基于文献计量分析我国抑制油炸食品中丙烯酰胺的研究进展与发展趋势

罗金欢　刘晓庚　周瑞敏　王子建

[摘要]为把握好我国抑制油炸食品中丙烯酰胺（AM）的研究现状与发展趋势，了解其研究热点和未来研究方向，使我国油炸食品更加安全。用文献计量方法对中国知网数据库（CNKI）分别按文献年度分布、基金来源、关键词、载文主题、载文核心期刊等指标进行检索、统计和知识图谱等分析，共查得文献392篇、专利36项，所得我国抑制油炸食品中AM的研究现状、热点和发展趋势是（1）研究论文数目逐年增长，年增长率为23%～50%，但占食品类文献总数偏少，仅3.4%～16.3%，形成了抑制AM生成及AM分析等稳定的研究方向;（2）当前的研究热点主要为降低热加工食品AM和油炸食品中AM含量的研究;（3）相比较国外AM抑制方法，除原料、产品的配方工艺方面外，还在抑制剂和生产设备上也领先;（4）国内抑制油炸食品中AM技术研究正从传统方法转向更经济高效安全的生物黄酮为添加剂创新方式。我国抑制AM研究已处稳健发展阶段，其相关性技术的智能化和网络物联化的设备及其配套技术等还有巨大发展空间，也是未来研究的方向。

[关键词]油炸食品;丙烯酰胺;文献计量;形成机理;控制技术;发展趋势

中图分类号：TS207.3 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.201909

1 引言

食品中丙烯酰胺（AM）主要是还原糖和天冬酰胺，在高于120℃下经Maillard反应[1]，生成中间物Schiff 碱再经重排脱水脱氨Strecker降解形成丙烯酰胺[2]。文章主要讨论在热加工前经过适当的预处理以降低丙烯酰胺前体物含量达到抑制AM，目前其方法主要有（1）热烫法：通过热力作用使食品原料或加工过程的还原糖和天冬酰胺等AM前体物得到有效降低，且降低率较高，但对食品组织结构的完整性有负面影响[3];（2）化学试剂法：通过有机酸降低pH值，使AM前体物天冬酰胺的氨基产生质子化而避免了其发生Maillard反应形成AM，有机酸添加浓度应严格控制，否则会产生不良影响[4];（3）生物法：通过酵母、天冬酰胺酶等酶类降低AM的前体物以降低食品中AM，不仅综合了化学试剂法和热烫法优点，且避免了其缺陷，还能提高产品的最终感官体验[5]。

1994年，国际癌症研究机构（IARC）己将AM列为2A组“人类可能的致癌物”[6]。动物试验的结果表明，AM不仅会损伤机体的神经系统（使周围神经发生退行性病变，促使神经细胞发生水肿，导致细胞死亡[7-8]）、生殖系统（诱导生殖器官鞘膜发生病理变化[9]）、遗传基因（能引起哺乳动物体细胞和生殖细胞的基因突变和染色体异常[10-11]），还存在致癌性[12]。虽然AM对人体的致癌性尚未明确，但是AM对动物的致癌性已确认无疑，为防患于未然而开展抑制油炸或热加工食品中AM的文献计量分析工作的目的就是最大限度地降低AM对健康危害的风险奠定基础，让美食更安全地造福人类。

2 文献计量

2.1 研究方法

选用中国知网数据库（CNKI）检索1901年1月1日—2018年6月30日有关降低食品中AM含量的文献，在高级检索下选择“基础科学”“工程科技Ⅰ、Ⅱ”“农业科技”“医疗卫生科技”“信息科技”和“经济与管理科学”7个子库，以主题名为“油炸食品丙烯酰胺”或含“降低丙烯酰胺”匹配“模糊”检索方式，共检索得文献392篇文献资料;在中国专利数据库中以“油炸食品丙烯酰胺”或含“降低丙烯酰胺”为专利名称匹配“模糊”检索方式检索1901年1月1日—2018年6月30日（申请日期）所有专利，共检得36项，且全为发明专利。

2.2 載文文献的分析

2.2.1 年度分布分析

检索结果见表1、图1，分析可知：我国抑制油炸食品中AM的研究文献，按四阶段法[13]的分类方法可将其发展大致可分为四个阶段：

（1）朦胧孕育期：1901年至2000年。文献仅3篇，占0.76%，载文量甚少且发展缓慢。“丙烯酰胺”最先在《精细化工信息》报道的微生物法提高AM产量[14]中出现。

（2）茁壮成长期：2000—2005年。载文量较以往有极大提升且增长较快，载文量激增至29篇（占7.40%），特别是在降低快餐食品中AM的研究取得了突破性进展。

（3）快速发展期：2006—2011年。载文量猛增至149篇，占38.01%，且研究深度和广度均不断拓展、质量显著提高，成果丰硕。

（4）稳健成熟期：2012—2018年。载文量增至211篇，占53.83%，其研究深度和广度均进一步扩展，特别是规范化应用工艺技术更加成熟完善，成效斐然，真正迈入了稳健发展阶段，为我国食品工业健康发展奠定了坚实基础。

2.2.2 基金来源分析

我国从1984—2017年间共资助抑制油炸食品中AM研究项目共24种，76项，见表2。其中国家级项目有6种，资助项目达50项，占65.79%，而国家自然科学基金有35项，占33.07%，居首位，其主要资助领域为轻工业与医学卫生;省级项目9种，共14项，占18.42%，以广东省自然科学基金4项，占28.57%，为榜首，其主要资助AM的形成机理及抑制方法研究;其他级别的项目9种，也有12项，占15.79%。这充分表明我国各级政府和组织都高度重视食品安全研究，即使像油炸食品这类占食品产量和效益份额均不大的小众食品，投入也十分可观，特别是有基础科学研究标杆之称的自然科学基金项目，占全部资助项目的60.53%，且把食品中AM的检验列为我国“十五”规划“食品安全关键技术”国家重大科技专项课题[15]。这也从侧面表明我国不仅重视高端科技的研发，同样关注关系民生的食品安全的基础性研究。这也是我国食品工业不仅将要赶上世界先进水平，还会引领世界的根基所在。

2.2.3 关键词分析

经统计国内控制油炸食品中AM含量的研究技术文献中的高频关键词，除去“丙烯酰胺”“油炸食品丙烯酰胺”“抑制丙烯酰胺”等非实质性关键词，合并“热加工食品”“薯片”“薯条”等相似关键词，所得高频关键词的频次见表3。据表3可知，我国抑制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种类等方面。其中以油炸薯片最为集中，研究旨在提升其健康系数，促进油炸食品甚至热加工食品的加工工艺发展和推动我国食品加工工艺不断向更健康的生产方式创新，消除大众认为油炸食品不健康的疑虑，创建一个更加健康、安全的食品市场。

2.2.4 载文主题分析

载文主题统计结果见图2。据图2可知，目前国内抑制油炸食品中AM含量技术的研究热点在于抑制AM实验预处理方法的探讨、对实验预处理优化方案的不断探索、不同的预处理方法对AM含量影响的探讨等方面。目前国内的控制油炸食品中AM含量的研究技术主要集中于轻工业手工业、预防医学与卫生学、化学、有机化工、工业经济等领域。在轻工业手工业方面上，抑制AM含量技术的应用降低了油炸性食品中有害物质AM含量[16-17]，使产品更加健康;在预防医学与卫生学领域，抑制AM含量技术降低了食品的毒性，提升了食品本身的营养价值[18]，为建设安全健康食品社会作出贡献。

2.2.5 载文期刊数据分析

载文期刊统计结果显示：刊载过抑制油炸食品中AM文献的期刊有104种。其中载文量前10的期刊，且均为核心刊，见表4，载文67篇，占36.22%，而《食品科学》载文最多为12篇，占6.49%，其内容涵盖轻工业手工业、预防医学与卫生学、内分泌腺及全身性疾病、外科学、中药学、药学、化学、有机化工、石油天然气工业和生物学等领域。这反映出抑制油炸食品AM的载文具有聚散性特征，符合文献信息离散分布规律——Samuel Clement Bradford定律[19]。同时表明：控制油炸食品中AM研究是当前食品科学的研究热点之一且已取得了阶段性进展，值得广大科研人员更加全面和深入地研究。

2.2.6 被引分析

统计结果显示：被引50次及以上有5篇，占1.28%，张根义等的“热加工食品中丙烯酰胺的形成机理和风险分析”[20]被引70次，居首位，其次是丁伟等的“丙烯酰胺类聚合物合成及性能研究”[21]被引56次，欧仕益等“几种添加剂对油炸薯片中丙烯酰胺产生的抑制作用”[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%，其中大多数是被引为1或2。由于被引次数的时效性，发表早的文献被引次数在理论上应多于发表晚的文献，但仍无法掩盖文献之间质量相差悬殊的事实。因此，科研人员应兼顾文献的数量及质量，全面提升我国抑制油炸食品中AM研究的水平。

2.2.7 研究机构分析

经统计载文中参与AM研究的机构共有40家，从地域分布看几乎遍布全国所有省和直辖市。从机构性质看其中排名前10的全为高等院校，其中4所为农业院校，综合性大学和理工类院校各3所，见图3。各主要机构的研究特色：发文最多的江南大学（发文11篇，占4.62%），主要是研究控制热加工食品中AM工艺与技术;发文量居其次的湖南农业大学（发文8篇，占3.36%）以研究化学法抑制AM为主;发文量居第三的暨南大学（发文7篇，占2.94%）主要研究AM的形成机理及含量分析。这说明我国高校有强大的科研队伍和雄厚的科研能力，是推动食品工业科技发展的主力军。由此可知，我国抑制油炸食品中AM的研究正不断茁壮发展且逐渐成熟。但也从侧面反映出我国油炸食品企业甚至食品企业大多还处于技术落后、规范小散和效益不高的局面，从而导致企业参与科技创新的能力和水平偏低，要使我国食品加工工艺不断发展创新，就应抓住当前大好形势大力组织自己的研发队伍、加大科技研发投入形成集约化规模化集团化为真正做大做强做好充分的準备。

2.2.8 专利文献分析

经统计国内降低AM技术的专利有36项，见表5，全为发明专利。其行业分布为轻工业手工业33项，占91.67%;工业通用技术及设备3项，占8.33%。从2003年来我国抑制AM技术的专利在轻工业手工业始终占有最大的比值，并始终处于稳健增长阶段;而工业通用技术及设备和生物等行业的相关专利数量增长始终缓慢，仍处于萌芽期。这也从一个侧面反映在抑制AM技术研究方面我国一直是自主创新，且发展较稳健。但实用新型和外观设计专利尚属空白，这既佐证了抑制AM技术研究属于基础研究工作，又反映出研究与实际应用存在脱节，也说明抑制AM的研究并未达到理想，创新发展之路漫长，尚需努力。

3 结束语

综上分析可知：（1）虽然目前已有多种抑制AM的方法，但是由于食品体系的复杂性，涉及食品中的各种营养成分，抑制食品中AM的方法是否会对食品中的营养素带来负面影响、是否会影响食用品质、目前的抑制方法在实际工厂生产中是否真正有效等，这些都是今后需要重点研究的问题。（2）进一步挖掘生物法、化学试剂法和热烫法等的潜力仍是当今创新研究突破点。（3）加强不同地区和国家间的研发合作交流，既是消除各地发展不平衡和水平差异的有效途径，又是快速提升我国整体研发水平和提高国际竞争力的必经之路。（4）走好产学研密切结合与贯通的道路，是我国油炸食品产业，是食品工业提档升级迈向世界先进行列，引领人类大健康的关键所在，也是使我国文献水平既高端又接地气的俱佳选择。（5）将大数据、信息化和智能化等新科技手段与抑制食品中AM研究深度融合，是未来发展主要方向。（6）虽然我国在控制降油炸食品中AM研发上取得了一些成果，但是也要清醒地认识到在高AM含量食品的区域分布及检测AM的膳食暴露水平[23]、AM在人体毒理及代谢和食品中AM的风险评估等均与国外先进水平存在明显差距，这也为我国抑制食品中AM研发提供了更大的发展空间与机遇。把握住千载难逢的机遇，让美食工业得到高品质的发展是食品人的责任担当。

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收稿日期：2019-7-3

基金项目：江苏高校品牌专业建设工程项目（PPZY2015B152）;江苏高校优势学科建设工程项目（2014-2016）;国家重点研发计划项目（2017YFD0400401）;江苏省大学生创新创业训练计划项目（201810410000002XJ）。

作者简介：罗金欢，女，本科，研究方向为食品质量与安全专业。

通信作者：刘晓庚，男，教授，硕士生导师，研究方向为应用化学和食品科学。

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