基于SCI論文的馬鈴薯淀粉深加工技術(shù)發(fā)展態(tài)勢分析

鄧媛，毛勇，李飛，張美麗，王燕，齊凡

（1.陜西省微生物研究所，陜西西安710043；2.陜西省科學院，陜西西安710043）

基于SCI論文的馬鈴薯淀粉深加工技術(shù)發(fā)展態(tài)勢分析

鄧媛1，毛勇1，李飛1，張美麗1，王燕1，*齊凡2

（1.陜西省微生物研究所，陜西西安710043；2.陜西省科學院，陜西西安710043）

通過SCI論文對馬鈴薯淀粉深加工技術(shù)從國家、機構(gòu)、技術(shù)分布等方面進行分析，以期從科學大數(shù)據(jù)分析視角揭示馬鈴薯淀粉加工研究和相關(guān)技術(shù)研發(fā)的概況、特征及發(fā)展趨勢，反映國際馬鈴薯淀粉加工領(lǐng)域前沿熱點和研究重點，并提出相關(guān)建議，為我國馬鈴薯淀粉深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

馬鈴薯淀粉；深加工技術(shù)；趨勢研究；統(tǒng)計分析

馬鈴薯是重要的糧菜兼用和工業(yè)原料作物，由于其耐寒、耐瘠薄、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適生性廣、營養(yǎng)成分全和產(chǎn)業(yè)鏈長而受到全世界的高度重視[1]。目前，我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，種植面積和鮮薯產(chǎn)量均居世界首位，產(chǎn)業(yè)鏈條逐步拓展，經(jīng)濟效益穩(wěn)步提升。2010年，我國馬鈴薯種植面積與產(chǎn)量分別達到5.2×106hm2和8 154×104t，較前幾年大幅度增加。2015年，農(nóng)業(yè)部推進馬鈴薯產(chǎn)業(yè)開發(fā)戰(zhàn)略的指導意見中提出，將馬鈴薯作為主糧納入種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點作物，通過擴大種植面積、推進產(chǎn)業(yè)開發(fā)、延長產(chǎn)業(yè)鏈、打造價值鏈，促進一、二、三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，助力種植業(yè)轉(zhuǎn)型升級，全面提升發(fā)展品質(zhì)。

馬鈴薯淀粉工業(yè)是馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化進程中的重要環(huán)節(jié)，由于我國飲食結(jié)構(gòu)及馬鈴薯不宜貯藏等特性決定了馬鈴薯淀粉工業(yè)的發(fā)展程度，并將直接影響著我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化的程度。馬鈴薯淀粉的特殊分子結(jié)構(gòu)，使其具有增稠、凝膠、黏合、成膜、品質(zhì)易控制等特性，雖然價格偏高但具有其他植物不可替代的特性，因而被廣泛應(yīng)用于食品、造紙、醫(yī)藥、紡織、化工、石油鉆井和建材等行業(yè)。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，以馬鈴薯淀粉為原料，制成各類型的變性淀粉和淀粉深加工產(chǎn)品，改變原淀粉的性能，使馬鈴薯淀粉用途更加廣泛，不但提高馬鈴薯淀粉的價格，而且各種新產(chǎn)品的性質(zhì)更適于工業(yè)生產(chǎn)的需要。因此，分析馬鈴薯淀粉加工的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，對于推進馬鈴薯產(chǎn)業(yè)開發(fā)具有十分重要的理論和現(xiàn)實意義。

利用文獻計量學方法分析預測學科發(fā)展態(tài)勢，已成為各學科領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢分析的方法[2-5]。王勇等人[6]對1985—2014年申請的馬鈴薯深加工技術(shù)專利狀況進行分析，從文獻計量學的角度研究了近20年來國內(nèi)馬鈴薯深加工發(fā)明專利的基本現(xiàn)狀、發(fā)明人、申請人及技術(shù)領(lǐng)域分析等，揭示了國內(nèi)馬鈴薯深加工發(fā)展的特點和趨勢，反映了馬鈴薯深加工研究的熱點。劉玲玲[7]以國家知識產(chǎn)權(quán)局政府網(wǎng)站專利檢索平臺和中外專利數(shù)據(jù)庫服務(wù)平臺兩大專利數(shù)據(jù)庫對馬鈴薯淀粉加工專利基本發(fā)展狀況進行了分析，從而為國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者提供參考，促進學科可持續(xù)發(fā)展。馬鈴薯淀粉工業(yè)作為我國迅速發(fā)展的學科，目前尚缺乏近幾年全球馬鈴薯淀粉研究領(lǐng)域總體發(fā)展態(tài)勢的相關(guān)研究。我國在馬鈴薯淀粉研究總體規(guī)模上雖然處于世界領(lǐng)先地位，但是馬鈴薯淀粉技術(shù)水平還應(yīng)有待提升。利用Web of Science為平臺，對2000—2016年ISI Web of Knowledge（SCI-E）數(shù)據(jù)庫中收錄的馬鈴薯淀粉加工研究論文進行分析，采用分析工具為TI和TDA，以期從文獻計量學的角度揭示世界馬鈴薯淀粉加工研究和相關(guān)技術(shù)研發(fā)的概況、特征及發(fā)展趨勢，反映國際馬鈴薯淀粉加工領(lǐng)域前沿熱點和研究重點，為相關(guān)科研人員更好地開展研究和科技管理部門科學決策提供情報支撐，旨在加強今后馬鈴薯淀粉加工技術(shù)的研究。

1 馬鈴薯淀粉加工技術(shù)領(lǐng)域論文分析

以“potato”“potato starch”等關(guān)鍵詞在SCI-E數(shù)據(jù)庫中進行檢索分析，通過數(shù)據(jù)篩選，得到有效數(shù)據(jù)3 552條。此次分析利用的數(shù)據(jù)挖掘和可視化工具是美國Thomson公司開發(fā)的分析工具TDA（Thomson data analyzer）和中國科學院國家科學圖書館&北京理工大學共同開發(fā)的戰(zhàn)略情報分析平臺，具體分析了SCI論文年度發(fā)文趨勢、重要發(fā)文國家和機構(gòu)，以及研究主題和被引頻次，揭示了馬鈴薯淀粉加工的發(fā)展態(tài)勢、研究熱點，為確定研究戰(zhàn)略和發(fā)展方向提供有價值的參考依據(jù)[8]。

1.1 全球馬鈴薯淀粉加工技術(shù)發(fā)文量年度變化趨勢分析

2000—2016年馬鈴薯淀粉加工研究SCI論文發(fā)文量年度變化趨勢見圖1。

圖12000 —2016年馬鈴薯淀粉加工研究SCI論文發(fā)文量年度變化趨勢

由圖1可知，全球馬鈴薯淀粉加工的發(fā)文量總體呈現(xiàn)增長趨勢，2000—2007年，全球發(fā)文增長趨勢較為平緩；2007年以后開始有了明顯增長趨勢，說明馬鈴薯淀粉研究開始得到重視。從2000—2015年，發(fā)文量增長了2.5倍，由此反應(yīng)出馬鈴薯淀粉研究在國際上呈持續(xù)發(fā)展態(tài)勢。

1.2 重點國家發(fā)文情況分析

發(fā)文量在一定程度上代表了各國在某個領(lǐng)域研究的活躍程度。

各國發(fā)文量統(tǒng)計分析見圖2。

圖2 各國發(fā)文量統(tǒng)計分析

由圖2可知，Top 10國家依次為中國、波蘭、美國、印度、日本、韓國、加拿大、巴西、法國、德國。我國關(guān)于馬鈴薯淀粉深加工發(fā)文量在各國中遙遙領(lǐng)先，高達500篇左右，約占總發(fā)文總量的14%，由此說明我國在馬鈴薯淀粉加工技術(shù)領(lǐng)域占有一席之地。

Top 5國家發(fā)文量年度變化趨勢見圖3。

圖3 Top 5國家發(fā)文量年度變化趨勢

由圖3可知，在2000—2005年以中國和印度為代表的發(fā)展中國家馬鈴薯淀粉加工技術(shù)發(fā)文數(shù)量很少，表明該時期馬鈴薯淀粉加工未受重視，研究技術(shù)還很薄弱；從發(fā)文量上來看，在此期間該技術(shù)則以美國、日本等發(fā)達國家為主。到2007年以后，中國和印度的論文發(fā)文量增長趨勢非常明顯，明顯超出其他國家，且中國發(fā)文量躍居世界第1位。由此可見，我國在馬鈴薯淀粉加工領(lǐng)域研究發(fā)文量占有較大優(yōu)勢，研究較為活躍，中國馬鈴薯淀粉發(fā)文量突增主要原因是我國馬鈴薯種植產(chǎn)量在2000年初期已躍居世界前列，且該時期我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)進行戰(zhàn)略性調(diào)整，要求大力發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益、增加農(nóng)民收入，因此馬鈴薯加工產(chǎn)業(yè)成為我國為數(shù)不多、在國際上具有優(yōu)勢的競爭產(chǎn)業(yè)。因此，我國在該時期將馬鈴薯產(chǎn)業(yè)作為重點鼓勵發(fā)展的行業(yè)，原國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委和農(nóng)業(yè)部聯(lián)合發(fā)布的《全國食品工業(yè)“十五”發(fā)展規(guī)劃》關(guān)于食品工業(yè)發(fā)展的重點及主要方向中指出：“要積極發(fā)展馬鈴薯加工業(yè)，重點發(fā)展馬鈴薯全粉、淀粉、專用淀粉和變性淀粉……到‘十五’末，建立起馬鈴薯全粉及加工品、淀粉、專用淀粉、馬鈴薯方便食品等產(chǎn)品體系，使馬鈴薯加工業(yè)成為中西部地區(qū)一個新的經(jīng)濟增長點。”在各項政策及科研經(jīng)費大力支持下，推動了我國馬鈴薯淀粉研究和產(chǎn)業(yè)化的整體水平，也促進了我國在該領(lǐng)域發(fā)文量的大幅提升。

1.3 國際重要機構(gòu)發(fā)文量分析

采用TDA軟件進行清洗和分析。

Top 20機構(gòu)發(fā)文量年度變化趨勢見圖4。

圖4 Top 20機構(gòu)發(fā)文量年度變化趨勢

從圖4可以看出，研究國際馬鈴薯淀粉加工發(fā)文量TOP 20主要機構(gòu)有加拿大農(nóng)業(yè)部（AAFC）、中國農(nóng)業(yè)大學、法國農(nóng)業(yè)科學研究院（INRA）、波蘭雅蓋隆大學、江南大學、韓國大學等。根據(jù)氣泡大小可以看出，近幾年關(guān)注馬鈴薯淀粉的機構(gòu)主要是加拿大農(nóng)業(yè)部、江南大學、華南理工大學、波蘭農(nóng)業(yè)大學、加拿大貴湖大學、澳大利亞昆士蘭大學、荷蘭瓦格寧根大學。由圖4可以看出，我國江南大學和華南理工大學從2008年開始才涉足馬鈴薯淀粉的加工研究，在近2年出現(xiàn)井噴式增長，對我國2所大學馬鈴薯淀粉的研究領(lǐng)域進行了分類，馬鈴薯淀粉主要圍繞在變性淀粉的生產(chǎn)基礎(chǔ)研究為主，如濕熱處理、脈沖電場、交聯(lián)、接枝等生產(chǎn)變性淀粉，以及利用馬鈴薯淀粉生產(chǎn)高分子材料等。

1.4 研究主題分析

1.4.1 研究領(lǐng)域分析

對2000—2016年發(fā)表文章涉及的領(lǐng)域進行歸類，結(jié)果顯示近16年馬鈴薯淀粉研究領(lǐng)域排名前5位的主要分布在Food Science Technology（食品科學）、Chemistry Applied（化學應(yīng)用）、Ploymer Science（聚合物）、Agriculture（農(nóng)業(yè)）、Engineering（工程）領(lǐng)域，其中以食品科學研究領(lǐng)域發(fā)文量最多，達1 693篇，占總發(fā)文量43.8%；其次是化學應(yīng)用，發(fā)文量1 452篇，占總發(fā)文量37.6%；排在第3位聚合物研究（766篇），占總發(fā)文量19.9%；第4位是農(nóng)業(yè)（393篇），占10.2%；第5位是工程（334篇），占8.7%。除以上研究外，還涉及生物化學、分子生物學、材料科學、植物科學、環(huán)境科學等100多個相關(guān)學科。

1.4.2 基于關(guān)鍵詞的研究主題分析

通過對馬鈴薯淀粉關(guān)鍵詞進行統(tǒng)計分析，從而了解馬鈴薯淀粉研究領(lǐng)域的熱點，把握研究發(fā)展方向。對TDA軟件頻次最高的100個關(guān)鍵詞進行合并、歸類統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)近15年馬鈴薯淀粉研究主要集中在以下方面：①馬鈴薯變性淀粉性質(zhì)研究，涉及最為廣泛的是通過濕熱處理（Heat-moisture treatment）、擠壓處理（Extrusion）、輻射（Diffraction）、酸處理（Acid treated）、氧化等處理方法對馬鈴薯淀粉糊化（Gelatinization）、回生（Retrogradation）、流變性（Rheology）、熱性能（Thermal properties）、結(jié)構(gòu)（Structure）等性質(zhì)的影響。Wang C等人[9]用光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）和差示掃描量熱法（DSC），研究比較了辛烯基琥珀酸酐改性后的淀粉和原馬鈴薯淀粉顆粒、結(jié)構(gòu)及流變性，表明改性后的淀粉具有更好性能。Kristiawan M等人[10]動態(tài)力學分析方法，研究了溫度和水分含量對擠壓態(tài)非晶馬鈴薯淀粉線性黏彈行為的影響，結(jié)果表明馬鈴薯淀粉在很寬范圍內(nèi)的熱機械條件下黏彈性仍具線性。Zhou Fengchao等人[11]研究不同濃度次氯酸鈉氧化后馬鈴薯變性淀粉形態(tài)、理化、結(jié)晶度、糊化、凝膠質(zhì)地和消化性能，結(jié)果表明隨著次氯酸鈉濃度的增加，馬鈴薯淀粉的羰基含量、羧基含量、溶解度和糊化溫度均增加，而馬鈴薯淀粉膨脹力、分解力、峰值和最終黏度均下降，經(jīng)氧化后慢性消化淀粉和抗性淀粉含量增加而快速消化淀粉含量下降。總之，氧化后的馬鈴薯淀粉性能得到明顯改善。②馬鈴薯變性淀粉的研究及應(yīng)用，其中抗性淀粉（Resistant starch）、直鏈淀粉（Amylose）、乙酰化淀粉（Acetylation）、氧化淀粉（Oxidation）、交聯(lián)淀粉（Cross-linker）等。Ulbrich Marco等人[12]研究了水解溫度對酸解馬鈴薯淀粉性能的影響，研究中將水解溫度分別設(shè)置2，25，50℃，結(jié)果表明在不同溫度下水解，淀粉性能差異顯著。當水解溫度為50℃時，淀粉性能達到最佳狀態(tài)。Hong Jing等人[13]研究用脈沖電場制備馬鈴薯乙酰化淀粉，結(jié)果表明脈沖電池可以在短時間內(nèi)制備高取代度的乙酰化淀粉，該方法具有潛在應(yīng)用價值。③馬鈴薯淀粉高分子材料研究與應(yīng)用，其中主要研究淀粉可降解性（Biodegradability of starch）、淀粉膜（Film）、接枝共聚（Graft copolymerization）等。Oleyaei等人[14]用蒙脫土和TiO2制備馬鈴薯納米復合膜，通過傅里葉變換紅外（FTIR）光譜證實膜的抗拉強度、斷裂伸長率、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點都增強。Wang Liqiang等人[15]研究添加丙酸鈣和桂皮醛對馬鈴薯淀粉膜機械性能和抗菌性能的影響，結(jié)果表明丙酸鈣和肉桂醛對膜的力學性能有顯著提高，增加水蒸氣透過率和水的溶解度，降低復合膜的透光率且對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌有明顯的抑制作用。④另外還有涉及少部分的馬鈴薯淀粉糖化及發(fā)酵，主要是多糖（Polysaccharides）、糖化酶（Glucoamylase）、乳酸發(fā)酵（Lactic acid fermentation）等。Bhatia S K等人[16]研究用兩步法發(fā)酵生產(chǎn)黃原膠，第1步用枯草芽孢桿菌水解馬鈴薯淀粉生成還原糖，第2步用水解馬鈴薯淀粉提取物作為碳源，以黃單胞菌XC.6生物合成黃原膠，其方法比直接用馬鈴薯淀粉發(fā)酵生產(chǎn)黃原膠產(chǎn)量提高2.8倍。

1.4.3 主要國家研究主題分析

通過對馬鈴薯淀粉主要研究國家的關(guān)鍵詞進行分類統(tǒng)計，從而了解各國馬鈴薯淀粉研究熱點，掌握各國馬鈴薯淀粉研究發(fā)展方向。運用TDA軟件對馬鈴薯淀粉關(guān)鍵詞和國家進行合并、歸類。我國的核心機構(gòu)主要是華南理工大學、江南大學和天津大學等，近期研究主題主要圍繞：①馬鈴薯淀粉經(jīng)變性后性質(zhì)研究，如理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、糊化等特性，Xie Yaoyu等人[17]研究了重復回生處理對蠟質(zhì)馬鈴薯淀粉結(jié)構(gòu)特性和體外消化率的影響，研究表明蠟質(zhì)馬鈴薯淀粉經(jīng)不同重復次數(shù)的回生處理其結(jié)構(gòu)變化對消化率有顯著影響。Xie Yanli等人[18]研究微波處理馬鈴薯淀粉，改善淀粉凝膠理化性質(zhì)。②馬鈴薯變性淀粉生成及應(yīng)用研究，如水熱處理、抗性淀粉、擠壓、χ-輻射等方面。Zhang Bing等人[19]研究馬鈴薯羧甲基淀粉的合成方法，并對其在染料印刷應(yīng)用進行評估，結(jié)果表明該方法成本低、環(huán)保性好，在活性染料印花中有廣泛的應(yīng)用前景。Ruan Hui等人[20]研究了馬鈴薯淀粉辛基琥珀酸淀粉酯的制備和對影響反應(yīng)的主要因素進行了系統(tǒng)研究，結(jié)果表明反應(yīng)體系適宜參數(shù)為淀粉漿料質(zhì)量分數(shù)35%，反應(yīng)時間3 h，反應(yīng)體系pH值8，反應(yīng)溫度35℃，辛基琥珀酸酐（OSA）的量3%，OSA稀釋倍數(shù)5。從我國研究機構(gòu)分布來看，主要以高校馬鈴薯變性淀粉理化性質(zhì)研究為主，淀粉應(yīng)用方面發(fā)文量較少。

波蘭的核心機構(gòu)主要是克拉科夫農(nóng)業(yè)大學、波蘭科學院、雅蓋隆大學等，近期研究主題主要圍繞：①馬鈴薯變性淀粉性質(zhì)研究，如力學、流變學等特性，Gumul Dorota等人[21]比較研究了氧化、擠壓、氧化-擠出復合變性3種改性淀粉中直鏈淀粉和非多糖成分含量、羧基量、分子量分布、糊化和流變學性質(zhì)，結(jié)果表明3種變性方法導致馬鈴薯淀粉中的灰分的增加，直鏈淀粉含量下降、黏度降低、對剪切力敏感度增加；氧化淀粉非碳水化合物含量最低、氧化淀粉磷含量減少，擠壓淀粉磷含量增加；氧化淀粉的水結(jié)合力和溶解度與天然淀粉相比略有不同，而擠壓淀粉與原淀粉有明顯差異；復合改性后分子質(zhì)量變化最大，擠出淀粉含量最低。②馬鈴薯變性淀粉研究，如γ-輻射、氧化淀粉、乙酰化淀粉等方面。

美國的核心機構(gòu)主要是美國農(nóng)業(yè)部、普渡大學、愛荷華州立大學等，近期研究中馬鈴薯變性淀粉性質(zhì)研究并不是熱點，研究主題主要圍繞馬鈴薯變性淀粉生成及應(yīng)用研究，如馬鈴薯直鏈和支鏈淀粉生產(chǎn)、擠壓、抗性淀粉、馬鈴薯淀粉生物降解等方面。Kim Jongyea等人[22]研究在溫和酸性條件下濕熱處理（pH值5.0～6.5，濕度15%～25%，120℃處理3 h）馬鈴薯淀粉，變性后的馬鈴薯淀粉糊化時間延遲、黏度降低、熱穩(wěn)定性增加，結(jié)果表明微酸性環(huán)境可縮短馬鈴薯淀粉變性的時間及降低淀粉消化率。Schwall G P等人[23]通過遺傳修飾生產(chǎn)抑制2個異構(gòu)體生產(chǎn)高直鏈的馬鈴薯淀粉，其直鏈淀粉含量高，含磷量是原馬鈴薯淀粉的5倍，為食品和工業(yè)應(yīng)用提供了新的性能產(chǎn)品。

印度的核心機構(gòu)主要是古魯那納克開發(fā)大學、分塊莖作物研究所、安德拉邦大學等，近期研究主題主要以馬鈴薯淀粉性質(zhì)研究為主，如馬鈴薯淀粉理化性質(zhì)、形態(tài)學、糊化性質(zhì)等；馬鈴薯變性淀粉研究，如熱處理、直鏈淀粉、擠壓、乙酰化。

日本的核心機構(gòu)主要是北海道國家農(nóng)業(yè)研究中心、帶広畜產(chǎn)大學、大阪城市大學等，近期研究主題主要圍繞：①馬鈴薯淀粉性質(zhì)研究，如糊化、回生、磷含量等，其中馬鈴薯淀粉磷含量研究是其他國家從未涉及的研究領(lǐng)域。②馬鈴薯變性淀粉研究，如水熱處理、直鏈淀粉等方面。③馬鈴薯淀粉發(fā)酵研究，如淀粉發(fā)酵生產(chǎn)丁醇、丙酮等化工產(chǎn)品，這也是日本研究一特色。

從Top 5國家主題詞分析，馬鈴薯淀粉的研究熱點主要是圍繞在變性淀粉的性質(zhì)研究、變性淀粉產(chǎn)品制備以及高分子化合物這3個方面。從研究主題詞分布來看，各國之間研究方向基本相同，我國發(fā)文量雖然排名第一，從表面上看研究隊伍很壯大，但是馬鈴薯淀粉的應(yīng)用卻與其懸殊；像歐美等發(fā)達國家，如醫(yī)用淀粉、黏合劑的研究早在20世紀初期都已形成產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)業(yè)帶動技術(shù)發(fā)展，研究實力遠遠超出我國；而日本由于馬鈴薯不是他們的主要農(nóng)作物，因此馬鈴薯淀粉加工研究相比歐美國家要遜色。

1.4.4 主要研究機構(gòu)主題分析

國際重要研究機構(gòu)主題分析見表1。

表1對比分析了發(fā)文量最多的前7家機構(gòu)研究主題。加拿大農(nóng)業(yè)部（AAFC）近期研究的熱點是有關(guān)馬鈴薯植物生長、代謝和馬鈴薯淀粉產(chǎn)品，如抗性淀粉等；中國農(nóng)業(yè)大學近期研究的熱點是直鏈淀粉的提取、糊化淀粉及馬鈴薯塊莖根基研究；印度阿姆利澤納克大學近期的研究主題主要是辛烯基琥珀酸淀粉、X-射線物理變性等；法國生物農(nóng)業(yè)科學研究院近期研究的主題主要是擠壓淀粉、酸水解淀粉、生物材料、生物納米材料、馬鈴薯淀粉顆粒研究、X-射線、淀粉磷酸化；波蘭雅蓋隆大學近期研究的主題主要是化學改性、淀粉磷酸化、X-射線衍射；江南大學近期研究的主題主要是熱性能、冷凍處理、支鏈淀粉、淀粉納米晶、蠟質(zhì)馬鈴薯淀粉、檸檬酸、熱濕處理、高直鏈淀粉、次氯酸鹽氧化法、微波加熱、改性淀粉；韓國大學近期研究的主題主要是乙酰化淀粉、交聯(lián)、雙重改性、羥丙基化淀粉；另外，針對我國華南理工大學近期研究的主題進行了分析，主要是慢消化淀粉、水熱處理、辛烯基琥珀酸淀粉、直鏈淀粉、擠出型淀粉、熱塑性淀粉、X-射線。由此可見，國際上馬鈴薯淀粉重要研究機構(gòu)研究熱點主要是圍繞馬鈴薯變性淀粉的研究，我國馬鈴薯淀粉研究起步較晚，雖然中國農(nóng)業(yè)大學、江南大學和華南理工等發(fā)文量躋身于國際前列，但是技術(shù)積累較少，與其他發(fā)達國家研究機構(gòu)相比還是有所差距。

1.5 被引頻次分析

論文被引頻次國家排名見圖5，被引頻次Top 5國家發(fā)文主題詞見表2。

表1 國際重要研究機構(gòu)主題分析

圖5 論文被引頻次國家排名

表2 被引頻次Top 5國家發(fā)文主題詞

排名前5位的國家依次為美國、法國、英國、日本、印度，我國發(fā)文量雖排名世界第一，但文章被引頻次僅為7篇，其中4篇分別于美國普渡大學、荷蘭瓦格寧根大學、加拿大農(nóng)業(yè)與農(nóng)產(chǎn)食品部及香港大學合作發(fā)文。由此可見，我國馬鈴薯淀粉研究技術(shù)雖然形成了較大的規(guī)模，但是整體研究水平仍有較大提升空間，在馬鈴薯淀粉深加工領(lǐng)域形成較強的規(guī)模仍需要更大努力。

被引頻次Top 10文章主題詞見表3。

表3 被引頻次Top 10文章主題詞

由表3可知，其中被引頻次排名前2位的文章是來自法國的格勒諾布爾大學Angles M N和韓國釜山國立大學Antal M J等人[24-25]發(fā)表的利用熱塑性淀粉生產(chǎn)納米復合材料，被引頻次之高主要是由于高分子材料是利用淀粉生產(chǎn)的高附加值產(chǎn)品，是國際上研究的一大熱點；其余8篇文章主要圍繞在濕熱法處理淀粉工藝對淀粉性質(zhì)的影響[26]、化學變性如接枝聚合[27-28]及利用淀粉發(fā)酵產(chǎn)氫[29]等。由此說明，我國在淀粉接枝聚合研究方面實力在國際上處于較為領(lǐng)先的地位。從文獻涉及領(lǐng)域分析，被引頻次Top 10文章中，除1篇屬于生物工程發(fā)酵外，其余全部屬于高分子聚合物領(lǐng)域。由此說明，馬鈴薯淀粉的研究趨勢應(yīng)主要以附加值高的高分子聚合物方向發(fā)展。

2 討論及我國馬鈴薯淀粉加工發(fā)展建議

2.1 結(jié)論與討論

近15年，馬鈴薯淀粉加工研究論文數(shù)量逐年增加，其中以我國為代表的發(fā)展中國家在2000年初期馬鈴薯淀粉深加工論文發(fā)文量很少，在近10年論文數(shù)量出現(xiàn)井噴，目前發(fā)文量處于全球第1位，發(fā)展態(tài)勢強勁，其中以華南理工大學和江南大學為代表的研究機構(gòu)，已躋身于國際重點研究機構(gòu)Top 10排名行列，論文發(fā)表數(shù)量占全國的35%，表明我國在大力扶持農(nóng)產(chǎn)品深加工政策下，馬鈴薯淀粉加工研究領(lǐng)域發(fā)展迅速，有助于推動我國馬鈴薯主糧化及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)進程。

通過對馬鈴薯深加工技術(shù)分析，由于馬鈴薯淀粉顆粒大、黏度高、易轉(zhuǎn)化等特殊性質(zhì)，馬鈴薯淀粉深加工技術(shù)主要以變性淀粉制備及應(yīng)用為主。就馬鈴薯產(chǎn)業(yè)目前加工效益來看，加工粉條一般升值率為15%，加工淀粉升值率為30%，而加工變性淀粉升值率為400%，加工薯條等快餐升值率高達550%，加工吸水樹脂等材料深加工品種升值率竟達880%[30]。近年來，以改性馬鈴薯淀粉為基質(zhì)合成可降解的復合材料是國際上研究的熱點，但這些產(chǎn)品在我國尚處于起步階段。

我國在馬鈴薯淀粉加工領(lǐng)域發(fā)文量雖排名第一，且研究領(lǐng)域涉及面較廣，但研究技術(shù)相對落后，低水平重復研究現(xiàn)象嚴重，論文被引頻次低；從論文主題詞來看也缺少創(chuàng)新性，需引進發(fā)達國家先進技術(shù)，提升研究創(chuàng)新能力；從目前馬鈴薯淀粉產(chǎn)品來看國內(nèi)主要以初級產(chǎn)品為主，加工品種單一，產(chǎn)業(yè)鏈條短，這主要是由于我國馬鈴薯淀粉加工技術(shù)以高校基礎(chǔ)理論研究為主，對工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)的研究涉及較少，產(chǎn)品更新與應(yīng)用技術(shù)無人問津[31]。

2.2 我國馬鈴薯淀粉加工發(fā)展建議

馬鈴薯淀粉性能好但使用率低，首先應(yīng)大力提升對馬鈴薯淀粉的認識及宣傳工作，馬鈴薯淀粉應(yīng)根據(jù)其特性進行發(fā)展規(guī)劃。在發(fā)酵行業(yè)，主要利用淀粉中的碳源，對其理化性質(zhì)并無過多要求，主要使用的是低價格的玉米淀粉，因此馬鈴薯淀粉在發(fā)酵行業(yè)中應(yīng)用不占優(yōu)勢。在食品行業(yè)，我國大多數(shù)生產(chǎn)廠家使用廉價的玉米淀粉、木薯淀粉等以次充好，為提高黏度、白度，又違規(guī)添加非食品添加劑、強氧化劑等，造成食品安全隱患層出不窮。另外，我國馬鈴薯淀粉應(yīng)用主要以食品為主，與美國馬鈴薯淀粉及其深加工產(chǎn)品的用途和分配相比，我國馬鈴薯變性淀粉的應(yīng)用范圍仍然十分有限，沒有真正體現(xiàn)出馬鈴薯淀粉在化學、物理性能上明顯優(yōu)于玉米、小麥等淀粉特殊功能，因此導致馬鈴薯淀粉的大量積壓，今后應(yīng)做好宣傳及普及教育工作，提升馬鈴薯淀粉的使用率。

其次，我國馬鈴薯淀粉產(chǎn)量雖排名世界前列，但由于技術(shù)水平不高，導致國內(nèi)馬鈴薯淀粉產(chǎn)品過剩、銷路不暢，而且從國外進口的高品質(zhì)馬鈴薯淀粉滿足不了各種工業(yè)的需求，因此我國淀粉工作者應(yīng)重視馬鈴薯淀粉技術(shù)的研究，在技術(shù)研究方面應(yīng)大力開發(fā)新產(chǎn)品及應(yīng)用技術(shù)、提升技術(shù)創(chuàng)新性，縮小國內(nèi)馬鈴薯淀粉與世界先進水平的差距，提高馬鈴薯淀粉產(chǎn)品附加值。從數(shù)據(jù)分析來看，以馬鈴薯淀粉為原料開發(fā)的新材料、醫(yī)用輔料、黏合劑及膳食纖維是今后馬鈴薯淀粉研究的發(fā)展方向，應(yīng)引進先進生產(chǎn)工藝，注重產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)，才能使馬鈴薯淀粉取得良性發(fā)展，進一步推動馬鈴薯產(chǎn)業(yè)。

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Analysis of Development of Situation of Potato Starch Deep-processing Technology Based on SCI Database

DENG Yuan1，MAO Yong1，LI Fei1，ZHANG Meili1，WANG Yan1，*QI Fan2
（1.Shaanxi Institute of Microbiology，Xi'an，Shaanxi 710043，China；2.Shaanxi Academy of Sciences，Xi'an，Shaanxi 710043，China）

The paper uses SCI database to analysis potato starch deep-processing technology from the countries，institutions，distribution etc.From the dcience data to reveals the trend of potato starch processing technology，characteristics and development.In order to reflect the research fronts and emphasis of potato starch processing,and puts forward related suggestions.So it can provide some references for the future research and development for potato starch processing.

potato starch；deep-processing technology；trend study；statistical analysis

S532

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.06.020

1671-9646（2017）06a-0062-07

2017-05-05

陜西省科學院科技情報分析與戰(zhàn)略研究平臺建設(shè)專項（陜西省科學院2016增2）。

鄧媛（1981—），女，碩士，副研究員，研究方向為淀粉深加工。

*通訊作者：齊凡（1964—），女，本科，副研究員，研究方向為生物技術(shù)。