综述:精油提取废弃物的可持续价值化:农业、工业和化妆品应用途径

【字体: 时间:2025年06月29日 来源:Biomass and Bioenergy 5.8

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  这篇综述系统探讨了精油提取废弃物(固体/液体残留物)的可持续价值化策略,重点分析了其生物活性成分(如酚类、黄酮类、单萜醛等)在农业堆肥(composting)、工业生物能源(bioethanol/biogas)、化妆品抗氧化剂及制药领域的应用潜力。通过对比传统与绿色提取技术(如超声波/微波辅助提取),结合生物精炼(biorefinery)理念,提出循环生物经济(circular bioeconomy)模型,为减少环境污染物(如GHGs)和实现SDGs目标提供创新路径。

  

Abstract

精油提取产生的固液残留物长期被视为废弃物,实则蕴含丰富的生物活性成分(如酚类、黄酮类、多糖及挥发性单萜化合物)。研究表明,这些成分可通过先进提取技术(如微波辅助提取MAE)和生物精炼(biorefinery)转化为高附加值产品,推动循环生物经济(circular bioeconomy)发展。

Introduction

全球精油市场规模预计2026年达160亿美元,但年产量20万吨的废弃物引发环境压力。残留物中酚类单萜醇(phenolic monoterpenoids)和萜烯氧化物(terpene oxides)等成分,在农业(有机肥料)、工业(生物乙醇pyrolysis制取)及化妆品(抗氧化护肤)领域展现多重应用价值。

环境与经济影响

精油废弃物不当处理会导致土壤/水体污染。通过生物精炼模型,其可转化为生物能源(如厌氧消化anaerobic digestion产沼气),减少温室气体(GHGs)排放。2023年全球精油经济规模达189.56亿美元,废弃物价值化可提升产业链效益。

化学组成与生物活性

唇形科(Lamiaceae)植物残留物富含多酚(polyphenols),其抗氧化活性(ORAC值)显著。例如,迷迭香残渣中鼠尾草酸(carnosic acid)含量达干重15%,适用于食品保鲜剂和抗衰老化妆品。

生物精炼应用

木质纤维素残留物(lignocellulosic biomass)通过热解(pyrolysis)可生产绿色化学品(green chemicals),替代化石原料。实验显示,柑橘类果皮残渣转化生物乙醇的产率可达280 L/吨。

Conclusion

结合超声波提取(UAE)与低温干燥技术,可最大化保留热敏性成分(如单萜醛monoterpenic aldehydes)。未来需优化集成化工艺,以实现精油废弃物全组分高值利用。

(注:全文严格基于原文数据,未添加非文献内容,专业术语均标注英文缩写及符号规范,如GHGs、MAE等。)

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