马铃薯是茄科茄属一年生草本植物[1-2]，是一种重要的粮菜兼用型作物[3-4]。该作物富含淀粉、维生素和矿物质等营养成分[5]，具有高产、适应性强以及营养丰富等特点，被广泛种植[6-7]。该作物可加工成多种食品，如薯片、薯条等，也可用于饲料、淀粉以及生物质能源生产等领域。由于其重要性和多样化的用途，在农业和食品工业中具有重要地位[8-10]。
马铃薯渣是指在马铃薯加工过程中产生的副产品[11]，主要包括马铃薯皮、碎块和残余淀粉等[12]。其富含纤维素、蛋白质和矿物质等成分，具有潜在的高附加值[13-14]，可作为饲料加工、生物质能源生产和食品加工等的原料。其合理处理和利用有助于减少环境污染，促进资源循环利用，对于保护环境和可持续发展具有重要意义。此外，马铃薯渣具有丰富的加工特性[15]，含有丰富的膳食纤维，被广泛应用于食品加工中。Kaack等[16]利用马铃薯渣加工制作了低能量和高纤维的肝酱，以及探索了利用马铃薯渣和黄豆壳制作低能量巧克力蛋糕的方法。毛丽娟等[17]以马铃薯渣为原料，利用超声波辅助盐析法提取果胶。廖原等[18]对马铃薯渣提取果胶的工艺条件进行了研究。马铃薯渣在其他方面也具有一定加工潜力，例如，有机燃料[19]、蛋白饲料[20-21]等。马铃薯渣加工的多样性，使其具有较高的再加工价值。本研究从绿色可持续发展角度出发，对马铃薯渣的综合利用进行了综述，为该资源高效利用、绿色可持续发展和环境保护等提供参考。
1 马铃薯渣的营养价值
表1 马铃薯渣的组成成分及占比 |
| 成分 | 质量分数/% |
|---|---|
| 水 | 5～15 |
| 淀粉 | 30～50 |
| 纤维素 | 15～35 |
| 半纤维素 | 5～20 |
| 果胶 | 10～25 |
| 蛋白质 | 4～8 |
| 脂肪 | 0.4～1.0 |
| 灰分 | 1～5 |
2 马铃薯渣的加工技术及产品开发
2.1 加工技术
马铃薯渣的加工技术主要包括干燥、粉碎和成型等步骤。干燥是将马铃薯渣中的水分蒸发掉，使其具备更长的保存期和更好的加工性能。干燥技术包括晒干、烘干等多种方法。粉碎是将干燥后的马铃薯渣进行粉碎或研磨，以便后续的产品加工。成型是将其制成颗粒、块状或片状的成品，便于储存和运输。
2.2 产品开发
2.2.1 饲料
马铃薯渣富含淀粉和纤维素，可作为牲畜和家禽的饲料原料。将其加工成饲料颗粒，或直接与其他饲料混合喂养，可提高饲料的营养价值，降低饲养成本。赵萍等[25]采用4因素正交试验设计半固态发酵方法，对马铃薯渣进行生料发酵和贮存试验，确定发酵剂、添加剂的较佳使用量及对提高蛋白质含量的影响程度，得出较佳配方及生产工艺，提高了饲料中蛋白质的含量；董俊等[26]利用微生物固态发酵技术对马铃薯渣生产蛋白饲料进行了研究，优化了加工工艺；史琦云等[27]采用单菌生料发酵、单菌熟料发酵及多菌种协同固态发酵等技术，研制了马铃薯渣蛋白饲料；刘元甲[28]开展了复合微生物菌剂发酵马铃薯渣生产蛋白饲料的研究，确定了马铃薯渣发酵的较佳菌种组合、配比及发酵条件，发酵饲料对生猪有明显的增重效果；邵淑丽等[29]研究发现，30%马铃薯渣发酵饲料与沙棘嫩枝叶配合使用，可提高兔肉蛋白质、脂肪和氨基酸含量，改善兔肉品质；彭劲松等[30]综述了微生物发酵马铃薯渣对畜禽生产和经济效益的影响；夏善勇[31]分析了马铃薯渣与茎叶饲料化利用及研究进展，提出未来的研究重点，为马铃薯渣及茎叶的饲用化研究提供了参考。
2.2.2 生物质能源
2.2.3 食品
马铃薯渣的应用领域非常广泛，涉及动物饲料、生物质能源生产及食品加工等多个方面。通过合理的加工和产品开发，可以实现对马铃薯渣的有效利用，提高其附加值，促进农业资源的综合利用和循环经济的发展。
3 马铃薯渣开发利用与环境保护的关系
马铃薯渣的合理开发和利用对保护环境具有重要意义[31，39]。一是马铃薯渣的合理利用可以减少环境污染。马铃薯渣含有有机物质和氮、磷等营养物质，可能会对土壤和水质造成负面影响[40]。二是马铃薯渣的资源化利用有利于节约能源和减少温室气体排放。用马铃薯渣生产生物质能源，可以减少对能源资源的依赖，降低能源消耗。同时，生物质能源的利用也有助于减少化石能源的燃烧，从而减少温室气体的排放[19]。三是马铃薯渣的土壤改良作用具有环保意义。尤美云等[41]研究表明，以马铃薯渣为原料合成土壤保水剂，实现农业废弃物资源化利用与农业应用，为农业应用、废弃物的资源化利用及环境治理等提供了思路。将马铃薯渣作为有机肥料施入土壤，可以改善土壤结构，增加土壤有机质含量，提高土壤肥力，减少化肥施用，降低化肥施用对环境造成的负面影响，有利于生态环境的保护。综合来看，马铃薯渣的环保意义主要体现在减少污染、节约能源、减少温室气体排放、改善土壤质量和促进循环经济发展等方面。因此，对马铃薯渣的合理开发和利用，对于保护环境和可持续发展具有积极意义。
4 马铃薯渣的开发前景展望
4.1 开发前景
马铃薯渣含有丰富的淀粉、蛋白质和纤维等，作为畜禽饲料的主要成分之一，可提供丰富的营养。马铃薯渣还可用于生产饲料添加剂，提高饲料的营养价值和口感。在养殖业中，马铃薯渣的应用有望得到进一步推广和应用，为畜禽养殖提供更加丰富和多样化的饲料资源。
近年来，纤维食品成为食品结构调整的重要方向之一[42]。2023年颁布的《中国居民膳食营养素参考摄入量》规定，成人每日膳食纤维摄入量为25～30 g。绿色健康的膳食纤维食品将成为一种消费趋势。以马铃薯渣为原料提取膳食纤维，不仅可以消化马铃薯渣，还可以提高经济效益，是马铃薯渣开发利用的重要方向之一。
4.2 下一步研究关注环节
4.2.1 处理技术
马铃薯淀粉加工具有季节性，薯渣的产生相对集中，其加工工艺容易造成薯渣含水量高、易腐烂变质。因此，薯渣的保存是亟待解决的问题。薯渣的处理和利用技术有待进一步改进，商品得率有待进一步提高，这在一定程度上可能会导致马铃薯渣的浪费。
4.2.2 市场需求
整体来看，马铃薯渣的加工产品的特色有待进一步凸显，导致产品竞争力有待进一步提升。同时，市场需求不足，进一步影响了其开发的进程。
4.2.3 使用安全性
5 结语
马铃薯渣含有丰富的纤维、蛋白质、维生素和矿物质等营养成分，利用先进的加工技术，如酶水解、发酵和提取，可以将马铃薯渣转化为高价值的产品，如饲料、生物燃料和生物降解塑料等。这不仅减少了资源浪费，而且有助于循环经济的发展。此外，马铃薯渣的合理开发利用还可减少环境污染。通过妥善处理和利用马铃薯渣，可以减少马铃薯加工过程中的碳足迹，对实现可持续发展和环境保护具有积极意义。然而，马铃薯渣的高效利用可能面临着一些挑战，包括技术限制、市场约束和安全性等。综上，马铃薯渣的开发利用在促进资源利用效率、环境保护和可持续发展等方面具有较大潜力。采用创新技术和策略，可以将马铃薯残渣转化为宝贵的资源，实现农业废弃物资源化利用和环境保护。