超越保质期：面向循环未来发现功能饮料废弃物中的隐藏价值
系统与控制
2025-11-25 v1 系统与控制
摘要
过期功能饮料因含有高浓度有机分子而具有巨大的资源化潜力。然而，这些过期功能饮料中资源的详细信息有限，阻碍了合理设计回收系统。为弥补这一差距，我们在此提出一项研究，全面表征功能饮料的化学组成并讨论其作为生物气田原料的潜力。该功能饮料富含糖类、有机酸和氨基酸，尤其富含葡萄糖、果糖和Alanine。我们的研究表明，生物气产量较高的功能饮料（对应于高糖和有机酸比例以及低Sorbitol和氨基酸比例）可以通过厌氧消化实现盈利回收，最低生物气产量可达11.72 mL CH4 / mL 饮料。为进一步评估实用性，我们还检查了功能饮料在保质期后16周（以4°C）的动态化学组成，以捕捉疲劳期间资源的变化。在此过程中，我们识别出4个碳资源变化的不同时期：1）化学稳定期，2）Sorbitol降解期，3）糖降解期，4）酸化期。基于过期功能饮料的时间课程生物气产量实验，若饮料不含维生素C，饮料在Sorbitol降解期之后进行生物气生产是以其经济性能为最佳的。因此，本综合性研究揭示了过期功能饮料中动态化学组成及其生物气生产潜力，可能促进面向软饮料领域的资源回收系统的合理设计。
引用
@article{arxiv.2511.18573,
title = {Beyond the Expiry Date: Uncovering Hidden Value in Functional Drink Waste for a Circular Future},
author = {Yiying He and Zhiqiang Zuo and Yianni Alissandratos and Penny Willson and Shameem Kazmi and Alex P. S. Brogan and Miao Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.18573},
year = {2025}
}