综述：循环经济作为农业工业废弃物再利用以及生物降解和可持续包装发展的工具：2015至2024年的文献计量学综述

《Cleaner and Circular Bioeconomy》：Circular economy as a tool for the valorization of agro-industrial residues and the development of biodegradable and sustainable packaging: a bibliometric review from 2015 to 2024

本研究通过文献计量学方法，系统分析了2019-2024年间104篇关于循环经济视角下农业废弃物高值化利用及可持续包装开发的英文文献。研究显示该领域年增长率达63.68%，2024年单年发文量达47篇，形成以生物降解材料、食品包装保鲜、生命周期评估为核心的关键词聚类。主要发现包括：意大利、西班牙、巴西为发文量前三国家；生物基复合材料开发活跃，但工业转化率不足；政策框架与技术创新协同不足，存在跨学科合作缺口。研究建议未来需加强 techno-economic分析、政策激励设计及市场接受度研究，以推动实验室成果向产业化落地。

　　在当今全球范围内，可持续发展已成为各国政府、企业及科研机构共同关注的核心议题。随着环境问题日益突出，传统线性经济模式所带来的资源浪费和环境污染问题促使人们重新思考生产与消费的方式。在此背景下，循环经济作为一种替代性的经济模型，通过减少、再利用和再循环等原则，推动了资源的高效利用与废弃物的再利用，为解决当前环境挑战提供了新的思路。本文通过文献计量分析，系统探讨了在循环经济框架下，农业工业废弃物的高价值利用及其在可降解和可持续包装领域的应用。该研究覆盖了2019年至2024年间的科学文献，揭示了该领域的研究趋势、国际合作、主要研究主题及未来发展方向。

### 研究背景与意义

联合国的可持续发展目标（SDGs）为全球环境、经济和社会问题的解决提供了战略框架。其中，SDG 12（负责任的消费与生产）强调减少资源浪费并推动可持续解决方案在工业生产中的应用。在这一背景下，循环经济作为一种闭环经济模型，与传统线性模式形成鲜明对比。它不仅优化了资源利用，还促进了能源效率、生态保护、就业创造和可持续创新。通过将农业工业废弃物转化为新型生物材料，循环经济为可持续包装的发展提供了重要契机。这一转化过程不仅减少了废弃物对环境的负面影响，还降低了对石油衍生合成聚合物的依赖，从而推动了更加循环和可持续的价值链建设。

### 研究现状与趋势分析

农业工业废弃物的高价值利用已成为科学界广泛关注的研究方向。这些废弃物，如水果残渣、谷物残余、乳制品副产品和海洋生物副产品，蕴含着丰富的生物活性化合物，为可降解包装材料的开发提供了重要资源。通过技术手段，这些材料可以被转化为生物聚合物、纳米材料和具有功能性的薄膜，从而在食品包装领域展现出广阔的应用前景。这些研究不仅关注材料的性能优化，还强调了其在环境保护和资源循环利用方面的价值。

从文献计量的角度来看，2019年至2024年间，关于这一主题的科学产出呈现显著增长趋势。这一时期共有104篇相关文章发表，其中2024年的研究成果最为突出，达到了25篇。这一增长不仅反映了学术界对该领域的持续关注，也表明了该主题在全球范围内正逐渐成为研究热点。意大利、西班牙、巴西、印度、中国和美国是该领域的研究主要贡献者，这些国家在推动可持续包装技术方面具有显著的学术和产业实力。此外，一些国际知名的研究者，如Patrizia Cinelli、Sergio Torres-Giner和Andrea Lazzeri，因其在该领域的深入研究和广泛的国际合作而受到高度评价。

### 关键研究主题与技术路径

文献计量分析揭示了多个主导研究主题，包括可降解材料、循环经济、食品包装、废弃物高价值利用、农业工业副产品和食品废弃物回收。这些主题反映了研究者在探索可持续解决方案时，对资源再利用和环境友好型材料的重视。此外，研究还强调了循环经济在减少环境影响和促进联合国2030年可持续发展目标中的作用。

在具体的技术路径上，研究主要集中在将农业工业废弃物转化为生物复合材料、纳米材料和功能性薄膜。例如，研究者利用柑橘和乳制品副产品制备可降解包装材料，同时通过微生物转化和绿色化学方法提取生物活性化合物，如酚类物质和天然色素，以增强包装的抗氧化和抗菌性能。此外，研究还关注了废弃物的再利用与闭环生产系统，旨在通过减少资源浪费和提高生产效率，实现更加可持续的包装解决方案。

### 国际合作与作者贡献

在国际学术合作方面，该研究领域呈现出明显的合作网络特征。通过分析文献中的关键词和作者合作情况，可以发现一些核心作者在推动该领域发展方面发挥了关键作用。例如，Patrizia Cinelli、Andrea Lazzeri和Sergio Torres-Giner是该领域的三位主要贡献者，他们分别发表了四篇、三篇和三篇相关研究。这些作者的研究不仅涵盖了材料科学、环境工程和食品包装等多学科领域，还通过国际合作促进了该领域的知识共享和技术进步。

与此同时，研究还揭示了国际合作的集中趋势。尽管该领域的研究已经覆盖了多个国家，但部分国家，如非洲和部分亚洲国家，其参与度相对较低。这种不平衡可能限制了研究成果的全球适用性，特别是在应对不同社会经济条件和环境挑战方面。因此，未来的研究应更加注重促进国际间的合作，以增强研究的多样性和适用性，推动该领域的全球发展。

### 地理分布与研究机构

从地理分布来看，意大利、西班牙、巴西、印度、中国和美国是该领域的主要研究力量。这些国家在学术研究和工业应用方面均表现出较高的活跃度。意大利和西班牙的研究重点在于材料科学和可持续技术，而巴西和印度则在农业废弃物的利用和环保政策方面进行了深入探讨。此外，中国和美国在推动循环经济和可持续包装技术方面也表现出较强的科研实力。

在研究机构方面，欧洲的多个大学和科研中心，如葡萄牙的波尔图大学、西班牙的国家研究委员会（CSIC）和意大利的皮萨大学，是该领域的重要研究力量。这些机构在推动可持续材料和循环经济研究方面发挥了重要作用。与此同时，巴西和美国的一些研究机构也表现出较强的科研能力，尤其是在农业工业废弃物的高价值利用和可持续包装技术的开发方面。

### 未来发展方向与挑战

尽管该领域取得了显著进展，但仍面临诸多挑战。首先，许多研究仍停留在实验室和小规模试点阶段，缺乏对大规模工业应用的系统评估。其次，关于技术经济可行性、政策支持和消费者接受度的研究相对不足，这在一定程度上限制了研究成果的转化和推广。此外，标准化和法规体系的缺失也使得可持续包装技术的推广面临一定障碍。

为了克服这些挑战，未来的研究应更加注重多学科交叉，结合材料科学、工业工程、社会经济分析和环境政策，以确保研究成果不仅具有技术可行性，还能够满足市场需求和社会接受度。同时，应加强对技术经济可行性、政策支持和消费者行为的研究，以促进可持续包装技术的广泛应用和商业化。

### 结论

综上所述，农业工业废弃物的高价值利用及其在可降解和可持续包装领域的应用已成为全球科研的重要方向。该领域的研究不仅推动了资源的高效利用，还为解决环境问题提供了新的解决方案。然而，为了实现这一目标，需要进一步加强国际间的合作，推动技术的标准化和商业化，并关注消费者接受度和政策支持。通过这些努力，农业工业废弃物的高价值利用将不仅有助于环境保护，还将促进经济的可持续发展，为实现联合国2030年可持续发展目标做出重要贡献。