综述:超越食品用途的肉类副产品升级再造:最新进展与缺失的中间环节

《Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry》:Upcycling Meat Co-products Beyond Food: Recent Advances and the Missing Middle

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月05日 来源:Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry 11.0

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   摘要全球红肉行业产生的动物副产物是循环经济中一项严重未被充分利用的资源。尽管大多数动物副产物被用于传统的、大批量应用,但最新研究表明,它们有机会被转化为更高价值的产品,包括生物材料、生物医学产品、可再生能源、功能性饲料原料和高级肥料。本综述探讨了非食品高值化途径的最新进展,并

  

摘要

全球红肉行业产生的动物副产物是循环经济中一项严重未被充分利用的资源。尽管大多数动物副产物被用于传统的、大批量应用,但最新研究表明,它们有机会被转化为更高价值的产品,包括生物材料、生物医学产品、可再生能源、功能性饲料原料和高级肥料。本综述探讨了非食品高值化途径的最新进展,并探讨了人工智能在支持提取效率、工艺优化和价值链决策方面的发展潜力。尽管在实验室和中试规模上取得了技术进步,但商业化应用仍然有限,创新与实施之间出现了一处被称为"中间缺失"的鸿沟。本综述主张从孤立的技术开发转向整合价值链方法,结合技术经济评估、生命周期分析、数据驱动建模和模块化生物炼制概念。研究人员、企业、投资者和政策制定者之间的更大范围合作对于减少浪费、开辟新收入来源、降低规模化风险并实现大规模可持续循环经济效益将是必不可少的。

引言

全球红肉行业在过去50年间有了显著扩展,导致加工系统中产生的动物副产物(ACP)数量增加[1]。在此背景下,优质肌肉切割件以外的材料通常被称为"第五分区",包括可食用和不可食用的内脏及其他动物副产物,尽管不同司法管辖区和价值链的术语有所不同[2]。在本综述中,ACP一词被选用指屠宰场产生的所有非肉类产品,来自任何种类的牲畜。这些副产物可能占活体体重的25–50%[3]。虽然一些产品进入成熟的内脏市场,但大多数产品由于监管、生物安全、物流和经济限制,被引向成熟的、大批量途径,如蒸煮、饲料和肥料3, 4。
同时,这些副产物含有脂肪、蛋白质、矿物质和其他具有更高价值应用潜力的功能性生物分子。最新的研究已经证明,将动物副产物转化为生物材料、生物医学产品、可再生能源、饲料原料和高级肥料产品的机会5, 6, 7??。在对生物基材料需求不断增长和更加循环的工业系统背景下,这一点尤其相关。
尽管取得了技术进展,但许多更高价值的高值化途径的商业采用仍然有限[9]。许多有前景的途径在实验室或中试规模上表现强劲,但难以转化为可行的工业系统。挑战已不再仅是为ACP识别新的用途,还要解决为何在碎片化、受监管且资本受限的价值链中,规模化一再停滞的原因。在本综述中,我们探讨了ACP食物以外高值化的最新进展,并探索了人工智能在工艺和价值链优化中的潜在作用,以及造成创新与实施之间这一"中间缺失"的横贯性障碍。

章节片段

动物副产物的当前加工途径

蒸煮仍然是ACP的主要加工路线,因此是新兴高值化方法应考虑的技术和商业基准。它是一种成熟的加热机械过程,涉及烹饪、干燥和分离为脂肪、蛋白质和水相,生产出用于饲料、肥料、油脂化学品和能源应用的动物脂肪和肉骨粉(MBM)等产品2, 3。其持续主导地位反映了其能力

生物基材料和聚合物

最近的研究显示出在循环经济中利用ACP转化为可再生工业材料的趋势[5]。例如,ACP可能进一步减少对不可生物降解塑料的依赖。通过微生物发酵生产的可生物降解聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)可由废弃动物脂肪合成,其中一种定制投料系统使Ralstonia eutropha Re2058/pCB113的PHA产量提高了70%,从而降低了生产成本[15]。蛋白质部分,

中间缺失:高值化为何停滞

前面的章节证明了将ACP高值化为生物材料、可再生能源、饲料原料和肥料取得了巨大进展。然而,现有文献在证明技术可行性和产品功能方面的力量远强于建立这些方法是否能向商业可行实施过渡。在许多新兴途径中,关于规模化性能、资本和运营成本、技术经济

未来方向和研究需求

实现ACP的潜力需要对风险规模化和采用进行协调努力。这可以通过以下建议实现:
  • •
    将研究从孤立解决方案转向ACP升级再造的全价值链生物经济模型。研究、企业利益相关者和商业伙伴之间早期和持续的参与对于确保相关性、加速转化和降低创新风险至关重要。多学科团队应共同开发可扩展的途径

结论

ACP代表了在材料、土壤、饲料和能源应用中具有升级潜力的巨大资源。最近的研究表明,这些副产物可转化为一系列更高价值的产品。然而,其广泛采用仍然受到系统性挑战的限制,既有肉业内在的也有外在的。解决这一差距需要研究人员、生产商、加工商、技术提供商、监管框架的协调努力,

未引用参考文献

8..

作者贡献声明

Ciara k. McDonnell:概念化、调查研究、撰写——原稿、审阅和编辑。Rozita Spirovska Vaskoska:概念化、调查研究、软件、撰写——原稿、审阅和编辑。Sarah Babington:概念化、调查研究、撰写——审阅和编辑。Ann McDonald:概念化、调查研究、撰写——审阅和编辑。Carlos álvarez:概念化、调查研究、撰写——原稿、审阅和编辑。

生成式AI和AI辅助技术在手稿准备过程中的使用声明。

在准备本工作期间,作者使用了Microsoft CoPilot(企业协议)以提高可读性,并使用Canva来创建图表。在使用该工具/服务后,作者对内容进行了审查和编辑,并对手稿中发表的内容承担全部责任。

利益声明

? 作者声明他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文中报告的工作。
Ciara K. McDonnell|Rozita Spirovska Vaskoska|Sarah Babington|Ann McDonald|Carlos Alvarez
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