综述:伽伽尔果皮(Citrus pseudolimon):加工技术、增值利用及功能食品应用——综述
《Food Bioscience》:Galgal Peel (
Citrus pseudolimon): Processing Technologies, Value Addition, and Functional Food Applications–A Review
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时间:2026年08月19日
来源:Food Bioscience 6.2
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摘要
来自被称为 Galgal 的 Citrus pseudolimon 的农业工业副产品——Galgal 果皮,被认为是一种高度未开发但潜在价值巨大、在增值功能食品工业中具有广泛应用来源的物资。本综述全面总结了 Galgal 果皮的植物学特征、理化性质、植物化学组成、加工技
摘要
来自被称为 Galgal 的 Citrus pseudolimon 的农业工业副产品——Galgal 果皮,被认为是一种高度未开发但潜在价值巨大、在增值功能食品工业中具有广泛应用来源的物资。本综述全面总结了 Galgal 果皮的植物学特征、理化性质、植物化学组成、加工技术及多样应用。Galgal 果皮含有大量的生物活性物质,如多酚、类黄酮、精油(特别是 D-柠檬烯)、果胶、膳食纤维和维生素 C,这些物质表现出抗氧化、抗菌、抗炎和药用特性。传统的提取方法如浸渍和蒸汽蒸馏已被频繁使用;然而,先进的绿色提取方法,包括超声波辅助提取 (UAE)、微波辅助提取 (MAE) 和超临界流体提取 (SFE),显示出更高的效率、产量和环保性。此外,Galgal 果皮的增值利用符合循环经济原则,通过将柑橘废物转化为高价值产品,从而减少环境污染并提高经济回报。尽管具有潜力,但缺乏标准化、有限的工业规模实施、生物活性物质低生物利用度以及监管问题等挑战阻碍了其广泛利用。未来研究应集中在先进的纳米递送系统、健康益处的临床验证和商业化策略上,以充分利用 Galgal 果皮作为一种可持续的功能性成分。总体而言,本综述提供了对 Galgal 果皮作为可持续食品和工业应用宝贵资源的综合理解。
引言
Galgal (Citrus pseudolimon),通常称为山柠檬,属于亚热带柑橘果树科,主要种植在印度喜马拉雅地区 (Kalpana et al., 2025; Thakur et al., 2025)。该水果因其高营养价值及丰富的生物活性成分而闻名,包括多酚、精油、维生素、类黄酮和果胶 (Kaur et al., 2025)。由于这些有益成分,Galgal 在食品、营养保健品和制药工业中的潜在应用越来越受到关注 (Grover et al., 2024)。然而,尽管具有营养和功能重要性,但由于商业开发有限、保质期短以及缺乏大规模增值产品,Galgal 仍是一种未充分利用的柑橘物种 (Kaur et al., 2025)。Galgal 果实及其果皮的外观形态如图 1 所示。
果皮约占果实总重量的 25%–35%,使其成为水果加工过程中产生的主要副产品 (Kalpana et al., 2025)。如果不加以适当利用而直接处理 Galgal 果皮,不仅会导致有价值生物质的损失,还会加剧与农业工业废物积累相关的环境问题 (Zema et al., 2018)。虽然对不同的柑橘水果进行了广泛的研究,但相比之下,针对 Galgal 果皮增值利用的科学关注仍然有限 (Grover et al., 2026a)。Galgal 果皮富含多种营养和植物化学成分,包括果胶、碳水化合物、有机酸和少量蛋白质 (Grover et al., 2024; Manchanda et al., 2023)。虽然 Galgal 果皮的膳食纤维成分尚未得到全面表征,但柑橘果皮通常被认为是有价值的膳食纤维来源,有助于改善消化健康、增强饱腹感并促进有益肠道微生物群的滋生 (Makki et al., 2018; Haung et al., 2021; Gu et al., 2023)。除了这些营养成分外,Galgal 果皮还含有各种生物活性化合物,特别是精油和挥发性成分 (González-Mas et al., 2019)。主要的挥发性化合物包括柠檬烯、香叶醇、香叶醇、反式-β-月桂烯和几种萜类化合物 (Grover et al., 2024; Sajid et al., 2023)。这些植物化学物质表现出抗氧化、抗菌、抗病毒、保肝、抗炎和降胆固醇活性,从而突显了 Galgal 果皮的功能和治疗潜力 (Siddhartha et al., 2025; kalpana et al., 2025; Chakoun et al., 2023)。
尽管成分宝贵,Galgal 果皮在工业应用中仍未被充分利用。近年来,作为可持续废物管理和循环生物经济方法的一部分,水果加工副产品的增值利用已获得相当重要的地位 (Grover et al., 2026b; Gupta et al., 2023)。Galgal 果皮越来越被认可为果胶、精油、维生素和有机酸的经济来源,用于开发功能食品和营养保健品 (Joshi, 2020)。在这些成分中,果胶是最具商业重要性的化合物之一,占果皮干重的 12%–25% (Attri & Maini, 1996, Chandel et al., 2022)。果胶在食品和制药工业中被广泛用作胶凝剂、乳化剂、增稠剂和稳定剂 (Attri & Maini, 1996)。
为了回收这些有价值的化合物,已应用了从传统到先进的不同加工方法。如水蒸馏和溶剂提取(如克利文杰装置)等方法被广泛实践;然而,这些技术通常需要更长的处理时间和更高的能量消耗 (Mahato et al., 2019; Grover et al., 2024; Sultana et al., 2015)。另一方面,微波辅助提取 (MAE)、超声波辅助提取 (UAE) 和超临界流体提取 (SFE) 方法因其更高的提取效率、更低的溶剂消耗和改善的生物活性化合物回收率而变得流行 (Kaur et al., 2023; Grover et al., 2024; Thakur et al., 2025)。例如,MAE 被观察到提高了果胶提取的效率和功能,而 UAE 增强了精油和酚类化合物的提取 (Putnik et al., 2017)。从 Galgal 果皮获得的提取物在功能饮料、食品配料、天然防腐剂、营养保健品、纳米制剂和生物材料方面显示出有前景的应用 (Kalpana et al., 2025; Grover et al., 2024)。尽管这些先进技术的使用日益增长,但专门针对 Galgal 果皮评估其有效性的比较研究仍然有限,这使得难以确定最适合工业规模应用的加工策略。
尽管 Galgal 果皮引起了越来越多的研究关注,但现有文献仍然是分散的。大多数研究集中在个别方面,如植物化学表征、特定生物活性化合物的提取或生物特性评估 (Thakur & Kumari, 2022; Grover et al., 2024; Bhowal et al., 2022; Grover et al., 2026b; Sultana et al., 2015; Thakur et al., 2025)。然而,对于加工技术、生物活性成分回收效率及其随后在增值食品系统中的应用之间关系的关键评估关注有限。此外,大多数研究是在实验室规模下进行的,关于工艺优化、可扩展性、经济可行性和工业实施方面的讨论不足 (Thakur et al., 2025; Thakur & Kumari, 2022)。关于柑橘副产品的现有综述通常将多种柑橘物种合并考虑,因此未能充分解决 Galgal 果皮的独特特征、加工要求和增值潜力 (Chavan et al., 2018; Sharma et al., 2022; Panwar et al., 2021)。因此,缺乏专门针对 Galgal 果皮的现有知识的全面综合。
因此,本综述旨在通过整合关于其成分、加工技术、提取策略、增值方法和功能食品应用的当前证据,提供对 Galgal 果皮增值利用的批判性和全面评估。与以往的综述相比,本文批判性地比较了传统和新兴的绿色加工技术,指出了技术局限性和研究差距,评估了在循环生物经济框架内可持续利用的机会,并突出了基于 Galgal 果皮的功能性配料和食品产品发展的未来方向。
部分片段
植物学描述与分布
Galgal 是一种属于芸香科的柑橘物种,广泛分布于印度西北喜马拉雅地区,包括查谟和克什米尔、喜马偕尔邦和北阿坎德邦 (Kaur et al., 2025; Thakur et al., 2025; Sharma et al., 2025)。该物种高度适应喜马拉雅山麓多变的农业气候条件,在上述地区作为作物种植以及野生生长,海拔高达平均海平面以上 3000 米 (Gupta et al.,
Galgal 果皮的营养与近似成分
Galgal 果皮具有宝贵的营养和近似成分,这有助于其营养和功能重要性。其成分因品种、地理来源、成熟阶段和加工条件而异 (Grover et al., 2024; Thakur & Kumari, 2022)。不同研究报告的主要营养和近似成分总结在表 1 中。
水分含量是影响果皮稳定性和保质期的重要因素之一。新鲜 Galgal 果皮 预处理方法
预处理是 Galgal 果皮增值利用的关键步骤,因为它显著影响后续提取过程的效率以及回收生物活性化合物的质量。主要的预处理操作包括清洗、干燥和研磨,这些操作为提取酚类化合物、类黄酮、精油和其他有价值的植物化学物质做准备 (Thakur et al., 2025)。经过预处理后,传统的提取技术如
健康益处
由于存在包括酚类化合物、类黄酮、单宁和富含萜类的精油等生物活性化合物,Galgal 果皮具有巨大的健康促进潜力,这些化合物表现出抗氧化、抗菌、抗炎、抗糖尿病和抗癌活性 (Grover et al., 2024; Thakur & Kumari, 2021)。这些生物活性通过多种机制途径介导,包括活性氧 (ROS) 清除、炎症调节
Galgal 果皮的应用
Galgal 果皮是一种未充分利用的农业工业副产品,由于其富含膳食纤维、果胶、精油和生物活性化合物,在食品、制药、化妆品和工业部门具有巨大的增值应用潜力 (Chavan et al., 2018; Grover et al., 2024; Attri & Maini, 1996)。Galgal 果皮的广泛应用范围与其化学成分密切相关。果胶提供胶凝、增稠和成膜特性;
Galgal 果皮的增值与可持续利用
Galgal 果皮的增值利用代表了一种将未充分利用的农业工业残留物转化为增值产品的有效策略,同时减少废物产生并提高资源利用率。Galgal 果皮不应被处置,而应被视为膳食纤维、果胶、精油、酚类化合物和其他生物活性成分的 renewable 来源,这些成分可以被回收并用于食品、营养保健品、制药、化妆品和包装应用。这样
挑战与限制
尽管 Galgal 果皮作为功能性配料和增值产品来源具有广阔前景,但仍有几项挑战限制了其实际应用和商业采用。这些限制与技术约束、生物活性化合物的稳定性和生物利用度、监管要求以及经济可行性有关。
未来展望
Galgal 的果皮是一种未充分利用的农业副产品,通过多样的工业应用具有巨大的增值潜力。然而,发现大量的果皮被浪费(25%–35%),这构成了环境问题,呼吁制定策略以有效利用该废物产品 (Attri & Maini, 1996)。因此,未来研究应集中在开发提取有用成分(如果胶)的有效方法上。
结论
当前的综述对现有的 Galgal 果皮知识进行了全面分析和批判,考虑了营养和植物化学组成、加工方法、生物特性、工业用途以及该副产品的可持续利用。结合以往科学研究的结果,综述表明 Galgal 果皮是一种有价值但未充分利用的农业工业副产品,富含膳食纤维、果胶、酚类化合物、类黄酮、单宁和
CRediT 作者贡献声明
Suhail Ahmad Bhat:写作 – 审查与编辑,写作 – 初稿,方法论,形式分析,概念化。Renu Sharma:写作 – 审查与编辑。D. C. Saxena:写作 – 审查与编辑,验证,监督,概念化。Usman Ahmed:写作 – 审查与编辑。Tanuja Srivastava:写作 – 审查与编辑,验证,监督,概念化
未引用参考文献
Aryaeian et al., 2017; Barwal and Shrera, 2009; Budisa and Schulze-Makuch, 2014; Cai et al., 2020; Chandel et al., 2022; Fayek et al., 2017; Gulcin, 2025; Huang et al., 2021; Hyldgaard et al., 2012; John et al., 2017; Kajla et al., 2024; Kumar et al., 2021; Kumar et al., 2019; Li et al., 2022; M'hiri et al., 2018; Mgeni et al., 2024; Oboh and Ademosun, 2012; Romano et al., 2022; Singhal and Hulle, 2022.
数据可用性
数据将根据要求提供。
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利益冲突声明
作者声明,他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系,这可能会被认为影响本论文中报告的工作。
Suhail Ahmad Bhat|Renu Sharma|Usman Ahmed|Tanuja Srivastava|D.C. Saxena
食品工程与技术学院,桑特·朗戈瓦尔工程与技术学院,印度旁遮普邦桑格鲁尔