综述：从废弃物到生物活性潜力：橄榄副产物价值化与资源回收的进展

《Food and Chemical Toxicology》：Beyond waste to bioactive potential: advances in olive by-product valorization and resource recovery

本综述系统阐述了橄榄油工业副产物（果渣、树叶、废水）的资源化策略，重点分析了多酚、橄榄苦苷等生物活性成分的绿色提取技术（如超临界流体萃取）和生物转化路径，并探讨了多组分分离、活性稳定化及产业化放大等关键技术挑战，为构建循环经济（Circular Economy）模式下的橄榄副产物全组分高值化利用体系提供了理论支撑。

　　

橄榄（Olea europaea L.）作为地中海文化的象征已有超过6000年的历史。如今，橄榄油产业已成为全球农业的重要部门，欧盟占全球橄榄油产量的约68%。与此同时，中国等国的橄榄种植业也在快速发展。然而，橄榄油生产过程中会产生大量未被充分利用的副产物，包括果渣、树叶、废水等，这些副产物带来了显著的环境和经济挑战。

橄榄副产物的类型与特性

橄榄油加工链产生多种副产物，如果渣、树叶、果核、修剪生物质、橄榄厂废水以及新兴的橄榄酱。这些副产物共同构成了一个多样化的废弃物系统，各自具有独特的特性和价值化潜力。目前，这些副产物主要通过焚烧、填埋或直接施肥等传统低价值方法进行处理，其内在价值远未得到开发。

橄榄副产物中的关键生物活性化合物

橄榄副产物富含多种生物活性化合物，包括多酚、蛋白质、果胶、脂肪酸、三萜类和生育酚。这些化合物表现出显著的生物活性，如抗氧化、抗菌、抗炎和抗癌特性，使其在食品、药品、化妆品和农业领域具有宝贵的应用价值。例如，橄榄废水中的羟基酪醇浓度范围为200至800 mg/L，是橄榄油中含量的10至100倍。橄榄果渣中橄榄苦苷干重占比为3%至5%，而橄榄叶中可达14%。许多这些生物活性化合物还表现出协同相互作用，增强了其整体功效。

橄榄副产物的价值化途径

橄榄副产物的高效利用对于促进循环经济原则和实现可持续发展目标至关重要。最近在生物活性化合物、生物质资源和材料应用方面的研究显著扩展了这些农业残留物的价值化策略。价值化途径主要涵盖三个关键领域：生物活性化合物的提取和加工技术、生物转化和生物精炼、以及材料和能源应用。绿色提取方法，如使用深共晶溶剂（DES）和超临界流体萃取（SFE），被用于高效回收多酚等化合物。生物转化技术则将副产物转化为生物燃料、生物塑料和功能性食品成分等高价值产品。

橄榄副产物价值化面临的挑战与机遇

橄榄副产物的高效利用对于促进循环经济原则至关重要，但其当前的开发和利用仍面临多重挑战。关键挑战包括：多组分分离和纯化技术效率低下、生物活性成分的稳定性和功效评估存在困难、以及从实验室规模扩大到工业规模面临障碍。此外，缺乏标准化的验证框架和跨部门合作也限制了其发展。然而，这些挑战也带来了机遇。人工智能（AI）驱动的优化、集成生物精炼系统以及政策支持可以克服这些障碍，释放橄榄副产物的全部潜力，为更加可持续和资源高效的农业经济做出贡献。

结论与展望

橄榄副产物的价值化代表了一个重大的范式转变，从传统的废物管理方法转向资源高效的生物精炼系统。绿色提取、稳定技术和生物转化过程的最新进展已经释放了这些副产物作为功能性成分、生物材料和生物能源前体的潜力。然而，一些挑战仍然存在，包括低效的多组分分离、生物活性不一致以及扩大规模的困难。未来的研究应侧重于开发集成生物精炼系统、人工智能驱动的优化工具和标准化验证框架。通过将橄榄副产物价值化与全球可持续发展目标相结合，并整合生物经济和循环经济原则，可以克服当前的挑战，为更加可持续、循环的农业经济铺平道路。