综述：玉米废弃物的可持续利用及其在循环经济中的作用

这篇综述系统阐述了玉米(Zea mays)加工副产物（包括玉米须、玉米芯、秸秆等）在循环经济中的创新应用。文章重点分析了通过超声辅助提取(UAE)、微波辅助提取(MAE)等绿色技术获取生物活性成分的方法，并详细探讨了玉米废弃物在生物塑料、生物乙醇(如第二代乙醇生产)、药物递送系统和纤维材料等领域的转化应用，为农业废弃物资源化提供了重要理论依据。

　　

玉米废弃物的华丽转身：从田间残余到高值化材料

玉米(Zea mays L.)作为全球主要粮食作物，其加工过程产生的副产物约占植株生物量的95%。这些富含纤维素(45-55%)、半纤维素(25-35%)和木质素(20-30%)的"废弃物"，正在绿色科技赋能下实现惊人蜕变。

玉米副产物的营养宝库

玉米须含17.6%蛋白质和74.3%碳水化合物，富含钾、钙等矿物质；玉米芯具有282.38 kg/m³的堆积密度和30.30%结晶度；玉米秸秆纤维素含量高达41%。这些特性为其高值化利用奠定了物质基础。

绿色提取技术突破

超声辅助提取(UAE)通过20-1000 kHz声波产生空化效应，使玉米须黄酮提取率提升至1.13%；超临界流体萃取(SFE)在41.8 MPa压力下可从玉米须中获得4.24 mg/g抗氧化提取物；微波辅助提取(MAE)使紫玉米芯花青素含量达185.1 mg/100g。

生物塑料的天然原料

玉米壳纤维增强淀粉膜使拉伸强度提升223.33 MPa；玉米秸秆/聚乳酸(PLA)复合材料在添加丙烯酸后显示出优异的机械性能；碱处理获得的玉米秸秆纤维具有159.9%的吸湿率，这些生物可降解材料为替代石油基塑料提供了可能。

第二代生物燃料革新

玉米秸秆通过稀酸预处理和酶解发酵，可实现92.3 g/L乙醇产量；采用深共熔溶剂预处理时，丁醇得率达0.38 g/g。美国每年可利用玉米秸秆生产38亿加仑乙醇，显著降低温室气体排放。

医药领域的创新应用

冷冻干燥法封装玉米须多酚的包封率(EE)达99.84%；静电挤出法制备的紫玉米花青素微珠EE达81.15%；玉米芯生物炭通过真空浸渍技术对硬脂酸-棕榈酸(SA-PA)的EE为64.73%，展现了优异的药物载体性能。

循环经济的实践挑战

尽管玉米废弃物转化技术取得进展，仍面临预处理能耗高（比一代原料高30-40%）、运输成本占比达25-35%、土壤有机质流失风险等挑战。集成生物精炼模式和政策激励将成为未来发展关键。

通过跨学科协作和技术创新，玉米废弃物正在从环境负担转变为促进可持续发展的绿色资源，其应用边界仍在不断拓展。未来需要建立更完善的收集体系和技术标准，以充分释放这些"农业副产品"的循环经济潜力。