综述：蛋壳废弃物在可持续食品包装中的价值化：一篇综述

《Food and Bioprocess Technology》：Valorization of Eggshell Waste For Sustainable Food Packaging: A Review

本综述推荐蛋壳废弃物作为可持续食品包装材料的创新来源。文章系统阐述了蛋壳中碳酸钙（CaCO3）作为天然填料和偶联剂，可显著提升聚合物复合材料（如可生物降解薄膜）的机械强度、阻隔性能和热稳定性。该研究为替代传统合成聚合物、推动食品系统向循环经济（Circular Economy）转型提供了关键技术路径。

　　

Abstract

鸡蛋是全球许多菜肴和烹饪产品的主要成分，但蛋壳经常产生大量废弃物。因此，有效管理这些废弃物是一个重大挑战，尽管蛋壳富含钙、镁、钾等有价值的矿物质。最近的进展凸显了蛋壳作为碳酸钙（CaCO₃）来源用于增强包装材料性能的潜力。食品包装对于保持食品质量、延长保质期以及减少在分销和储存过程中的损失至关重要。利用蛋壳作为天然填料和偶联剂已被证明可以提高包装材料的机械强度、阻隔性能和整体质量。此外，它们在包装中的应用突出了包括可生物降解性、可持续性以及可替代传统合成聚合物的合适薄膜性能的开发在内的优势。因此，蛋壳为可持续包装解决方案提供了一个有前景的选择。本综述批判性地分析了将蛋壳废弃物转化为聚合物复合材料和可生物降解包装薄膜的过程，重点关注机械、热和阻隔性能的改善。该研究调查了蛋壳衍生材料在活性和智能包装中的创新用途，并指出了当前废弃物价值化方法中存在的局限性。此外，我们的方法通过鼓励食品系统采用循环经济方法，有助于实现全球可持续发展目标。

蛋壳废弃物的挑战与机遇

鸡蛋的广泛消费导致了大量蛋壳废弃物的产生，这构成了显著的管理挑战。然而，这些废弃物并非毫无价值；恰恰相反，蛋壳富含钙（Calcium）、镁（Magnesium）和钾（Potassium）等宝贵矿物质，其中碳酸钙（CaCO₃）是其最主要成分。这为将废弃物转化为高价值产品提供了独特的机遇。

作为包装材料增强剂的蛋壳

近期研究的核心在于利用蛋壳来源的碳酸钙（CaCO₃）作为包装材料的天然填料和偶联剂。食品包装在保护食品、延长货架期方面起着至关重要的作用。将蛋壳粉末纳入聚合物基质中，已被证明能够显著改善最终复合材料的机械强度（如拉伸强度）和阻隔性能（如对氧气和水蒸气的阻隔性）。这意味着包装可以更坚固，并能更有效地保护内容物。

可持续包装的优势

基于蛋壳的包装材料的一个关键优势是其环境友好性。与传统的合成聚合物（如聚乙烯PE、聚丙烯PP）相比，这些材料通常表现出更好的可生物降解性（Biodegradability），并符合可持续发展原则。它们有助于开发具有适宜性能的薄膜，为减少塑料污染提供了可行的替代方案。

蛋壳在先进包装中的应用

研究已超越基础复合材料，探索蛋壳衍生材料在活性包装（Active Packaging）和智能包装（Intelligent Packaging）等创新领域的应用。活性包装可以通过控制释放防腐剂等方式主动延长食品保质期，而智能包装则可以监测食品状态并提供信息。蛋壳中的矿物质成分在这些系统中可能发挥特定功能。

当前局限与未来展望

尽管前景广阔，但将蛋壳废弃物价值化的方法目前仍存在局限性，例如规模化生产的效率、成本以及材料性能的一致性问题。克服这些挑战对于实现蛋壳在可持续包装中的全部潜力至关重要。总体而言，将蛋壳废弃物整合到食品包装材料中，代表了向循环经济（Circular Economy）模式迈出的切实一步，通过将废物转化为资源，支持全球可持续发展目标。