南非每年生产数百万 吨水果 ，这些水果被出口、在当地消费，或加工成果汁、水果罐头或葡萄酒等增值产品。
水果加工过程中会产生数千吨固体和液体废弃物。固体废弃物包括果皮、果核和果梗；液体废弃物则来自清洗水果或设备所用的水。但 研究 表明，这些废弃物并未得到利用。
这会造成两大后果。首先是环境影响。固体废弃物被送往垃圾填埋场，会加重这些场地原本已承受的负担。液体废弃物排放则会向水生环境中带入过量营养物质，导致营养失衡、藻类过度繁殖、氧气减少，以及动物（甲壳类动物、两栖动物和鱼类）死亡。其次，由于水果废弃物尚未开发的潜力没有得到利用，因此也造成了理论上的经济损失。
随着气候变化和全球变暖日益 受到关注，全球正转向更加 可持续的经济战略。这包括耕作、制造及其他工业流程、能源生产和用水方式。与此相应，农业和农产品行业的方法与实践也在不断重新评估。
减量、再利用、再循环
柑橘类作物是南非 产量最丰富的水果，其次是苹果和葡萄。橄榄产业也在 快速发展。 遗憾的是， “减量、再利用、再循环” 这一口号背后的原则尚未得到广泛落实。
固体水果废弃物通常会被 丢弃、制成堆肥或用作动物饲料。液体废弃物则排入环境，或用于灌溉；有时会先经过处理，以符合法规要求。这尤其成问题，因为水在南非是一种 稀缺资源 。
过去二十年间，情况已显露出进步迹象，“增值利用”和 生物炼制 等术语在南非也日渐流行。增值利用是指将废弃物转化为价值更高的产品。这可以在水果加工厂或生物炼制厂进行。
研究最初聚焦于利用水果废弃物生产 生物能源。 例如，可从废水中生成沼气和生物乙醇。
随后，人们又探索了水果废弃物的更多用途，包括从特定种类的水果中提取膳食营养物质和抗氧化剂。这只是冰山一角，因为国际研究表明， 水果废弃物中蕴藏着巨大的潜力。
水果废弃物中尚待开发的“丰富宝藏”
水果行业的废弃物有多种再利用和再循环方式，包括：
作为风味或香气化合物、抗氧化剂、天然着色剂和膳食营养物质的来源。
根据水果种类，可作为淀粉、果胶和纤维素的来源，用于烘焙或生产 生物乙醇。
作为纤维和纸浆的来源，用于生产复合材料、纺织品和纸张。
用于去除废水中的重金属和染料。
加工成砖块，用于锅炉或家用壁炉。
作为培养真菌和细菌的生长基质。这些生物在生长过程中可生产增值产品，例如用于生产生物燃料或精细化学品的酶。
作为有机酸的来源（通常用于食品）、天然生物防治剂（如天然农药）以及用于制造可生物降解容器的生物塑料。
生物质还可用于培育食用菌、培养微藻以生产生物燃料，以及将真菌或细菌生物质用于堆肥或生物燃料。
在南非，得到探索的这些方案远远不够。不过，也有一些值得注意的例外。
一个成功案例是，一家 公司 对葡萄酒行业产生的种子、果皮和酒泥进行加工。其增值产品包括酒石、葡萄酒烈酒、葡萄籽油和葡萄皮副产品。剩余废弃物会被压实，用作该公司工厂锅炉的燃料。提取和燃烧后留下的废弃物随后会混入堆肥，其可降解性远高于酒庄产生的原始废弃物。
学术界、农民与政府
仍有许多研究领域有待探索。一个例子是考察符合 生物经济方法的生物基工艺。
然而，要弥合实验室研究与行业需求之间的差距，需要多学科和跨学科的方法。必须与行业建立密切的 合作关系 ，才能确保成功。
政府也发挥着重要作用。它可以为希望建立生物炼制厂并采用增值利用实践的行业提供财政或其他激励措施，正如 美国正在做的那样。
如果企业成功减少碳足迹，政府就应给予奖励。这将激励其他企业采用类似战略。
从现行做法转向可持续实践不会一蹴而就，也不会轻而易举。这将是一个渐进过程，只有研究人员、资助机构、政府和社区等所有人携手合作、相互支持，才能发展真正的生物经济。
本文与 The Conversation合作发布。本文的发布并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
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作者：Marilize Le Roes-Hill 是 开普半岛科技大学生物催化与技术生物学研究组组长、高级研究员。Pamela Welz 是 开普半岛科技大学生物技术、微生物学和分子生物学研究员。
图片：2014年8月20日，德国南部博登湖畔林道附近的克雷斯布龙，一棵结满苹果的树立于果园中。路透社/Michaela Rehle。
