介绍
Durio zibenthinus，俗称榴莲，是一种被称为“水果之王”的热带水果（Lubis et al. 2018）。它原产于马来半岛（Zhang et al. 2021），在东南亚广泛种植，特别是马来西亚、泰国、印度尼西亚和菲律宾（Koay et al. 2019）。菲律宾在达沃、哥打巴托、苏禄和阿古桑等地区有独特的榴莲树种植（Chung，  2011）（图 1a）。榴莲树的开花期为4月至6月，果实的收获期为8月至11月，由于收获季节比其他东南亚国家晚，因此对菲律宾来说，榴莲的出口前景良好。榴莲果（图 1b) 以其体积大、味道浓烈、气味刺鼻和坚硬的、布满荆棘的外壳而闻名，需要 95 至 130 天才能生长（Sawitri 等人，2019）。它从树枝下侧的坚固花序梗上发育而来，在果实上方有一个脱离区。榴莲果重可达3公斤。肉质假种皮（果肉）（图 1 c）是水果的可食用部分，具有坚硬的奶油冻状质地。果实的外部成分，即果壳，其特征在于其广泛的金字塔形覆盖物，粗糙、坚硬、锋利，颜色从橄榄绿到黄色不等（Ketsa et al. 2020 ）。

图。1
图1
榴莲树 ( a )、果实和假种皮（果肉/果肉）( b )。（Ong 等人，2021）

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从全球来看，泰国和马来西亚是两个最大的榴莲生产国，产量占全球的90%以上。中国、新加坡和台湾也被认为是其他地区的榴莲出口国。2021 年，马来西亚榴莲产量为 448,000 公吨 (MT)，而 2022 年，泰国榴莲产量达到 2,435,390 公吨（Statista 2022a、b）。根据 Statista ( 2023），菲律宾的榴莲产量在观察期内经历了波动。2020 年，该国榴莲产量约为 78,820 吨，2011 年产量较低，仅为 58,970 吨。产量最高的是 2013 年，产量为 91,210 吨，其次是 2015 年，产量为 87,380 吨。此外，棉兰老岛每年的榴莲产量也很大，约为 54,700 吨。

根据诺丁等人的说法。（2017），榴莲果实的 20-35% 由果肉（假种皮）组成，5-15% 由种子组成，而 55-66% 由果皮组成，果皮通常被视为废物。因此，该国每年产生约 22,000 公吨榴莲废物，这些废物通常会被填埋，或者更糟糕的是，被留在道路两侧等待分解（Phoung  2012）。当榴莲壳被丢弃到垃圾填埋场或焚烧时，它会极大地产生农业废物并造成环境问题（Wai 等人，2010））。人类活动对环境的负面影响，如污染、人口过剩、废物处理、气候变化、全球变暖和温室效应，被称为环境挑战。因此，通过重复利用和重新利用农业废物来减少农业废物至关重要。处理榴莲废物的明智方法是将其转化为各种有价值的产品。

因此，各种研究人员研究了榴莲废物的成分和重要性，以建立一种对食品和非食品应用具有更重大影响的有价值的产品。然而，目前还没有发表的文章重点回顾榴莲废弃物的利用方法。因此，本次综述的主要目的是探索和讨论榴莲废弃物的价值、效益、潜力和利用方法。

榴莲果渣的成分和好处
榴莲壳
榴莲壳的子房包含不同的部分（图 2），每个部分具有不同的成分值（Nordin 等人，2017）。绿色和带刺外皮的部分干物质含量最高（30.47%），而白色内皮厚底部分的水分和灰分含量最高（分别为81.83%和6.95%）。此外，整个榴莲壳中的粗纤维含量最高（14.66%）。这些结果表明，每个细分市场中存在的成分价值可能在商业化方法中发挥作用，特别是在食品生产中。

图2
图2
榴莲壳的小室和每个节段（Nordin et al. 2017）

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Lubis 等人的另一项研究。( 2018 ) 指出，榴莲壳是一种结构复杂的木质纤维素生物质，由半纤维素、纤维素和木质素组成，含量分别约为 30.70%、57-64% 和 15.60%。纤维素是一种可以为纤维和植物的壁细胞提供强度和稳定性的结构成分。它还具有结晶度高、刚性高、不溶于有机溶剂的特性。此外，半纤维素含量会降低纤维的强度并使其容易降解。而木质素结构会影响形态、结构、水解和柔韧性等特性。

此外，榴莲壳含有植物化学化合物，即具有抗菌功能的生物碱、皂苷和三萜类化合物（Arlofa et al. 2019）。这些抗菌特性可用作制备薄膜伤口敷料的有效成膜剂（Chaemsawang 等人，2020）和洗手液产品的抗菌成分（Arlofa 等人，2019 ））。这些因素激发了新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）食品专家在南洋理工大学食品科学与技术项目主任 William Chen 教授的指导下，利用水果的外壳开发出一种抗菌凝胶绷带。作为概念验证，抗菌水凝胶绷带作为伤口敷料在动物皮肤上进行了评估，并显示出长达 48 小时的有效抗菌特性。

在另一项研究中，Arlofa 等人。( 2019 ) 使用榴莲壳提取物作为洗手液产品中的天然抗菌成分。研究结果表明，洗手液中榴莲壳提取物的浓度对抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和伤寒沙门氏菌的细菌生长具有重大影响，并表明该浓度的存在如何减少微生物菌落的数量。此外，榴莲壳含有活性炭，具有危险的吸附能力，可以去除水溶液中的铬（Alfin 等人， 2011）、铅离子（Nuithitikul 等人，2015）和甲苯（Tham 等人，2011 ）。

榴莲籽
如图 3所示，榴莲籽具有在食品和非食品应用中具有潜力的成分价值。种子的成分有两种成分：淀粉和粘液或树胶（Baraheng & Karrila 2019）。种子的淀粉​​可以转化为面粉，最近的研究表明，榴莲籽粉可以替代小麦粉。此外，在一项实验中，榴莲籽胶已被用作纯素蛋黄酱中的乳化剂来替代蛋黄（Cornelia 等人，2015）。

图3
图3
榴莲种子及其成分。修改自 Chung ( 2011 )

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阿米德等人。( 2012 ) 发现榴莲籽胶具有与单糖和糖苷键结构有关的特征。同样，李等人。（2018）描述了在榴莲种子中发现的营养物质，其中包括葡萄糖、有机酸和氨基酸，以便检测重要的香气挥发物和化学物质。根据 Amid 和 Mirhosseini ( 2012 ) 的研究，榴莲种子的碳水化合物主要成分是半乳糖 (48.6–59.9%)、葡萄糖 (37.1–45.1%)、阿拉伯糖 (0.58–3.41%) 和木糖 (0.3–3.21%)，而丰富的氨基酸有谷氨酸、亮氨酸、苏氨酸和丙氨酸，可以通过功能化合物的开发来激发榴莲的风味(Ragasa et al. 2016 )。

如表1所示，与榴莲籽相比，榴莲壳获得了更高百分比的水分和灰分。此外，碳和氧仅存在于榴莲壳中，而脂肪、蛋白质、粗纤维、膳食纤维和高比例的碳水化合物仅存在于榴莲种子中。这表明榴莲籽的高碳水化合物含量可以转化为面粉，具有巨大的经济价值和作为面粉产品原材料的潜力（Mulyati et al. 2018）。

表1 榴莲种子（Siti Farahida等人，2021）和果壳（Jun等人，2010）的化学成分
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榴莲废弃物的潜力和应用
榴莲废料在动物原料、生物医学和增值产品方面具有许多潜在应用。榴莲废弃物在食品和非食品行业的应用如下表2所示。该表清楚地表明，人们发现榴莲壳比种子的利用率更高。

表2 榴莲废弃物的利用及其潜在应用
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食品应用
果胶
果胶由于其多功能的胶凝和增稠特性，在各种食品应用中得到了广泛的应用。从榴莲壳中提取果胶涉及多个过程，包括加热、过滤、浓缩和提取（Ghaffar et al. 2019）。加法尔等人。( 2019 ) 使用两种提取方法，该方法对 Amaliyah ( 2014 ) (第一种方法) 和 Hokputsa 等人略有修改。（2004年）（第二种方法）。根据他们的研究结果，第一种方法（pH 值为 2.00、温度为 85 °C、提取时间为 2 小时）比第二种方法（pH 值为 4.5、温度为90–100 °C，提取时间 20 分钟。这表明，与具有较高 pH 值的提取技术相比，具有较低 pH 值的提取技术可以提供更高的产率。这一说法与 Ardiansyah 等人的研究结果一致。( 2014 ) 其中 pH 值越低，果胶提取率越高。

此外，在 Kulatunga ( 2017 )的研究中，通过化学程序获得果胶，以研究其结构和功能特性。在提取果胶的过程中，使用四种不同的化学试剂：水和缓冲剂、酸、碱和钙离子螯合剂。酸是最有效的果胶提取剂，可以提取与植物细胞基质紧密结合的不溶性果胶，从而提高产量（Assoi 等，2014）。同样，Suwannarat 等人的研究。（2019年）指出，提取果胶的最佳方法是盐酸提取，因为酯化度（DE %）决定了果胶的胶凝特性、半乳糖醛酸含量和甲氧基含量。此外，与硝酸和柠檬酸相比，盐酸具有最高的果胶提取率（Bhavya & Suraksha 2015），因为它的离子强度较高，对稳定果胶分子的阳离子具有高亲和力，从而提高了其生成果胶的能力（穆罕默德2016）。

使用微波炉的做法是提取果胶的另一种方法。利用微波介电加热植物分子称为微波提取。研究人员最近研究了这种提取技术，发现它可以提高提取果胶的产量和质量（Routray & Orsat 2012）。然而，酶法果胶提取被认为对环境安全且果胶产量高。这种提取果胶的方法通过使用不同的酶来改变果胶的心理化学特征（Jeong 等人，2014）。

在 Hasem 等人的研究中。( 2018 )，使用弱酸水溶液作为溶剂和盐酸调节pH值，通过化学过程从榴莲壳中提取果胶(Wai et al. 2010 )。据报道，榴莲壳是果胶的可靠来源，具有良好的定量特性。这可能会导致从农业和工业废物中更环保地大规模生产多糖及其衍生物。在Hui等人的研究中。（2021年）研究人员比较了榴莲壳内部和整个部分的果胶产量和特性。结果表明，与整个榴莲壳相比，内部的果胶产量明显更高。这意味着榴莲壳的刺的加入可能会降低果胶产量，因为刺富含纤维素、半纤维素和木质素等细胞壁材料（Nordin et al. 2017）。因此，在提取果胶之前可能不需要加入榴莲壳刺，以最大限度地提高果胶提取的效率。

酚类抗氧化剂
酚酸通常与其作为水果、蔬菜和一系列其他植物来源的天然抗氧化剂的功能有关（Zheng & Wang 2001）。酚类抗氧化剂在中和称为自由基的有害分子方面发挥着至关重要的作用，自由基会导致氧化应激并损害细胞和组织。它在食品工业中主要作为天然添加剂应用，以提高食品的保质期和稳定性，减轻氧化变质，并因其抗氧化特性而贡献潜在的健康益处 (Zeb 2020）。在酚类抗氧化化合物的范围内，类黄酮因其能够作为活性氧 (ROS) 的有效清除剂和熟练的金属螯合剂而脱颖而出，可能提供双层保护（van Lith & Ameer 2016 ）。合成抗氧化剂的使用引起了人们对潜在健康问题的担忧（Gülcin 2012）；因此，来自不同来源的天然抗氧化剂的吸引力显着增长。从榴莲废物的角度来看，Masturi 等人。（2020年a 、b）鉴定出榴莲壳中存在酚类抗氧化剂。总黄酮含量采用氯化铝 (AlCl3) 法测定，其中溶液提取物 (10 mg/mL) 或槲皮素标准溶液 (25–200 µg/mL) 与 2% AlCl3 溶液和 120 mM 乙酸钾混合。孵育并在 425 nm 处测量吸光度后，使用槲皮素校准曲线计算类黄酮浓度 (mg/mL)，表示为 mg QE/g 样品。研究结果显示，对三个当地榴莲壳样本进行的植物化学分析发现了酚类、类固醇和萜类化合物的存在。此外，植物化学测定的结果表明，与类黄酮基团相比，酚基团占更大的优势。采用类似的方法，Wang 和 Li ( 2011）研究了榴莲壳的体外抗氧化潜力。结果表明，榴莲壳的甲醇提取物中含有总酚含量（33.77 ± 1.77 mg GAE/g）。他们的研究表明，榴莲壳表现出强大的体外抗氧化能力，可能有助于其药理学和医疗保健应用，这归因于金属螯合和自由基清除，可能是通过氢原子和电子捐赠。Juarah 等人的另一项研究中。（2021年）对两种野生榴莲品种进行了一项研究，使用 80% 的甲醇分析了其果肉、种子和果皮提取物中的抗氧化活性以及酚类和黄酮类化合物的含量。通过 DPPH、ABTS 和 FRAP 检测确定，非食用部分（种子和果皮）比果肉具有更高的植物化学含量和更强的抗氧化特性。这些发现在野生榴莲的医药应用、健康益处和市场推广方面具有潜力，同时有助于其保存。简而言之，多项研究强调了榴莲废物（包括果壳和种子）作为酚类抗氧化剂的宝贵来源的潜力。对它们应用的探索超出了抗氧化功效的领域，涵盖了它们在食品和各个行业领域的利用，

榴莲壳粉
一般来说，利用水果废物生产面粉涉及四个主要单元操作，例如样品制备，包括切割、干燥、尺寸减小和筛分（Alvarado 2023）。在榴莲壳粉的背景下，Charoenphun和Kwanhian（2019）通过切割、干燥和研磨榴莲壳来开发榴莲粉，以制备榴莲粉，如图4 所示。它首先是从榴莲的果肉和种子中分离出来的。选择榴莲壳的可食用部分并切成小块。然后干燥并在精磨机上研磨2分钟。研究结果证明，榴莲壳粉有潜力生产无麸质饼干和面食，作为喜欢避免麸质食品的消费者的替代产品（Charoenphan & Kwanian 2018）。通过 3 种成分从 7 种饼干配方中观察到无麸质饼干。配料采用混合设计，包括榴莲粉、小麦粉和咸黄油。根据消费者的调查，7种配方中，由于处于重叠区域，选择了配方4，其中含有10%榴莲皮粉、47.5%小麦粉和42.5%咸黄油来生产无麸质饼干。研究人员还表示，Formula 4 易于成型，更方便饼干的生产。另外，经过烘烤和膨胀后，饼干的质地也得到了调整。它的颜色是黄棕色。研究人员使用等高线图来确定饼干的最佳配方。饼干的硬度与榴莲皮粉的用量直接相关。2020），榴莲壳粉是小麦粉的可能替代品，小麦粉价格昂贵、进口且富含麸质。对于麸质不耐受的人来说，这也是一种选择。

图4
图4
榴莲壳粉（Charoenphan & Kwanian 2018）

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榴莲壳粉作为食品生产中的替代成分显示出巨大的潜力，特别是在烘焙中。然而，它在饼干生产中的使用可能会对消费者产生复杂的影响。从积极的一面来看，使用榴莲壳粉可以增加饼干的营养价值，因为它具有高纤维和抗氧化剂含量。它还可以为饼干提供独特的风味和香气，这可以吸引一些消费者。然而，人们可能担心食用榴莲壳粉的安全性，因为它不是传统成分，可能含有过敏原或毒素。此外，使用榴莲壳粉时，饼干的质地和外观可能会有所不同，这可能会影响消费者的接受度。简单来说，

此外，Bhoosem 和 Bunyasawat（ 2019 ）的研究调查了将榴莲壳转化为面粉，作为黄油蛋糕生产中小麦粉的替代品，因此 Bunyasawas 和 Phusam（2018）使用榴莲壳粉作为面粉的替代品布朗尼蛋糕中的小麦粉。在这项研究中，研究人员通过干燥并刮掉绿色的树皮和刺来利用榴莲壳。根据研究结果，用30%榴莲壳粉代替小麦粉制作布朗尼蛋糕是可以接受的。富含膳食纤维和低热量的烘焙产品的更健康替代品可能是用榴莲壳粉制成的布朗尼蛋糕。

一般来说，结果显示，榴莲壳粉含有50%的膳食纤维、34.15%的碳水化合物、6.42%的蛋白质和0.38%的脂肪（Bunyasawas & Phusam 2018）。因此，榴莲壳粉可以作为食品成分和膳食纤维的来源。

榴莲籽粉
榴莲种子的应用增加了食品和非食品行业的潜力。如图 5所示，榴莲籽粉含有由支链淀粉和直链淀粉组成的淀粉（Malini等人，2016）。穆利亚蒂等人。（2018）报道称，榴莲籽粉质地光滑，颜色黄白色，由于经过2天的沉积过程，可以从分离的粘液中产生酸香味，因此具有微酸性气味。

许多研究揭示了榴莲籽粉的功能、化学、热和物理特性。Baraheng 和 Karrila ( 2019 ) 比较了由脱粘粉、全籽粉和种子淀粉组成的榴莲籽粉的功能和化学特性。根据结果​​，与榴莲籽淀粉和脱粘粉相比，榴莲籽全粉的化学性质富含蛋白质、灰分、纤维和脂质。在功能特性方面，榴莲籽全粉仍然表现出较高的吸水能力、峰值粘度、膨胀能力和乳化能力。此外，Siti Faridah 等人最近的研究。（2021年）报道了榴莲籽粉的物理化学和热特性。因此，榴莲籽粉也表现出最高的蛋白质含量和吸收能力。从热性能来看，如果面粉的粘度低，说明接下来的糊化会很快溶解。

Malini等人的研究表明，榴莲籽粉的应用不仅限于烘焙产品或替代其他成分，例如肉丸的填充成分。（2016）但它具有可在非食品应用中使用和应用的成分。正如 Permatasari 等人的研究中所述。（2021），榴莲籽粉有潜力成为制造环保塑料的可再生来源，因为它的淀粉、胶质含量高，以及其他微量成分，包括蛋白质和脂质，这些都是环保塑料的成分。

马里尼等人的研究。（2016），阐述了榴莲籽粉的制作过程。使用重35克、状态良好的榴莲籽，然后彻底清洗。将洗净的种子去皮，用热水浸泡5分钟。之后，将种子浸泡在 10% 氢氧化钙（1 升蒸馏水中加 10 克钙）中一小时。为了制作干种子，首先将种子切片，然后干燥 3-4 天。最终将干燥的种子研磨并过筛。

食用膜
可食用薄膜是食品行业一项有前途的创新，为食品包装和保存提供了可持续且环保的解决方案。可食用薄膜是由可再生资源制成的塑料，可以被微生物分解（Wahidin 等人，2021）。在 Sitti Rahmawati 的研究中 ( 2021），通过物理混合过程获得可食性薄膜。为了从榴莲籽中获得可食用膜，提取淀粉，然后与甘油、增塑剂和山梨糖醇混合以确定特性。研究结果表明，可食用薄膜在室温下的保质期为 5 天，在低温下的保质期为 7 天。还进行了生物降解性分析，该材料需要 7 天才能分解。这表明榴莲籽淀粉可食性薄膜是环保包装。

在另一项调查中，还聘请了用菠萝蜜和榴莲种子制成的可食用薄膜的创造者来评估薄膜的透明度和厚度。比较结果表明，对于所有淀粉浓度，榴莲籽淀粉可食膜的透光率均低于菠萝蜜籽淀粉可食膜。由于所有薄膜的透射率都极低（550 nm 时低于 23%），因此这种不透明薄膜可用于包装不需要透明的食品（Wahidin 等人，2021）。

生物复合膜
生物复合薄膜由于其独特的性能和环保性质，在食品工业中得到了广泛的应用，主要作为食品包装材料。使用可生物降解材料作为一次性塑料的替代品可以显着减少小型塑料制品的产量，这些塑料制品通常由于尺寸较小且回收能力有限而无法回收（Alvarado 等人，2023）。生物复合材料的吸引力变得越来越重要，因为它们有可能替代制造业中使用的传统材料（Yildizhan 等人，2018）。因此，生物复合材料由天然纤维或天然树脂组成。Timbangen Sembiring 等人的研究。（2018年）表示，榴莲壳含有丰富的天然纤维，可作为热塑性和热固性材料的增强材料，以生产生物复合材料。常用的热塑性生物复合材料有聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）等。热固性材料有聚酯、环氧树脂、苯酚甲醛和乙烯基酯（Faruk 等人，2012）。一般情况下，复合材料是由基体作为填料和结合剂作为增强材料组成的。生物复合薄膜的特性提供了显着的优势，例如可生物降解材料、可再生性和可持续性（Yildizhan et al. 2018）。

各种研究人员报告了在活性食品包装应用中使用壳作为生物复合膜的有效性。开发活性食品包装的常见方法是与活性化合物混合，例如抗菌剂和抗氧化剂（Ashrafi 等人，2018）。这些活性化合物存在于榴莲壳的特性中。Anuar 等人在食品包装中加入活性化合物有助于延长保质期，同时保持食品质量。（2018）。根据萨尔加多等人的说法。（2015）和沃德纳尔等人。（2015），使用抗菌包装比仅仅在食品中添加抗菌化学物质具有更大的好处。

在生物复合膜的制备中，Anuar 等人。( 2018 ) 通过溶剂浇铸工艺制造了由榴莲壳纤维制成的生物复合膜。样品经过干燥、添加增塑剂、浇铸法。结果表明，榴莲壳纤维适合用于食品包装。Timbangen Sembiring 等人的另一项研究。( 2018 )报道称，榴莲壳纤维复合材料的机械和物理性能适合与其他生物聚合物加工和共混。努尔艾米等人也同意这一点。（2015）和曼肖尔等人。（2014年）通过在聚丙烯（PP）和聚乳酸（PLA）复合材料中加入微米级榴莲壳和纳米级填料，榴莲壳具有生物聚合物的特性。

红曲霉属的底物。
红曲霉属 是一种真菌，几个世纪以来一直在亚洲用作食品和饮料中的天然色素和风味成分，如中国奶酪、巴贡、葡萄酒、豆腐、清酒、味噌、猪肉、香肠和鱼（Abdul Manan 等人） .2017 ）。红曲霉属 在深层发酵和固态发酵过程中都会产生红色、橙色和黄色颜料（Srianta 等人，2019）。在 Srianta 等人的研究中。( 2012a , b )，研究人员利用榴莲种子来生成红曲霉基质种。作为天然食品着色剂。检查了榴莲种子的淀粉​​含量和大致成分。然后进行化学处理以获得适合 angkak 生产所需的水分含量和莫纳可林 K。从结果来看，榴莲籽有潜力用作制造红卡的新型基质。需要更多的研究来提高莫纳可林 K 含量并评估榴莲籽 angkak 的功能和安全性。

为了进一步研究榴莲种子生产angkak，所述红曲发酵榴莲种子（MFDS）使用Wistar大鼠通过体内方法评估了抗糖尿病和抗高胆固醇剂（Nugerahani等人，2017）。研究表明，连续 28 天服用 0.05、0.10 和 0.15 g/2 mL 剂量的 MFDS 悬浮液可降低血糖和胆固醇。此外，较高浓度的 MFDS 悬浮液在降低大鼠血糖和胆固醇水平方面更有效。它还提高血液中的高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯水平。不过，研究人员还建议对 MFDS 的不良影响进行更多研究。

在 Srianta 等人的另一项研究中。（2014），研究人员评估了红曲发酵榴莲籽提取物的抗氧化活性。通过磷钼还原、FRAP 和 DPPH 自由基清除，证明 MFDS 具有抗氧化活性。发酵榴莲籽提取物已被证明具有植物化学功效，使其成为潜在的抗氧化食品成分，并帮助其重新获得在当地传统医学中的良好地位。

非食品应用
生物农药
基于 Kusumaningtyas 等人的研究。( 2019 ) 榴莲壳提取物可用于制造生物农药 (2019)。生物农药含有对昆虫、害虫和线虫有毒的化合物（引起植物病害）。Munarso（2012）报道说生物农药是可生物降解的并且容易变质。根据植物化学测试，榴莲壳含有具有生物活性的化合物（生物活性物质）（Setyowati et al. 2014）。这些生物活性化合物是由单宁、皂苷、醇类、三萜类化合物和类黄酮组成的次级代谢产物（Azizah & Fitriani 2015；Hartini et al. 2018））对害虫有毒。因此，榴莲壳提取适合且有效地用作生物农药。在 Harahap 等人的研究中。（2019），作者将 Sirsak 叶和榴莲壳结合在一起，因为这两种物质含有对害虫具有细胞毒性的化学成分。生成的生物农药在桃叶和辣椒植物上进行了测试。结果表明，由沙克叶和榴莲壳制成的天然生物农药具有有效的杀灭害虫的效果。

根据 Kusumaningtyas 和 Armiano Syah ( 2020 )的研究，通过对榴莲壳的液体提取物进行清洗、煮沸、干燥、切割和过滤的过程，获得了生物农药。将提取物与 3 盎司平滑大蒜、1 磅盐和 500 毫升水在容器中混合。将混合物充分混合直至均匀，并在密闭容器中发酵三天以产生生物农药。

生物炭
生物炭是一种富含碳的材料，可以改变土壤特性并提高农艺性能（Glaser et al. 2019）。许多研究人员利用香蕉皮、玉米芯、山竹壳、榴莲壳和稻壳等各种农业废物来源开发了生物炭（Takolpuckdee 2014）等，用于施肥和土壤改良。因此，使用了不同的方法来生产生物炭，其中一种方法来自Prakongkep（2014）的研究，生物炭是在泰国农民使用的传统窑炉中生产的（图 6 ））。该过程是通过燃烧外部金属圆筒来加热与空气隔绝的内部圆筒中的生物质来启动的。然后将其均质化并研磨用于化学分析。榴莲壳生物炭的化学性质是钾、钙、镁和磷含量较高，而硅、硫和铝含量相当低。根据结果​​，榴莲壳生物炭的钾含量非常高，因为可溶性钾矿物质可以被认为是潜在的钾肥。钾矿物可溶于水，如钾盐（KCl）、方钙石（KHCO 3）、白矾（KH 2 PO 4）、氯方解石（KCaCl 3）和鸟粪石（KMgPO 4 .6H ）2O）。此外，榴莲生物炭中也存在方解石（CaCO 3），但这种矿物质的水溶性较低。

图6
图6
生物炭传统上是在传统窑炉中在不受控制的 350 °C 温度和低氧气含量下生产的。（普拉孔凯普2014）

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另一项研究来自Takolpuckdee ( 2014 )，该研究使用的方法是通过使用圆筒金属炉类型(图7 )的热解过程 来生产生物炭(图 8 )）。一旦废料被引入，圆筒金属炉就被牢固地密封并在无氧的情况下燃烧。然后，将制备好的生物炭填充到干燥器中并密封。该研究使用榴莲皮、香蕉皮、山竹壳、玉米芯和虾壳作为农业废物样本。研究结果显示，榴莲皮含有大量的挥发性化合物和水，而玉米芯的比例最低。每种农业废弃物的生物炭中存在的化学含量为氮、磷、钙和镁。在农业废弃物中，香蕉皮生物炭的生物炭产量比例最高。燃烧热最高的是玉米芯生物炭，氮含量最高的是虾壳生物炭。香蕉皮生物炭的磷含量最高，虾壳生物炭的钙含量最高，榴莲皮生物炭的镁含量最高。通过开发牵牛花沼泽也检验了生物炭产品的实用性。

图7
图7
热解缸室。（塔科帕克迪2014）

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图8
图8
来自榴莲壳的生物炭。（塔科帕克迪2014）

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吸附剂
榴莲壳因其纤维素、半纤维素和木质素含量，以及其大孔结构、耐温度、pH值、机械应力和长时间浸泡在水中而具有捕获水污染物的能力。活性炭通常用于水处理，但用于制造它的材料相当昂贵，因此 Payus 等人。（2020年）建议在水处理中使用榴莲壳作为低成本吸附剂。在研究中，从榴莲壳中获得吸附剂的过程是将榴莲壳切成小块，然后将其打碎并与2.0L混合，然后过滤、清洁并用蒸馏水冲洗。然后将其在 100°C 的烘箱中干燥 24 小时，从而蒸发剩余的水分子。然后在罐子测试中使用 1 M NaOH 在室温下以 200 rpm 搅拌对榴莲壳进行改性 24 小时。吸附剂用 NaOH 等碱性溶液进行改性，以改变其表面官能团、表面形态和结构特征，这将提高其以更高的选择性吸附特定吸附物的能力。

此外，还有一些研究人员发表文章，进行了利用榴莲废弃物生产活性炭的研究。来自 Mokhtar 等人的研究。（2013），钱德拉等人。（2009）和尤利乌斯曼等人。（2020），研究人员讨论了从榴莲废物中获取活性炭的过程。一般来说，切割、清洗、干燥和研磨是基本过程，然后化学活化，然后添加KOH (Chandra et al. 2009 ; Mokhtar et al. 2013 )和H 3 PO 4 (Yuliusman et al. 2020)）。为了确定从榴莲废物中生产高表面积活性炭的最佳条件，使用了几种碳化温度和浸渍比例。根据莫赫塔尔等人的说法。（2013），一项利用榴莲皮废料的研究取得了积极的结果。它是一种很有前途的活性炭，因为在碳化过程中获得了最佳产率，该过程在 400 °C 下进行四小时，KOH 浓度为 0.6 M。 Yuliusman 等人。( 2020 )还指出，根据本次调查的结果，成功制造了比表面积为797.99 m 2 /g的活性炭，并满足SNI要求。根据钱德拉等人的说法。（2009年）、KOH与榴莲壳的比例为0.5和活化温度为773 K是生产高表面积活性炭的最佳条件。

水凝胶绷带
水凝胶具有优异的吸水能力和柔软的机械性能，因此被广泛应用于化妆品、药物输送、组织工程和伤口敷料等领域。它被广泛用于伤口敷料、植入物涂层和由于潮湿环境而有利于细菌生长的生理条件的感染治疗。在 Cui 等人的研究中。（2021年），研究人员使用了榴莲壳的高纯度纤维素，该纤维素被用作生产水性纤维素水凝胶的天然原料。研究表明，有机水凝胶绷带比传统绷带可以使伤口区域保持凉爽和湿润，从而加速愈合过程。作为概念证明，所创建的有机水凝胶没有表现出细胞毒性，并且在用作猪皮肤伤口敷料时表现出很强的抗菌活性。这种新颖的概念验证水凝胶绷带与目前市场上的水凝胶绷带类似，只需将其放置在伤口上即可。此外，新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）食品科学家、南洋理工大学科技项目主任 William Chen 教授团队，表示，市场上销售的典型水凝胶绷带是由合成材料制成的，与由天然废料制成的新型水凝胶相比，价格昂贵。该教授还补充说，生产的水凝胶绷带对于糖尿病患者和患有慢性伤口的患者尤其重要（Kok，2021）。

用于纸浆和造纸工业的非木质原材料
基于 Masrol 等人的研究结果。( 2018 ) 榴莲壳将在化学机械制浆过程中被打碎。化学机械浆只是一种制浆过程，其中通过结合化学、机械和热三种不同技术来分离纤维材料。打浆法常用于增强未经打浆的原纸，如 Masrol 等人所述，由于其强度、蓬松度和表面粗糙度较差，不适合造纸。（2018）。此外，Masrol 等人的另一项研究。（2015年）表示，为了获得更好的结果，必须考虑打浆和漂白以获得更好的结果，因为它们可以提高榴莲壳的纸浆和纸张质量。在此过程中，榴莲壳被清洁和冲洗，以去除任何碎片或残留物。然后将榴莲壳块在阳光直射下自然干燥约 3-5 天，以尽量减少水分含量。据报道，在阳光下干燥榴莲壳的成本较低（Zddin & Risby 2010）。最后，将干燥的榴莲壳放在密闭容器中于室温保存，以避免真菌感染和吸潮。首先，以 6:1 的液料比，使用 10% 氢氧化钠 (NaOH) 在室温下处理自然干燥的榴莲壳 2 小时。NaOH处理完成后，用流水冲洗处理过的榴莲壳。研究表明，提高打浆转数提高了榴莲壳化学机械浆和纸张的整体物理和机械质量。研究结果还强调，榴莲壳可以被认为是造纸工业非木质原材料的有前途的替代品，并且也有利于榴莲产业。

生物板
生物板的生产工艺是基于Tengrang等人的研究。（2020年）。新鲜榴莲壳是生物板的主要成分。该过程首先将榴莲果皮切成 3 毫米厚的块，然后在 55°C 的烤箱中干燥 24 小时。然后对干燥的榴莲壳进行化学处理以提取纤维素，通过将干燥纤维分散到水中形成Moulinex浆料以制备生物板的预成型件，其比例为10克纤维：1升水。研究人员使用液压压缩机在150巴的压力下，在150、160、170和180℃下持续5分钟，制造了一块7英寸的圆形生物板。使用泰国行业标准、JIS、ASTM、TAPPI 和 ISO 对机械和物理质量进行了检查，并与甘蔗渣生物板进行了比较。该研究揭示了利用榴莲残渣制造生物板的可能性，尤其是经过漂白的谷壳纤维。除了榴莲壳外，榴莲籽也可以用作制造生物板的主要成分。Srisang 和 Srisang 的一项研究（2020）研究了使用榴莲籽与聚乳酸PLA混合进行生物板生产。剥去榴莲种子的棕色覆盖物后，将收获的种子干燥。榴莲籽和 PLA 混合物之间的具体比例是在 90、110 和 130 ℃ 的温度以及 2.0、2.7 和 3.4 MPa 的压力下进行压缩之前规定的。通过压缩工艺，榴莲籽和PLA成功制成生物板。生物板的这些制造条件提供了低吸水性、高拉伸强度和 7 天内充分的崩解。

烟液
根据费萨尔等人的说法。（2018），烟液的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，这些成分存在于榴莲皮中。液体烟雾是一种通过燃烧木片、收集烟雾并将其凝结成液体溶液而产生的调味剂（Sedghi 2022）。由于存在抗菌物质，烟液可用于天然食品保存（Permanasari 等人，2020）。两种关键化学品是苯酚和乙酸。

本节中所述的过程改编自 Faisal 等人的研究。（2018年），研究人员研究了香蕉皮在低温下热解产生的液体烟雾。液体烟雾是在 5 公斤不锈钢热解反应器中产生的。榴莲壳的样品是从不同的卖家处获取的，并称重以确定其鲜重。将3公斤干燥的外皮和内皮作为原料放入反应器中，将样品在300℃、340℃和380℃下麻痹。冷凝烟雾产生 3 级液体烟雾、焦油和木炭。使用气相色谱-质谱法（GCMS-QP2010，Shimizu）和高效液相色谱法（HPLC，Hitachi L-4200H）对烟液进行分析。根据调查结果，

生物乙醇原料
生物乙醇生产为获得可再生和可持续的燃料生产提供了良好的前景（Sebayang 等人，2017）。Irhamni 等人正在研究利用榴莲壳生产生物乙醇。（2018），将榴莲壳发酵成生物乙醇，水中乙醇含量最高为16.69%。在2163min时，色谱图最大峰达到96.99%，表明这是生物乙醇的第一个峰。

此外，Soeprijanto 等人的研究中还使用了液化和糖化过程。（2020）。在该研究中，使用间歇式反应器来生产生物乙醇。为了生产还原糖，液化和糖化分两步进行。在液化过程中，在Erlenmeyer 2窝中，将200g榴莲皮粉、α-淀粉酶和水混合。然后将混合物在90℃下加热两小时。在糖化过程中，将上述混合物在 60°C 下加热 4 小时。然后通过添加0.2%酵母、0.5%尿素和0.5% KH 2 PO 5来发酵产生的糖。到获得的还原糖的量。发酵分馏后在78℃下生产生物乙醇。研究发现，分馏后，95% 的生物乙醇被回收。现已确定，榴莲壳作为替代燃料非常有效，而且榴莲壳是天然可再生的，适合用于机动车辆。

除了榴莲壳外，榴莲籽还用于生产生物乙醇，Sebayang 等人对此进行了研究。（2017）。它是通过在酶水解过程中利用超声波技术产生有利的还原糖浓度而生产的。结果，发酵产生的乙醇被输送到超声波辅助酶水解过程以减少糖分。根据巴塞洛斯等人的说法。( 2011 )，与较大的颗粒尺寸相比，减小的颗粒尺寸减少了扩散限制的影响，并导致更高的糖产量。榴莲种子经过干燥处理，以便可以在 25°C 的温度下长期保存。

此外，Masturi 等人。（2020a，b）和 Seer 等人。( 2016 ) 通过酿酒酵母发酵生产生物乙醇。尽管Seer等人的研究。（2016）使用混合木薯和榴莲种子，研究表明，榴莲种子比木薯等传统原料更有效地生产生物乙醇，因为它比木薯粉产生更多的可发酵糖。

榴莲壳利用的其他方法
如今，榴莲废料已被用来制造生物基产品。如前所述，榴莲壳由 60.45% 纤维素、15.45% 木质素和 73.67% 果胶组成（Haseem 等人，2019），而榴莲种子获得的搜索率约为 46.2%，这是 Hardiyanti 等人的研究中指出的等人。（2021）和 Rahayu 等人。（2019）。纤维素、木质素、果胶和淀粉可以转化为有价值的产品，例如纤维素，可以通过化学和机械方法转化为纳米纤维素。纳米纤维素最近因其能够应用于食品和非食品应用而备受关注。因此，已经进行了大量研究来确定榴莲壳纳米纤维素的潜力。

纤维素纳米粒子概述
纳米纤维素可用于多种应用，包括复合材料、过滤器、包装、生物医学产品、军事、能源和化妆品（Aimi et al. 2015）；（伊利亚斯等人，2021）。此外，由于纳米纤维素利用农业废物进行环保且可持续的生产，因此在食品包装行业中变得越来越重要。因此，适用于包装膜的纳米纤维素有三种类型：纤维素纳米纤维（CNF）、纤维素纳米晶体（CNC）和细菌纳米纤维素（BNC）（Nordin et al. 2017 ））。纤维素纳米纤维（CNF）具有天然纤维素的易生物降解性、低密度、可重复性等特点，以及高比表面积、优异的机械性能、高气体阻隔性等优异性能。性能和低热膨胀系数（Du et al. 2016）。纤维素纳米纤维（CNF）具有无定形结晶度，有利于机械刚度和强度。但其长度太短，不适合用于环保结构复合纤维。纳米晶纤维素 (CNC) 是一种可靠的填充剂，广泛应用于食品包装、制药、汽车、航空航天和建筑行业。此外，纳米晶纤维素因其高结晶度、大比表面积、高长径比、良好的物理和生物特性而在从先进生物医学材料到食品包装材料的各种应用中受到广泛关注。机械性能、高耐热性、丰富的表面羟基、生物可降解性、低毒性和生物相容性（Ilyas 等，2015）。2021）。

此外，细菌纳米纤维素（BNC）是一种纳米纤丝聚合物，具有高化学纯度、柔韧性、吸收性、柔韧性和机械强度等独特特性。这三种纳米纤维素在包装薄膜方面的应用潜力巨大。然而，一些研究人员证明，纤维素纳米晶体是一种有吸引力的复合材料材料，因为它们可以提供额外的强度增益，同时还提供高度通用的化学功能。

从榴莲壳中提取纤维素和纳米纤维素
月亮等人。( 2011 )发现从纤维素源材料中分离纤维素颗粒是分两个阶段完成的。第一阶段涉及纯化和均质化源材料，以便在未来的处理中更可靠地反应。第二阶段是将这些“纯化的”纤维素元素分离成微原纤和晶体成分。

在 Penjumrasa 等人的研究中。（2014），从榴莲壳中提取纤维素经历了两个步骤。第一步是使用氯化法或漂白工艺生产全纤维素。第二步是在室温下通过丝光化将全纤维素转化为纤维素。结果表明，经过这些处理后，颜色从棕色变为白色。此外，所表示的直径在 100–150 m 范围内。长径比为 20-25，大于任何增强材料中良好强度传递的最小长径比值。Lubis 等人采用了这些方法。（2018）和拉赫曼等人。（2016年）稍作修改。获得的这种纤维素与从其他来源获得的纤维素具有相同的特性，包括大麻、剑麻、棉花、香蕉等。

如前所述，只有经过机械和化学处理，才能获得纳米纤维素。制造纳米纤维素有两种主要技术，即自上而下和自下而下的方法（Etuk 等人，2018）。

自上而下的方法
自上而下的方法分为三个子类别，即机械法、化学法和机械-化学法，如下表3所示。

表3 自上而下法纳米纤维素的提取方法
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自下而上的方法
自下而上方法的想法可以定义为组装程序，其中原子和分子尺度的组件相互堆叠以产生相对均匀和一致的纳米纤维（Etuk et al. 2018）。静电纺丝和细菌生物合成就是例子。

静电纺丝
静电纺丝是一种简单而有效的方法，可以制造具有完全连接的孔结构和微米级纤维的聚合物膜。静电纺丝采用电流体动力学过程（Prasanth 等人，2015）。在此过程中，液滴带电形成射流。然后通过拉伸和伸长来生产纤维（Xue et al. 2019）。

静电纺丝系统由四个主要部分组成（图 9）：注射泵、电压电源、针和收集器（Rim et al. 2013）。因此，注射泵调节聚合物溶液的流速。电压电源、将带电聚合物溶液转移到高电场中的针以及最后收集电纺纳米纤维的收集器（例如金属筛、板或旋转心轴）提供了拉伸带电聚合物的力溶液成纤维形式。

图9
图9
静电纺丝装置方案的基本设置。改编自 Rim 等人的研究。( 2013 )

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榴莲废弃物商业化现状
目前，榴莲废弃物的商业化仍相对未得到充分探索。然而，在这方面已经有一些值得注意的尝试。例如，在菲律宾达沃市，榴莲废料被巧妙地转化为手工纸质相册（Phoung 2012）。该倡议是妇女发展与技术研究所 (WDTI) 国家办公室妇女和适当技术计划的延伸，主要侧重于增强妇女权能，以增加农业活动之外的收入。凭借稳定的客户订单，女性个体每周平均有可能赚取 700 至 1000 比索。此外，最近在马来西亚 2022 年国家研究博览会 (Malone 2022)上展示了一种源自榴莲废料的突破性产品 ）。此次博览会为展示具有重大实用潜力的研究成果提供了一个平台。研究团队已着手进行一系列产品开发工作，包括创造可生物降解的泡沫包装、榴莲皮纸，甚至家具材料。此次活动强调了产品概念测试在协助社区或个人开发榴莲皮产品方面的关键作用，标志着榴莲皮产品多元化及其作为独特的当地纪念品的推广迈出了重要一步。

前景
世界不断产生废物，这反过来又激发了研究人员开发用于多种应用的绿色原材料的方向。利用农业废弃物开发产品鼓励未来的研究人员进行更多创新。这将为我们的经济发展做出更大贡献，同时减少环境中的废物问题。此外，榴莲废物的独特成分可以为农业部门，特别是食品和非食品行业提供许多未来产品。如今，有很多与榴莲壳中纤维素的利用相关的产品开发，主要是在食品包装行业。因此，鼓励利用榴莲壳中的果胶和木质素，这在产品开发方面具有巨大的潜力。

结论
垃圾填埋场的装载速度正在增加，特别是因为榴莲废物的数量和尺寸巨大，需要更多的空间来处理。这就是为什么在有益的地方利用这些废物当然很重要，并且可以为农业部门、食品和非食品工业做出贡献。榴莲的废物经常被焚烧或倾倒到垃圾填埋场，污染环境。处理榴莲废物的战略方法是将这种废物升级为许多有用的物品，因此对榴莲壳进行有效的废物管理至关重要。榴莲废弃物含有丰富的营养价值，具有巨大的增值潜力。