張雪艷 呂建秋
基于文獻計量的國內外芒果加工研究態勢分析
張雪艷1,2呂建秋2,3
(1. 華南農業大學數學與信息學院 廣東廣州 510642;2. 廣東省科技管理與規劃研究院 廣東廣州 510642;3. 華南農業大學創新方法研究所 廣東廣州 510642)
利用文獻計量學方法,結合CiteSpace和Vosviewer等軟件,從多個維度對國內外芒果加工相關文獻進行分析,探求芒果加工的研究現狀與趨勢。結果表明,芒果加工研究正處于發展上升階段,研究視角多樣,研究重心逐漸從傳統芒果加工產品制作工藝探究向技術研發、芒果副產品應用以及活性化合物提取等方面轉移。但國內目前非果實部分研發薄弱,技術問題是制約的主要因素。建議未來向芒果活性化合物提取以及副產品利用方面進行探索,推動芒果資源充分利用。
芒果;加工;文獻計量;研究現狀;趨勢分析
芒果汁多味美,富含多種人體所需物質,有“熱帶果王”之稱。作為一種時令性水果,芒果果實成熟后采收期短、肉質嬌嫩,不易運輸和儲存。據估計,非洲和亞洲一些芒果產量豐富的發展中國家,芒果收獲后的損失高達50%以上,特別是在主要收獲季節[1]。解決儲運問題的方法之一是對鮮芒果進行加工,通過加工將新鮮的芒果轉化成具有理想感官、營養和其他屬性的性質穩定的產品,可滿足消費者多樣化的食品需求、減少浪費和提升經濟效益[2]。芒果的一些常見加工產品包括果漿(果泥)、果汁、果醬、罐頭、芒果干、速凍芒果以及鹽漬或酸辣芒果等。除了芒果的主要產品外,芒果果肉或粉末也可作為多種食品的添加劑或配料,如酸奶、冰淇淋、復合飲料和糕點等。芒果加工的副產品(果皮和果仁)同樣具有豐富的營養和生物活性化合物:果皮中的功能性化合物,包括芒果苷和類胡蘿卜素,以其抗菌、抗糖尿病、抗炎和抗癌特性而聞名;芒果仁的抗氧化劑和多酚含量高于果肉和果皮,用于榨油和制成營養保健品等[3]。近年來,國內外研究者們在加工技術[4-5]、加工工藝優化[6-7]、新產品開發[8-9]、副產品利用[10-11]和成分提取[12-13]等方面進行探索,取得了良好的進展。
文獻是記錄科學研究的重要載體,通過對文獻的出版數量、期刊載文量、發文作者/機構/國家、詞頻分析及其他基本統計分析可以得到關注領域的研究現狀及熱門話題,這種方式也被稱為文獻計量,被廣泛應用于諸多領域,如中醫藥[14]、計算機[15]、政府合作[16]及水資源[17]等。多年來,芒果加工相關研究從未間斷,但目前鮮有學者運用文獻計量對國內外芒果加工領域研究的整體情況進行梳理。本文對2000—2022年發表在CNKI和Web Of science數據庫中國內外芒果加工相關文獻進行回顧性的科學化和信息化計量,梳理芒果加工的研究現狀,根據研究熱點的變動趨勢,預測分析未來發展方向,以期促進芒果資源更加充分和深入的開發及利用,提升芒果產業的發展。
選擇CNKI和Web of Science這2個具有權威性的大型學術期刊數據庫進行中外文獻檢索,檢索方式為高級檢索,文獻發表時間設定在2000—2022年。檢索時間2022年7月8日截止。
1.2.1 文獻下載 根據芒果的組成部分和加工的相關性,中文文獻選擇CNKI為數據源,以檢索式:主題=“芒果果肉or芒果仁or芒果核or芒果皮or芒果加工or芒果工藝or芒果技術”進行檢索,檢索數據為1 060條,通過粗略閱讀文獻題目和摘要,剔除相關性不高以及會議通知、重復文獻等不符合的檢索結果,將用于分析的數據精簡至406條,選中所有數據,導出閱讀格式。國外文獻精選Web of Science核心數據庫平臺。檢索式:TS=“Mango flesh”OR“Mango kernel”OR“Mango peel”OR“Mango processing”OR “Mango craft”OR“Mango Technology”,數據庫類型選擇“Web of Science Core Collection”,文獻類型選擇“Articles”,語種限定為“English”,得到檢索數據3 122條,經過人工粗略閱讀剔除相關性不高以及信息指標異常等文獻,得到用于分析的數據共1 080條,導出“純文本文件”格式。
1.2.2 數據處理 對數據進行處理過程如下:首先將數據導入Excel 2019軟件,構建折線圖,通過線段變化揭示各年份發文數量的時間變化特征;再將“純文本文件”格式和Refworks格式的數據按需分別導入VOSviewer和CiteSpace可視化軟件,以知識圖譜形式呈現國內外相關文獻研究熱點、作者之間合作的情況、發文機構;最后運用內容分析法對運用軟件構建出的內容進行嚴謹的分析,得出現有期刊文獻的研究方向和熱點。
圖1為2000—2022年國內外芒果加工期刊文獻發文量按照時間排列的分布情況,發表在Web of Science數據庫的芒果加工國際核心外文學術文獻是從2002年開始出現,2002—2013年呈現緩慢上升狀態,2014年發文量較前一年略減少,但在此之后呈現高幅度增加趨勢,總體呈現顯著增加的趨勢。總體來看,發表在CNKI的國內中文文獻雖有增加,但增長幅度小。經歷了緩慢減少的起步期(2000—2004年)到緩慢增加的探索期(2005—2012年)再到起伏波動的調整期(2013至今)。總體上,國內外芒果加工領域文獻數量在逐年增加,國外發文量高于國內。

圖1 2000—2022年國內外芒果加工期刊文獻發文量
載文量的多少直接反映一份期刊在該學術研究領域的重要程度。國外芒果加工載文量最多的前10種期刊載文總量為373篇,占檢索國外文獻總量的34.5%。從期刊影響因子上看,其中最具影響力的外文期刊為Food Chemistry,載文量為42篇。國內芒果加工載文量最多的前10種期刊的載文總量為169篇,占檢索國內文獻總量的41.6%,其中最具影響力的期刊是《食品科學》,載文量為14篇,見表1。

表1 國內外載文量前十的期刊及其載文量


圖2 國內外核心作者合作共現圖譜
由圖2中的Network標注部分可知,代表國內作者的節點數(N)有542個,連接線數(E)有580條,網絡密度(Density)為0.003 9,隱藏出現次數低于2次的節點,圖中顯示的是核心作者的節點和連線。由節點大小可知,發文較多的學者有李麗、李全陽和馮春梅等,其他作者的發文量在2~3篇的居多。由節點間的連接線可以看出李麗、李全陽、王維民、班燕東等12個團隊聯系較為緊密,處于群體合作的狀態。代表國外作者的節點數(N)有642個,連接線數(E)有592條,網絡密度(Density)為0.002 9,與中文文獻的設置相同,圖中核心作者之間的節點連接較分散,僅形成Welti-chanes J、Li X、Hendrickx ME和Carle R等7個聯系較為緊密的團隊,其他作者零散分布,發文量較多的有Welti-chanes J、Carle R和Martin-belloso O等,其他作者的發文量主要為3~4篇,與最多發文者的發文量(16篇)之間的差距相對較大。
表2為國內外發文量排名前5的機構。根據CiteSpace的institution模塊運行后計數部分的統計可知,中文發文機構共358個,外文機構有1 026個。主要發文機構發文數量的計算根據普賴斯定律,廣西大學輕工與食品工程學院發文12篇,居于中文文獻發文機構榜首。根據公式計算可得中文機構發文量在3篇以上可定義為核心機構,核心機構41個,占總機構發文數比例為11.45%。外文文獻發文量最多的機構是印度科學工業研究理事會(CSIRCouncil Of Scientific Industrial Research Csir India),有37篇文獻,據此計算其他核心機構的發文文獻需有5篇以上,經統計外文文獻的核心發文機構有112個,占機構文章總數的10.92%。總體來看,國內外核心機構占總機構群體的比重相對較小,尚未形成核心機構群體。根據圖3國內外機構合作的情況來看,研究領域內各機構和團隊間的交流合作較分散,大多還是呈現小群體合作的局面,不利于相互交流促進。
利用CiteSpace軟件的country模塊對外文文獻的發文國家進行全計數統計,得到國外對芒果加工有研究的國家之間的合作共現圖,見圖4。圖4中,節點的中心顏色越深,代表在有合作的國家之中,中心度越高,影響力越大。由圖的標注部分的記錄可以知道,圖中節點(N)共82個,節點連線數(E)208條,網絡密度(Density)為0.062 6,外文文獻發文國之間在芒果加工領域的研究方面呈現以印度、巴西、墨西哥、中國和美國這5個發文量多的國家為中心進行輻射的群體合作的局面,總體上發文國家合作之間的較緊密。

表2 國內外發文量排名前五的機構

圖3 國內外發文機構合作共現圖譜

圖4 外文文獻發文國家之間的合作共現圖
關鍵詞出現的次數及其中心性,能夠較好地反映出本領域的研究重點和熱點問題。本部分的研究主要運用VOSviewer軟件的Keywords模塊,將中外文數據導入,計數方式選擇Full counting,為更加直觀地從圖中看到出現頻次高的關鍵詞,簡化圖形,將國內外某一關鍵詞在所有文獻關鍵詞數據中出現的最少頻次分別設置為3和5,隨后進行可視化運行,見圖5。統計芒果加工領域中心性排名前10位的高頻關鍵詞,見表3。

圖5 國內外芒果加工相關文獻關鍵詞共現網絡

表3 中心性排名前十位的高頻關鍵詞
由圖5中代表關鍵詞的節點以及節點之間連線的顏色可知,中文文獻關鍵詞“芒果”“芒果皮”“芒果核”“芒果葉”“芒果苷”“芒果汁”“正交實驗”“多酚”“品質”“響應面”以及“工藝優化”等關鍵詞的節點比較大,節點之間的連線也更密集,表示研究頻率比較高,結合表3中心度高的關鍵詞“抗氧化”“低糖”,構成了目前國內芒果加工研究的熱點和重點。由圖5看,中文文獻共有143個關鍵詞,形成了10個簇群,其中規模排名前3的簇群研究方向整體上分別是:(1)以芒果汁、芒果酒、果脯以及發酵飲品等芒果產品為主的加工工藝優化,其中涉及真空冷凍干燥和變溫壓差膨化干燥等干燥技術的應用以及產品穩定性研究;(2)利用正交實驗以及響應面法等方法對芒果果皮、芒果核以及芒果葉中芒果苷、多糖、黃酮等成分進行測定和提取,提取的方法主要是超聲波提取;(3)研究芒果皮的利用,主要是對果皮中的膳食纖維、果膠和黃酮成分的分析和果皮的抗氧化能力研究,技術方面主要是微波輔助提取。
外文文獻關鍵詞網絡中,有773個關鍵詞出現頻次為5次以上,其中芒果(mango)、動力學(kinetics)、品質(quality)、抗氧化活性(antioxidant activity)、水果(fruit)、優化(optimization)、芒果核(Mangifera indica L)、生物活性物質(bioactive compounds)、溫度(temperature)、抗氧化(antioxidant)、副產品(by- products)、果膠(pectin)和吸附(adsorption)等這些關鍵詞出現的次數高,結合表3關鍵詞芒果皮(mango peel)、酸性物質(acid)、滲透脫水(osmotic dehydration),代表了國外芒果加工的研究熱點。具體分析圖5,外文關鍵詞形成了12個簇群,其中容納關鍵詞最多的3個簇群研究的主要方面分別是:(1)將芒果皮、芒果仁和芒果籽這些芒果副產品運用到食品、材料和環保等領域;(2)主要采用質譜法比較不同芒果品種及其不同部位的生物活性化合物的分布,利用超聲輔助和超臨界流體萃取等方法提取酮、酚類活性化合物,分析其提取物抗氧化和溶解脂質的能力;(3)分析芒果中的益生元纖維用作加工成芒果酒等飲料和酸奶等發酵型產品,進行感官特性分析,檢測提取物用作功能性食品對于人體的作用,如新陳代謝、消化系統、發育和健康等方面。
利用CiteSpace軟件中的Timezone View部分Burstness關鍵詞突現檢測,可檢測研究領域某一時期的突現詞,根據詞頻的變動趨勢,分析該領域相關研究的演進及其前沿。以年份進行時段突現詞統計,得到2000—2022年關鍵詞突現圖譜,見圖6,其中強度大小與突變詞的活躍程度成正比。

圖6 國內外芒果加工研究關鍵詞突現圖譜
根據關鍵詞突現的年份來看,中文文獻的研究可以分為2個階段:在第一個階段2000—2010年間,突現了“加工工藝”“芒果果醋”和“芒果原漿”這些活躍度高的關鍵詞,反映此階段研究主要在芒果產品的加工工藝方面;2011—2022為第二階段,關鍵詞突現主要集中在“芒果皮”“殼聚糖”“黃總酮”“多糖”“響應面”“發酵工藝”“正交試驗”和“固態滲透”,此階段研究前沿主要體現在芒果成分的提取及應用方面,其中“響應面”“發酵工藝”“正交試驗”和“固態滲透”這幾個突現詞在目前的研究中依然保持熱度。外文文獻突現詞出現于2003年,在2003—2015年,突現詞集中在滲透脫水(osmotic dehydration)、傳質(mass transfer)、脫水(dehydration)、動力學(kinetics)、行為(behavior)和高靜水壓力(high hydrostatic pressure)這些關鍵詞,其中釀酒酵母(saccharomyces cerevisiae)的活躍度最高,可見這一階段的研究主要是圍繞芒果的加工技術方面展開;2015—2022年主要集中在流變性能(rheological property)、決定因素(parameter)和副產品(by product),其中萃取(extract)的活躍度最高,反映這一時段的研究注重芒果副產品活性成分的提取。推斷國內外芒果加工研究未來都會進一步關注芒果副產品化合物成分的提取和應用方面。
本文基于文獻計量法對CNKI和Web of Science核心數據庫2000—2022年發表的芒果加工相關期刊論文進行分析,得出以下結論:
(1)當前國內外學術界對于芒果加工的研究仍然處于較為活躍狀態,發文數量逐年增加。但國內外研究機構尚未形成核心群體,各機構和團隊間的交流合作較分散,大多還是呈現小群體合作的局面,不利于相互交流促進。
(2)核心發文作者方面,國內研究主要都在果實部分的加工工藝方面,而國外也比較重視芒果副產品的加工利用研究。從核心作者合作方面來看,國內外核心作者之間的聯系都呈現小群體合作的局面,大多數作者是獨立發文的,沒有形成核心作者群,還有待加強聯系。
(3)研究熱點方面,國內目前還是主要在芒果食品加工的工藝優化上,少部分研究集中在芒果皮中的芒果苷、多糖、黃酮和芒果核中的多酚提取方面,但運用的技術相對單一,提取的方法也比較簡單;國際研究主要在芒果副產品的眾多活性成分的提取和利用方面,涉及的方法和技術都比較先進,對芒果相關加工食品的研究主要是計算芒果與其他水果及其提取物與其他食品成分之間的融合的動力成分。總的來說,國內芒果這一資源的應用范圍和技術低于國外,也與一直以來國外的創新技術都要高于國內有關,國內在技術和方法上面還需要加強,應進一步探索芒果物質的可利用層面。
(4)研究前沿方面,根據關鍵詞突現的年份,關鍵詞“芒果皮”“殼聚糖”“黃總酮”“多糖”以及“萃取”等近年出現的頻率高,推斷國內外芒果加工研究未來都會進一步關注芒果皮和芒果仁等芒果副產品化合物成分的提取和應用方面,提高廢棄物的利用,更加重視環保問題。
綜上,目前國內外芒果加工已經形成了多元化的研究視角,集中在活性化合物提取、副產品應用、加工技術和工藝優化等領域,在對資源進行深入開發的背景下,芒果果肉和芒果副產品(芒果皮、芒果核)在加工時或可形成完整的產業鏈。在技術研究方面,國外研究要先進于國內,相關研究者可借鑒國外經驗,旨在推動我國芒果深加工產業的健康、持續發展。
[1] Owino W O, Ambuko J L. Mango Fruit Processing: Options for Small-Scale Processors in Developing Countries[J]. Agriculture. 2021; 11(11): 1 105.
[2] 李麗, 盛金鳳, 孫健, 等. 芒果加工新技術及綜合利用研究進展[J]. 食品工業, 2014, 35(6): 223-227.
[3] Tirado-Kulieva V A, Gutiérrez-Valverde K S, Villegas-Yarl-e--qué M, et al. Research trends on mango by-products: a literature review with bibliometric analysis[J]. Journal of Food Measurement and Characterization, 2022, 16(4): 2 760- 2 771.
[4] 劉鳳霞. 基于超高壓技術芒果汁加工工藝與品質研究[D]. 北京: 中國農業大學, 2014.
[5] Bai J W, Zhang L, Cai J R, et al. Laser light backscattering image to predict moisture content of mango slices with different ripeness during drying process[J]. Journal of Food Process Engineering, 2021, 44(12).
[6] 鄭毅, 伍斌, 黃德毅. 熱風干燥加工速溶芒果粉工藝[J]. 農村新技術, 2020(10): 61-62.
[7] Sulistyawati I, Verkerk R, Fogliano V, et al. Modelling the kinetics of osmotic dehydration of mango: optimizing process conditions and pre-treatment for health aspects[J]. Journal of Food Engineering, 2020, 280.
[8] 朱涵彬, 李靚, 楊啟恒, 等. 芒果菠蘿復合果汁飲料的研制及3種CMC-Na對其穩定性的影響[J]. 飲料工業, 2020, 23(5): 46-51.
[9] Burgos-Araiza A K, Gaytan-Martinez M, Ramirez-Jimenez A K, et al. Sensory and process optimization of a mango bagasse-based beverage with high fiber content and low glycemic index[J]. Journal of Food Science and Technology-Mysore, 2022, 59(2): 606-614.
[10] 王元蓀. 用廢棄果皮?果核生產蛋雞飼料添加劑的方法[J]. 家禽科學, 2017(10): 55.
[11] Ribeiro A, Cunha A P, Da Silva L, et al. From mango by-pr-o-duct to food packaging: pectin-phenolic antioxidant films from mango peels[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2021, 193: 1 138-1 150.
[12] 趙仕花, 楊曉菲, 韋秋燕, 等. 芒果果皮沒食子酸提取工藝優化[J]. 山東化工, 2020, 49(1): 17-19.
[13] Xing Y G, Liao X M, Liu X C, et al. Characterization and antimicrobial activity of silver nanoparticles synthesized with the peel extract of mango[J]. Materials, 2021, 14(19).
[14] 王旭杰, 李嘉茜, 張雪雪, 等. 基于文獻計量學分析中醫藥領域緩慢性心律失常的研究現狀與發展趨勢[J]. 世界科學技術-中醫藥現代化, 2022, 24(4): 1 515-1 523.
[15] Zhang W, Zhao L. Mapping the global knowledge domain for building information models[J]. International Journal of Pattern Recognition & Artificial Intelligence, 2019(14): 1 959 044.
[16] 解本政, 李萍, 張琳, 等. 基于知識圖譜的政府與社會資本合作研究綜述[J]. 土木工程與管理學報, 2018, 35(6): 1-10.
[17] 金菊良, 陳鵬飛, 陳夢璐, 等. 基于知識圖譜的水資源承載力研究的文獻計量分析[J]. 水資源保護, 2019, 35(6): 14-24+57.
[18] 陳俊利, 任建學, 王璐, 等. 我國健康扶貧研究熱點與趨勢分析——基于2016—2021年CNKI的文獻計量分析[J]. 中國農村衛生事業管理, 2022, 42(11): 775-780.
[19] 袁芳, 李麗, 黃秋嬋, 等. 預處理對超聲波滲糖制備芒果果脯品質的影響[J]. 中國調味品, 2019, 44(10): 35-39.
[20] 盛金鳳, 李麗, 孫健, 等. 不同滲糖方式對芒果果脯品質及組織細胞的影響[J]. 現代食品科技, 2014, 30(6): 202-206.
[21] Tejada-Ortigoza V, Garcia-Amezquita L E, Kazem A E, et al. In vitro fecal fermentation of high pressure-treated fruit peels used as dietary fiber sources[J]. Molecules, 2019, 24(4).
[22] Salinas-Roca B, Soliva-Fortuny R, Welti-Chanes J, et al. Effect of pulsed light, edible coating, and dipping on the phenolic profile and antioxidant potential of fresh-cut mango[J]. Journal of Food Processing and Preservation, 2018, 42(5).
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
張雪艷(1996—),女,碩士研究生,研究方向為工業工程與管理創新方法,E-mail:1346688910@qq.com。
呂建秋(1964—),男,碩士,碩士研究生導師,研究方向為創新方法、科技管理、創新政策,E-mail:317854393@qq.com。
(責任編輯 龍婭麗)