《Environments》：Analysis of BirdNET Configuration and Performance Applied to the Acoustic Monitoring of a Restored Quarry
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本文首次采用生命周期评估（LCA）方法，系统分析了鹰嘴豆蒸煮液（Aquafaba, AF）作为功能性成分在食品（替代鸡蛋）和化妆品（替代聚丙二醇PPG）领域的环保表现。研究通过基线、零负担和经济分配三种情景评估，揭示液态AF（AFL）在零负担分配下环境效益显著，而喷雾干燥制粉（AFP）因高能耗限制其优势。研究为农业副产物增值和循环经济策略提供了关键数据支撑。
鹰嘴豆废水（Aquafaba, AF）作为鹰嘴豆蒸煮过程中产生的黏稠液体，近年来从废弃副产物转变为具有乳化、发泡功能的宝贵成分。本研究首次应用生命周期评估（LCA）框架，系统量化AF在两种形态（液态AFL与粉末AFP）和不同分配情景下的环境足迹，旨在解决食品行业减少动物成分依赖和化妆品行业替代石油基原料的双重可持续性挑战。
材料与方法
研究采用Environmental Footprint (EF) 3.1影响评估方法，定义两种功能单位：100克化妆品用AF粉末（AFP）和100克含1%瓜尔胶的食品用液态AF（AFL）。系统边界为“摇篮到大门”，涵盖鹰嘴豆种植、蒸煮、干燥（仅AFP）及添加剂掺入过程。关键创新在于引入三种分配情景：
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基线情景（Scen B）：AF承担鹰嘴豆种植与蒸煮的全部环境负担；
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零负担情景（Scen Z）：AF作为废弃物增值资源，仅计算喷雾干燥或添加剂的环境成本；
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经济分配情景（Scen E）：基于市场价值（AF粉末均价131.68欧元/千克，鹰嘴豆粉7.23欧元/千克）将上游负担按52.1%比例分配至AF。
生命周期清单基于文献数据构建：每100克干鹰嘴豆经高压蒸煮（115–118°C, 30分钟）产生89.17克液态AF（含水率93%），喷雾干燥后得5.97克粉末。能源消耗采用意大利电网混合数据，喷雾干燥能耗通过AGRIBALYSE?咖啡干燥过程按除水量比例缩放模拟。
结果与讨论
贡献分析表明，在AFP的基线情景中，鹰嘴豆种植贡献了92%的单指标评分影响，主要源于堆肥操作和灌溉；喷雾干燥过程占7%，其热量消耗对气候变化影响的贡献达64.5%。液态AFL因省略干燥步骤，环境影响降低至基线水平的1%。蒙特卡洛不确定性分析显示，气候变化、颗粒物形成等类别变异系数低于15%，而生态毒性和人类毒性因模型复杂性呈现高不确定性。
分配情景比较凸显方法选择对结果的决定性作用：
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AFP的经济分配情景（Scen E）将气候变化影响从13.96千克CO2当量降至8.77千克（降低37%），零负担情景（Scen Z）进一步降至3.58千克（降低74%）；
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AFL的零负担情景近乎消除环境影响（降低99.9%），仅保留瓜尔胶的微小贡献。
单指标评分结果一致显示，零负担情景下AFP和AFL的环境影响分别降低93%和99.6%，证实将AF视为废弃物增值可极大提升其环保优势。
与常规替代品的对比评估揭示：
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化妆品领域：AFP（Scen Z）在气候变化、富营养化等多数指标上仍高于石油基乳化剂聚丙二醇（PPG），但在地下水生态毒性和光化学臭氧形成类别表现更优。喷雾干燥能耗是限制其竞争力的主因。
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食品领域：AFL（Scen Z）在所有影响类别均显著低于鸡蛋，尤其在土地利用和水消耗方面优势突出。经济分配情景（Scen E）下AFL影响高于鸡蛋，强调生产背景对评估结果的关键影响。
结论
本研究首次通过LCA证明，鹰嘴豆废水的环境绩效高度依赖于加工强度与分配假设。液态AF在零负担情景下作为鸡蛋替代品具有显著生态优势，而粉末AF因干燥能耗难以在化妆品领域超越合成乳化剂。未来AF的可持续应用应优先推广液态形式本地化利用，并探索低能耗干燥技术。研究为农业副产物增值策略提供了科学依据，推动食品和化妆品行业向循环经济模式转型。
