果蔬加工产品的生命周期环境评估：聚焦番茄与甜红椒的碳足迹与可持续发展路径

推荐：本研究针对食品加工行业高能耗与环境影响(EI)未量化问题，采用生命周期评估(LCA)方法，系统分析番茄与甜红椒(SRP)从种植到加工的碳足迹。发现运输柴油(占SRP农业GWP的65%)、包装材料(玻璃包装贡献番茄汁34% GWP)和化肥是主要污染源，提出生物柴油与精准农业为最优减排方案，为可持续食品供应链提供科学依据。

　　

在当今全球人口激增与城市化加速的背景下，如何平衡粮食需求与生态环境保护的矛盾成为紧迫议题。联合国预测2050年人口将达91亿，而现有10亿人面临营养不良，同时农业贡献了20-33%的温室气体排放和50%以上的水体富营养化。食品加工作为高耗能环节，其环境代价长期缺乏系统评估，特别是番茄和甜红椒这类全球广泛消费的农产品。

为此，土耳其阿达纳阿尔帕斯兰·图尔克斯科学技术大学（Adana Alparslan Turkes Science and Technology University）的研究团队在《Food and Bioproducts Processing》发表研究，首次采用"从摇篮到工厂大门"的生命周期评估(LCA)方法，量化番茄与甜红椒(SRP)全产业链的环境影响。通过建立包含16项指标的评估体系，研究人员发现：运输柴油使用占SRP种植阶段全球变暖潜能(GWP)的65%，而1吨新鲜番茄加工会产生120 kg CO₂-eq排放；在包装环节，镀锡罐使SRP制品的非生物资源耗竭潜能(AFDP)降低52.8%，而25 kg牛皮纸包装可同步减少GWP、臭氧层消耗等4类环境影响达19-49%。

研究采用ISO 14040/14044标准框架，通过生命周期清单(LCI)采集农业投入、加工能耗等数据，结合SimaPro软件进行影响评估。关键创新在于引入"高级火用分析"技术，将火用经济学(exergoeconomic)与生命周期环境分析(exergoenvironmental)结合，精准定位供应链中各环节的不可逆损耗。

生命周期评估结果显示：

1. 番茄制品中，零售环节的非生物资源耗竭潜能(AFDP)最显著，玻璃包装贡献番茄汁55%的人类毒性潜力(HTP)；

2. SRP制品中，烘干工艺对化肥依赖度最高，而精准农业可降低29%的富营养化潜力；

3. 多场景分析证实，生物柴油替代传统柴油可减少40%酸化潜力，是减排最优解。

结论部分指出，该研究首次建立果蔬加工的三级环境绩效指标(EPI)体系：一级指标追踪资源消耗，二级指标关联功能单位(如每kg产品)，三级指标量化碳/水足迹。通过识别包装材料(玻璃/钢材)和运输柴油为关键污染源，提出"生态设计"改进方案——采用牛皮纸复合包装可使SRP制品的GWP降低22.9%。研究为欧盟"产品环境足迹"(PEF)政策提供数据支持，其提出的"营养成本足迹"新指标，将经济性与环境负荷纳入统一评估框架，推动农业供应链向循环经济转型。

这项研究的核心价值在于突破传统LCA局限：通过火用环境分析法，首次揭示番茄浓缩工序中56%的不可逆损耗源自热力学低效，而非材料本身。这为食品工业的"双碳"目标实现提供了可量化的技术路径，其方法论也可扩展至其他易腐农产品评估。正如作者Zafer Erbay强调的："当1吨新鲜SRP经烘烤会产生2250 kg CO₂-eq时，我们必须在美味与地球健康间找到平衡点。"