张雪艳 吕建秋
基于文献计量的国内外芒果加工研究态势分析
张雪艳1,2吕建秋2,3
(1. 华南农业大学数学与信息学院 广东广州 510642;2. 广东省科技管理与规划研究院 广东广州 510642;3. 华南农业大学创新方法研究所 广东广州 510642)
利用文献计量学方法,结合CiteSpace和Vosviewer等软件,从多个维度对国内外芒果加工相关文献进行分析,探求芒果加工的研究现状与趋势。结果表明,芒果加工研究正处于发展上升阶段,研究视角多样,研究重心逐渐从传统芒果加工产品制作工艺探究向技术研发、芒果副产品应用以及活性化合物提取等方面转移。但国内目前非果实部分研发薄弱,技术问题是制约的主要因素。建议未来向芒果活性化合物提取以及副产品利用方面进行探索,推动芒果资源充分利用。
芒果;加工;文献计量;研究现状;趋势分析
芒果汁多味美,富含多种人体所需物质,有“热带果王”之称。作为一种时令性水果,芒果果实成熟后采收期短、肉质娇嫩,不易运输和储存。据估计,非洲和亚洲一些芒果产量丰富的发展中国家,芒果收获后的损失高达50%以上,特别是在主要收获季节[1]。解决储运问题的方法之一是对鲜芒果进行加工,通过加工将新鲜的芒果转化成具有理想感官、营养和其他属性的性质稳定的产品,可满足消费者多样化的食品需求、减少浪费和提升经济效益[2]。芒果的一些常见加工产品包括果浆(果泥)、果汁、果酱、罐头、芒果干、速冻芒果以及盐渍或酸辣芒果等。除了芒果的主要产品外,芒果果肉或粉末也可作为多种食品的添加剂或配料,如酸奶、冰淇淋、复合饮料和糕点等。芒果加工的副产品(果皮和果仁)同样具有丰富的营养和生物活性化合物:果皮中的功能性化合物,包括芒果苷和类胡萝卜素,以其抗菌、抗糖尿病、抗炎和抗癌特性而闻名;芒果仁的抗氧化剂和多酚含量高于果肉和果皮,用于榨油和制成营养保健品等[3]。近年来,国内外研究者们在加工技术[4-5]、加工工艺优化[6-7]、新产品开发[8-9]、副产品利用[10-11]和成分提取[12-13]等方面进行探索,取得了良好的进展。
文献是记录科学研究的重要载体,通过对文献的出版数量、期刊载文量、发文作者/机构/国家、词频分析及其他基本统计分析可以得到关注领域的研究现状及热门话题,这种方式也被称为文献计量,被广泛应用于诸多领域,如中医药[14]、计算机[15]、政府合作[16]及水资源[17]等。多年来,芒果加工相关研究从未间断,但目前鲜有学者运用文献计量对国内外芒果加工领域研究的整体情况进行梳理。本文对2000—2022年发表在CNKI和Web Of science数据库中国内外芒果加工相关文献进行回顾性的科学化和信息化计量,梳理芒果加工的研究现状,根据研究热点的变动趋势,预测分析未来发展方向,以期促进芒果资源更加充分和深入的开发及利用,提升芒果产业的发展。
选择CNKI和Web of Science这2个具有权威性的大型学术期刊数据库进行中外文献检索,检索方式为高级检索,文献发表时间设定在2000—2022年。检索时间2022年7月8日截止。
1.2.1 文献下载 根据芒果的组成部分和加工的相关性,中文文献选择CNKI为数据源,以检索式:主题=“芒果果肉or芒果仁or芒果核or芒果皮or芒果加工or芒果工艺or芒果技术”进行检索,检索数据为1 060条,通过粗略阅读文献题目和摘要,剔除相关性不高以及会议通知、重复文献等不符合的检索结果,将用于分析的数据精简至406条,选中所有数据,导出阅读格式。国外文献精选Web of Science核心数据库平台。检索式:TS=“Mango flesh”OR“Mango kernel”OR“Mango peel”OR“Mango processing”OR “Mango craft”OR“Mango Technology”,数据库类型选择“Web of Science Core Collection”,文献类型选择“Articles”,语种限定为“English”,得到检索数据3 122条,经过人工粗略阅读剔除相关性不高以及信息指标异常等文献,得到用于分析的数据共1 080条,导出“纯文本文件”格式。
1.2.2 数据处理 对数据进行处理过程如下:首先将数据导入Excel 2019软件,构建折线图,通过线段变化揭示各年份发文数量的时间变化特征;再将“纯文本文件”格式和Refworks格式的数据按需分别导入VOSviewer和CiteSpace可视化软件,以知识图谱形式呈现国内外相关文献研究热点、作者之间合作的情况、发文机构;最后运用内容分析法对运用软件构建出的内容进行严谨的分析,得出现有期刊文献的研究方向和热点。
图1为2000—2022年国内外芒果加工期刊文献发文量按照时间排列的分布情况,发表在Web of Science数据库的芒果加工国际核心外文学术文献是从2002年开始出现,2002—2013年呈现缓慢上升状态,2014年发文量较前一年略减少,但在此之后呈现高幅度增加趋势,总体呈现显著增加的趋势。总体来看,发表在CNKI的国内中文文献虽有增加,但增长幅度小。经历了缓慢减少的起步期(2000—2004年)到缓慢增加的探索期(2005—2012年)再到起伏波动的调整期(2013至今)。总体上,国内外芒果加工领域文献数量在逐年增加,国外发文量高于国内。
图1 2000—2022年国内外芒果加工期刊文献发文量
载文量的多少直接反映一份期刊在该学术研究领域的重要程度。国外芒果加工载文量最多的前10种期刊载文总量为373篇,占检索国外文献总量的34.5%。从期刊影响因子上看,其中最具影响力的外文期刊为Food Chemistry,载文量为42篇。国内芒果加工载文量最多的前10种期刊的载文总量为169篇,占检索国内文献总量的41.6%,其中最具影响力的期刊是《食品科学》,载文量为14篇,见表1。
表1 国内外载文量前十的期刊及其载文量
图2 国内外核心作者合作共现图谱
由图2中的Network标注部分可知,代表国内作者的节点数(N)有542个,连接线数(E)有580条,网络密度(Density)为0.003 9,隐藏出现次数低于2次的节点,图中显示的是核心作者的节点和连线。由节点大小可知,发文较多的学者有李丽、李全阳和冯春梅等,其他作者的发文量在2~3篇的居多。由节点间的连接线可以看出李丽、李全阳、王维民、班燕东等12个团队联系较为紧密,处于群体合作的状态。代表国外作者的节点数(N)有642个,连接线数(E)有592条,网络密度(Density)为0.002 9,与中文文献的设置相同,图中核心作者之间的节点连接较分散,仅形成Welti-chanes J、Li X、Hendrickx ME和Carle R等7个联系较为紧密的团队,其他作者零散分布,发文量较多的有Welti-chanes J、Carle R和Martin-belloso O等,其他作者的发文量主要为3~4篇,与最多发文者的发文量(16篇)之间的差距相对较大。
表2为国内外发文量排名前5的机构。根据CiteSpace的institution模块运行后计数部分的统计可知,中文发文机构共358个,外文机构有1 026个。主要发文机构发文数量的计算根据普赖斯定律,广西大学轻工与食品工程学院发文12篇,居于中文文献发文机构榜首。根据公式计算可得中文机构发文量在3篇以上可定义为核心机构,核心机构41个,占总机构发文数比例为11.45%。外文文献发文量最多的机构是印度科学工业研究理事会(CSIRCouncil Of Scientific Industrial Research Csir India),有37篇文献,据此计算其他核心机构的发文文献需有5篇以上,经统计外文文献的核心发文机构有112个,占机构文章总数的10.92%。总体来看,国内外核心机构占总机构群体的比重相对较小,尚未形成核心机构群体。根据图3国内外机构合作的情况来看,研究领域内各机构和团队间的交流合作较分散,大多还是呈现小群体合作的局面,不利于相互交流促进。
利用CiteSpace软件的country模块对外文文献的发文国家进行全计数统计,得到国外对芒果加工有研究的国家之间的合作共现图,见图4。图4中,节点的中心颜色越深,代表在有合作的国家之中,中心度越高,影响力越大。由图的标注部分的记录可以知道,图中节点(N)共82个,节点连线数(E)208条,网络密度(Density)为0.062 6,外文文献发文国之间在芒果加工领域的研究方面呈现以印度、巴西、墨西哥、中国和美国这5个发文量多的国家为中心进行辐射的群体合作的局面,总体上发文国家合作之间的较紧密。
表2 国内外发文量排名前五的机构
图3 国内外发文机构合作共现图谱
图4 外文文献发文国家之间的合作共现图
关键词出现的次数及其中心性,能够较好地反映出本领域的研究重点和热点问题。本部分的研究主要运用VOSviewer软件的Keywords模块,将中外文数据导入,计数方式选择Full counting,为更加直观地从图中看到出现频次高的关键词,简化图形,将国内外某一关键词在所有文献关键词数据中出现的最少频次分别设置为3和5,随后进行可视化运行,见图5。统计芒果加工领域中心性排名前10位的高频关键词,见表3。
图5 国内外芒果加工相关文献关键词共现网络
表3 中心性排名前十位的高频关键词
由图5中代表关键词的节点以及节点之间连线的颜色可知,中文文献关键词“芒果”“芒果皮”“芒果核”“芒果叶”“芒果苷”“芒果汁”“正交实验”“多酚”“品质”“响应面”以及“工艺优化”等关键词的节点比较大,节点之间的连线也更密集,表示研究频率比较高,结合表3中心度高的关键词“抗氧化”“低糖”,构成了目前国内芒果加工研究的热点和重点。由图5看,中文文献共有143个关键词,形成了10个簇群,其中规模排名前3的簇群研究方向整体上分别是:(1)以芒果汁、芒果酒、果脯以及发酵饮品等芒果产品为主的加工工艺优化,其中涉及真空冷冻干燥和变温压差膨化干燥等干燥技术的应用以及产品稳定性研究;(2)利用正交实验以及响应面法等方法对芒果果皮、芒果核以及芒果叶中芒果苷、多糖、黄酮等成分进行测定和提取,提取的方法主要是超声波提取;(3)研究芒果皮的利用,主要是对果皮中的膳食纤维、果胶和黄酮成分的分析和果皮的抗氧化能力研究,技术方面主要是微波辅助提取。
外文文献关键词网络中,有773个关键词出现频次为5次以上,其中芒果(mango)、动力学(kinetics)、品质(quality)、抗氧化活性(antioxidant activity)、水果(fruit)、优化(optimization)、芒果核(Mangifera indica L)、生物活性物质(bioactive compounds)、温度(temperature)、抗氧化(antioxidant)、副产品(by- products)、果胶(pectin)和吸附(adsorption)等这些关键词出现的次数高,结合表3关键词芒果皮(mango peel)、酸性物质(acid)、渗透脱水(osmotic dehydration),代表了国外芒果加工的研究热点。具体分析图5,外文关键词形成了12个簇群,其中容纳关键词最多的3个簇群研究的主要方面分别是:(1)将芒果皮、芒果仁和芒果籽这些芒果副产品运用到食品、材料和环保等领域;(2)主要采用质谱法比较不同芒果品种及其不同部位的生物活性化合物的分布,利用超声辅助和超临界流体萃取等方法提取酮、酚类活性化合物,分析其提取物抗氧化和溶解脂质的能力;(3)分析芒果中的益生元纤维用作加工成芒果酒等饮料和酸奶等发酵型产品,进行感官特性分析,检测提取物用作功能性食品对于人体的作用,如新陈代谢、消化系统、发育和健康等方面。
利用CiteSpace软件中的Timezone View部分Burstness关键词突现检测,可检测研究领域某一时期的突现词,根据词频的变动趋势,分析该领域相关研究的演进及其前沿。以年份进行时段突现词统计,得到2000—2022年关键词突现图谱,见图6,其中强度大小与突变词的活跃程度成正比。
图6 国内外芒果加工研究关键词突现图谱
根据关键词突现的年份来看,中文文献的研究可以分为2个阶段:在第一个阶段2000—2010年间,突现了“加工工艺”“芒果果醋”和“芒果原浆”这些活跃度高的关键词,反映此阶段研究主要在芒果产品的加工工艺方面;2011—2022为第二阶段,关键词突现主要集中在“芒果皮”“壳聚糖”“黄总酮”“多糖”“响应面”“发酵工艺”“正交试验”和“固态渗透”,此阶段研究前沿主要体现在芒果成分的提取及应用方面,其中“响应面”“发酵工艺”“正交试验”和“固态渗透”这几个突现词在目前的研究中依然保持热度。外文文献突现词出现于2003年,在2003—2015年,突现词集中在渗透脱水(osmotic dehydration)、传质(mass transfer)、脱水(dehydration)、动力学(kinetics)、行为(behavior)和高静水压力(high hydrostatic pressure)这些关键词,其中酿酒酵母(saccharomyces cerevisiae)的活跃度最高,可见这一阶段的研究主要是围绕芒果的加工技术方面展开;2015—2022年主要集中在流变性能(rheological property)、决定因素(parameter)和副产品(by product),其中萃取(extract)的活跃度最高,反映这一时段的研究注重芒果副产品活性成分的提取。推断国内外芒果加工研究未来都会进一步关注芒果副产品化合物成分的提取和应用方面。
本文基于文献计量法对CNKI和Web of Science核心数据库2000—2022年发表的芒果加工相关期刊论文进行分析,得出以下结论:
(1)当前国内外学术界对于芒果加工的研究仍然处于较为活跃状态,发文数量逐年增加。但国内外研究机构尚未形成核心群体,各机构和团队间的交流合作较分散,大多还是呈现小群体合作的局面,不利于相互交流促进。
(2)核心发文作者方面,国内研究主要都在果实部分的加工工艺方面,而国外也比较重视芒果副产品的加工利用研究。从核心作者合作方面来看,国内外核心作者之间的联系都呈现小群体合作的局面,大多数作者是独立发文的,没有形成核心作者群,还有待加强联系。
(3)研究热点方面,国内目前还是主要在芒果食品加工的工艺优化上,少部分研究集中在芒果皮中的芒果苷、多糖、黄酮和芒果核中的多酚提取方面,但运用的技术相对单一,提取的方法也比较简单;国际研究主要在芒果副产品的众多活性成分的提取和利用方面,涉及的方法和技术都比较先进,对芒果相关加工食品的研究主要是计算芒果与其他水果及其提取物与其他食品成分之间的融合的动力成分。总的来说,国内芒果这一资源的应用范围和技术低于国外,也与一直以来国外的创新技术都要高于国内有关,国内在技术和方法上面还需要加强,应进一步探索芒果物质的可利用层面。
(4)研究前沿方面,根据关键词突现的年份,关键词“芒果皮”“壳聚糖”“黄总酮”“多糖”以及“萃取”等近年出现的频率高,推断国内外芒果加工研究未来都会进一步关注芒果皮和芒果仁等芒果副产品化合物成分的提取和应用方面,提高废弃物的利用,更加重视环保问题。
综上,目前国内外芒果加工已经形成了多元化的研究视角,集中在活性化合物提取、副产品应用、加工技术和工艺优化等领域,在对资源进行深入开发的背景下,芒果果肉和芒果副产品(芒果皮、芒果核)在加工时或可形成完整的产业链。在技术研究方面,国外研究要先进于国内,相关研究者可借鉴国外经验,旨在推动我国芒果深加工产业的健康、持续发展。
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Research Situation Analysis of the Domestic and Overseas Mango Processing Based on Bibliometric
ZHANG Xueyan1, 2LÜ Jianqiu2,3
(1. College of Mathematics and Information Science, South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642, China; 2. Guangdong Institute of Science and Technology Management and Planning, Guangzhou, Guangdong 510642, China; 3. Institute of Innovative Methods, South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642, China)
Using bibliometric methods combined with software such as CiteSpace and Vosviewer, the literature concerning mango processing at home and abroad was analyzed from multiple dimensions to explore the current research status and trend of mango processing. The results show that the research on mango processing is in an upward stage of development, with a variety of research perspectives, and the focus is gradually shifting from the exploration of traditional mango processing products to technology research and development, the application of mango by-products, and the extraction of active compounds. However, the current domestic non-fruit part of the research and development is weak, and technical problems are the main constraints. It is recommended to explore the extraction of active compounds and the use of mango by-products to promote the utilization of mango resources.
mango; processing; bibliometrics; research status; trend analysis
F303.4
A
10.12008/j.issn.1009-2196.2023.09.018
2022-12-26;
2023-02-07
张雪艳(1996—),女,硕士研究生,研究方向为工业工程与管理创新方法,E-mail:1346688910@qq.com。
吕建秋(1964—),男,硕士,硕士研究生导师,研究方向为创新方法、科技管理、创新政策,E-mail:317854393@qq.com。
(责任编辑 龙娅丽)