Evaluation of the Production of a Biocomposite Material from a Lignocellulosic Waste Mixture using Mycelium of Pleurotus ostreatus

• Adriana Suesca-Díaz ^[1] ; William Santiago Pedraza Baquero ^[1] ; Yovanny Morales Hernández ^[1]
  1. [1] Universidad de América

     Universidad de América

     Colombia

     
• Localización: Ingeniería y universidad, ISSN 0123-2126, Vol. 29, Nº 0, 2025
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación de la producción de un material biocompuesto a partir de una mezcla de residuos lignocelulósicos utilizando micelio de Pleurotus ostreatus
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• Resumen
  • español

    Este estudio investiga la fabricación de un material biobasado utilizando la cepa Pleurotus ostreatus, empleando polvo de malta, cascarilla de café y bagazo de caña de azúcar como sustratos. Se formularon seis mezclas de sustratos y se sometieron a fermentación en estado sólido. La formulación más eficaz —compuesta por 50 % de bagazo de caña de azúcar y 50 % de polvo de malta— logró una colonización superficial completa (100 %). Después de 25 días de fermentación, se observó un aumento significativo del 54.5 % en la lignina soluble y del 123.2 % en las concentraciones de proteína, acompañado por una disminución del 11.3 % en el pH y una reducción de 0.118 g/mL en los azúcares reductores. Estos cambios sugieren una fuerte interacción metabólica entre el microorganismo y los residuos agroindustriales, lo que indica una asimilación eficiente de nutrientes y promueve la formación de micelio aéreo en una estructura reticulada, una característica clave para el desarrollo de biomateriales ligeros y aislantes. Aunque el biomaterial exhibió una resistencia a la compresión promedio de 255.5 ± 27.9 kPa, aún no alcanza el rendimiento mecánico del EPS. Sin embargo, estos resultados representan un paso prometedor en el desarrollo de materiales sostenibles.

  • English

    This study investigated the fabrication of a biobased material utilizing the Pleurotus ostreatus strain, with malt dust, coffee husks, and sugarcane bagasse serving as substrates. Six substrate mixtures were formulated and subjected to solid-state fermentation. The most effective formulation—comprising 50% sugarcane bagasse and 50% malt dust—achieved complete (100%) surface colonization. After 25 days of fermentation, significant increases of 54.5% in soluble lignin and 123.2% in protein concentrations were observed, accompanied by an 11.3% decrease in pH and a reduction of 0.118 g/mL in reducing sugars. These changes suggest strong metabolic interactions between the microorganism and agro-industrial residues, indicating efficient nutrient assimilation and promoting the formation of aerial mycelia in a reticulated structure, a key feature for the development of lightweight and insulating biomaterials. Although the biomaterial exhibited an average compressive stress of 255.5 ± 27.9 kPa, it has not yet reached the mechanical performance of EPS. However, these results represent a promising step forward in the development of sustainable materials.