哥伦比亚Sacha Inchi生物精炼技术提升价值转化的技术经济评估：从废弃物到高附加值产品的可持续路径

本文推荐：本研究基于生物精炼（Biorefinery）概念，通过技术经济评估（TEA）探索了哥伦比亚Sacha Inchi（SI）加工废弃物的高值化路径。作者提出四种生物精炼方案，证实抗氧化剂（17.24 mg GAE/g壳）与生物质发电（0.52 Nm3沼气/kg）联产可显著提升现有工厂效益（投资回报期<1年），为食品工业废弃物资源化提供了可复制的技术范式。

　　

Highlight

本研究通过生物精炼技术将Sacha Inchi（SI）加工废弃物转化为高附加值产品，为哥伦比亚现有工厂提供了经济可行的升级方案。

Methodology

以哥伦比亚El Carmen de Bolivar的SI加工厂为基地，利用Aspen Plus v9.0模拟了四种生物精炼场景：

1. 1.

   从果壳提取酚类抗氧化剂（含量达17.24 mg没食子酸当量/克果壳）

2. 2.

   压榨饼（SIOPC）生产蛋白质（29.05 kg/100 kg原料）

3. 3.

   沼气发电（0.52 Nm³/kg原料）

4. 4.

   多产品联产组合

Results and discussion

• •

  质量与能量平衡：果壳抗氧化剂提取线展现出最高技术可行性，而压榨饼蛋白质提取因经济性不足（需复杂纯化步骤）暂不适合工业化。

• •

  经济性分析：抗氧化剂与沼气发电联产方案投资回报最快（CAPEX 240万美元，回收期<1年），单独蛋白质生产线因设备成本过高被排除。

Conclusions

生物精炼概念成功验证了SI废弃物"变废为宝"的潜力：

? 现有工厂只需新增紧凑型抗氧化剂提取模块（占地<50 m²）

? 生物质发电可覆盖厂区30%能耗

? 研究为食品工业废弃物资源化提供了"即插即用"式解决方案

Practical implications

该技术框架可直接推广至其他农产品加工厂，证明生物精炼策略无需依赖复杂生物技术（如有机酸/生物聚合物生产），通过食品级产品即可实现经济与环境效益双赢。