基于文獻計量分析我國抑制油炸食品中丙烯酰胺的研究進展與發展趨勢

羅金歡　劉曉庚　周瑞敏　王子建

[摘要]為把握好我國抑制油炸食品中丙烯酰胺（AM）的研究現狀與發展趨勢，了解其研究熱點和未來研究方向，使我國油炸食品更加安全。用文獻計量方法對中國知網數據庫（CNKI）分別按文獻年度分布、基金來源、關鍵詞、載文主題、載文核心期刊等指標進行檢索、統計和知識圖譜等分析，共查得文獻392篇、專利36項，所得我國抑制油炸食品中AM的研究現狀、熱點和發展趨勢是（1）研究論文數目逐年增長，年增長率為23%～50%，但占食品類文獻總數偏少，僅3.4%～16.3%，形成了抑制AM生成及AM分析等穩定的研究方向;（2）當前的研究熱點主要為降低熱加工食品AM和油炸食品中AM含量的研究;（3）相比較國外AM抑制方法，除原料、產品的配方工藝方面外，還在抑制劑和生產設備上也領先;（4）國內抑制油炸食品中AM技術研究正從傳統方法轉向更經濟高效安全的生物黃酮為添加劑創新方式。我國抑制AM研究已處穩健發展階段，其相關性技術的智能化和網絡物聯化的設備及其配套技術等還有巨大發展空間，也是未來研究的方向。

[關鍵詞]油炸食品;丙烯酰胺;文獻計量;形成機理;控制技術;發展趨勢

中圖分類號：TS207.3 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.201909

1 引言

食品中丙烯酰胺（AM）主要是還原糖和天冬酰胺，在高于120℃下經Maillard反應[1]，生成中間物Schiff 堿再經重排脫水脫氨Strecker降解形成丙烯酰胺[2]。文章主要討論在熱加工前經過適當的預處理以降低丙烯酰胺前體物含量達到抑制AM，目前其方法主要有（1）熱燙法：通過熱力作用使食品原料或加工過程的還原糖和天冬酰胺等AM前體物得到有效降低，且降低率較高，但對食品組織結構的完整性有負面影響[3];（2）化學試劑法：通過有機酸降低pH值，使AM前體物天冬酰胺的氨基產生質子化而避免了其發生Maillard反應形成AM，有機酸添加濃度應嚴格控制，否則會產生不良影響[4];（3）生物法：通過酵母、天冬酰胺酶等酶類降低AM的前體物以降低食品中AM，不僅綜合了化學試劑法和熱燙法優點，且避免了其缺陷，還能提高產品的最終感官體驗[5]。

1994年，國際癌癥研究機構（IARC）己將AM列為2A組“人類可能的致癌物”[6]。動物試驗的結果表明，AM不僅會損傷機體的神經系統（使周圍神經發生退行性病變，促使神經細胞發生水腫，導致細胞死亡[7-8]）、生殖系統（誘導生殖器官鞘膜發生病理變化[9]）、遺傳基因（能引起哺乳動物體細胞和生殖細胞的基因突變和染色體異常[10-11]），還存在致癌性[12]。雖然AM對人體的致癌性尚未明確，但是AM對動物的致癌性已確認無疑，為防患于未然而開展抑制油炸或熱加工食品中AM的文獻計量分析工作的目的就是最大限度地降低AM對健康危害的風險奠定基礎，讓美食更安全地造福人類。

2 文獻計量

2.1 研究方法

選用中國知網數據庫（CNKI）檢索1901年1月1日—2018年6月30日有關降低食品中AM含量的文獻，在高級檢索下選擇“基礎科學”“工程科技Ⅰ、Ⅱ”“農業科技”“醫療衛生科技”“信息科技”和“經濟與管理科學”7個子庫，以主題名為“油炸食品丙烯酰胺”或含“降低丙烯酰胺”匹配“模糊”檢索方式，共檢索得文獻392篇文獻資料;在中國專利數據庫中以“油炸食品丙烯酰胺”或含“降低丙烯酰胺”為專利名稱匹配“模糊”檢索方式檢索1901年1月1日—2018年6月30日（申請日期）所有專利，共檢得36項，且全為發明專利。

2.2 載文文獻的分析

2.2.1 年度分布分析

檢索結果見表1、圖1，分析可知：我國抑制油炸食品中AM的研究文獻，按四階段法[13]的分類方法可將其發展大致可分為四個階段：

（1）朦朧孕育期：1901年至2000年。文獻僅3篇，占0.76%，載文量甚少且發展緩慢。“丙烯酰胺”最先在《精細化工信息》報道的微生物法提高AM產量[14]中出現。

（2）茁壯成長期：2000—2005年。載文量較以往有極大提升且增長較快，載文量激增至29篇（占7.40%），特別是在降低快餐食品中AM的研究取得了突破性進展。

（3）快速發展期：2006—2011年。載文量猛增至149篇，占38.01%，且研究深度和廣度均不斷拓展、質量顯著提高，成果豐碩。

（4）穩健成熟期：2012—2018年。載文量增至211篇，占53.83%，其研究深度和廣度均進一步擴展，特別是規范化應用工藝技術更加成熟完善，成效斐然，真正邁入了穩健發展階段，為我國食品工業健康發展奠定了堅實基礎。

2.2.2 基金來源分析

我國從1984—2017年間共資助抑制油炸食品中AM研究項目共24種，76項，見表2。其中國家級項目有6種，資助項目達50項，占65.79%，而國家自然科學基金有35項，占33.07%，居首位，其主要資助領域為輕工業與醫學衛生;省級項目9種，共14項，占18.42%，以廣東省自然科學基金4項，占28.57%，為榜首，其主要資助AM的形成機理及抑制方法研究;其他級別的項目9種，也有12項，占15.79%。這充分表明我國各級政府和組織都高度重視食品安全研究，即使像油炸食品這類占食品產量和效益份額均不大的小眾食品，投入也十分可觀，特別是有基礎科學研究標桿之稱的自然科學基金項目，占全部資助項目的60.53%，且把食品中AM的檢驗列為我國“十五”規劃“食品安全關鍵技術”國家重大科技專項課題[15]。這也從側面表明我國不僅重視高端科技的研發，同樣關注關系民生的食品安全的基礎性研究。這也是我國食品工業不僅將要趕上世界先進水平，還會引領世界的根基所在。

2.2.3 關鍵詞分析

經統計國內控制油炸食品中AM含量的研究技術文獻中的高頻關鍵詞，除去“丙烯酰胺”“油炸食品丙烯酰胺”“抑制丙烯酰胺”等非實質性關鍵詞，合并“熱加工食品”“薯片”“薯條”等相似關鍵詞，所得高頻關鍵詞的頻次見表3。據表3可知，我國抑制AM研究主要集中在油炸薯片及其原料、AM含量分析和煎炸油的種類等方面。其中以油炸薯片最為集中，研究旨在提升其健康系數，促進油炸食品甚至熱加工食品的加工工藝發展和推動我國食品加工工藝不斷向更健康的生產方式創新，消除大眾認為油炸食品不健康的疑慮，創建一個更加健康、安全的食品市場。

2.2.4 載文主題分析

載文主題統計結果見圖2。據圖2可知，目前國內抑制油炸食品中AM含量技術的研究熱點在于抑制AM實驗預處理方法的探討、對實驗預處理優化方案的不斷探索、不同的預處理方法對AM含量影響的探討等方面。目前國內的控制油炸食品中AM含量的研究技術主要集中于輕工業手工業、預防醫學與衛生學、化學、有機化工、工業經濟等領域。在輕工業手工業方面上，抑制AM含量技術的應用降低了油炸性食品中有害物質AM含量[16-17]，使產品更加健康;在預防醫學與衛生學領域，抑制AM含量技術降低了食品的毒性，提升了食品本身的營養價值[18]，為建設安全健康食品社會作出貢獻。

2.2.5 載文期刊數據分析

載文期刊統計結果顯示：刊載過抑制油炸食品中AM文獻的期刊有104種。其中載文量前10的期刊，且均為核心刊，見表4，載文67篇，占36.22%，而《食品科學》載文最多為12篇，占6.49%，其內容涵蓋輕工業手工業、預防醫學與衛生學、內分泌腺及全身性疾病、外科學、中藥學、藥學、化學、有機化工、石油天然氣工業和生物學等領域。這反映出抑制油炸食品AM的載文具有聚散性特征，符合文獻信息離散分布規律——Samuel Clement Bradford定律[19]。同時表明：控制油炸食品中AM研究是當前食品科學的研究熱點之一且已取得了階段性進展，值得廣大科研人員更加全面和深入地研究。

2.2.6 被引分析

統計結果顯示：被引50次及以上有5篇，占1.28%，張根義等的“熱加工食品中丙烯酰胺的形成機理和風險分析”[20]被引70次，居首位，其次是丁偉等的“丙烯酰胺類聚合物合成及性能研究”[21]被引56次，歐仕益等“幾種添加劑對油炸薯片中丙烯酰胺產生的抑制作用”[22]被引52次，位列第三。引次在10～49次有53篇，占13.52%;引次1～10次有334篇，占85.20%，其中大多數是被引為1或2。由于被引次數的時效性，發表早的文獻被引次數在理論上應多于發表晚的文獻，但仍無法掩蓋文獻之間質量相差懸殊的事實。因此，科研人員應兼顧文獻的數量及質量，全面提升我國抑制油炸食品中AM研究的水平。

2.2.7 研究機構分析

經統計載文中參與AM研究的機構共有40家，從地域分布看幾乎遍布全國所有省和直轄市。從機構性質看其中排名前10的全為高等院校，其中4所為農業院校，綜合性大學和理工類院校各3所，見圖3。各主要機構的研究特色：發文最多的江南大學（發文11篇，占4.62%），主要是研究控制熱加工食品中AM工藝與技術;發文量居其次的湖南農業大學（發文8篇，占3.36%）以研究化學法抑制AM為主;發文量居第三的暨南大學（發文7篇，占2.94%）主要研究AM的形成機理及含量分析。這說明我國高校有強大的科研隊伍和雄厚的科研能力，是推動食品工業科技發展的主力軍。由此可知，我國抑制油炸食品中AM的研究正不斷茁壯發展且逐漸成熟。但也從側面反映出我國油炸食品企業甚至食品企業大多還處于技術落后、規范小散和效益不高的局面，從而導致企業參與科技創新的能力和水平偏低，要使我國食品加工工藝不斷發展創新，就應抓住當前大好形勢大力組織自己的研發隊伍、加大科技研發投入形成集約化規模化集團化為真正做大做強做好充分的準備。

2.2.8 專利文獻分析

經統計國內降低AM技術的專利有36項，見表5，全為發明專利。其行業分布為輕工業手工業33項，占91.67%;工業通用技術及設備3項，占8.33%。從2003年來我國抑制AM技術的專利在輕工業手工業始終占有最大的比值，并始終處于穩健增長階段;而工業通用技術及設備和生物等行業的相關專利數量增長始終緩慢，仍處于萌芽期。這也從一個側面反映在抑制AM技術研究方面我國一直是自主創新，且發展較穩健。但實用新型和外觀設計專利尚屬空白，這既佐證了抑制AM技術研究屬于基礎研究工作，又反映出研究與實際應用存在脫節，也說明抑制AM的研究并未達到理想，創新發展之路漫長，尚需努力。

3 結束語

綜上分析可知：（1）雖然目前已有多種抑制AM的方法，但是由于食品體系的復雜性，涉及食品中的各種營養成分，抑制食品中AM的方法是否會對食品中的營養素帶來負面影響、是否會影響食用品質、目前的抑制方法在實際工廠生產中是否真正有效等，這些都是今后需要重點研究的問題。（2）進一步挖掘生物法、化學試劑法和熱燙法等的潛力仍是當今創新研究突破點。（3）加強不同地區和國家間的研發合作交流，既是消除各地發展不平衡和水平差異的有效途徑，又是快速提升我國整體研發水平和提高國際競爭力的必經之路。（4）走好產學研密切結合與貫通的道路，是我國油炸食品產業，是食品工業提檔升級邁向世界先進行列，引領人類大健康的關鍵所在，也是使我國文獻水平既高端又接地氣的俱佳選擇。（5）將大數據、信息化和智能化等新科技手段與抑制食品中AM研究深度融合，是未來發展主要方向。（6）雖然我國在控制降油炸食品中AM研發上取得了一些成果，但是也要清醒地認識到在高AM含量食品的區域分布及檢測AM的膳食暴露水平[23]、AM在人體毒理及代謝和食品中AM的風險評估等均與國外先進水平存在明顯差距，這也為我國抑制食品中AM研發提供了更大的發展空間與機遇。把握住千載難逢的機遇，讓美食工業得到高品質的發展是食品人的責任擔當。

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收稿日期：2019-7-3

基金項目：江蘇高校品牌專業建設工程項目（PPZY2015B152）;江蘇高校優勢學科建設工程項目（2014-2016）;國家重點研發計劃項目（2017YFD0400401）;江蘇省大學生創新創業訓練計劃項目（201810410000002XJ）。

作者簡介：羅金歡，女，本科，研究方向為食品質量與安全專業。

通信作者：劉曉庚，男，教授，碩士生導師，研究方向為應用化學和食品科學。

Research Status of Acrylamide Content Inhibition Technology in Deep-fried Food in China Based on Literature Metrology

Luo Jinghuan， Liu Xiaogeng，Zhou Ruimin，Wang Zijian

（college of food science and engineering/collaborative innovation center for modern grain circulation and safety/key laboratory of grains and oils quality control and processing，nanjing university of finance and economics，Nanjing，Jiangsu 210023）

Abstract：In order to grasp the research status and development trend of inhibiting acrylamide（AM）in fried food in china， understand its research hotspot and future research direction， and make fried food safer in china.By using bibliometric method， CNKI Database was searched， analyzed and analyzed according to annual literature distribution， fund source， Key Words，published topics， published core journals and other indicators.A total of 392 literatures and 36 patents were obtained. the research status， hotspots and development trends of inhibiting am in fried food in china are as follows：（1）The number of research papers year by year growth（annual growth rate of 23%～50%），but accounted for less food literature total （only 3.4%～16.3%），formed a inhibition of am generation and am analysis and other stable research direction;（2）The current research focus is mainly to reduce the content of am in hot processed food and fried food research;（3）Compared with foreign am inhibition methods in addition to raw materials， product formulation process， but also in the inhibitor and production equipment is also leading; in addition， domestic research on inhibiting am technology in fried foods is shifting from the traditional method to a more economical， efficient and safe way of using bioflavonoids as additives.The suppression of am research in china has been in a steady development stage， and there is still a huge development space for intelligent correlation technology and network materialization equipment and supporting technologies， which is also the direction of future research.

Key Words：fried food，acrylamide，bibliometrics，formation mechanism，control technology，trend of development