基于材料特性的榛子产业废弃物高值化应用探索与潜力分析

本研究针对榛子加工产生的壳与皮废弃物利用率低的问题，通过物理化学表征与相似材料比对，系统探索了其在复合材料、生物吸附剂、可再生能源等领域的应用潜力，为农业废弃物高值化利用和循环经济(CE)发展提供了创新思路。

　　

全球每年产生的农业废弃物高达数十亿吨，其中榛子加工业产生的壳（占坚果总重50-55%）和皮（占果仁重2.5%）目前仅作为锅炉燃料或堆肥使用，造成资源浪费。随着环境问题日益严峻，开发可降解、可再生的生态材料(Eco-material)成为趋势。意大利作为全球第二大榛子生产国，其巧克力产业每年产生大量废弃壳皮，亟需探索高附加值应用途径。

为解决这一问题，来自意大利都灵大学等机构的研究团队在《Applied Food Research》发表研究，通过系统表征榛子壳皮的物理化学特性，结合相似材料应用比对，挖掘出20余种潜在高值化应用方向。研究人员采用三阶段研究方法：首先通过文献综述和实验测试（包括元素分析CHNS、热值测定、孔隙率计算等）完成材料表征；其次识别相似材料（如核桃壳、杏仁壳等）；最后从材料特性和相似材料应用两条路径筛选潜在用途。

研究结果

1. 材料表征：

• 物理特性：榛子壳含水率8.94%、热值4375 kcal/kg、孔隙率0.599；皮含水率13.88%，显著高于文献平均值。
• 化学组成：壳的纤维素(26.96%)、半纤维素(22.5%)和木质素(43.04%)含量与木材相似；皮富含氧元素(47.64%)，适合氧化反应应用。

1. 应用识别：

• 基于特性：高木质素含量适合制造纤维板(MDF)；多孔结构利于重金属吸附；高热值支持生物燃料生产。
• 基于相似材料：借鉴核桃壳应用开发猫砂；参考椰壳用途探索蘑菇栽培基质；效仿稻壳工艺开发餐具制品。

1. 创新发现：首次提出榛子皮在天然色素（类比杏仁壳）和粘合剂（借鉴栗子壳）中的应用潜力，突破传统仅关注壳利用的局限。

结论与意义
该研究建立了农业废弃物"表征-比对-应用"的创新方法论，证实榛子壳皮在复合材料、清洁能源等领域的应用可行性。通过将废弃物转化为生态材料，不仅可减少30%的填埋量（据FAOSTAT数据），还能创造农村就业机会。研究特别指出，榛子皮的高氧含量特性为开发抗氧化食品添加剂提供了新方向，而壳的高热值特性使其生物炭产品在污水处理中表现优异（吸附效率达文献报道的90%以上）。

未来研究需进一步验证工业化生产的经济性，如比较榛子壳复合材料与传统材料的成本差异。该成果为农产品加工产业链延伸提供了科学依据，对实现联合国可持续发展目标(SDGs)中的负责任消费与生产具有实践意义。