Экологичная утилизация пищевых отходов из дома: извлечение ценных компонентов для использования в пищевой индустрии

Проблема управления бытовыми отходами является широко распространённой глобальной проблемой. Бытовые отходы, особенно пищевые, представляют собой резервуар соединений, обладающих потенциальной экономической ценностью, среди которых важное место занимают биоактивные соединения. Эти биоактивные соединения, полученные из природных химических веществ, содержащихся в отходах животного и белкового происхождения, обеспечивают питательную ценность.

Извлечённые биоактивные соединения находят разнообразное применение в различных областях, включая текстильную, косметическую, нутрицевтическую промышленность, производство пищевых добавок и сельское хозяйство. Извлечение таких соединений достигается с помощью различных методов, включая традиционные подходы, а также нетрадиционные «зелёные» методы, такие как экстракция с использованием ферментов, микроволновой энергии или сверхкритических жидкостей. Однако существует растущая потребность в «зелёных» и устойчивых подходах, позволяющих получать обогащённые биоактивными веществами экстракты с низким воздействием на окружающую среду. Данный обзор тщательно обобщает происхождение, виды и характеристики биоактивных химических веществ, обнаруженных в пищевых отходах. Также рассматриваются наиболее перспективные и инновационные методологии извлечения функциональных биоактивных соединений из отходов, опубликованные в последнее время. Новые технологии позволяют эффективно управлять материалами, полученными из бытовых пищевых отходов. Эти биоактивные соединения ценны для применения в пищевой промышленности.

Любой предмет, который выбрасывается из домашней среды в рамках обычной деятельности жильцов, называется «бытовыми отходами» или «домашним мусором». Они составляют значительную часть твердых municipal waste (ТБО) и состоят из различных материалов, включая стекло, металл, бумагу, пластик, пищевые отходы и текстильные фрагменты. Более 60 тонн мусора производятся каждую секунду в домохозяйствах мира, что составляет два миллиарда тонн отходов ежегодно (Maalouf и Mavropoulos, 2023). Сбор, транспортировка и обработка бытового мусора являются глобальной проблемой (Mostaghimi и Behnamian, 2023a). Более ранние исследования установили корреляцию между образованием отходов и численностью населения, а также средним доходом или уровнем жизни. На количество и состав отходов также могут влиять такие переменные факторы, как окружающая среда, образ жизни, уровень образования, культурные и религиозные взгляды, а также общественные и социальные установки (Yu и др., 2023).

Пищевые отходы (FW) составляют значительную часть бытовых отходов и определяются Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО) как продукты питания, которые производятся в меньших количествах или более высокого качества в результате решений и действий, предпринятых продавцами продуктов питания, магазинами у дома и потребителями (Poonam Sharma и др., 2021a; Delgado, Rodriguez, и Staszewska, 2023). Согласно данным ФАО за 2019 год и исследованию Индекса пищевых отходов Программы ООН по окружающей среде, почти 14% мирового продовольствия стоимостью 400 миллиардов долларов в год теряется после сбора урожая до момента попадания в магазины, и еще 17% теряется потребителями, в основном в домохозяйствах и розничных предприятиях (Tanyanyiwa и Tongowona, 2023). Треть мирового годового производства продуктов питания проявляется как FW, которые могли бы прокормить 1,26 миллиарда недоедающих людей (Liu и др., 2023a). Неправильное управление пищевыми отходами и ошибки при утилизации могут иметь серьезные экологические последствия. По оценкам, 3,3 миллиарда тонн эквивалента углекислого газа выбрасывается в окружающую среду ежегодно из-за недостаточной обработки FW, что составляет 8% всех парниковых выбросов человечества (Bhatia и др., 2023). Валоризация пищевых продуктов является инновационным подходом к сокращению отходов и предоставлению новых экономических возможностей путем производства товаров с добавленной стоимостью на основе биоактивных ингредиентов продуктов питания. Эти полезные вещества, которые также добавляют ценность продуктам, включают полифенолы, витамины, минералы и пребиотики (Liu и др., 2023a). Использование способности FW извлекать эти молекулы может открыть путь к разработке высококачественных функциональных пищевых ингредиентов, косметики и пищевых добавок. Этот метод направлен на сокращение FW и стимулирование творческих источников дохода, а также способствует развитию циркулярной экономики. Крайне важно учитывать доступность этих остатков во времени, их технико-экономическую перспективу и экологическую оценку прибыли и затрат на основе их жизненного цикла, чтобы обеспечить устойчивость окружающей среды и экономики будущей валоризации FW (P. Roy и др., 2023).

Эта статья направлена на предоставление всестороннего обзора различных типов бытовых FW, обычно встречающихся среди фруктов, овощей, злаков, бобовых и молочных продуктов. Ценные биоактивные соединения, такие как полифенолы, пищевые волокна, белки, витамины и минералы, извлекаются из этих FW с помощью различных методов экстракции. Потенциальные применения биологически активных соединений в пищевом секторе включают пищевые добавки, нутрицевтики и одноклеточные белки. Также здесь рассматриваются осуществимые традиционные и нетрадиционные методы наряду с использованием AI и робототехники для преобразования FW в продукты с добавленной стоимостью. Более того, этот обзор предоставляет рекомендации по проблемам устойчивости в валоризации отходов и направления для будущих исследований по улучшению использования FW, а также стимулирует интерес к их преобразованию и повторному использованию.

Из-за их чрезвычайной гетерогенности бытовые или municipal waste должны быть сначала надлежащим образом отсортированы и фракционированы перед любым значительным видом обработки. Согласно ряду результатов исследований, на домохозяйства приходится 50%–80% твердых отходов, производимых в развивающихся странах, причем на рынки и коммерческие зоны приходится еще 10%–15% municipal waste (S. Khan и др., 2022). Эти отходы, включающие садовые отходы, кухонные отходы, пластиковые банки и пакеты, древесину, металлические отходы, картон, синтетические каучуки, шкуры животных, силовые элементы, инертные соединения, текстильные отходы, контейнеры для краски, строительный мусор и многочисленные другие неопределенные предметы, требуют процесса сортировки и разделения для предоставления существенных данных о качестве сортировки для любого потенциального применения (M. Singh, Singh, и Singh, 2024). Этот процесс является ключевым этапом в управлении твердыми отходами. Традиционные методы управления пищевыми отходами (FW) включают кормление животных, захоронение на свалках, компостирование, сжигание, горение и аналогичные меры (Zhu и др., 2023). Иерархия рекомендуемых методов управления отходами предоставляется планом управления отходами EC. Пять этапов управления отходами, от наиболее предпочтительного к наименее предпочтительному, включают предотвращение образования отходов, повторное использование материалов, переработку материалов, извлечение энергии из отходов и безопасную утилизацию отходов (Mostaghimi и Behnamian, 2023a). Эти методы уменьшают производство отходов, повышают эффективность использования ресурсов, сохраняют неэкологичный энергетический баланс, развивают новые рынки и предприятия и снижают риски для здоровья человека и окружающей среды. В целом, иерархия направляет процедуры управления отходами и способствует использованию более экологически чистых и устойчивых методов (Teng и др., 2023). Централизованные системы управления отходами имеют два основных недостатка: необходимость частой транспортировки отходов на большие расстояния и трудность сортировки отходов на крупных предприятиях (Bernat, 2023). Домашняя обработка отходов может способствовать экономии энергии и денег, обходя проблемы масштабных систем управления отходов (Jayanandini, 2023). Различные методы управления отходами могут быть реализованы в домохозяйстве в зависимости от имеющегося пространства, времени и финансовых ресурсов. К сожалению, большинство из них — открытое сжигание, анаэробное сбраживание и компостирование — позволяют обрабатывать только органические отходы (Hui и др., 2023). Компостирование является наиболее используемым методом управления отходами в домохозяйствах. Существует множество различных методов и инструментов, начиная от самых доступных самодельных ящиков до сложных, но довольно дорогих автоматических компостеров. Процесс компостирования дает почве возможность поглощать питательные вещества, содержащиеся в биомассе, и обеспечивает доступ к высококачественному удобрению. Однако это требует времени (Waqas и др., 2023). Кроме того, микробы потребляют энергию, содержащуюся в отходах, поэтому она теряется с точки зрения домовладельцев (Jouhara и др., 2017). Извлечение энергии из сжигания метана возможно с помощью анаэробного сбраживания, но это требует значительных инвестиций и значительной площади для установки реактора. Он также может быть легко внедрен только в теплом климате, так как микробам нужна определенная температура для процветания. Реактор необходимо нагревать в холодных и умеренных температурах, что создает некоторые проблемы. Домовладелец получает полезное удобрение в качестве побочного продукта; органические отходы содержат питательные вещества, которые могут быть переработаны (Glasser, 2023; Kumar и др., 2023). Другой популярной техникой для обработки бытового мусора является сжигание для производства тепла, которое происходит между топливом и окислителем. Топливо может быть твердым, жидким или газообразным. Топливо и окислители вступают в химические реакции при воспламенении, и в конечном итоге процесс становится самоподдерживающимся благодаря теплу, производимому реакциями (Liang, 2023; Obi и др., 2023). Современные страны запрещают открытое сжигание смешанного мусора из-за значительного вреда, который оно наносит как окружающей среде, так и общественному здоровью (Oyebode, 2024). В некоторых ситуациях сжигание биомассы может иметь смысл при соблюдении правильных условий. Для утилизации мусора требуется значительное пространство. Найти «свободное» место сложно — не только в пригородных зонах, но и вдали от населенных пунктов (Santos и Mendes, 2024). Удлинение маршрутов транспортировки мусора к местам утилизации приводит к увеличению расходов на управление отходами. Современная свалка — это дорогостоящая, сложная технологическая структура, занимающая несколько десятков гектаров и имеющая глубину всего в несколько десятков метров. Основание свалки состоит из многих слоев в дополнение к земле, и требуются нейтрализация и сбор фильтрата (Un, 2023). Затем собранный фильтрат требует обработки. Для крепления вертикальных газовых скважин используются перфорированные ферробетонные кольца диаметром 0,7 метра (Petruk и др., 2016). Как и при компостировании, для сжигания используются контролируемые мусоросжигательные установки. Современные инсинераторы включают большие дымовые трубы и специально построенные камеры сгорания. Для достижения полного сгорания они должны обеспечивать подачу воздуха, высокие температуры сгорания, длительное время пребывания и эффективное смешивание отходов (Reich и др., 2023). Чтобы соответствовать нормам загрязнения, они также имеют эффективные системы очистки дымовых газов. Директива EC о сжигании отходов содержит спецификации для них (Dal Pozzo, Capecci, и Cozzani, 2023). Категории отходов, которые сжигаются, включают municipal solid waste (MSW), промышленные отходы, токсичные отходы, клинические отходы и осадок со станций очистки сточных вод (Ogunkunle и др., 2024).

Хотя эти традиционные методы могут привести к потере важных биоматериалов, извлеченных из потоков пищевых отходов, они могут косвенно увеличить экономические выгоды. Было предположено, что традиционное и незапланированное управление FW приведет к истощению критических ресурсов, таких как питательные вещества и биоактивные вещества, а также к негативным экологическим последствиям. Чтобы соответствовать международным нормативным рамкам для продовольственной безопасности, было поддержано интегрированное и развивающееся управление домохозяйствами и FW (Sarker и др., 2024a).

Интеграция artificial intelligence (AI), робототехники, internet of things (IoT), а также big data и аналитики в управление отходами произвела революцию в этом секторе (Rane, 2023). AI повышает операционную эффективность за счет автоматизации процессов управления отходами, таких как планирование вывоза, грузоперевозки и сортировка. Робототехника, работающая на основе детекторов, machine vision и AI, автоматизирует операции по разделению отходов и обеспечивает утилизацию в зависимости от материала (Sivashanmugam и др., 2023). Своевременный сбор и утилизация отходов становятся возможными благодаря управлению отходами на основе IoT с отслеживанием мусорных баков в реальном времени. Аналитика big data о местоположении и частоте опорожнения баков позволяет компаниям по сбору отходов различать различные формы отходов и обеспечивать своевременный сбор (Melakessou и др., 2020). Передовые технологии переработки улучшают качество потока отходов и операционную эффективность. Примеры включают сканеры материалов и автономные устройства для отбора отходов. Разработки в области технологий разложения используют естественные процессы разложения органических материалов для питания почвы полезными питательными веществами и предотвращения эрозии почвы (Rajput и др., 2024). Более того, процесс управления отходами был значительно улучшен за счет интеграции технологии blockchain, которая привносит прозрачность и отслеживаемость в цепочку создания стоимости управления отходами для обеспечения ответственного управления отходами. Эти достижения в сочетании с принципами циркулярной экономики, которые обеспечивают минимум отходов за счет повторного использования и перепрофилирования существующих продуктов, прокладывают путь к более устойчивому будущему (Gupta и Shankar, 2024; Kandpal и др., 2024).

Управление бытовыми отходами путем их валоризации в производстве биотоплива, производстве биометана, производстве био-спирта, производстве биоводорода, производстве биоматериалов, кормов для животных и извлечении компонентов с добавленной стоимостью и биоактивных соединений является перспективной стратегией для достижения устойчивого и безотходного развития агропродовольственного сектора. Пищевой и агропродовольственный сектор используют побочные продукты отходов для производства биотоплива, что является значимой стратегией из-за растущих затрат на энергию и экологических проблем (Venugopal, 2022). Биотопливо производится с использованием биотехнологий, таких как анаэробное сбраживание, аэробное сбраживание и микробная ферментация (Anoopkumar и др., 2023). Адсорбция, которая является экономичным и экологически полезным процессом, используется для очистки сточных вод, причем лигноцеллюлозные отходы выступают в качестве заменителей для синтеза активированного угля (H. H. Shah и др., 2023). Извлеченные компоненты из пищевых отходов (FW), содержащие сахара, белки, волокна, пектин, липиды, полисахариды, вкусовые соединения и фитохимические вещества, используются в качестве пищевых добавок, нутрицевтиков, фармацевтических препаратов и косметики. Это увеличивает доступность продуктов питания, продлевает срок хранения и минимизирует свалочные отходы (Aqilah и др., 2023). Полимеры, изготовленные из возобновляемых органических источников, известные как «биополимеры на биологической основе», уменьшают зависимость от ископаемого топлива и производятся из агропромышленных отходов с помощью комбинированных процессов ферментации и ферментативных процессов. Ферменты, производимые из этих отходов, имеют значительное промышленное применение благодаря их высокой специфичности (J. Yadav и др., 2023). Высушенная биомасса различных микробных видов — одноклеточный белок (SCP) — может служить белковой добавкой. SCP производится микроорганизмами, которые преобразуют низкобелковые органические субстраты в высокобелковые продукты (U. Shah и Hajoori, 2022). Аэробная деградация FW производит свободные от патогенов биоудобрения и кондиционеры почвы, снижая нагрузку по обращению и утилизации твердых отходов и обеспечивая социальные и экологические преимущества (Lirikum и др., 2022). На успех этой процедуры валоризации влияют такие переменные факторы, как температура, вентиляция, уровень влажности, pH, соотношение углерода к азоту, размеры частиц и уровень уплотнения. Однако жизнеспособность компостирования зависит от выбросов парниковых газов, производимых во время разложения органического вещества (Azis и др., 2022).

4.1 Злаки и бобовые

Злаки, которые включают рис и зерновые, такие как пшеница, рожь, просо, кукуруза и гречиха, являются важной частью пищевой пирамиды и служат основным источником энергии (M. A. Shah, Sunooj, и Mir, 2023). На протяжении всего процесса переработки злаки и бобовые производят побочные продукты, такие как зародыши и отруби. Остаточное зерновое вещество при переработке солода обычно считается побочным продуктом и обычно утилизируется как отходы. Рисовая шелуха может использоваться для различных целей, включая строительные материалы, питательные вещества, субстраты для методов разложения, а также для производства волокна и сырья (R. Yadav и др., 2020). Побочный продукт переработки ячменя содержит значительно более высокое количество витамина E (в 2,7 раза больше), чем целое зерно ячменя. Кроме того, он предоставляет избыток различных биоактивных веществ, включая фенольные соединения, фитаты и нерастворимые пищевые волокна (Raj и др., 2023). Фенольные химические вещества также производятся в результате ферментативной деградации рисовых отрубей и шелухи целлюлазой. Продукты с добавленной стоимостью могут быть получены путем выращивания шампиньонов, экстракции пектина и производства кормов для скота из остаточной скорлупы при переработке какао. Кроме того, возможно получение биоэтанола второго поколения из кокосовой шелухи (Freitas и др., 2021; Liu и др., 2023a).

4.2 Фрукты и овощи

Богатые питательными веществами отходы фруктов и овощей часто утилизируются на свалках и компостируются, что вредит окружающей среде (Singha и Singha, 2024). Другой стратегией является гидролиз целлюлозы и крахмала в этих отходах для создания сбраживаемых сахаров, которые можно использовать для получения спирта и водорода (Aruwajoye и др., 2020). Инновации, такие как одноклеточные белки, масла, пигменты, полифенолы и биотопливо, могут быть произведены с помощью микробной переработки. Ферментация также может производить молочную и янтарную кислоты (Chavan и др., 2022). Такие стратегии могут максимизировать потенциал ресурса для устойчивого использования, одновременно решая экологические проблемы (Almalki и др., 2023). На РИСУНКЕ 1 показаны различные источники бытовых отходов и биоактивные соединения, присутствующие в этих отходах.

РИСУНОК 1 Источники бытовых пищевых отходов, содержащие различные биоактивные соединения.

4.3 Молочные продукты

Во всем мире ежегодно теряется примерно 128 миллионов тонн произведенного молока, что объясняется такими факторами, как переработка, микробная порча и неадекватное обращение. Молочные продукты, характеризующиеся своим сложным органическим составом из белков, жиров, сахаров и пищевых добавок, особенно подвержены порче и грибковому загрязнению (Pantoja и др., 2022). При производстве сыра на каждый килограмм продукта выбрасывается 9 кг сыворотки (Liu и др., 2023a). Сточные воды от переработки молока, содержащие значительные количества углеводов, липидов, белков и концентрации азота 14–830 мг/л, могут производить такие вещества, как нуклеиновые кислоты, мочевина, белки и NO−2, NO−3 и NH+4 при диссоциации молочных белков. Эти молочные отходы, богатые органическим содержанием, обладают потенциалом для преобразования в продукты с добавленной стоимостью с помощью микробных методов (Kusmayadi и др., 2022). Нитевидные грибы также могут разлагать сложные углеводы, присутствующие в молочных отходах, до моносахаридов, способствуя созданию высококачественной биомассы для корма животных и одноклеточных белков, считающихся безопасными для потребления человеком (T. A. Singh и др., 2022).

4.4 Пищевые масла и жиры

Окислительная или гидролитическая порча является основным фактором, приводящим к деградации пищевых масел и их последующей утилизации (Fazli и др., 2022). Появление полярных молекул в использованном кулинарном масле, таких как свободные короткоцепочечные жирные кислоты, моно- и диглицериды, альдегиды, кетоны, полимеры и циклические и ароматические соединения, делает его непригодным для потребления человеком после прохождения нескольких циклов глубокого жарения (Cárdenas и др., 2021; Liu и др., 2023a). Исторически промышленность по переработке масел сбрасывала свои сточные воды в почву и грунтовые воды, что приводило к созданию маслянистых пленок на водных поверхностях. Это создало значительную угрозу для выживания морских организмов и вызвало засорение канализации и дренажных труб из-за эмульгирования органического вещества, а также метанизации масел, способствуя парниковому эффекту. Тем не менее, теперь существуют инновационные методы, которые используют микробные клетки для деградации органических веществ в сточных водах, что приводит к производству высококачественных продуктов, таких как биоповерхностно-активные вещества на биологической основе (Khorram и др., 2023). Например, Pseudomonas aeruginosa продемонстрировала способность генерировать биоповерхностно-активные вещества, включая рамнолипид и софоролипид, а также производство биодизеля с помощью липазы и жидких углеводородных биотоплив (Gaur и др., 2022). Остатки пищевых масел, такие как токоферолы, стеролы и сквален, теперь извлекаются и используются в качестве сырья в различных отраслях промышленности, включая создание одноклеточного масла/белка для пищи, а также в лекарственных формулах и косметике в виде мыльного стержня (Liu и др., 2023a).

4.5 Мясо, птица и яйца

Положительная стратегия использования побочных продуктов боен включает культивирование молочнокислых бактерий, которые могут быть включены в пробиотические продукты (Sar и др., 2022). Остатки боен служат богатым резервуаром питательных веществ, которые могут быть использованы для генерирования разнообразных продуктов с добавленной стоимостью, включая биогаз, гемоглобин как для пищевых, так и для непищевых применений, биомассу и метан (Selvamuthukumaran, 2024a). Эти продукты включают корм для рыб, удобрения, связующие вещества, кровяные колбасы, кровяные лепешки, кровяные пудинги, кровяные сгустки и устойчивую альтернативу энергии, полученную из анаэробного сбраживания сточных вод (Purkait и др., 2023). Биодизель был получен из биоугля куриного помета с помощью псевдокаталитических реакций переэтерификации и яичной скорлупы с использованием гомогенных катализаторов для переэтерификации триглицеридов метанолом. Этот подход имеет значительные перспективы в разработке фармацевтических и косметических продуктов (Wang и др., 2020).

4.6 Морепродукты и водная жизнь

Океанические экосистемы, обеспечивающие примерно 20% мировых поставок продовольствия, производят значительные побочные продукты из-за неоптимального качества морских организмов; только 40% белка ракообразных и 75% филе тунца считаются пригодными для использования (Ahern и др., 2021). Этот побочный продукт, включающий такие материалы, как экзоскелеты креветок, панцири крабов, остатки креветок, рыбью чешую и скелетные структуры ракообразных, обилен ценными соединениями, такими как аминокислоты, целлюлоза и карбонат кальция (Machineni, 2023). Традиционные методы утилизации могут нанести вред окружающей среде, а хитин может способствовать загрязнению. Поэтому биологическое средство для этих отходов имеет ключевое значение для защиты окружающей среды и получения доходов от биоэкономики. Ценные вещества, такие как астаксантин — пигмент, обнаруженный в отходах ракообразных, и хитозан — биополимер с антибактериальными свойствами, могут быть получены из этих отходов (S. Singh и др., 2022). Более того, гликозаминогликаны морского происхождения имеют более высокое качество, чем полученные из наземных источников. Ферментативный гидролиз может преобразовать отходы переработки морепродуктов в соединения с биологической активностью и пользой для здоровья (Ozogul и др., 2021; V. C; Roy VikashChandra и др., 2023).

5 Биоактивные соединения в пищевых отходах

Пища и природные вещества содержат мощные компоненты и биоактивные соединения, которые могут улучшить результаты для здоровья (Mateus и др., 2023). Например, съедобные продукты могут предоставлять пищевые волокна, витамины, минералы, полифенолы и другие полезные для здоровья вещества (Kusumasari и др., 2024). Идентификация и извлечение этих биоактивных молекул позволяет разрабатывать новые функциональные ингредиенты и пищевые добавки, которые сокращают отходы и повышают устойчивость. Идентификация и извлечение этих биоактивных молекул позволяет разрабатывать новые функциональные ингредиенты и пищевые добавки, которые сокращают отходы и повышают устойчивость (Mahmud и др., 2024).

5.1 Полифенолы

Полифенолы, полезные для здоровья, могут быть извлечены из пищевых отходов (FW). Растениям требуются фенольные соединения для различных молекулярных и физиологических процессов, включая сигнализацию, защитные механизмы, опосредование транспорта ауксина и удаление свободных радикалов. Эти вещества обладают противовоспалительными, антибактериальными, антиоксидантными и антиканцерогенными качествами, которые помогают здоровью человека, а также значительно улучшают здоровье растений. В растениях фенольные соединения действуют как УФ-фильтры, сигнальные соединения, аттрактанты, структурные полимеры, антиоксиданты и химические вещества защитной реакции (Koraqi и др., 2023). Кожура яблок и другие фруктовые отходы содержат флавоноиды, такие как гликозиды кверцетина, которые обладают антиоксидантными свойствами, подобными витамину C (Dhakal и др., 2024; Hamauzu 2024). Морковь имеет высокое содержание антоцианов и сильные антиоксидантные свойства, которые могут улучшить желудочно-кишечное здоровье и снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний (Ikram и др., 2024). Кожура помело, часто выбрасываемая после употребления плода, богата флавоноидами и фенольными кислотами (Abiq и др., 2024). Кожица и семена винограда являются основными источниками ресвератрола, известного антиоксиданта (Almanza-Oliveros и др., 2024). Кроме того, клюквенный жмых, пренебрегаемый побочный продукт клюквы, содержит полезные полифенольные соединения, такие как антоцианы и проантоцианидины (Boateng и Clark, 2024). Побочные продукты черники, включая кожуру, мякоть, семена и стебли, имеют более высокие уровни фенольных соединений, особенно антоцианов, чем мякоть плода (Cruz и др., 2024; Luo, 2024). Наконец, отходы производства растворимого кофе содержат около 6% полифенолов и 4% танинов (de Oliveira и др., 2024). ТАБЛИЦА 1 показывает значительные фенольные соединения, присутствующие в различных бытовых пищевых отходах.

ТАБЛИЦА 1 Значительные фенольные соединения, извлеченные из обычных бытовых пищевых отходов.

5.2 Белки

Белки, которые являются важными макромолекулами для различных биологических процессов, обильны в FW, включая белки премиум-качества, аналогичные тем, что содержатся в мясе, молочных продуктах и яйцах (Kishore, Pal, и Sarkar, 2024). Отходы переработки птицы и мяса содержат значительную мышечную ткань, богатый источник белка, в то время как отходы переработки молочных продуктов могут содержать сыворотку, высококачественный источник белка (R. Khan и др., 2024). Белки FW могут быть классифицированы на животные и растительные источники, причем побочные продукты растительного происхождения, такие как пшеничные отруби и соевый жмых, являются значительными источниками белка из-за их питательной ценности (Liu и др., 2023a). Побочные продукты, полученные в результате приготовления или переработки мяса, рыбы и молочных продуктов, также охватывают значительные количества белка. Например, остаточные молочные материалы могут содержать белок сыворотки, который является высококачественным и полноценным источником белка, в то время как отходы переработки рыбы являются резервуаром ценных биомолекул, включая ферменты, функциональные белки, биоактивные пептиды и масла, богатые жирными кислотами омега-3 (Frias и др., 2020). Побочные продукты птицеводства — постное мясо, шкурки, головы и лапы — представляют собой устойчивый источник животного белка. Безопасное извлечение и использование белка из FW требуют разработки инновационных технологий переработки и внедрения надежных производственных практик для обеспечения безопасности и качества полученного белка (V. C. Roy VikashChandra и др., 2023).

5.3 Пищевые волокна

Пищевые волокна, неперевариваемый сегмент растительного материала, играют ключевую роль в здоровье человека и присутствуют в выбрасываемых FW из фруктов, овощей и зерна, а также в побочных продуктах переработки продуктов питания. Существуют две категории волокон: растворимые, которые легко растворяются в воде и помогают контролировать уровень сахара в крови, и нерастворимые, которые способствуют регулярному опорожнению кишечника (Patil и др., 2024). FW содержат значительное количество волокон, причем количество варьируется в зависимости от типа пищи и выбрасываемой части. Например, банановая кожура содержит высокий уровень нерастворимых пищевых волокон и является источником ксилоолигосахаридов. Другие источники ксилоолигосахаридов включают жмых гуавы, граната и апельсина (Chatterjee и Mazumder, 2023). Остатки топинамбура, обычно выбрасываемые, могут быть использованы для извлечения растворимых пищевых волокон высокой чистоты. Несмотря на значительное содержание пищевых волокон, чесночная кожура часто выбрасывается из-за ограниченного содержания растворимых пищевых волокон (Liu и др., 2023a). Тем не менее, регулировка состава пищевых волокон, полученных из чесночной кожуры, имеет потенциал для улучшения их растворимости. Фруктоолигосахариды, обнаруженные в таких растениях, как банановая кожура, топинамбур, чеснок и отходы маниоки, являются отличными источниками растворимых пищевых волокон (Liu и др., 2023a; M; Martins и др., 2023). Овсяные отруби являются значительным источником β-глюкана и пищевых волокон, в то время как бытовые FW, в частности апельсиновая кожура, являются богатым источником пектина. Сегмент овсяных отрубей служит избыточным резервуаром β-глюкана и пищевых волокон, с содержанием β-глюкана не менее 5,5% по весу и 16,0% пищевых волокон от сухой массы, по крайней мере одна треть из которых растворима (Selvamuthukumaran, 2024a). Бытовые FW привлекли внимание из-за содержания пектина, и различные типы FW обильны пектином. Judith и коллеги обнаружили, что выход пектина из апельсиновой кожуры был исключительно высоким, достигая 247 мг/г сухого веса, что позиционирует ее как оптимальный источник пищевых волокон (Morais и др., 2020). Исследование также показало, что яблочные отходы являются вторым по величине источником пектина после цитрусовых (Selvamuthukumaran, 2024a).

5.4 Витамины и минералы

Витамины и минералы, являющиеся важными микронутриентами для здоровья человека, обильны в FW из-за перепроизводства или порчи. FW из фруктов и овощей обильны витаминами C и B-комплекса, а каротиноиды, предшественники витамина A, обнаруживаются в выбрасываемых корке и кожуре моркови и тыквы. Томатные отходы, в частности кожица, имеют высокое содержание ликопина, который является каротиноидом. Аналогичным образом, отходы креветок, побочный продукт этого основного международного товара из ракообразных, содержат астаксантин, ценный каротиноид с антиоксидантными и противовоспалительными свойствами, который используется в пищевых добавках, функциональных продуктах питания, косметике и кормах для скота (Liu и др., 2023a). FW предлагают потенциальное решение для сокращения отходов и восстановления необходимых питательных веществ (Talan и др., 2021). Восстановление этих питательных веществ могло бы позволить обогащение пищи или производство пищевых добавок, которые могли бы улучшить питание и уменьшить зависимость от традиционных источников. Обнаружение необходимых минералов, таких как кальций, натрий, железо, магний, калий и цинк, является обнадеживающим, но требуется больше исследований для понимания питательной ценности витаминов в FW и разработки эффективных методов экстракции (Kussmann, Cunha, и Berciano, 2023). Фрукты, овощи, зерна, молочные продукты и остатки мяса являются распространенными диетическими источниками этих минералов (Rao, Bast, и De Boer, 2021). Например, кожура фруктов и овощей имеет высокое содержание кальция и калия, а отходы молочных продуктов богаты кальцием и фосфором. Таким образом, FW предлагают потенциал для восстановления необходимых питательных веществ и сокращения отходов, способствуя более справедливой и устойчивой продовольственной системе (Direito и др., 2021). ТАБЛИЦА 2 обозначает биоактивные соединения и продукты с добавленной стоимостью, которые могут быть получены из различных источников бытовых отходов.

ТАБЛИЦА 2 Биоактивные соединения и продукты с добавленной стоимостью из бытовых пищевых отходов.

Выбор метода экстракции для удаления химических веществ из отходов фруктов и овощей (FVW) имеет ключевое значение, так как он определяет результат: он влияет на разнообразие и количество биоактивных соединений, которые могут быть получены. Другими словами, оптимальное использование FVW зависит от оптимального метода экстракции (Fărcaş и др., 2019). Выбор растворителя, который в основном зависит от полярности целевого соединения, влияет на эффективность традиционных методов экстракции (Chojnacka и Moustakas, 2024). Другими факторами, которые необходимо учитывать, являются молекулярная совместимость, эффективность массопереноса, использование со-растворителя, воздействие на окружающую среду, токсичность для человека и экономическая целесообразность. Чтобы оптимизировать извлечение биоактивных соединений, такие распространенные методы, как экстракция Сокслета, гидродистилляция и мацерация, должны учитывать эти параметры (Carrasco-Sandoval и др., 2021; R; Martins и др., 2023a).

Экстракция Сокслета, метод выделения липидов, был разработан в 1879 году немецким химиком Францем Риттером фон Сокслетом (R. Martins и др., 2023b). Это широко используемый метод для извлечения ценных соединений из природных источников, служащий стандартом для оценки более новых методов экстракции (Nuralın, 2024). Процедура следующая. Патрон с небольшим количеством высушенного материала помещается в колбу для перегонки, наполненную выбранным растворителем. Растворитель испаряется и конденсируется, растворяя желаемые компоненты из твердого растительного материала в патроне (Ibrahim и др., 2024). Целевые соединения накапливаются в жидкости основной колбы, которая автоматически возвращается в колбу, когда достигает определенного уровня. Затем растворитель непрерывно рециркулирует обратно в патрон, и этот цикл повторяется до завершения экстракции (Jagannath и Biradar, 2019).

Мацерация является широко используемой недорогой техникой для извлечения биоактивных соединений и эфирных масел из растений (Ranjha и др., 2020). Это метод, который улучшает извлечение биоактивных соединений и эфирных масел из растительных материалов за счет ускорения диффузии и разбавления концентрированных жидкостей. Мацерация включает три этапа: измельчение растительного материала, растворение его в растворителе в сосуде и фильтрацию и отжим жидкости. Гидродистилляция является более старым методом, который не требует органических растворителей и может применяться к свежему растительному материалу (Ibrahim и др., 2024). Он состоит из помещения растительного материала в специальную перегонную камеру, добавления воды и кипячения смеси (Hikal и др., 2021). Путем подачи пара на растительный материал вместо его погружения этот метод извлекает желаемые биоактивные молекулы, для высвобождения которых требуются пар и горячая вода. Однако гидродистилляция также может привести к потере некоторых летучих химических веществ, чувствительных к высоким температурам (Nguyen и др., 2023). Традиционная экстракция страдает от нескольких недостатков, таких как длительное время экстракции, дорогие и высококачественные растворители, значительные потери растворителя, ограниченная селективность экстракции и термическая деградация термочувствительных соединений (T. Wang и др., 2024).

Нетрадиционные методы экстракции являются инновационными и альтернативными подходами, которые преодолевают неотъемлемые ограничения традиционных методов (Osorio-Tobón, 2020). Эти передовые методы, разработанные за последние пять десятилетий, предлагают перспективные перспективы для эффективной и селективной экстракции. Некоторые из наиболее заметных и применимых из этих методов — это ферментативно-ассистированная экстракция, микроволново-ассистированная экстракция, ультразвуково-ассистированная экстракция и экстракция с использованием импульсных электрических полей (M. Sharma и др., 2024).

6.1 Экстракция сверхкритическим флюидом

Экстракция сверхкритическим флюидом (SFE) является экологически чистым методом извлечения биоактивных соединений из природных источников. SFE использует сверхкритический диоксид углерода (SC-CO2) или другие флюиды, которые являются экономичными и эффективными. Путем тщательного регулирования температуры и давления флюидов этот метод позволяет проводить селективную экстракцию с использованием различных флюидов. SFE является эффективной техникой растворительной экстракции, которая предлагает преимущества по сравнению с традиционными методами растворительной экстракции, такими как повышенная эффективность и экологичность для успешной экстракции полифенолов, флавоноидов, масел и фенольных соединений из различных растительных материалов (Ortiz-Sanchez и др., 2024). Используя экстракцию сверхкритическим флюидом для восстановления биоактивных компонентов из отходов апельсиновой кожуры (OPW), был извлечен гесперидин — флавоноид с противовоспалительными и антиоксидантными качествами — в значительных количествах (8,18 г/кг OPW сухой массы). SFE имеет потенциал для улучшения выхода и качества биоактивных химических веществ из пищевых отходов ( РИСУНОК 2).

РИСУНОК 2 Биоактивные соединения, извлеченные из отходов апельсиновой кожуры с помощью экстракции сверхкритическим флюидом (SFE).

6.2 Субкритическая водная экстракция

Процесс извлечения фенольных соединений с помощью субкритической водной экстракции (SWE) стал все более популярным. Когда вода нагревается до температуры между 100 °C и 374 °C под давлением и сохраняет свое жидкое состояние ниже критического давления 22 МПа, она называется субкритической водой. Gbashi и др. (2017) исследовали эффективность SWE в извлечении полифенольных соединений из плодов Terminalia chebula Retz. Исследование показало, что количество извлеченной галловой и эллаговой кислот увеличивалось с температурой субкритической воды до 180°C, в то время как наибольшее количество корилагина было получено при 120°C. Эксперимент включал воздействие на образцы температур 100 °C–220°C в течение 20 минут; при 160°C время реакции варьировалось от 10 до 50 минут (Kim и др., 2017). Улучшение субкритического водного гидролиза в листьях тыквы производит определенные фенольные химические вещества. Гидролизат листьев тыквы содержит основные фенольные соединения — гентизиновую, феруловую, п-кумаровую и кофейную кислоты ( РИСУНОК 3). Mayanga-Torres и др. (2017) извлекли общие фенольные компоненты из двух типичных остатков кофейных отходов (порошка и обезжиренного жмыха) с использованием субкритической воды и полунепрерывных потоковых условий. Наибольшее количество общих фенольных соединений (26,64 мг GAE/г кофейного порошка) было восстановлено при 200°C и 22,5 МПа.

РИСУНОК 3 Извлечение биологически активных соединений из растительных отходов с использованием субкритической водной экстракции.

6.3 Ферментативно-ассистированная экстракция

Ферментативно-ассистированная экстракция (EAE) использует воду в качестве растворителя вместо органических растворителей, поэтому считается более экологически безопасным методом извлечения масла и биоактивных химических веществ. Эффективность экстракции ликопина из кожуры томатных перерабатывающих отходов значительно повышается за счет использования ферментных смесей с целлюлолитической и пектинолитической активностью. Более того, эта технология стала экономически жизнеспособной для массового производства благодаря доступным ценам на ферментные продукты пищевого качества на рынке (Prokopov и др., 2017; Costa и др., 2020). Исследование изучило эффективность ферментативно-ассистированной экстракции сативозида, биоактивного соединения растительного происхождения, для его использования в пищевом и нутрицевтическом секторах. Оно показало, что ферментные препараты, по отдельности или в смесях, могли увеличить извлечение биоактивных соединений из растительных клеток, разрушая клеточные стенки и облегчая экстракцию. Ферментативно-ассистированная экстракция, которая использует мягкие условия обработки и ферменты, способные катализировать реакции в воде, может быть альтернативой традиционным методам экстракции на основе растворителей. На РИСУНКЕ 4 показана рабочая процедура EAE для извлечения биоактивных соединений.

РИСУНОК 4 Извлечение биоактивных соединений из отходов растительных источников с помощью ферментативно-ассистированной экстракции.

Costa и др. (2020) изучили эффективность EAE для извлечения сативозида, биоактивного соединения растительного происхождения, для применения в пищевом и нутрицевтическом секторах. Они обнаружили, что ферментные препараты, по отдельности или в комбинации, могут улучшить извлечение биоактивных соединений из растительных клеток, способствуя разрушению клеток и экстракции. EAE, которая использует ферменты для катализа реакций в воде и мягкие условия обработки, может быть альтернативой традиционным методам экстракции на основе растворителей.

6.4 Ультразвуково-ассистированная экстракция

Ультразвуково-ассистированная экстракция (UAE) является простым и эффективным методом извлечения биоактивных соединений из растений. Выход экстракции зависит от типа растения и используемой ультразвуковой частоты (Jiménez-Moreno и др., 2020; Koraqi и др., 2023). Высокоэффективная жидкостная хроматография позволяет идентифицировать извлеченные химические вещества. Водорастворимые полисахариды из побочных продуктов Agaricus bisporus были извлечены с помощью UAE Kaleem и др. (2019) и Aguiló-Aguayo и др. (2017). Они сообщили о присутствии β-глюкана с различными размерами частиц 1,01 и 0,98 г/100 г сухого объема соответственно. Оптимальными условиями экстракции были время экстракции 15 минут, амплитуда 100 м и 80% этанол для осаждения, что привело к выходу экстракции 4,7%. Koraqi и др. (2023) и Sun и др. (2024) исследовали UAE полифенолов из гриба Pleurotus citrinopileatus с использованием воды и этанола в качестве растворителей. Они обнаружили, что оптимальные параметры экстракции для воды и этанола составляли 44°C, 14 минут и 20 мл/г и 39°C, 13 минут и 20 мл/г соответственно. Koraqi и др., 2024 также продемонстрировали, что UAE повысила выход и антиоксидантную активность полифенолов по сравнению с традиционными методами ( РИСУНОК 5).

РИСУНОК 5 Извлечение биоактивных соединений из кожуры, Agaricus bisporus и гриба Pleurotus с помощью ультразвуково-ассистированной экстракции.

6.5 Микроволново-ассистированная экстракция

Микроволново-ассистированная экстракция (MAE) является инновационной техникой экстракции, которая использует как растворитель, так и микроволновое излучение для извлечения растительных метаболитов. Основным преимуществом MAE по сравнению с традиционными методами, такими как Сокслет и UAE, является ее высокая скорость экстракции (Shen и др., 2023). Несколько исследований изучили оптимальные условия для MAE различных растительных экстрактов. Например, Sonar и Rathod (2020) использовали воду в качестве растворителя для извлечения мангиферина из листьев Mangifera indica и обнаружили, что лучшими параметрами были время экстракции 5 минут, соотношение твердого вещества к жидкости 1:20 и мощность микроволн 272 Вт, что дало выход 55 мг/г мангиферина. Аналогично, Filip и др. (2017) применили метод поверхности отклика для оптимизации MAE полифенолов из базилика (Ocimum basilicum L.), получив 0,849 г эквивалента катехина/100 г общих флавоноидов и 4,299 г GAE/100 г общих полифенолов с использованием 50% этанола, мощности микроволн 442 Вт и времени экстракции 15 минут (Ranasinghe и др., 2024). MAE биоактивных компонентов из обезжиренных финиковых косточек стала улучшением.

MAE является рекомендуемым методом для извлечения биоактивных соединений из растительных материалов благодаря таким преимуществам, как высокая эффективность экстракции, короткое время экстракции, низкое потребление растворителя и высокая селективность экстракции ( РИСУНОК 6). Оптимальные условия для MAE были определены как мощность 600 Вт, время экстракции 5 минут, концентрация этанола 50% и соотношение растворителя к твердому веществу 30 мл/г. Эти условия достигли самых высоких выходов общего содержания фенольных соединений (TPC) (13,86 мг GAE/г), общего содержания флавоноидов (TFC) (4,32 мг QE/г) и антиоксидантной активности (DPPH) (62,31%) (Begić и др., 2020).

РИСУНОК 6 Извлечение биоактивных соединений из Mangifera indica и листьев базилика с помощью микроволново-ассистированной экстракции.

6.6 Глубокие эвтектические растворители

Глубокие эвтектические растворители (DES) представляют собой новый тип экологически чистых и биоразлагаемых растворителей, которые недавно были применены для извлечения фенольных соединений (Zainal-Abidin и др., 2017). Они образуются путем нагревания и смешивания доноров водородной связи (HBD) и акцепторов (HBA) до определенной температуры (Abbasi, Farooq, и Anderson, 2021). DES обладают способностью растворять фенольные соединения и проявляют более низкие температуры плавления, чем их отдельные компоненты (Wong и др., 2024). Хлорид холина (ChCl) является широко используемой и доступной солью для приготовления DES благодаря его нетоксичности (Elhamarnah и др., 2024). Мочевина, этиленгликоль и глицерин являются распространенными донорами водородной связи (HBD) в DES, наряду со спиртами, аминокислотами, карбоновыми кислотами и сахарами. DES, как правило, недороги, просты в синтезе и биоразлагаемы (Lim и др., 2024). Плотность, вязкость и проводимость являются некоторыми из уникальных свойств DES, которые зависят от их состава (Zhang и др., 2024). Эти свойства могут быть изменены с использованием различных HBA и HBD. DES обычно менее проводящие, более вязкие и более плотные, чем вода (Mu и др., 2023).

7.1 Нутрицевтики

Нутрицевтики — это соединения, извлеченные или очищенные из пищевых источников, которые обладают фармакологическими эффектами и приносят пользу для здоровья сверх основного питания. Эти соединения, такие как противовоспалительные агенты, кардиопротекторы и антиоксиданты, играют жизненно важную роль в профилактике заболеваний и укреплении здоровья (Liu и др., 2023a). Пищевые отходы растительного происхождения являются устойчивым источником биоактивных компонентов, которые могут заменить синтетические химикаты в различных применениях. Эти компоненты, обнаруженные в различных растительных остатках, имеют потенциальные преимущества для здоровья человека и окружающей среды (Petrovic и Barbinta-Patrascu, 2023). Виноградная кожура, богатая ресвератролом, побочный продукт виноделия, проявляет антиоксидантную активность и противовоспалительные эффекты, которые способствуют детоксикации печени и защите клеток (Chedea и др., 2021a). Кожура манго, богатый источник фенольных соединений и витаминов, продемонстрировала потенциальные преимущества в снижении факторов риска таких заболеваний, как рак, катаракта, болезнь Альцгеймера и Паркинсона (Chedea и др., 2021a). Кроме того, извлечение кофеина из отходов чайных листьев является перспективной техникой для переработки побочных продуктов чая (Debnath, Haldar, и Purkait, 2021). Недавние исследования показали, что пищевые отходы могут быть ценным источником разнообразных биоактивных соединений, которые могут приносить пользу для здоровья человека и животных. Водоросли и пищевые отходы содержат различные биоактивные вещества с потенциальным воздействием на здоровье. Полисахариды водорослей проявляют иммуномодулирующую и противоаллергическую активность, в то время как моносахариды пищевых отходов обладают антитромботическими, противовирусными и антиоксидантными свойствами (S. Ghosh и др., 2022). Более того, ксилоолигосахариды (XOS), полученные из фруктового жмыха, обладают пребиотическими свойствами, которые стимулируют пролиферацию полезной микробиоты кишечника (Marim и Gabardo, 2021). Галактоолигосахариды (GOS) и другие биоактивные соединения, полученные из молочных побочных продуктов и картофельной кожуры, также обладают пребиотическими свойствами и антипаразитарной активностью (Ben-Othman, Jõudu, и Bhat, 2020; Gonçalves и др., 2023). Кроме того, фруктоолигосахариды (FOS), полученные из различных растительных побочных продуктов, продемонстрировали пользу для здоровья, такую как лучшая гликемическая регуляция, усиление иммунитета, антиоксидантная активность и подавление канцерогенов (Rahim и др., 2021). Банановые экстракты, обогащенные биоактивными соединениями, проявляют противолейшманиозную активность и имеют потенциальное применение в терапии протозойных инфекций (Poonam Sharma и др., 2021a; Liu и др., 2023a). Использование этих различных биоактивных соединений из пищевых отходов поддерживает устойчивость, улучшает здоровье и снижает ущерб окружающей среде (Ribeiro и др., 2022; Liu и др., 2023a).

7.2 Пищевые добавки

Добавки, используемые в пищу, — это химические вещества, которые используются для улучшения вкуса, текстуры или других сенсорных аспектов пищи. Переспелые ягоды, нежелательные фрукты, выбрасываемая кожура, жмых и семена — это примеры побочных продуктов, которые дают неиспользованный потенциал для творческих антиоксидантных пищевых добавок (Nirmal и др., 2023). Недавние исследования доказали полезность экстракта отработанного оливкового масла, богатого полифенолами, в качестве антиоксиданта в бараньих котлетах, ингибируя как окисление белков, так и липидов, сохраняя цвет и продлевая срок хранения до 3 дней (Serra, Salvatori, и Pastorelli, 2021). Экстракт яблочной кожуры эффективен в предотвращении окисления перекисей и тиобарбитуровой кислоты в охлажденном рубленом форелевом мясе (Taskaya, Ozturk-Kerimoglu, и Serdaroglu, 2024). Экстракты яблочных побочных продуктов и земляничного дерева подавляют полифенолоксидазу и пероксидазу для уменьшения ферментативного потемнения, частой проблемы в свежих продуктах, и улучшают приемлемость для потребителей (V. F. R. Martins и др., 2024).

Биоактивные вещества, обнаруженные в пищевых отходах, такие как терпеноиды, пептиды, полисахариды и фенольные соединения, функционируют как органические антибактериальные агенты для сохранения пищи. Креветки и органическая листовая зелень имеют меньше бактериального загрязнения при обработке экстрактом листьев оливы (Bodie и др., 2024). Было показано, что мясные продукты, содержащие биоактивные соединения, имеют улучшенное качество и более длительный срок хранения (Ivane и др., 2024). Также было продемонстрировано, что эти соединения обладают антибактериальной активностью против микробов, вызывающих порчу рыбы. Антибактериальная активность экстракта гранатовой кожуры против S. aureus и B. cereus показывает перспективность при применении к куриным продуктам (Viacava, Marcovich, и Ansorena, 2024).

Хотя коммерческие красители в основном синтетические, природные источники, такие как каротиноиды и антоцианы, также существуют. Антоцианы присутствуют в ягодах, особенно в остатках ежевики, фиолетовом батате, красной капусте и черной моркови, а побочные продукты ликеро-водочных заводов предоставляют важные природные красители и нутрицевтики (A. Ghosh и др., 2024). Каротиноиды могут быть обнаружены в кожуре и жмыхе цитрусовых, которые могут действовать как природные красители и продлевать срок хранения продуктов питания и напитков, защищая их от загрязнителей, инфекций и нежелательных привкусов (Saini и др., 2022).

Пектин является примером нерастворимого в воде волокна, которое функционирует как пища, полезная для здоровья микробиоты кишечника (Baky и др., 2022). Цитрусовая кожура, которая обильна пектином, является отличным способом его извлечения и использования в качестве желирующего агента в мясных, хлебобулочных и кондитерских изделиях. В отличие от соргового белка, побочные продукты авокадо, которые на 30% состоят из отходов, предоставляют съедобный белок с лучшим потенциалом поглощать воду и масло и удалять свободные радикалы. Крахмал, полученный из косточек авокадо, проявляет благоприятные свойства, которые делают его перспективным ингредиентом для биоразлагаемых пищевых упаковочных материалов или в качестве загустителя, желирующего агента или носителя лекарств [179, 180]. Эти творческие методы показывают, как пищевые отходы (FW) могут быть превращены в полезные ресурсы для улучшения устойчивости и качества продуктов питания (Teshome и др., 2023).

7.3 Биоповерхностно-активные вещества

Использование биоповерхностно-активных веществ, которые получены из микроорганизмов, значительно возросло на мировом рынке, достигнув стоимости 30,64 миллиарда долларов США, что подчеркивает их важность в различных отраслях промышленности (Aslam и др., 2024; P; Singh, Patil, и Rale, 2019). Несмотря на их традиционно более высокую стоимость по сравнению с синтетическими аналогами, было продемонстрировано, что использование FW в качестве субстрата для производства биоповерхностно-активных веществ является устойчивым и экономически эффективным. FW, благодаря их избытку и богатству питательными веществами, особенно преуспевают в производстве рамнолипидных и софоролипидных биоповерхностно-активных веществ. Оценки жизненного цикла подтвердили экологические преимущества биоповерхностно-активных веществ, при этом отходы сыворотки, использованное кухонное масло и соевая патока считаются перспективными источниками FW. Будущие усилия в этом направлении включают оптимизацию обработки FW, очистку биоповерхностно-активных веществ и общего жизненного цикла производства для улучшения экологических применений и акцента на снижении затрат (Jumbo и др., 2022; Sulaiman, 2024).

7.4 Одноклеточные белки

Одноклеточные белки (SCP) представляют собой широкий класс белков, полученных из живой или высушенной клеточной биомассы в микробных культурах. Они могут быть очищенными, съедобными или в сыром виде. SCP являются многоцелевым ингредиентом, который может быть использован на месте продуктов с высоким содержанием белка для потребления человеком и животными. Они имеют значительный потенциал для преобразования органических ресурсов и выделяются среди других источников белка. Имея содержание аминокислот выше, чем в соевых бобах, и быстрый микробный рост, SCP устойчив к экологическим стрессам (Wang и др., 2020; Ibáñez, Garrido-Chamorro и Barreiro, 2023).

FW являются ярким примером субстрата для ферментации для синтеза SCP. Используя двухстадийный метод ферментации, Yarrowia lipolytica имеет высокую концентрацию белка (38,8% ± 0,2% от сухой массы биомассы), что подчеркивает эффективность FW в конверсии SCP [192]. Летучие жирные кислоты из ферментационного бульона FW выделяются фотосинтезирующими бактериями как потенциальная замена, поскольку они зависят от биодоступности источников углерода. При заметной способности к конверсии источника углерода 0,99 мг-биомассы/мг-химической потребности в кислороде, стратегический контроль источника углерода улучшает производство SCP (2088,4 мг/л) (Liu и др., 2023a; Bangar и др., 2023).

Сточные воды от производства кофе, которые богаты белками, сахарами и солями, являются важным субстратом для биоконверсии SCP. Для производства SCP с концентрацией белка 37,4%–39% дрожжи эффективно ассимилируют глюкозу, маннозу и фруктозу. Это делает дрожжи доступным источником белка для добавок в корма для животных (Salazar-López и др., 2022). Потенциальное использование побочных продуктов для создания SCP для дополнительного использования в различных кулинарных продуктах демонстрируется бесшовной интеграцией SCP из ферментированных овощных остатков в хлеб из пшеничной муки без ухудшения сенсорных характеристик (Liu и др., 2023a).

7.5 Органические удобрения

FW компостируются и вермикомпостируются для создания органических удобрений, которые считаются экологически полезной альтернативой их химическим аналогам и также функционируют как источники питания для животных (Dutta и Kumar 2021). Выращивание грибов на FW снижает воздействие на окружающую среду, одновременно улучшая урожайность и изменяя бактериальные популяции в почве (Huang и др., 2023). Как побочный продукт анаэробного сбраживания, отходы биогаза из FW богаты питательными веществами и микроэлементами, которые способствуют развитию растений, что делает их отличным органическим удобрением или кондиционером почвы (Pooja Sharma и др., 2023). FW и органические отходы смешиваются в реакторах во время анаэробного сбраживания, при этом микробы превращают их в богатый питательными веществами анаэробный дигестат. Это вещество может первоначально навредить растениям, но в конечном итоге делает почву лучше для их выращивания; оно может помочь райграсу расти на 5%–30% больше, чем обычные удобрения (Battista и др., 2022). В то время как компост из FW помогает в хелатор-усиленной фиторемедиации загрязненных металлами почв, анаэробная ферментация кухонных отходов создает летучие жирные кислоты со свойствами очистки почвы для почв, загрязненных ванадием и хромом (Nasir и др., 2023; Ng, 2023).

Органические удобрения производятся с использованием различных методов, таких как химический гидролиз и анаэробное сбраживание, и они могут быть обнаружены в различных формах, таких как кондиционеры почвы, компосты и органические удобрения (Pigoli и др., 2021). Жидкие органические удобрения улучшают общую производительность, обеспечивая целевое применение, быстрое поглощение растениями, сниженные потребности в объеме и оптимизированные процессы разложения (Vejan и др., 2021). Как продемонстрировано культивированием Chlorella для производства биодизеля, включение метанокисляющих бактерий повышает эффективность органических удобрений и способствует развитию микроводорослей (Helen La, 2022).

7.6 Биопластики

Биопластики — это форма пластикового материала, полученного из устойчивых источников, таких как крахмал, растительные масла и микроорганизмы. Они считаются экологически чистой альтернативой традиционным пластикам, поскольку оказывают значительно более низкое воздействие на окружающую среду. Хотя мировое производство биопластиков составило всего 1% в 2019 году, что эквивалентно 3,8 миллиона тонн, ожидается, что в будущем оно вырастет (Farghali и др., 2023). Переход от синтетических пластиков на нефтяной основе к биопластикам не только соответствует целям устойчивого развития, но и помогает облегчить опасения по поводу глобального потепления, потому что биопластики требуют меньше энергии для производства (57 МДж/кг), чем синтетические пластики (77 МДж/кг) (Schirmeister и Mülhaupt, 2022).

FW могут быть биоконвертированы в биопластики, что является эффективной техникой управления отходами. Для успешного внедрения необходимы методы предварительной обработки, которые улучшают биологические и физико-химические характеристики FW (Sreekala, Ismail, и Nathan, 2022). Обычно используемые методы гидролиза включают ферментативный, химический, биологический и физический. После очистки патокой сахарного тростника Alcaligenes sp. NCIM 5085 произвела поразительные 70,89% полигидроксибутирата (PHB) с высокой молекулярной массой (Liu и др., 2023a). Другой штамм, Halomonas campaniensis LS21, был культивирован на FW и произвел 70% PHB, используя целлюлозу, белки, крахмал и жирные кислоты, содержащиеся в отходах. Значительный коммерческий потенциал существует для биополимеров, таких как полигидроксиалканоаты (PHA), полибутиленсукцинат (PBS), полимолочная кислота (PLA) и поливиниловый спирт (PVA). Тем не менее, все еще существуют проблемы с коммерциализацией биокомпозитов, такие как повышенные расходы на переработку, нехватка исходного сырья и недостаточная ценовая конкурентоспособность, что требует целенаправленного прогресса (Mujtaba и др., 2022).

7.7 Корма для животных

FW являются особенно интересным альтернативным исходным материалом для производства кормов для животных (Dou и др., 2024). Растительные остатки, которые обычно более чем на 80% влажные, требуют дополнительного этапа сушки. Периодические изменения в составе отходов требуют от производителей кормов регулярной корректировки их составов. Высушенная рыбная мука содержит в основном углеводы (65%), затем сырую клетчатку (13%), золу (8%), эфирный экстракт (2%) и сырой белок (12%) (Dou и др., 2024). Свиньи в основном получают энергию из углеводов; однако высокие концентрации клетчатки могут ухудшить пищеварение и доступность энергии (Valente Junior и др., 2024). Овощные отходы могут использоваться в рационах, но необходимо дополнять их сеном Cenchrus ciliaris, минеральной смесью и обычной солью (Maeresera, 2020). FW могут быть преобразованы в безопасные, высококачественные продукты кормов для животных с повышенной ценностью благодаря современным технологиям переработки (Rohini и др., 2020). По сравнению с нагреванием и силосованием, экструзия, гранулирование и обезвоживание приводят к более длительному сроку хранения. Хотя в кормах для скота из ферментированных, термически обработанных FW существует сбалансированное содержание питательных веществ, проблемы возникают, когда речь идет об остатках овец и крупного рогатого скота в сырых FW. Эти недостатки смягчаются, особенно для жвачных животных, путем введения корма, полученного из FW. Богатые белком FW стали важным ресурсом для изготовления пеллет для рыбных кормов, сокращая количество отходов, размещаемых на свалках. При добавлении дрожжей, бромелайна и папаина FW, полученные из растений, могут увеличить рост белого амура до 63,6%, одновременно улучшая иммунитет (Liu и др., 2023a; Nath и др., 2023) ( РИСУНОК 7).

РИСУНОК 7 Применение биоактивных соединений в пищевых продуктах.

Хотя несколько технологий конверсии пищевых отходов (FW) были разработаны на лабораторном уровне, все еще существуют препятствия и ограничения, которые необходимо преодолеть, прежде чем эти технологии могут быть устойчиво внедрены на коммерческом уровне (Sarker и др., 2024a; Grossi, Lange, и Amaral, 2024). Будущие исследования должны решать эти проблемы. Большинство обсуждаемых выше технологий все еще находятся на стадии исследований и разработок, и основным барьером являются высокие затраты на экстракцию из-за дорогостоящего оборудования, растворителей и энергии. Для успешного промышленного внедрения конверсии FW некоторые из проблем, которые необходимо решить, включают низкую эффективность процессов экстракции, низкую стабильность природных биоактивных соединений по сравнению с их синтетическими аналогами и трудности в управлении остаточными потоками, которые могут иметь неблагоприятные последствия для окружающей среды или здоровья человека, если их не обрабатывать или не использовать должным образом. Поэтому пока еще невозможно сделать вывод о том, что проблемы, связанные с FW, могут быть успешно решены с помощью только этих технологий (S. AlQahtani и др., 2024; Sarker и др., 2024a).

8.1 Проблемы устойчивости при конверсии FW

Будущие трудности в основном будут состоять из повышения эффективности экстракционных операций и создания новых экологически чистых методов (Sarker и др., 2024a; Goria и др., 2024). Дальнейшее исследование также будет необходимо для определения безопасности и биодоступности извлеченных компонентов, а также для поиска новых применений этих продуктов. Конечной целью является переработка и возрождение отходов, мотивированная насущной проблемой мирового производства FW (Ali и др., 2024; D'Alessandro и др., 2024). Исследователи должны взвешивать преимущества дополнительных полученных продуктов против стоимости крупномасштабной конверсии FW (S. Roy и Roy, 2024).

8.2 Будущие приоритеты исследований по конверсии FW

Разработка целевых методов экстракции для различных источников FW или интересующих биоактивных компонентов будет иметь важное значение в ближайшие годы. Использование зеленых растворителей настолько, насколько это возможно, ключевое для снижения воздействия на окружающую среду и общественное здоровье (A. Sharma и Lee, 2024). Установление конкретных требований для продуктов с добавленной стоимостью, полученных в результате конверсии FW, может быть сложным, но ценным, учитывая отсутствие единой нормы для источников FW. Кроме того, следует предпринять попытку сократить разрыв в качестве между исходным продуктом и продуктами с добавленной стоимостью, полученными из FW. Замена существующих продуктов товарами с добавленной стоимостью, созданными из FW, является одной из возможных областей исследования (Bechir и др., 2024). Необходимы дальнейшие исследования оценки жизненного цикла продуктов, полученных из FW. Помимо использования отходов и раскрытия ценности, будущие исследования FW должны сосредоточиться на использовании FW в качестве экономичного и высококачественного источника продуктов с добавленной стоимостью (V. Kumar и Verma, 2024).

В заключение, биоактивные соединения, присущие химическим веществам в бытовых пищевых отходах, предоставляют значительные питательные преимущества. Эти соединения могут быть извлечены с помощью различных методов, охватывающих как традиционные методы, так и инновационные зеленые подходы, такие как ферментативная, микроволновая или сверхкритическая флюидная экстракции. Универсальность этих извлеченных биоактивных соединений демонстрируется их широким спектром применения в различных секторах, включая текстиль, косметику, нутрицевтики, пищевые добавки и сельское хозяйство. Более того, интеграция AI, робототехники, IoT и big data в управление отходами произвела революцию в этом секторе, повысив операционную эффективность, автоматизировав процессы и обеспечив своевременный сбор и утилизацию отходов. Хотя эти подходы имеют преимущества, проблемы сохраняются, такие как повышенные расходы на экстракцию, неоптимальные выходы и соображения безопасности. Чтобы раскрыть полный потенциал бытовых пищевых отходов, необходима эффективно организованная система управления отходами на уровне домохозяйства. Необходимы дальнейшие исследования для повышения эффективности этих процедур.

1.    Abbasi N. M., Farooq M. Q., Anderson J. L. (2021). Investigating the variation in solvation interactions of choline chloride-based deep eutectic solvents formed using different hydrogen bond donors. ACS Sustain. Chem. Eng. 9 (35), 11970–11980. doi: 10.1021/acssuschemeng.1c04375. CrossRef Google Scholar

2.    Abidin Z., Hamdi M., Hayyan M., Hayyan A., Jayakumar N. S. (2017). New horizons in the extraction of bioactive compounds using deep eutectic solvents: a review. Anal. Chim. Acta 979, 1–23. doi: 10.1016/j.aca.2017.05.012. CrossRef Google Scholar

3.    Adlin W. N. A. B. W., Yi Mian V. J., Huap A. C., Lee W.-C. (2020). Characterization of biosurfactants produced by bacillus subtilis using fresh and waste cooking oil enriched medium. J. Asian Sci. Res. 10 (3), 156–164. doi: 10.18488/journal.2.2020.103.156.164. CrossRef Google Scholar

4.    Aguiló-Aguayo I., Walton J., Viñas I., Tiwari B. K. (2017). Ultrasound assisted extraction of polysaccharides from mushroom by-products. Lwt 77, 92–99. doi: 10.1016/j.lwt.2016.11.043. CrossRef Google Scholar

5.    Ahern M., Thilsted S., Oenema S., Kühnhold H. (2021). The role of aquatic foods in sustainable healthy diets. U. N. Nutr. Discuss. Pap. Google Scholar

6.    Ajlouni S., Premier R., Tow W. W. (2020). Improving extraction of lycopene from tomato waste by-products using ultrasonication and freeze drying. World J. Adv. Res. Rev. 5 (2), 177–185. doi: 10.30574/wjarr.2020.5.2.0044. CrossRef Google Scholar

7.    Akram M. U., Yılmaz R., Salantur A., Uygun U. (2023). Bioactive compounds in lipids of selected wheat genotypes. Int. J. Food Sci. Technol. 58 (11), 6049–6058. doi: 10.1111/ijfs.16713. CrossRef Google Scholar

8.    Alancay M., Lobo M., Sammán N. (2023). Physicochemical and structural characterization of whey protein concentrate--tomato pectin conjugates. J. Sci. Food Agric. 103 (11), 5242–5252. doi: 10.1002/jsfa.12612. CrossRef Google Scholar

9.    Ali S., Yan Q., Sun H., Irfan M. (2024). Techno-economic analysis of biogas production from domestic organic wastes and locally sourced material: the moderating role of social media based-awareness. Environ. Sci. Pollut. Res. 31 (4), 6460–6480. doi: 10.1007/s11356-023-31543-z. CrossRef Google Scholar

10. Almalki F. A., Alsamhi S. H., Sahal R., Hassan J., Hawbani A., Rajput N. S. et al. (2023). Green IoT for eco-friendly and sustainable smart cities: future directions and opportunities. Mob. Netw. Appl. 28 (1), 178–202. doi: 10.1007/s11036-021-01790-w. CrossRef Google Scholar

11. AlQahtani S., Shahrah E. K., Ahmed A. E., AlQahtani M. A. (2024). Sustainable management of food waste in Saudi arabia. In Food and nutrition security in the kingdom of Saudi arabia, vol. 2: macroeconomic policy and its implication on food and nutrition security (Berlin, Heidelberg: Springer), 215–239. Google Scholar

12. Anoopkumar A. N., Aneesh E. M., Madhavan A., Binod P., Kumar Awasthi M., Kuddus M. et al. (2023). Advanced food waste valorization techniques for bioenergy production: a path in the direction of environmental sustainability. R. Soc. Chem. 78. doi: 10.1039/BK9781837670093-00264. CrossRef Google Scholar

13. Aqilah N. M. N., Rovina K., Wen X. L. F., Vonnie J. M. (2023). A review on the potential bioactive components in fruits and vegetable wastes as value-added products in the food industry. Molecules 28 (6), 2631. doi: 10.3390/molecules28062631. CrossRef Google Scholar

14. Arifah S. M., Budiastuti M. T. S., Sih Dewi W. (2022). Identification of soybean husk and cow manure metabolites after vermicomposting. Int. J. Adv. Sci. Eng. Inf. Technol. 12 (4), 1620. doi: 10.18517/ijaseit.12.4.13581. CrossRef Google Scholar

15. Aruwajoye G. S., Kassim A., Saha A. K., Kana E. B. G. (2020). Prospects for the improvement of bioethanol and biohydrogen production from mixed starch-based agricultural wastes. Energies 13 (24), 6609. doi: 10.3390/en13246609. CrossRef Google Scholar

16. Aslam M. Z., Firdos S., Li Z., Wang X., Liu Y., Qin X. et al. (2022). Detecting the mechanism of action of antimicrobial peptides by using microscopic detection techniques. Foods 11 (18), 2809. doi: 10.3390/foods11182809. CrossRef Google Scholar

17. Aslam R., Mobin M., Zehra S., Aslam J. (2024). Biosurfactants production utilizing microbial resources. In Industrial applications of biosurfactants and microorganisms (Amsterdam, Netherlands: Elsevier), 39–58. Google Scholar

18. Azis F. A., Rijal M., Suhaimi H., Emeroylariffion Abas Pg. (2022). Patent landscape of composting technology: a review. Inventions 7 (2), 38. doi: 10.3390/inventions7020038. CrossRef Google Scholar

19. Baky M. H., Mohamed S., Ezzelarab N., Shao P., Elshahed M. S., Mohamed A. F. (2022). Insoluble dietary fibers: structure, metabolism, interactions with human microbiome, and role in gut homeostasis. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 64, 1–15. doi: 10.1080/10408398.2022.2119931. CrossRef Google Scholar

20. Balli D., Cecchi L., Pieraccini G., Innocenti M., Benedettelli S., Mulinacci N. (2022). What's new on total phenols and γ-oryzanol derivatives in wheat? a comparison between modern and ancient varieties. J. Food Compos. Analysis 109, 104453. doi: 10.1016/j.jfca.2022.104453. CrossRef Google Scholar

21. Bangar S. P., Chaudhary V., Kajla P., Balakrishnan G., Phimolsiripol Y. (2023). Strategies for upcycling food waste in the food production and supply chain. Trends Food Sci. Technol. 143, 104314. doi: 10.1016/j.tifs.2023.104314. CrossRef Google Scholar

22. Battista F., Strazzera G., Valentino F., Gottardo M., Villano M., Matos M. et al. (2022). New insights in food waste, sewage sludge and green waste anaerobic fermentation for short-chain volatile fatty acids production: a review. J. Environ. Chem. Eng. 10 (5), 108319. doi: 10.1016/j.jece.2022.108319. CrossRef Google Scholar

23. Bechir S., Lachi O., Taouzinet L., Messaoudene L., Allam A., Madani K. et al. (2024). Exploring the environmental and economic impact of fruits and vegetable loss quantification in the food industry. Environ. Sci. Pollut. Res. 31 (4), 5221–5241. doi: 10.1007/s11356-023-31311-z. CrossRef Google Scholar

24. Begić S., Horozić E., Alibašić H., Bjelić E., Seferović S., Kozarević E. C. et al. (2020). Antioxidant capacity and total phenolic and flavonoid contents of methanolic extracts of urtica dioica L. By different extraction techniques. Int. Res. J. Pure Appl. Chem. 21 (23), 207–214. doi: 10.9734/irjpac/2020/v21i2330319. CrossRef Google Scholar

25. Ben-Othman S., Jõudu I., Bhat R. (2020). Bioactives from agri-food wastes: present insights and future challenges. Molecules 25 (3), 510. doi: 10.3390/molecules25030510. CrossRef Google Scholar

26. Bernat K. (2023). Post-consumer plastic waste management: from collection and sortation to mechanical recycling. Energies 16 (8), 3504. doi: 10.3390/en16083504. CrossRef Google Scholar

27. Bettio G., Zardo L. C., Rosa C. A., Záchia Ayub M. A. (2020). Bioconversion of ferulic acid into aroma compounds by newly isolated yeast strains of the Latin american biodiversity. Biotechnol. Prog. 37 (1), e3067. doi: 10.1002/btpr.3067. CrossRef Google Scholar

28. Bhat I. Ul H., Bhat R. (2021). Quercetin: a bioactive compound imparting cardiovascular and neuroprotective benefits: scope for exploring fresh produce, their wastes, and by-products. Biology 10 (7), 586. doi: 10.3390/biology10070586. CrossRef Google Scholar

29. Bhatia L., Jha H., Sarkar T., Sarangi P. K. (2023). Food waste utilization for reducing carbon footprints towards sustainable and cleaner environment: a review. Int. J. Environ. Res. Public Health 20 (3), 2318. doi: 10.3390/ijerph20032318. CrossRef Google Scholar

30. Boateng I. D., Clark K. (2024). Trends in extracting agro-byproducts' phenolics using non-thermal technologies and their combinative effect: mechanisms, potentials, drawbacks, and safety evaluation. Food Chem. 437, 137841. doi: 10.1016/j.foodchem.2023.137841. CrossRef Google Scholar

31. Bodie A. R., Wythe L. A., Dittoe D. K., Rothrock M. J. Jr., Bryan C. A. O.'., Ricke S. C. (2024). Alternative additives for organic and natural ready-to-eat meats to control spoilage and maintain shelf life: current perspectives in the United States. Foods 13 (3), 464. doi: 10.3390/foods13030464. CrossRef Google Scholar

32. Bulkan G., Yudhanti G. T., Sitaram S., Millati R., Wikandari R., Taherzadeh M. J. (2022). Inhibitory and stimulatory effects of fruit bioactive compounds on edible filamentous fungi: potential for innovative food applications. Fermentation 8 (6), 270. doi: 10.3390/fermentation8060270. CrossRef Google Scholar

33. Caballero S., Mereles L., Burgos-Edwards A., Nelson A., Coronel E., Rocio V. et al. (2021). Nutritional and bioactive characterization of sicana odorifera naudim vell. seeds by-products and its potential hepatoprotective properties in swiss albino mice. Biology 10 (12), 1351. doi: 10.3390/biology10121351. CrossRef Google Scholar

34. Caponio G. R., Calasso M., Tamma G., Gambacorta G., De Angelis M. (2023). Promising application of grape pomace and its agri-food valorization: source of bioactive molecules with beneficial effects. Sustainability 15 (11), 9075. doi: 10.3390/su15119075. CrossRef Google Scholar

35. Cárdenas J., Orjuela A., Sánchez D. L., Narváez P. C., Katryniok B., Clark J. (2021). Pre-treatment of used cooking oils for the production of green chemicals: a review. J. Clean. Prod. 289, 125129. doi: 10.1016/j.jclepro.2020.125129. CrossRef Google Scholar

36. Carrasco-Sandoval J., Rebolledo P., Peterssen-Fonseca D., Fischer S., Wilckens R., Aranda M. et al. (2021). A fast and selective method to determine phenolic compounds in quinoa (Chenopodium quinoa will) seeds applying ultrasound-assisted extraction and high-performance liquid chromatography. Chem. Pap. 75, 431–438. doi: 10.1007/s11696-020-01313-z. CrossRef Google Scholar

37. Carreira-Casais A., Carpena M., Pereira A. G., Chamorro F., Soria-Lopez A., Perez P. G. et al. (2021). Critical variables influencing the ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds — a review. Chem. Proc. 5 (1), 50. doi: 10.3390/CSAC2021-10562. CrossRef Google Scholar

38. Carullo G., Ramunno A., Sommella E., De Luca M., Lucia Belsito E., Frattaruolo L. et al. (2022). Ultrasound-assisted extraction, chemical characterization, and impact on cell viability of food wastes derived from southern Italy autochthonous citrus fruits. Antioxidants 11 (2), 285. doi: 10.3390/antiox11020285. CrossRef Google Scholar

39. Celano R., Docimo T., Lisa Piccinelli A., Gazzerro P., Tucci M., Sanzo R. Di et al. (2021). Onion peel: turning a food waste into a resource. Antioxidants 10 (2), 304. doi: 10.3390/antiox10020304. CrossRef Google Scholar

40. Çelik Ö., Temiz H. (2020). Traditional yogurt dilemma; rich flavor vs. microbial safety: an investigation on volatile aroma profiles, chemical, and microbiological qualities of traditional yogurts. J. central Eur. Agric. 21 (3), 461–475. doi: 10.5513/jcea01/21.3.2813. CrossRef Google Scholar

41. Chatterjee B., Mazumder D. (2023). A critical review of the advances in valorizing agro-industrial wastes through mixed culture fermentation. J. Environ. Chem. Eng. 12, 111838. doi: 10.1016/j.jece.2023.111838. CrossRef Google Scholar

42. Chavan S., Yadav B., Atmakuri A., Tyagi R. D., Wong J. W. C., Drogui P. (2022). Bioconversion of organic wastes into value-added products: a review. Bioresour. Technol. 344, 126398. doi: 10.1016/j.biortech.2021.126398. CrossRef Google Scholar

43. Chedea V. S., Lucia Tomoiagă L., Macovei Ş. O., Claudiu Măgureanu D., Iliescu M. L., Bocsan I. C. et al. (2021a). Antioxidant/pro-Oxidant actions of polyphenols from grapevine and wine by-products-base for complementary therapy in ischemic heart diseases. Front. Cardiovasc. Med. 8, 750508. doi: 10.3389/fcvm.2021.750508. CrossRef Google Scholar

44. Chojnacka K., Moustakas K. (2024). Anaerobic digestate management for carbon neutrality and fertilizer use: a review of current practices and future opportunities. Biomass Bioenergy 180, 106991. doi: 10.1016/j.biombioe.2023.106991. CrossRef Google Scholar

45. Costa J. R., Tonon R. V., Cabral L., Gottschalk L., Pastrana L., Pintado M. E. (2020). Valorization of agricultural lignocellulosic plant byproducts through enzymatic and enzyme-assisted extraction of high-value-added compounds: a review. ACS Sustain. Chem. Eng. 8 (35), 13112–13125. doi: 10.1021/acssuschemeng.0c02087. CrossRef Google Scholar

46. Cruz M. A. A. S., Pedro P. S. C., Araújo-Lima C. F., Freitas-Silva O., Teodoro A. J. (2024). Hybrid fruits for improving health — a comprehensive review. Foods 13 (2), 219. doi: 10.3390/foods13020219. CrossRef Google Scholar

47. D'Alessandro C., Szopik-Depczyńska K., Tarczyńska-Łuniewska M., Silvestri C., Ioppolo G. (2024). Exploring circular economy practices in the healthcare sector: a systematic review and bibliometric analysis. Sustainability 16 (1), 401. doi: 10.3390/su16010401. CrossRef Google Scholar

48. Debnath B., Haldar D., Purkait M. K. (2021). Potential and sustainable utilization of tea waste: a review on present status and future trends. J. Environ. Chem. Eng. 9 (5), 106179. doi: 10.1016/j.jece.2021.106179. CrossRef Google Scholar

49. Delgado A., Rodriguez R., Staszewska A. (2023). Tackling food waste in the tourism sector: towards a responsible consumption trend. Sustainability 15 (17), 13226. doi: 10.3390/su151713226. CrossRef Google Scholar

50. Dhakal M., Ghimire S., Karki G., Deokar G. S., Al-Asmari F., Nirmal N. P. (2024). Fruit waste: potential bio-resource for extraction of nutraceuticals and bioactive compounds. In Bioactive extraction and application in food and nutraceutical industries (Berlin, Heidelberg: Springer), 299–332. Google Scholar

51. Direito R., Rocha J., Sepodes B., Eduardo-Figueira M. (2021). From Diospyros kaki L. (Persimmon) phytochemical profile and health impact to new product perspectives and waste valorization. Nutrients 13 (9), 3283. doi: 10.3390/nu13093283. CrossRef Google Scholar

52. Dong-Shin K., Kim M.-Bo., Lim S.-B. (2017). Enhancement of phenolic production and antioxidant activity from buckwheat leaves by subcritical water extraction. Prev. Nutr. Food Sci. 22 (4), 345–352. doi: 10.3746/pnf.2017.22.4.345. CrossRef Google Scholar

53. Dou Z., Dierenfeld E. S., Wang X., Chen X., Shurson G. C. (2024). A critical analysis of challenges and opportunities for upcycling food waste to animal feed to reduce climate and resource burdens. Resour. Conservation Recycl. 203, 107418. doi: 10.1016/j.resconrec.2024.107418. CrossRef Google Scholar

54. Dutta S., Kumar M. S. (2021). Potential of value-added chemicals extracted from floral waste: a review. J. Clean. Prod. 294, 126280. doi: 10.1016/j.jclepro.2021.126280. CrossRef Google Scholar

55. Elhamarnah Y., Qiblawey H., Nasser M. (2024). A review on deep eutectic solvents as the emerging class of green solvents for membrane fabrication and separations. J. Mol. Liq. 398, 124250. doi: 10.1016/j.molliq.2024.124250. CrossRef Google Scholar

56. Fărcaş A. C., Socaci S. A., Diaconeasa Z. M. (2019). Introductory chapter: from waste to new resources. Food Preserv. Waste Exploitation 2, 3. doi: 10.5772/intechopen.89442. CrossRef Google Scholar

57. Farghali M., Mohamed I. M. A., Osman A. I., Rooney D. W. (2023). Seaweed for climate mitigation, wastewater treatment, bioenergy, bioplastic, biochar, food, pharmaceuticals, and cosmetics: a review. Environ. Chem. Lett. 21 (1), 97–152. doi: 10.1007/s10311-022-01520-y. CrossRef Google Scholar

58. Fazli M. M., Zanganeh H., Hassanzadazar H. (2022). Effect of heating on disposal point of main edible oils available in Iran market. Food Sci. Nutr. 10 (12), 4394–4402. doi: 10.1002/fsn3.3033. CrossRef Google Scholar

59. Feng M., Lu X., Wang L., Zhang J., Yang S., Shi C. et al. (2019). Preparation of the catalytic chitin/zn composite by combined ionic liquid--inorganic salt aqueous solution from shrimp shells. Acs Sustain. Chem. Eng. 7, acssuschemeng.9b00418. doi: 10.1021/acssuschemeng.9b00418. CrossRef Google Scholar

60. Freitas L. C., Barbosa J. R., da Costa A. L. C., Wariss Figueiredo Bezerra F., Pinto R. H. H., de Carvalho Junior R. N. (2021). From waste to sustainable industry: how can agro-industrial wastes help in the development of new products? Resour. Conservation Recycl. 169, 105466. doi: 10.1016/j.resconrec.2021.105466. CrossRef Google Scholar

61. Frias J. M., O'Neill G., Burgess K., Barry-Ryan C. (2020). 49th. Annual food science and technology conference: book of abstracts. Dublin, Ireland: IFSTI. Google Scholar

62. Galasso C., Orefice I., Pellone P., Cirino P., Miele R., Ianora A. et al. (2018). On the neuroprotective role of astaxanthin: new perspectives? Mar. Drugs 16 (8), 247. doi: 10.3390/md16080247. CrossRef Google Scholar

63. García-Vargas M. C., María del M. C., Castro E. (2020). Avocado-derived biomass as a source of bioenergy and bioproducts. Appl. Sci. 10 (22), 8195. doi: 10.3390/app10228195. CrossRef Google Scholar

64. Gaur V. K., Sharma P., Sirohi R., Varjani S., Taherzadeh M. J., Chang J.-S. et al. (2022). Production of biosurfactants from agro-industrial waste and waste cooking oil in a circular bioeconomy: an overview. Bioresour. Technol. 343, 126059. doi: 10.1016/j.biortech.2021.126059. CrossRef Google Scholar

65. Gbashi S., Ayodeji Adebo O., Piater L., Edwin Madala N., Njobeh P. B. (2017). Subcritical water extraction of biological materials. Sep. Purif. Rev. 46 (1), 21–34. doi: 10.1080/15422119.2016.1170035. CrossRef Google Scholar

66. Ghosh A., Nadeem F., Choudhary A. K., Grace Manzeke-Kangara M., Manzeke-Kangara M. G., Joy E. J. M. et al. (2024). OPEN ACCESS EDITED BY. Divers. Agri-Food Prod. Syst. Nutr. Secur. 162. doi: 10.3389/fnut.2023.1078667. CrossRef Google Scholar

67. Ghosh S., Sarkar T., Pati S., Abdul Kari Z., Atan Edinur H., Chakraborty R. (2022). Novel bioactive compounds from marine sources as a tool for functional food development. Front. Mar. Sci. 9, 832957. doi: 10.3389/fmars.2022.832957. CrossRef Google Scholar

68. Glasser D. (2023). Science AMA series: I'm professor david glasser, winner of the inaugural harry oppenheimer gold medal and director of materials and process synthesis at UNISA. I'm here with professor diane hildebrandt to talk about waste to energy conversion. AMA! Authorea. doi: 10.15200/winn.147913.31470. CrossRef Google Scholar

69. Gonçalves A. C., Nunes A. R., Falcão A., Alves G., Silva L. (2021). Dietary effects of anthocyanins in human health: a comprehensive review. Pharmaceuticals 14 (7), 690. doi: 10.3390/ph14070690. CrossRef Google Scholar

70. Gonçalves D. A., González A., Roupar D., Teixeira J. A., Nobre C. (2023). How prebiotics have been produced from agro-industrial waste: an overview of the enzymatic technologies applied and the models used to validate their health claims. Trends Food Sci. Technol. 135, 74–92. doi: 10.1016/j.tifs.2023.03.016. CrossRef Google Scholar

71. Gonçalves L. A., Lorenzo J. M., Antonio Trindade M. (2021). Fruit and agro-industrial waste extracts as potential antimicrobials in meat products: a brief review. Foods 10 (7), 1469. doi: 10.3390/foods10071469. CrossRef Google Scholar

72. Górecka D., Wawrzyniak A., Jędrusek-Golińska A., Dziedzic K., Hamułka J., Kowalczewski P. Ł. et al. (2020). Lycopene in tomatoes and tomato products. Open Chem. 18 (1), 752–756. doi: 10.1515/chem-2020-0050. CrossRef Google Scholar

73. Goria K., Singh H. M., Singh A., Kothari R., Tyagi V. V. (2024). Insights into biohydrogen production from algal biomass: challenges, recent advancements and future directions. Int. J. Hydrogen Energy 52, 127–151. doi: 10.1016/j.ijhydene.2023.03.174. CrossRef Google Scholar

74. Grossi L. B., Lange L. C., Amaral M. C. S. (2024). Transition pathway towards more sustainable waste management practices for end-of-life reverse osmosis membranes: challenges and opportunities in Brazil. J. Clean. Prod. 435, 140571. doi: 10.1016/j.jclepro.2024.140571. CrossRef Google Scholar

75. Gupta R., Shankar R. (2024). Managing food security using blockchain-enabled traceability system. Benchmarking Int. J. 31 (1), 53–74. doi: 10.1108/bij-01-2022-0029. CrossRef Google Scholar

76. Hardoko H., Budi Sasmito B., Puspitasari Y. E., Afandi H. M., Maulia N. (2017). Study of glucosamine production from shrimp shells by fermentation using trichoderma harzianum. J. Exp. Life Sci. 7 (2), 115–121. doi: 10.21776/ub.jels.2017.007.02.10. CrossRef Google Scholar

77. Hikal W. M., Hussein A. H. S.-Al A., Tkachenko K. G., Bratovcic A., Szczepanek M., Rodriguez R. M. (2021). Sustainable and environmentally friendly essential oils extracted from pineapple waste. Biointerface Res. Appl. Chem. 12 (5), 6833–6844. doi: 10.33263/BRIAC125.68336844. CrossRef Google Scholar

78. Hoskin R. T., Grace M. H., Xiong J., Lila M. A. (2023). Spray‐drying microencapsulation of blackcurrant and cocoa polyphenols using underexplored plant‐based protein sources. J. Food Sci. 88 (6), 2665–2678. doi: 10.1111/1750-3841.16590. CrossRef Google Scholar

79. Huang C., Han X., Luo Q., Nie Y., Kang M., Chen Y. et al. (2023). Agro-based spent mushroom compost substrates improve soil properties and microbial diversity in greenhouse tomatoes. Agronomy 13 (9), 2291. doi: 10.3390/agronomy13092291. CrossRef Google Scholar

80. Hui C. X., Dan Ge., Alamri S., Toghraie D. (2023). Greening smart cities: an investigation of the integration of urban natural resources and smart city technologies for promoting environmental sustainability. Sustain. Cities Soc. 99, 104985. doi: 10.1016/j.scs.2023.104985. CrossRef Google Scholar

81. Hunter S., Gutiérrez Blanco E., Borrion A. (2021). Expanding the anaerobic digestion map: a review of intermediates in the digestion of food waste. Sci. Total Environ. 767, 144265. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.144265. CrossRef Google Scholar

82. Hussain M., Saeed F., Niaz B., Ali I., Tufail T. (2022). Biochemical and structural characterization of ferulated arabinoxylans extracted from nixtamalized and non-nixtamalized maize bran. Foods 11 (21), 3374. doi: 10.3390/foods11213374. CrossRef Google Scholar

83. Hussain S., Jõudu I., Bhat R. (2020). Dietary fiber from underutilized plant resources — a positive approach for valorization of fruit and vegetable wastes. Sustainability 12 (13), 5401. doi: 10.3390/su12135401. CrossRef Google Scholar

84. Ibáñez A., Garrido-Chamorro S., Barreiro C. (2023). Microorganisms and climate change: a not so invisible effect. Microbiol. Res. 14 (3), 918–947. doi: 10.3390/microbiolres14030064. CrossRef Google Scholar

85. Ibrahim M. F., Mohamad N., Fairus M. J. M., Jenol M. A., Aziz S. A. (2024). Chemical substitutes from agricultural and industrial by‐products: bioconversion, bioprocessing, and biorefining. Essent. Oil Pineapple Wastes, 103–121. Google Scholar

86. Ikram A., Rasheed A., Ahmad Khan A., Khan R., Ahmad M., Bashir R. et al. (2024). Exploring the health benefits and utility of carrots and carrot pomace: a systematic review. Int. J. Food Prop. 27 (1), 180–193. doi: 10.1080/10942912.2023.2301569. CrossRef Google Scholar

87. Ivane N. M. A., Wang W., Ma Q., Wang J., Liu Y., Haruna S. A. et al. (2024). RETRACTED: the effect of different Capsicum annuum components on the quality and shelf-life of chicken breast meat. Food control. 159, 110263. doi: 10.1016/j.foodcont.2023.110263. CrossRef Google Scholar

88. Jagannath A., Biradar R. (2019). Comparative evaluation of soxhlet and ultrasonics on the structural morphology and extraction of bioactive compounds of lemon (citrus limon L.) peel. J. Food Chem. Nanotechnol. 5 (3), 56–64. doi: 10.17756/jfcn.2019-072. CrossRef Google Scholar

89. Jayanandini G. (2023). Effective solid waste segregation for sustainable disposal: model for coimbatore city, India. In Proceedings of the 2023 9th International Conference on Advanced Computing and Communication Systems (ICACCS), 1:431–436. Coimbatore, India, March 17-18, 2023. Google Scholar

90. Jiménez-Moreno N., Esparza I., Bimbela F., Gandía L. M., Ancín-Azpilicueta C. (2020). Valorization of selected fruit and vegetable wastes as bioactive compounds: opportunities and challenges. Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 50 (20), 2061–2108. doi: 10.1080/10643389.2019.1694819. CrossRef Google Scholar

91. Johari S. A. M., Ayoub M., Inayat A., Ullah S., Uroos M., Naqvi S. R. et al. (2022). Utilization of dairy scum waste as a feedstock for biodiesel production via different heating sources for catalytic transesterification. Chembioeng Rev. 9 (6), 605–632. doi: 10.1002/cben.202200003. CrossRef Google Scholar

92. Jouhara H., Czajczyńska D., Ghazal H., Krzyżyńska R., Anguilano L., Reynolds A. J. et al. (2017). Municipal waste management systems for domestic use. Energy 139, 485–506. doi: 10.1016/j.energy.2017.07.162. CrossRef Google Scholar

93. Jumbo R. B., Coulon F., Cowley T., Azuazu I., Atai E., Bortone I. et al. (2022). Evaluating different soil amendments as bioremediation strategy for wetland soil contaminated by crude oil. Sustainability 14 (24), 16568. doi: 10.3390/su142416568. CrossRef Google Scholar

94. Junior V., Teixeira D., Genova J. L., Kim S. W., Saraiva A., Rocha G. C. (2024). Carbohydrases and phytase in poultry and pig nutrition: a review beyond the nutrients and energy matrix. Animals 14 (2), 226. doi: 10.3390/ani14020226. CrossRef Google Scholar

95. Kaleem M., Ahmad A., Rai M. A., Raja G. K. (2019). Ultrasound-assisted phytochemical extraction condition optimization using response surface methodology from perlette grapes (vitis vinifera). Processes 7 (10), 749. doi: 10.3390/pr7100749. CrossRef Google Scholar

96. Kandpal V., Jaswal A., Gonzalez E. D. R. S., Agarwal N. (2024). Circular economy principles: shifting towards sustainable prosperity. In Sustainable energy transition: circular economy and sustainable financing for environmental, social and governance (ESG) practices (Berlin, Heidelberg: Springer), 125–165. Google Scholar

97. Khan R., Brishti F. H., Arulrajah B., Goh Y. M., Rahim M. H. A., Karim R. et al. (2024). Mycoprotein as a meat substitute: production, functional properties, and current challenges‐a review. Int. J. Food Sci. Technol. 59 (1), 522–544. doi: 10.1111/ijfs.16791. CrossRef Google Scholar

98. Khan S., Anjum R., Turab Raza S., Nazir A. B., Ihtisham M. (2022). Technologies for municipal solid waste management: current status, challenges, and future perspectives. Chemosphere 288, 132403. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.132403. CrossRef Google Scholar

99. Khorram A. G., Fallah N., Nasernejad B., Afsham N., Esmaelzadeh M., Vatanpour V. (2023). Electrochemical-based processes for produced water and oily wastewater treatment: a review. Chemosphere 338, 139565. doi: 10.1016/j.chemosphere.2023.139565. CrossRef Google Scholar

100.                Kim M. Y., Lee B. W., Lee H.-Un., Lee Yu Y., Lee J. Y., Woo K. S. et al. (2019). Phenolic compounds and antioxidant activity in sweet potato after heat treatment. J. Sci. Food Agric. 99 (15), 6833–6840. doi: 10.1002/jsfa.9968. CrossRef Google Scholar

101.                Kishore A., Pal B., Sarkar P. (2024). Camelids for sustainability: a socio-economic perspective. Asian J. Environ. Ecol. 23 (1), 53–72. doi: 10.9734/ajee/2024/v23i1521. CrossRef Google Scholar

102.                Koraqi H., Anka T. P., Khalid W., Kumar N., Pareek S. (2023). Optimization of experimental conditions for bioactive compounds recovery from raspberry fruits (rubus idaeus L.) by using combinations of ultrasound-assisted extraction and deep eutectic solvents. Appl. Food Res. 3 (2), 100346. doi: 10.1016/j.afres.2023.100346. CrossRef Google Scholar

103.                Koraqi H., Qazimi B., Khalid W., Stanoeva J. P., Sehrish A., Siddique F. et al. (2023). Optimized conditions for extraction, quantification and detection of bioactive compound from nettle (urtica dioica L.) using the deep eutectic solvents, ultra-sonication and liquid chromatography-mass spectrometry (LC-DAD-ESI-MS/MS). Int. J. Food Prop. 26 (1), 2171–2185. doi: 10.1080/10942912.2023.2244194. CrossRef Google Scholar

104.                Koraqi H., Yuksel Aydar A., Khalid W., Ercisli S., Rustagi S., Ramniwas S. et al. (2024). Ultrasound-assisted extraction with natural deep eutectic solvent for phenolic compounds recovery from rosa damascene mill.: experimental design optimization using central composite design. Microchem. J. 196, 109585. doi: 10.1016/j.microc.2023.109585. CrossRef Google Scholar

105.                Kumar A., Bhardwaj S., Samadder S. R. (2023). Evaluation of methane generation rate and energy recovery potential of municipal solid waste using anaerobic digestion and landfilling: a case study of dhanbad, India. Waste Manag. Res. 41 (2), 407–417. doi: 10.1177/0734242X221122494. CrossRef Google Scholar

106.                Kumar J. (2021). Microbial hydrolysed feather protein as a source of amino acids and protein in the diets of animals including poultry. In Advances in poultry nutrition research (London, England: IntechOpen). doi: 10.5772/intechopen.96925. CrossRef Google Scholar

107.                Kumar V., Verma P. (2024). Pulp-paper industry sludge waste biorefinery for sustainable energy and value-added products development: a systematic valorization towards waste management. J. Environ. Manag. 352, 120052. doi: 10.1016/j.jenvman.2024.120052. CrossRef Google Scholar

108.                Kusmayadi A., Lu P.-H., Huang C.-Yu., Leong Y. K., Yen H.-W., Chang J.-S. (2022). Integrating anaerobic digestion and microalgae cultivation for dairy wastewater treatment and potential biochemicals production from the harvested microalgal biomass. Chemosphere 291, 133057. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.133057. CrossRef Google Scholar

109.                Kussmann M., Henrique Abe Cunha D., Berciano S. (2023). Bioactive compounds for human and planetary health. Front. Nutr. 10, 1193848. doi: 10.3389/fnut.2023.1193848. CrossRef Google Scholar

110.                Kusumasari S., Syabana M. A., Pamela V. Y., Meindrawan B. (2024). Potential use of food waste in food processing to add nutritional value. In E3S Web Conf. 483:02006. doi: 10.1051/e3sconf/202448302006. CrossRef Google Scholar

111.                La H., Patrick A. J. (2022). Role of biochar in the removal of organic and inorganic contaminants from waste gas streams. BioChar Appl. Bioremediation Contam. Syst. 89. doi: 10.1515/9783110734003-005. CrossRef Google Scholar

112.                Liang J. (2023). Characteristics of hazardous waste and recovery. Highlights Sci. Eng. Technol. 59, 91–96. doi: 10.54097/hset.v59i.10065. CrossRef Google Scholar

113.                Liaqat H., Jin Kim K., Park S., Jung S. K., Park S. H., Lim S. et al. (2021). Antioxidant effect of wheat germ extracts and their antilipidemic effect in palmitic acid-induced steatosis in hepg2 and 3t3-l1 cells. Foods 10 (5), 1061. doi: 10.3390/foods10051061. CrossRef Google Scholar

114.                Liaqat I., Ali S., Butt A., Iqbal Durrani A., Zafar U., Saleem S. et al. (2022). Purification and characterization of keratinase from bacillus licheniformis dcs1 for poultry waste processing. J. Oleo Sci. 71 (5), 693–700. doi: 10.5650/jos.ess21426. CrossRef Google Scholar

115.                Lim E., Pang J.-S. Y., Von Lau Ee. (2024). A comparative study of thermophysical properties between choline chloride-based deep eutectic solvents and imidazolium-based ionic liquids. J. Mol. Liq. 395, 123895. doi: 10.1016/j.molliq.2023.123895. CrossRef Google Scholar

116.                Lirikum L. N. K., Thyug L., Mozhui L., Mozhui L. (2022). Vermicomposting: an eco-friendly approach for waste management and nutrient enhancement. Trop. Ecol. 63 (3), 325–337. doi: 10.1007/s42965-021-00212-y. CrossRef Google Scholar

117.                Liu Q., Zhao J., Liu S., Fan Y., Mei J., Liu X. et al. (2021). Positive intervention of insoluble dietary fiber from defatted rice bran on hyperlipidemia in high fat diet fed rats. J. Food Sci. 86 (9), 3964–3974. doi: 10.1111/1750-3841.15812. CrossRef Google Scholar

118.                Liu Z., de Souza T. S. P., Holland B., Dunshea F., Barrow C., Suleria H. A. R. (2023a). Valorization of food waste to produce value-added products based on its bioactive compounds. Processes 11 (3), 840. doi: 10.3390/pr11030840. CrossRef Google Scholar

119.                Lodu F. D., Suwitari Ni K. E., Suariani L. (2022). Response of native chickens (3-10 weeks) fed on diets substituated with graded levels of sweet potato fermentation. Seas. Sustain. Environ. Agric. Sci. (1) 6, 58–63. doi: 10.22225/seas.6.1.4887.58-63. CrossRef Google Scholar

120.                Luo X. (2024). Natural antioxidants from fruit by-products for active packaging applications. In Biobased packaging materials: sustainable alternative to conventional packaging materials (Berlin, Heidelberg: Springer), 163–192. Google Scholar

121.                Lyu F., Luiz S. F., Perdomo Azeredo D. R., Cruz A. G., Ajlouni S., Senaka Ranadheera C. (2020). Apple pomace as a functional and healthy ingredient in food products: a review. Processes 8 (3), 319. doi: 10.3390/pr8030319. CrossRef Google Scholar

122.                Maalouf A., Mavropoulos A. (2023). Re-assessing global municipal solid waste generation. Waste Manag. Res. 41 (4), 936–947. doi: 10.1177/0734242X221074116. CrossRef Google Scholar

123.                Machineni L. (2023). Waste to wealth and health: bio-recovery and applications of chitin and its derivatives. Int. J. Environ. Technol. Manag. 26 (3–5), 341–359. doi: 10.1504/ijetm.2023.130779. CrossRef Google Scholar

124.                Maeresera T. (2020). Comparative assessment of the effects of horse manure and urea as nitrogen sources on seed yield, forage production and nutritional quality of Cenchrus ciliaris post seed harvesting. Botsw. Univ. Agric. Nat. Resour. Google Scholar

125.                Mahmud N., Valizadeh S., Oyom W., Tahergorabi R. (2024). Exploring functional plant-based seafood: ingredients and health implications. Trends Food Sci. Technol. 144, 104346. doi: 10.1016/j.tifs.2024.104346. CrossRef Google Scholar

126.                Maqbool Z., Khalid W., Taimoor Atiq H., Koraqi H., Javaid Z., Alhag S. K. et al. (2023). Citrus waste as source of bioactive compounds: extraction and utilization in health and food industry. Molecules 28 (4), 1636. doi: 10.3390/molecules28041636. CrossRef Google Scholar

127.                Marim A. V. C., Gabardo S. (2021). Xylooligosaccharides: prebiotic potential from agro-industrial residue, production strategies and prospects. Biocatal. Agric. Biotechnol. 37, 102190. doi: 10.1016/j.bcab.2021.102190. CrossRef Google Scholar

128.                Martínez‐Gutiérrez E. (2023). Study of influence of extraction method on the recovery bioactive compounds from peel avocado. Molecules 28 (6), 2557. doi: 10.3390/molecules28062557. CrossRef Google Scholar

129.                Martínez-Meza Y., Pérez-Jiménez J., Rocha-Guzmán N. E., Rodriguez-Garcia M. E., Alonzo-Macías M., Reynoso-Camacho R. (2021). Modification on the polyphenols and dietary fiber content of grape pomace by instant controlled pressure drop. Food Chem. 360, 130035. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.130035. CrossRef Google Scholar

130.                Martins M., Ávila P. F., Poletto P., Goldbeck R. (2023). Polysaccharide degradation for oligosaccharide production with nutraceutical potential for the food industry. In Polysaccharide degrading biocatalysts (Amsterdam, Netherlands: Elsevier), 335–363. Google Scholar

131.                Martins R., Barbosa A., Advinha B., Sales H., Pontes R., Nunes J. (2023). Green extraction techniques of bioactive compounds: a state-of-the-art review. Processes 11 (8), 2255. doi: 10.3390/pr11082255. CrossRef Google Scholar

132.                Martins V. F. R., Pintado M. E., Morais R. M. S. C., Morais A. M. M. B. (2024). Recent highlights in sustainable bio-based edible films and coatings for fruit and vegetable applications. Foods 13 (2), 318. doi: 10.3390/foods13020318. CrossRef Google Scholar

133.                Mateus A. R. S., Pena A., Sendón R., Almeida C., Almeida Nieto G., Khwaldia K. et al. (2023). By-products of dates, cherries, plums and artichokes: a source of valuable bioactive compounds. Trends Food Sci. Technol. 131, 220–243. doi: 10.1016/j.tifs.2022.12.004. CrossRef Google Scholar

134.                Mayanga-Torres P. C., Lachos-Perez D., Rezende C. A., Prado J. M., Ma Z., Tompsett G. T. et al. (2017). Valorization of coffee industry residues by subcritical water hydrolysis: recovery of sugars and phenolic compounds. J. Supercrit. Fluids 120, 75–85. doi: 10.1016/j.supflu.2016.10.015. CrossRef Google Scholar

135.                Melakessou F., Paul K., Alnaffakh N., Faye S., Khadraoui D. (2020). Heterogeneous sensing data analysis for commercial waste collection. Sensors 20 (4), 978. doi: 10.3390/s20040978. CrossRef Google Scholar

136.                Mendoza C., Patricia M., Omar Navarro-Cortez R., Hernández-Uribe J. P., Bello-Pérez L. A., Vargas-Torres A. (2022). Sweet potato color variety and flour production drying method determine bioactive compound content and functional properties of flour. J. Food Process. Preserv. 46 (10). doi: 10.1111/jfpp.16852. CrossRef Google Scholar

137.                Meneguzzo F., Ciriminna R., Zabini F., Pagliaro M. (2020). Review of evidence available on hesperidin-rich products as potential tools against covid-19 and hydrodynamic cavitation-based extraction as a method of increasing their production. Processes 8 (5), 549. doi: 10.3390/pr8050549. CrossRef Google Scholar

138.                Miah T., Demoro P., Nduka I., De Luca F., Abate S., Arrigo R. (2023). Orange peel biomass‐derived carbon supported cu electrocatalysts active in the co2‐reduction to formic acid. Chemphyschem 24 (7), e202200589. doi: 10.1002/cphc.202200589. CrossRef Google Scholar

139.                Miron A., Sarbu A., Zaharia A., Sandu T., Iovu H., Claudiu Fierascu R. et al. (2022). A top-down procedure for synthesizing calcium carbonate-enriched chitosan from shrimp shell wastes. Gels 8 (11), 742. doi: 10.3390/gels8110742. CrossRef Google Scholar

140.                Morais E. S., Costa Lopes A. M. da., Freire M. G., Freire C. S. R., Coutinho J. A. P., Silvestre A. J. D. (2020). Use of ionic liquids and deep eutectic solvents in polysaccharides dissolution and extraction processes towards sustainable biomass valorization. Molecules 25 (16), 3652. doi: 10.3390/molecules25163652. CrossRef Google Scholar

141.                Mostaghimi K., Behnamian J. (2023a). Waste minimization towards waste management and cleaner production strategies: a literature review. Environ. Dev. Sustain. 25 (11), 12119–12166. doi: 10.1007/s10668-022-02599-7. CrossRef Google Scholar

142.                Mu L., Gao J., Zhang Q., Kong F., Zhang Yu., Ma Z. et al. (2023). Research progress on deep eutectic solvents and recent applications. Processes 11 (7), 1986. doi: 10.3390/pr11071986. CrossRef Google Scholar

143.                Mujtaba M., Lipponen J., Ojanen M., Puttonen S., Vaittinen H. (2022). Trends and challenges in the development of bio-based barrier coating materials for paper/cardboard food packaging; a review. Sci. Total Environ. 851, 158328. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.158328. CrossRef Google Scholar

144.                Nagarajan J., Kay H. P., Prasad KN., Ramakrishnan N., Aldawoud T. M. S., Galanakis C. M. et al. (2020). Extraction of carotenoids from tomato pomace via water-induced hydrocolloidal complexation. Biomolecules 10 (7), 10–1019. doi: 10.3390/biom10071019. CrossRef Google Scholar

145.                Nasir A., Khan M. I., Asif M., Nawaz M. F., Ahmad I. (2023). Farmyard manure enhances phytoremediation and mitigates Pb, Cd, and drought stress in ryegrass. Sustainability 15 (21), 15319. doi: 10.3390/su152115319. CrossRef Google Scholar

146.                Nassef S. L., Asael M. A., Abd-El-Motaleb N. M. (2023). Production of novel healthy barely flakes by using naked barley, naked oats and unused baladi bread (sahla). Food Technol. Res. J. 1 (2), 64–76. doi: 10.21608/ftrj.2023.291271. CrossRef Google Scholar

147.                Nath P. C., Ojha A., Debnath S., Sharma M., Kumar Nayak P., Sridhar K. et al. (2023). Valorization of food waste as animal feed: a step towards sustainable food waste management and circular bioeconomy. Animals 13 (8), 1366. doi: 10.3390/ani13081366. CrossRef Google Scholar

148.                Nemati A., Alizadeh Khaledabad M., Ghasempour Z. (2020). Optimization of orange juice formulation through using lactose‐hydrolyzed permeate by rsm methodology. Food Sci. Nutr. 8 (8), 4584–4590. doi: 10.1002/fsn3.1774. CrossRef Google Scholar

149.                Ng C. C., Uvarajan T. (2023). Roles and significance of chelating agents for potentially toxic elements (PTEs) phytoremediation in soil: a review. J. Environ. Manage 341, 117926. doi: 10.1016/j.jenvman.2023.117926. CrossRef Google Scholar

150.                Nguyen T. L., Ora A., Häkkinen S. T., Ritala A., Räisänen R., Kallioinen-Mänttäri M. et al. (2023). Innovative extraction technologies of bioactive compounds from plant by-products for textile colorants and antimicrobial agents. Biomass Convers. Biorefinery, 1–30. doi: 10.1007/s13399-023-04726-4. CrossRef Google Scholar

151.                Nirmal N. P., Chandra Khanashyam A., Mundanat A. S., Shah K., Sajith Babu K., Thorakkattu P. et al. (2023). Valorization of fruit waste for bioactive compounds and their applications in the food industry. Foods 12 (3), 556. doi: 10.3390/foods12030556. CrossRef Google Scholar

152.                Novelina A. A., Nerishwari K., Hapsari S., Hari P. D. (2022). Utilization of avocado seed powder (persea americana mill.) as a mixture of modified cassava flour in making cookies. Iop Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 1059 (1), 012060. doi: 10.1088/1755-1315/1059/1/012060. CrossRef Google Scholar

153.                Nugrahaningtyas K. D., Lukitawati R., Aulia Mukhsin S., Fadlulloh Z., Sabiilagusti A. I., Budiman A. W. et al. (2022). Conversion of waste cooking oil into green diesel using ni/mor and cu/mor catalysts. J. Phys. Conf. Ser. 2190 (1), 012037. doi: 10.1088/1742-6596/2190/1/012037. CrossRef Google Scholar

154.                Nuralın L. (2024). Investigation of ziziphus jujube seeds as a new source of taxifolin and silibinin with three different extraction methods. Microchem. J. 198, 110137. doi: 10.1016/j.microc.2024.110137. CrossRef Google Scholar

155.                Obi O. E., Mong O. O., Nleonu E. C., Kalu P. N., Onyeocha C. E., Ndubuisi C. O. et al. (2023). Determination of combustion characteristics of densified biomass fuels from agricultural and domestic wastes. J. Energy Res. Rev. 15 (2), 26–34. doi: 10.9734/jenrr/2023/v15i2304. CrossRef Google Scholar

156.                Ogunkunle O., Laseinde O. T., Oloyede C. T., Jekayinfa S. O. (2024). Biodiesel production from municipal waste. In Waste valorization for bioenergy and bioproducts (Amsterdam, Netherlands: Elsevier), 283–313. Google Scholar

157.                Oliveira A. de., Moreira T. F. M., Silva B. P., Oliveira G., Teixeira V. M. C., Watanabe L. S. et al. (2024). Characterization and bioactivities of coffee husks extract encapsulated with polyvinylpyrrolidone. Food Res. Int. 178, 113878. doi: 10.1016/j.foodres.2023.113878. CrossRef Google Scholar

158.                Oliveira B. E. de., Contini L. R. F., Abla Garcia V., Cili L. P., Leite das Chagas E. G., Andreo M. A. et al. (2022). Valorization of grape by‐products as functional and nutritional ingredients for healthy pasta development. J. Food Process. Preserv. 46 (12), 46. doi: 10.1111/jfpp.17245. CrossRef Google Scholar

159.                Ortiz-Sanchez M., Carlos A. C. A., Solarte-Toro J. C. (2024). Orange peel waste as a source of bioactive compounds and valuable products: insights based on chemical composition and biorefining. Biomass 4 (1), 107–131. doi: 10.3390/biomass4010006. CrossRef Google Scholar

160.                Osorio-Tobón J. F. (2020). Recent advances and comparisons of conventional and alternative extraction techniques of phenolic compounds. J. Food Sci. Technol. 57, 4299–4315. doi: 10.1007/s13197-020-04433-2. CrossRef Google Scholar

161.                Oyebode O. J. (2024). Promoting integrated and sustainable solid waste management system in A developing city for public health and cleaner environment. J. Harbin Eng. Univ. 45 (01). Google Scholar

162.                Ozogul F., Cagalj M., Šimat V., Ozogul Y., Tkaczewska J., Hassoun A. et al. (2021). Recent developments in valorisation of bioactive ingredients in discard/seafood processing by-products. Trends Food Sci. Technol. 116, 559–582. doi: 10.1016/j.tifs.2021.08.007. CrossRef Google Scholar

163.                Paesa M., Ancín-Azpilicueta C., Velderrain-Rodríguez G. R., Martín Belloso O., Gualillo O., Osada J. et al. (2022). Anti-inflammatory and chondroprotective effects induced by phenolic compounds from onion waste extracts in atdc-5 chondrogenic cell line. Antioxidants (12) 11, 2381. doi: 10.3390/antiox11122381. CrossRef Google Scholar

164.                Paesa M., Nogueira D. P., Velderrain-Rodríguez G. R., Esparza I., Jiménez-Moreno N., Mendoza G. et al. (2022). Valorization of onion waste by obtaining extracts rich in phenolic compounds and feasibility of its therapeutic use on colon cancer. Antioxidants 11 (4), 733. doi: 10.3390/antiox11040733. CrossRef Google Scholar

165.                Pantoja L. S. G., Amante E. R., Rodrigues A. M. da C., Luiza H. M. da S. (2022). World scenario for the valorization of byproducts of Buffalo milk production chain. J. Clean. Prod. 364, 132605. doi: 10.1016/j.jclepro.2022.132605. CrossRef Google Scholar

166.                Panzella L., Moccia F. D., Nasti R., Marzorati S., Verotta L., Napolitano A. (2020). Bioactive phenolic compounds from agri-food wastes: an update on green and sustainable extraction methodologies. Front. Nutr. 7, 60. doi: 10.3389/fnut.2020.00060. CrossRef Google Scholar

167.                Patil M. S., Bavaskar K. R., Rane B. R., Jain A. S., Shirkhedkar A. A. (2024). Introduction to dietary fibers. In Food supplements and dietary fiber in health and disease (Florida 32905 USA: Apple Academic Press), 3–47. Google Scholar

168.                Pazla R., Jamarun N., Elhaida's E., Elhaida's A., Yanti G., Ikhlas Z. (2023). The impact of replacement of concentrates with fermented tithonia (tithonia diversifolia) and avocado waste (persea americana miller) in fermented sugarcane shoots (saccharum officinarum) based rations on consumption, digestibility, and production perform. Adv. Animal Veterinary Sci. 11 (3). doi: 10.17582/journal.aavs/2023/11.3.394.403. CrossRef Google Scholar

169.                Petrovic S. M., Barbinta-Patrascu M.-E. (2023). Organic and biogenic nanocarriers as bio-friendly systems for bioactive compounds' delivery: state-of-the art and challenges. Materials 16 (24), 7550. doi: 10.3390/ma16247550. CrossRef Google Scholar

170.                Petruk V., Stalder F., Ishchenko V., Vasylkivskyi I., Petruk R., Turchyk P. et al. (2016). Household waste management. The European experience. Nilan-Ltd, Ukraine, ВНТУ. Google Scholar

171.                Pigoli A., Zilio M., Tambone F., Mazzini S., Schepis M., Meers E. et al. (2021). Thermophilic anaerobic digestion as suitable bioprocess producing organic and chemical renewable fertilizers: a full-scale approach. Waste Manag. 124, 356–367. doi: 10.1016/j.wasman.2021.02.028. CrossRef Google Scholar

172.                Polivanova O. B., Gins E. M., Moskalev E. A., Voinova M. S., Koroleva A. K., Semenov A. Zh. et al. (2021). Quality evaluation, phytochemical characteristics and estimation of beta-carotene hydroxylase 2 (chy2) alleles of interspecific potato hybrids. Agronomy 11 (8), 1619. doi: 10.3390/agronomy11081619. CrossRef Google Scholar

173.                Pozzo D. A., Alessandro S. C., Cozzani V. (2023). Techno-economic impact of lower emission standards for waste-to-energy acid gas emissions. Waste Manag. 166, 305–314. doi: 10.1016/j.wasman.2023.05.013. CrossRef Google Scholar

174.                Prokopov T., Georgieva M., Nikolova M., Atanasov D., Taneva D. (2021). Drying characteristics of onion processing waste. *Ser. Ii - For. • Wood Ind. • Agric. Food Eng. (1)* 14 (63), 193–200. doi: 10.31926/but.fwiafe.2021.14.63.1.17. CrossRef Google Scholar

175.                Prokopov T., Nikolova M., Dobrev G., Taneva D. (2017). Enzyme-assisted extraction of carotenoids from Bulgarian tomato peels. Acta Aliment. 46 (1), 84–91. doi: 10.1556/066.2017.46.1.11. CrossRef Google Scholar

176.                Purkait M. K., Duarah P., Das P. P. (2023). Recovery of bioactives from food wastes. Florida, US: CRC Press. Google Scholar

177.                Putra N. R., Rizkiyah D. N., Qomariyah L., Aziz A. H. A., Veza I., Yunus M. A. C. (2023). Experimental and modeling for catechin and epicatechin recovery from peanut skin using subcritical ethanol. J. Food Process Eng. 46 (3). doi: 10.1111/jfpe.14275. CrossRef Google Scholar

178.                Rahim M. A., Saeed F., Khalid W., Hussain M., Anjum F. M. (2021). Functional and nutraceutical properties of fructo-oligosaccharides derivatives: a review. Int. J. Food Prop. 24 (1), 1588–1602. doi: 10.1080/10942912.2021.1986520. CrossRef Google Scholar

179.                Raj R., Shams R., Kumar Pandey V., Dash K. K., Singh P., Bashir O. (2023). Barley phytochemicals and health promoting benefits: a comprehensive review. J. Agric. Food Res. 14, 100677. doi: 10.1016/j.jafr.2023.100677. CrossRef Google Scholar

180.                Rajput A., Singh V., Kumar S., Chaubey C., Kumar P. (2024). Chapter--11 sustainable farming practices: balancing productivity and environmental health. A Compr. Explor. Soil, Water, Air Pollut. Agric. 186. Google Scholar

181.                Ranasinghe M., Sivapragasam N., Hussein M., Airouyuwa J. O., Manikas I., Sundarakani B. et al. (2024). Valorizing date seeds in biscuits: a novel approach to incorporate bioactive components extracted from date seeds using microwave-assisted extraction. Resour. Environ. Sustain. 15, 100147. doi: 10.1016/j.resenv.2023.100147. CrossRef Google Scholar

182.                Rane N. (2023). Integrating leading-edge artificial intelligence (AI), Internet of things (IOT), and Big data technologies for smart and sustainable architecture, engineering and construction (AEC) industry: challenges and future directions. Eng. Constr. (AEC) Industry Challenges Future Dir. doi: 10.2139/ssrn.4616049. CrossRef Google Scholar

183.                Ranjha M. M. A. N., Amjad S., Ashraf S., Khawar L., Safdar M. N., Jabbar S. et al. (2020). Extraction of polyphenols from apple and pomegranate peels employing different extraction techniques for the development of functional date bars. Int. J. Fruit Sci. 20 (Suppl. 3), S1201–S1221. doi: 10.1080/15538362.2020.1782804. CrossRef Google Scholar

184.                Rao M., Bast A., De Boer A. (2021). Valorized food processing by-products in the EU: finding the balance between safety, nutrition, and sustainability. Sustainability 13 (8), 4428. doi: 10.3390/su13084428. CrossRef Google Scholar

185.                Reich J., Nolte M., Lagodny P., Unger P., Meyer C., Guder C. et al. (2023). Circular economy through technology for waste-to-energy. In Circular economy adoption: catalysing decarbonisation through policy instruments (Berlin, Heidelberg: Springer), 331–377. Google Scholar

186.                Ribeiro T. B., Voss G. B., Coelho M. C., Pintado M. E. (2022). Food waste and by-product valorization as an integrated approach with zero waste: future challenges. In Future Foods (Cambridge, Massachusetts, United States: Academic Press), 569–596. doi: 10.1016/b978-0-323-91001-9.00017-7. CrossRef Google Scholar

187.                Rico D., Peñas E., Peña's M. del C. G., Martínez-Villaluenga C., Dilip K., Birsan R. I. et al. (2020). Sprouted barley flour as a nutritious and functional ingredient. Foods 9 (3), 296. doi: 10.3390/foods9030296. CrossRef Google Scholar

188.                Rocha R., Pinela J., Abreu R. M. V., Añibarro-Ortega M., Pires T. C. S. P., Luísa Saldanha A. et al. (2020). Extraction of anthocyanins from red raspberry for natural food colorants development: processes optimization and in vitro bioactivity. Processes 8 (11), 1447. doi: 10.3390/pr8111447. CrossRef Google Scholar

189.                Rohini C., Geetha P. S., Vijayalakshmi R., Mini M. L., Pasupathi E. (2020). Global effects of food waste. J. Pharmacogn. Phytochemistry 9 (2), 690–699. Google Scholar

190.                Roy P., Mohanty A. K., Dick P., Misra M. (2023). A review on the challenges and choices for food waste valorization: environmental and economic impacts. ACS Environ. Au 3 (2), 58–75. doi: 10.1021/acsenvironau.2c00050. CrossRef Google Scholar

191.                Roy S., Roy R. N. (2024). Appraising and overcoming the barriers of RFID implementation in a process industry in New Zealand. Int. J. Intelligent Enterp. 11 (1), 1–20. doi: 10.1504/ijie.2023.10056444. CrossRef Google Scholar

192.                Roy V. C., Rakibul Islam Md., Sultana S., Yeasmin M., Park J.-S., Lee H.-J. et al. (2023a). Trash to treasure: an up-to-Date understanding of the valorization of seafood by-products, targeting the major bioactive compounds. Mar. Drugs 21 (9), 485. Google Scholar

193.                Russo C., Maugeri A., Lombardo G. E., Musumeci L., Barreca D., Rapisarda A. et al. (2021). The second life of citrus fruit waste: a valuable source of bioactive compounds. Molecules 26 (19), 5991. doi: 10.3390/molecules26195991. CrossRef Google Scholar

194.                Sabra A., Netticadan T., Wijekoon C. (2021). Grape bioactive molecules, and the potential health benefits in reducing the risk of heart diseases. Food Chem. X 12, 100149. doi: 10.1016/j.fochx.2021.100149. CrossRef Google Scholar

195.                Sahradyan S. I., Ghazaryan A. (2023). Preparation of functional cookies with red grape pomace bio-dust. Agriscience Technol. 2, 204–208. doi: 10.52276/25792822-2023.2-204.2-204. CrossRef Google Scholar

196.                Saini R. K., Ranjit A., Sharma K., Prasad P., Shang X., Gowda K. G. M. et al. (2022). Bioactive compounds of citrus fruits: a review of composition and health benefits of carotenoids, flavonoids, limonoids, and terpenes. Antioxidants 11 (2), 239. doi: 10.3390/antiox11020239. CrossRef Google Scholar

197.                Salazar-López Julieta N., Barco-Mendoza G. A., Shain Zuñiga-Martínez B., Abraham Domínguez-Avila J., Robles-Sánchez R. M. et al. (2022). Single-cell protein production as a strategy to reincorporate food waste and agro by-products back into the processing chain. Bioengineering 9 (11), 623. doi: 10.3390/bioengineering9110623. CrossRef Google Scholar

198.                Samota M. K., Kaur M., Sharma M., Sarita V. K., Thakur J., Rawat M. et al. (2023). Hesperidin from citrus peel waste: extraction and its health implications. Qual. Assur. Saf. Crops Foods 15 (2), 71–99. doi: 10.15586/qas.v15i2.1256. CrossRef Google Scholar

199.                Santos B., Mendes C. (2024). GIS-based approach for optimizing biowaste collection services in rural small sized municipalities. Waste Manag. Bull. 2 (1), 9–20. doi: 10.1016/j.wmb.2023.12.001. CrossRef Google Scholar

200.                Santos L. G. dos., Martins V. G. (2022). Recovery of phenolic compounds from purple onion peel using bio‐based solvents: thermal degradation kinetics and color stability of anthocyanins. J. Food Process. Preserv. 46 (12). doi: 10.1111/jfpp.17161. CrossRef Google Scholar

201.                Sar T., Harirchi S., Ramezani M., Bulkan G., Akbas M. Y., Pandey A. et al. (2022). Potential utilization of dairy industries by-products and wastes through microbial processes: a critical review. Sci. Total Environ. 810, 152253. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.152253. CrossRef Google Scholar

202.                Sarker A., Ahmmed R., Ahsan S. M., Rana J., Kumar Ghosh M., Nandi R. (2024a). A comprehensive review of food waste valorization for the sustainable management of global food waste. Sustain. Food Technol. 2, 48–69. doi: 10.1039/d3fb00156c. CrossRef Google Scholar

203.                Schirmeister C. G., Mülhaupt R. (2022). Closing the carbon loop in the circular plastics economy. Macromol. Rapid Communications 43 (13), 2200247. doi: 10.1002/marc.202200247. CrossRef Google Scholar

204.                Selvamuthukumaran M. (2024a). Wealth out of food processing waste: ingredient recovery and valorization. Florida, US: CRC Press. Google Scholar

205.                Serra V., Salvatori G., Pastorelli G. (2021). Dietary polyphenol supplementation in food producing animals: effects on the quality of derived products. Animals 11 (2), 401. doi: 10.3390/ani11020401. CrossRef Google Scholar

206.                Shah H. H., Amin M., Pepe F., Mancusi E., Fareed A. G. (2023). Overview of environmental and economic viability of activated carbons derived from waste biomass for adsorptive water treatment applications. Environ. Sci. Pollut. Res., 1–26. doi: 10.1007/s11356-023-30540-6. CrossRef Google Scholar

207.                Shah M. A., Sunooj K. V., Ahmad Mir S. (2023). Cereal-based food products. Berlin, Heidelberg: Springer Nature. Google Scholar

208.                Shah U., Hajoori M. (2022). Production of single cell protein from fruit waste. Available at: https://www.ijraset.com/research-paper/production-of-single-cell-protein-from-fruit-waste. Google Scholar

209.                Shahidi F., Danielski R., Silva G. R. B. Da. (2022). Effect of processing on the preservation of bioactive compounds in traditional and exotic fruits: a review. J. Food Bioact. 18. doi: 10.31665/jfb.2022.18308. CrossRef Google Scholar

210.                Sharma A., Lee B.-S. (2024). Toxicity test profile for deep eutectic solvents: a detailed review and future prospects. Chemosphere 350, 141097. doi: 10.1016/j.chemosphere.2023.141097. CrossRef Google Scholar

211.                Sharma M., Bains A., Goksen G., Sridhar K., Sharma M., Amin M. K. et al. (2024). Bioactive polysaccharides from aegle marmelos fruit: recent trends on extraction, bio‐techno functionality, and food applications. Food Sci. Nutr. doi: 10.1002/fsn3.4026. CrossRef Google Scholar

212.                Sharma N., Tiwari V., Vats S., Kumari A., Chunduri V., Kaur S. et al. (2020). Evaluation of anthocyanin content, antioxidant potential and antimicrobial activity of black, purple and blue colored wheat flour and wheat-grass juice against common human pathogens. Molecules 25 (24), 5785. doi: 10.3390/molecules25245785. CrossRef Google Scholar

213.                Sharma P., Bano A., Verma K., Yadav M., Varjani S., Singh S. P. et al. (2023). Food waste digestate as biofertilizer and their direct applications in agriculture. Bioresour. Technol. Rep. 23, 101515. doi: 10.1016/j.biteb.2023.101515. CrossRef Google Scholar

214.                Sharma P., Gaur V. K., Sirohi R., Varjani S., Kim S. H., Wong J. W. C. (2021a). Sustainable processing of food waste for production of bio-based products for circular bioeconomy. Bioresour. Technol. 325, 124684. doi: 10.1016/j.biortech.2021.124684. CrossRef Google Scholar

215.                Sharma R., Mokhtari S., Jafari S. M., Sharma S. (2021). Barley-based probiotic food mixture: health effects and future prospects. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 62 (29), 7961–7975. doi: 10.1080/10408398.2021.1921692. CrossRef Google Scholar

216.                Shen L., Pang S., Zhong M., Sun Y., Qayum A., Liu Y. et al. (2023). A comprehensive review of ultrasonic assisted extraction (UAE) for bioactive components: principles, advantages, equipment, and combined technologies. Ultrason. Sonochemistry 101, 106646. doi: 10.1016/j.ultsonch.2023.106646. CrossRef Google Scholar

217.                Singh M., Singh M., Singh S. K. (2024). Tackling municipal solid waste crisis in India: insights into cutting-edge technologies and risk assessment. Sci. Total Environ. 917, 170453. doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.170453. CrossRef Google Scholar

218.                Singh P., Patil Y., Rale V. (2019). Biosurfactant production: emerging trends and promising strategies. J. Appl. Microbiol. 126 (1), 2–13. doi: 10.1111/jam.14057. CrossRef Google Scholar

219.                Singh S., Negi T., Sagar N. A., Kumar Y., Tarafdar A., Sirohi R. et al. (2022). Sustainable processes for treatment and management of seafood solid waste. Sci. Total Environ. 817, 152951. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.152951. CrossRef Google Scholar

220.                Singh T. A., Sharma M., Sharma M., Sharma G. D., Kumar Passari A., Bhasin S. (2022). Valorization of agro-industrial residues for production of commercial biorefinery products. Fuel 322, 124284. doi: 10.1016/j.fuel.2022.124284. CrossRef Google Scholar

221.                Singha R., Singha S. (2024). Composting for a sustainable future: turning waste into nutrient-rich soil. In Water-soil-plant-animal nexus in the era of climate change (Hershey, Pennsylvania: IGI Global), 279–297. Google Scholar

222.                Sivashanmugam S., Rodriguez S., Rahimian F. P., Elghaish F., Dawood N. (2023). Enhancing information standards for automated construction waste quantification and classification. Automation Constr. 152, 104898. doi: 10.1016/j.autcon.2023.104898. CrossRef Google Scholar

223.                Sonar M. P., Rathod V. K. (2020). Optimization study of marmelosin (imperatorin) extraction from aegle marmelos using three phase partitioning. J. Biol. Act. Prod. Nat. 10 (5), 418–428. doi: 10.1080/22311866.2020.1816215. CrossRef Google Scholar

224.                Sreekala A. G. V., Ismail M. H. B., Nathan V. K. (2022). Biotechnological interventions in food waste treatment for obtaining value-added compounds to combat pollution. Environ. Sci. Pollut. Res. 29 (42), 62755–62784. doi: 10.1007/s11356-022-21794-7. CrossRef Google Scholar

225.                Sulaiman I. M. (2024). Diagnosis of pathogenic microorganisms causing infectious diseases. Florida, US: CRC Press. Google Scholar

226.                Sun M., Zhuang Y., Gu Y., Zhang G., Fan X., Ding Y. (2024). A comprehensive review of the application of ultrasonication in the production and processing of edible mushrooms: drying, extraction of bioactive compounds, and post-harvest preservation. Ultrason. Sonochemistry 102, 106763. doi: 10.1016/j.ultsonch.2024.106763. CrossRef Google Scholar

227.                Sypka M., Jodłowska I., Białkowska A. (2021). Keratinases as versatile enzymatic tools for sustainable development. Biomolecules 11 (12), 1900. doi: 10.3390/biom11121900. CrossRef Google Scholar

228.                Talan A., Tiwari B., Yadav B., Tyagi R. D., Woon-Chung Wong J., Drogui P. (2021). Food waste valorization: energy production using novel integrated systems. Bioresour. Technol. 322, 124538. doi: 10.1016/j.biortech.2020.124538. CrossRef Google Scholar

229.                Tanyanyiwa S., Tongowona G. (2023). Enhancing food security through fisheries for rural communities around lake mutirikwi in Zimbabwe. Available at: https://www.intechopen.com/online-first/88454. Google Scholar

230.                Tapia-Quirós P., Montenegro-Landívar M. F., Reig M., Vecino X., Luis Cortina J., Saurina J. et al. (2022). Recovery of polyphenols from agri-food by-products: the olive oil and winery industries cases. Foods 11 (3), 362. doi: 10.3390/foods11030362. CrossRef Google Scholar

231.                Tasinov O., Dincheva I., Badjakov I., Kiselova-Kaneva Y., Galunska B., Nogueiras R. et al. (2021). Phytochemical composition, anti-inflammatory and er stress-reducing potential of sambucus ebulus l. fruit extract. Plants 10 (11), 2446. doi: 10.3390/plants10112446. CrossRef Google Scholar

232.                Taskaya A., Ozturk-Kerimoglu B., Serdaroglu M. (2024). Plum (prunus domestica) extract acts as a natural antioxidant in minced sardine muscles during frozen storage. J. Aquatic Food Prod. Technol. 33 (1), 19–32. doi: 10.1080/10498850.2023.2276839. CrossRef Google Scholar

233.                Teng Z.-lu., Guo C., Zhao Q., Mubarik M. S. (2023). Antecedents of green process innovation adoption: an AHP analysis of China's gas sector. Resour. Policy 85, 103959. doi: 10.1016/j.resourpol.2023.103959. CrossRef Google Scholar

234.                Teshome E., Teka T. A., Nandasiri R., Rout J. R., Voukang Harouna D., Astatkie T. et al. (2023). Fruit by-products and their industrial applications for nutritional benefits and health promotion: a comprehensive review. Sustainability 15 (10), 7840. doi: 10.3390/su15107840. CrossRef Google Scholar

235.                Toledo N. M. V. de., Mondoni J., dos Santos Harada-Padermo S., Vela-Paredes R., Berni P., Selani M. M. et al. (2019). Characterization of apple, pineapple, and melon by‐products and their application in cookie formulations as an alternative to enhance the antioxidant capacity. J. Food Process. Preserv. 43 (9). doi: 10.1111/jfpp.14100. CrossRef Google Scholar

236.                Torres M. D., Fradinho P., Rodríguez P., Falqué E., Santos V., Domínguez H. (2020). Biorefinery concept for discarded potatoes: recovery of starch and bioactive compounds. J. Food Eng. 275, 109886. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2019.109886. CrossRef Google Scholar

237.                Un C. (2023). A sustainable approach to the conversion of waste into energy: landfill gas-to-fuel technology. Sustainability 15 (20), 14782. doi: 10.3390/su152014782. CrossRef Google Scholar

238.                Vejan P., Khadiran T., Abdullah R., Ahmad N. (2021). Controlled release fertilizer: a review on developments, applications and potential in agriculture. J. Control. Release 339, 321–334. doi: 10.1016/j.jconrel.2021.10.003. CrossRef Google Scholar

239.                Venugopal V. (2022). Green processing of seafood waste biomass towards blue economy. Curr. Res. Environ. Sustain. 4, 100164. doi: 10.1016/j.crsust.2022.100164. CrossRef Google Scholar

240.                Viacava G. E., Marcovich N. E., Ansorena M. R. (2024). Studies on nanostructure functionalized materials for active and intelligent food packaging. In Nanostructured materials for food packaging applications (Amsterdam, Netherlands: Elsevier), 477–511. Google Scholar

241.                Vilas-Boas A. A., Campos D. A., Nunes C., Ribeiro S. M. R., Oliveira A., Pintado M. et al. (2020). Polyphenol extraction by different techniques for valorisation of non-compliant Portuguese sweet cherries towards a novel antioxidant extract. Sustainability 12 (14), 5556. doi: 10.3390/su12145556. CrossRef Google Scholar

242.                Walling J. G., Sallam A. H., Steffenson B. J., Henson C. A., Vinje M. A., Mahalingam R. (2022). Quantitative trait loci impacting grain β‐glucan content in wild barley (Hordeum vulgare ssp. spontaneum) reveals genes associated with cell wall modification and carbohydrate metabolism. Crop Sci. 62 (3), 1213–1227. doi: 10.1002/csc2.20734. CrossRef Google Scholar

243.                Wang S., An Z., Wang Z.-Wu. (2020). Bioconversion of methane to chemicals and fuels by methane-oxidizing bacteria. In Adv. Bioenergy, 5:169–247. Elsevier. doi: 10.1016/bs.aibe.2020.04.005. CrossRef Google Scholar

244.                Wang S., Yan W., Zhao F. (2020). Recovery of solid waste as functional heterogeneous catalysts for organic pollutant removal and biodiesel production. Chem. Eng. J. 401, 126104. doi: 10.1016/j.cej.2020.126104. CrossRef Google Scholar

245.                Wang T., Zhu Li., Mei Li., Kanda H. (2024). Extraction and separation of natural products from microalgae and other natural sources using liquefied dimethyl ether, a green solvent: a review. Foods 13 (2), 352. doi: 10.3390/foods13020352. CrossRef Google Scholar

246.                Waqas M., Hashim S., Humphries U. W., Ahmad S., Noor R., Shoaib M. et al. (2023). Composting processes for agricultural waste management: a comprehensive review. Processes 11 (3), 731. doi: 10.3390/pr11030731. CrossRef Google Scholar

247.                Wong Y. S., Yusoff R., Cheng Ngoh G. (2024). Phenolic compounds extraction by assistive technologies and natural deep eutectic solvents. Rev. Chem. Eng. 40 (2), 229–246. doi: 10.1515/revce-2022-0043. CrossRef Google Scholar

248.                Yadav J., Ray S., Soni M., Kashyap B. K. (2023). Microbial fermentation system for the production of biopolymers and bioenergy from various organic wastes and by-products. In Current research trends and applications in waste management (Berlin, Heidelberg: Springer), 307–339. Google Scholar

249.                Yadav R., Yadav N., Saini P., Kaur D., Kumar R. (2020). Potential value addition from cereal and pulse processed by-products: a review. Sustain. Food Waste Manag. Concepts Innovations, 155–176. Google Scholar

250.                Yu S., Qi Z., Jian Li H., Ma W., Sun Y., Wang X. et al. (2023). Development of an extended STIRPAT model to assess the driving factors of household carbon dioxide emissions in China. J. Environ. Manag. 325, 116502. doi: 10.1016/j.jenvman.2022.116502. CrossRef Google Scholar

251.                Zhang S., Gai Z., Gui T., Chen J., Chen Q., Li Y. (2021). Antioxidant effects of protocatechuic acid and protocatechuic aldehyde: old wine in a new bottle. Evidence-Based Complementary Altern. Med. 2021, 6139308–6139319. doi: 10.1155/2021/6139308. CrossRef Google Scholar

252.                Zhu X., Xu Y., Zhen G., Lu X., Xu S., Zhang J. et al. (2023). Effective multipurpose sewage sludge and food waste reduction strategies: a focus on recent advances and future perspectives. Chemosphere 311, 136670. doi: 10.1016/j.chemosphere.2022.136670. CrossRef Google Scholar

253.                Zulqarnain M. A., Yusoff M. H. M., Nazir M. H., Zahid I., Ameen M., Sher F. et al. (2021). A comprehensive review on oil extraction and biodiesel production technologies. Sustainability 13 (2), 788. doi: 10.3390/su13020788. CrossRef Google Scholar

Siddique F, Ali Z, Arshad M, Mubeen K and Ghazala A (2024) Exploration of novel eco-friendly techniques to utilize bioactive compounds from household food waste: special reference to food applications. Front. Food. Sci. Technol. 4:1388461. doi: 10.3389/frfst.2024.1388461

Перевод статьи «Exploration of novel eco-friendly techniques to utilize bioactive compounds from household food waste: special reference to food applications» авторов Siddique F, Ali Z, Arshad M, Mubeen K and Ghazala A., оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык

Фото: magnific