基于SCI论文的马铃薯淀粉深加工技术发展态势分析摘要：通过SCI论文对马铃薯淀粉深加工技术从国家、机构、技术分布等方面进行分析，以期从科学大数据分析视角揭示马铃薯淀粉加工研究和相关技术研发的概况、特征及发展趋势，反映国际马铃薯淀粉加工领域前沿热点和研究重点，并提出相关建议，为我国马铃薯淀粉深加工产业发展提供参考。
关键词：马铃薯淀粉；深加工技术；趋势研究；统计分析中图分类号：S532文献标志码：Adoi：10.16693/ki.1671-9646马铃薯是重要的粮菜兼用和工业原料作物，由于其耐寒、耐瘠薄、高产稳产、适生性广、营养成分全和产业链长而受到全世界的高度重视[1]。
目前，我国马铃薯产业快速发展，种植面积和鲜薯产量均居世界首位，产业链条逐步拓展，经济效益稳步提升。
2010年，我国马铃薯种植面积与产量分别达到5.2×106hm2和8154×104t，较前几年大幅度增加。
2015年，农业部推进马铃薯产业开发战略的指导意见中提出，将马铃薯作为主粮纳入种植结构调整的重点作物，通过扩大种植面积、推进产业开发、延长产业链、打造价值链，促进一、二、三产业融合发展，助力种植业转型升级，全面提升发展品质。
马铃薯淀粉工业是马铃薯产业化进程中的重要环节，由于我国饮食结构及马铃薯不宜贮藏等特性决定了马铃薯淀粉工业的发展程度，并将直接影响着我国马铃薯产业化的程度。
马铃薯淀粉的特殊分子结构，使其具有增稠、凝膠、黏合、成膜、品质易控制等特性，虽然价格偏高但具有其他植物不可替代的特性，因而被广泛应用于食品、造纸、医药、纺织、化工、石油钻井和建材等行业。
随着科学技术的发展，以马铃薯淀粉为原料，制成各类型的变性淀粉和淀粉深加工产品，改变原淀粉的性能，使马铃薯淀粉用途更加广泛，不但提高马铃薯淀粉的价格，而且各种新产品的性质更适于工业生产的需要。
因此，分析马铃薯淀粉加工的现状及未来发展趋势，对于推进马铃薯产业开发具有十分重要的理论和现实意义。
利用文献计量学方法分析预测学科发展态势，已成为各学科领域发展态势分析的方法[2-5]。
王勇等人[6]对1985—2014年申请的马铃薯深加工技术专利状况进行分析，从文献计量学的角度研究了近20年来国内马铃薯深加工发明专利的基本现状、发明人、申请人及技术领域分析等，揭示了国内马铃薯深加工发展的特点和趋势，反映了马铃薯深加工研究的热点。
刘玲玲[7]以国家知识产权局政府网站专利检索平台和中外专利数据库服务平台两大专利数据库对马铃薯淀粉加工专利基本发展状况进行了分析，从而为国内相关领域学者提供参考，促进学科可持续发展。
马铃薯淀粉工业作为我国迅速发展的学科，目前尚缺乏近几年全球马铃薯淀粉研究领域总体发展态势的相关研究。
我国在马铃薯淀粉研究总体规模上虽然处于世界领先地位，但是马铃薯淀粉技术水平还应有待提升。
利用WebofScience 为平台，对2000—2016年ISIWebofKnowledge（SCI-E）数据库中收录的马铃薯淀粉加工研究论文进行分析，采用分析工具为TI和TDA，以期从文献计量学的角度揭示世界马铃薯淀粉加工研究和相关技术研发的概况、特征及发展趋势，反映国际马铃薯淀粉加工领域前沿热点和研究重点，为相关科研人员更好地开展研究和科技管理部门科学决策提供情报支撑，旨在加强今后马铃薯淀粉加工技术的研究。
1马铃薯淀粉加工技术领域论文分析以“potato”“potatostarch”等关键词在SCI-E数据库中进行检索分析，通过数据筛选，得到有效数据3552条。
此次分析利用的数据挖掘和可视化工具是美国Thomson公司开发的分析工具TDA（Thomsondataanalyzer）和中国科学院国家科学图书馆&北京理工大学共同开发的战略情报分析平台，具体分析了SCI论文年度发文趋势、重要发文国家和机构，以及研究主题和被引频次，揭示了马铃薯淀粉加工的发展态势、研究热点，为确定研究战略和发展方向提供有价值的参考依据[8]。
1.1全球马铃薯淀粉加工技术发文量年度变化趋势分析2000—2016年马铃薯淀粉加工研究SCI论文发文量年度变化趋势见图1。
由图1可知，全球马铃薯淀粉加工的发文量总体呈现增长趋势，2000—2007年，全球发文增长趋势较为平缓；2007年以后开始有了明显增长趋势，说明马铃薯淀粉研究开始得到重视。
从2000—2015年，发文量增长了2.5倍，由此反应出马铃薯淀粉研究在国际上呈持续发展态势。
1.2重点国家发文情况分析发文量在一定程度上代表了各国在某个领域研究的活跃程度。
各国发文量统计分析见图2。
由图2可知，Top10国家依次为中国、波兰、美国、印度、日本、韩国、加拿大、巴西、法国、德国。
我国关于马铃薯淀粉深加工发文量在各国中遥遥领先，高达500篇左右，约占总发文总量的14%，由此说明我国在马铃薯淀粉加工技术领域占有一席之地。
Top5国家发文量年度变化趋势见图3。
由图3可知，在2000—2005年以中国和印度为代表的发展中国家马铃薯淀粉加工技术发文数量很少，表明该时期马铃薯淀粉加工未受重视，研究技术还很薄弱；从发文量上来看，在此期间该技术则以美国、日本等发达国家为主。
到2007年以后，中国和印度的论文发文量增长趋势非常明显，明显超出其他国家，且中国发文量跃居世界第1位。
由此可见，我国在马铃薯淀粉加工领域研究发文量占有较大优势，研究较为活跃，中国马铃薯淀粉发文量突增主要原因是我国马铃薯种植产量在2000年初期已跃居世界前列，且该时期我国传统农业进行战略性调整，要求大力发展农产品加工业、提高农业经济效益、增加农民收入，因此马铃薯加工产业成为我国为数不多、在国际上具有優势的竞争产业。
因此，我国在该时期将马铃薯产业作为重点鼓励发展的行业，原国家计委、国家经贸委和农业部联合发布的《全国食品工业“十五”发展规划》关于食品工业发展的重点及主要方向中指出：“要积极发展马铃薯加工业，重点发展马铃薯全粉、淀粉、专用淀粉和变性淀粉……到‘十五’末，建立起马铃薯全粉及加工品、淀粉、专用淀粉、马铃薯方便食品等产品体系，使马铃薯加工业成为中西部地区一个新的经济增长点。
”在各项政策及科研经费大力支持下，推动了我国马铃薯淀粉研究和产业化的整体水平，也促进了我国在该领域发文量的大幅提升。
1.3国际重要机构发文量分析采用TDA软件进行清洗和分析。
Top20机构发文量年度变化趋势见图4。
从图4可以看出，研究国际马铃薯淀粉加工发文量TOP20主要机构有加拿大农业部（AAFC）、中国农业大学、法国农业科学研究院（INRA）、波兰雅盖隆大学、江南大学、韩国大学等。
根据气泡大小可以看出，近几年关注马铃薯淀粉的机构主要是加拿大农业部、江南大学、华南理工大学、波兰农业大学、加拿大贵湖大学、澳大利亚昆士兰大学、荷兰瓦格宁根大学。
由图4可以看出，我国江南大学和华南理工大学从2008年开始才涉足马铃薯淀粉的加工研究，在近2年出现井喷式增长，对我国2所大学马铃薯淀粉的研究领域进行了分类，马铃薯淀粉主要围绕在变性淀粉的生产基础研究为主，如湿热处理、脉冲电场、交联、接枝等生产变性淀粉，以及利用马铃薯淀粉生产高分子材料等。
1.4研究主题分析1.4.1研究领域分析对2000—2016年发表文章涉及的领域进行归类，结果显示近16年马铃薯淀粉研究领域排名前5位的主要分布在FoodScienceTechnology（食品科学）、ChemistryApplied（化学应用）、PloymerScience（聚合物）、Agriculture（农业）、Engineering（工程）领域，其中以食品科学研究领域发文量最多，达1693篇，占总发文量43.8%；其次是化学应用，发文量1452篇，占总发文量37.6%；排在第3位聚合物研究（766篇），占总发文量19.9%；第4位是农业（393篇），占10.2%；第5位是工程（334篇），占8.7%。
除以上研究外，还涉及生物化学、分子生物学、材料科学、植物科学、环境科学等100多个相关学科。
1.4.2基于关键词的研究主题分析通过对马铃薯淀粉关键词进行统计分析，从而了解马铃薯淀粉研究领域的热点，把握研究发展方向。
对TDA软件频次最高的100个关键词进行合并、归类统计，发现近15年马铃薯淀粉研究主要集中在以下方面：①马铃薯变性淀粉性质研究，涉及最为广泛的是通过湿热处理（Heat-moisturetreatment）、挤压处理（Extrusion）、辐射（Diffraction）、酸处理（Acidtreated）、氧化等处理方法对马铃薯淀粉糊化（Gelatinization）、回生（Retrogradation）、流变性（Rheology）、热性能（Thermalproperties）、结构（Structure）等性质的影响。
WangC等人[9]用光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和差示扫描量热法（DSC），研究比较了辛烯基琥珀酸酐改性后的淀粉和原马铃薯淀粉颗粒、结构及流变性，表明改性后的淀粉具有更好性能。
KristiawanM等人[10]动态力学分析方法，研究了温度和水分含量对挤压态非晶马铃薯淀粉线性黏弹行为的影响，结果表明马铃薯淀粉在很宽范围内的热机械条件下黏弹性仍具线性。
ZhouFengchao等人[11]研究不同浓度次氯酸钠氧化后马铃薯变性淀粉形态、理化、结晶度、糊化、凝胶质地和消化性能，结果表明随着次氯酸钠浓度的增加，马铃薯淀粉的羰基含量、羧基含量、溶解度和糊化温度均增加，而马铃薯淀粉膨胀力、分解力、峰值和最终黏度均下降，经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。
总之，氧化后的马铃薯淀粉性能得到明显改善。
②马铃薯变性淀粉的研究及应用，其中抗性淀粉（Resistantstarch）、直链淀粉（Amylose）、乙酰化淀粉（Acetylation）、氧化淀粉（Oxidation）、交联淀粉（Cross-linker）等。
UlbrichMarco等人[12]研究了水解温度对酸解马铃薯淀粉性能的影响，研究中将水解温度分别设置2，25，50℃，结果表明在不同温度下水解，淀粉性能差异显著。
当水解温度为50℃时，淀粉性能达到最佳状态。
HongJing等人[13]研究用脉冲电场制备马铃薯乙酰化淀粉，结果表明脉冲电池可以在短时间内制备高取代度的乙酰化淀粉，该方法具有潜在应用价值。
③马铃薯淀粉高分子材料研究与应用，其中主要研究淀粉可降解性（Biodegradabilityofstarch）、淀粉膜（Film）、接枝共聚（Graftcopolymerization）等。
Oleyaei等人[14]用蒙脱土和TiO2制备马铃薯纳米复合膜，通过傅里叶变换红外（FTIR）光谱证实膜的抗拉强度、断裂伸长率、玻璃化转变温度、熔点都增强。
