基于CiteSpace的干腌火腿研究进展
作者: 黎明 王正莉 朱燕莉 顾伟 陈林
摘要:目的:为全面了解“干腌火腿”研究现状,基于文献分析软件CiteSpace对干腌火腿的现状进行研究。方法:在Web of Science核心数据库中以“干腌火腿”为关键词检索2001—2020年的文献。利用CiteSpace软件从发表年份、国家、作者、关键词等方面对文献进行系统性分析。结果:Web of Science核心合集数据库中共检索到968篇可供分析的干腌火腿文献,西班牙贡献了一半以上的发文量。结论:干腌火腿的相关研究热点主要在肌肉、挥发性化合物、肉制品质量、蛋白质水解等方向,近几年的研究重点主要集中在盐含量,宏观方面则主要涉及到干腌火腿的风味、质地、微生物等。
关键词:干腌火腿;CiteSpace;文献计量;可视化分析;聚类;风味干腌肉制品以盐为主要腌料的腌制工艺制成,这种工艺所产生的独特风味深受广大消费者的喜爱[1]。干腌火腿的腌制方法:将原料剔除、晾晒、整形、腌制,通过一段长时间的发酵,就形成了具有特殊风味的干腌火腿成品[2]。CiteSpace软件主要用于文献计量与科学数据分析,通过软件功能绘制出某领域发展的知识结构图谱,直观地描绘某一科学领域的全部信息,识别并表征该领域的重要文献,研究热点及发展前沿[3]。在我们需要发现和分析与研究前沿相关的新兴趋势和突变的背景下,CiteSpace提供这样一个平台,需要在其知识基础的背景下确定某一特定时期的研究前沿的焦点,以揭示随着研究前沿的发展而出现的重要的智力转折点,并发现不同研究前沿之间的相互联系[4]。
1文献检索
1.1数据来源
在Web of Science核心合集数据库中检索文献,到文献记录生成,以“主题”为检索项,“dry-cured hams”为检索词,时间跨度为2001—2020年,检索最近20年有关干腌火腿及其衍生文献。
1.2数据处理
(1)文献入围标准[5]:①文献标题具有明显关键词;有关干腌火腿理化性质研究,包括风味、质地、口感等分析性研究;与干腌火腿有着趋同或部分趋同的腌制工艺或保藏工艺不局限于火腿的肉制品类的研究。(2)文献剔除标准:①会议类、成果类文献;②无法获取全文的文献;③重复性的文献。
1.3数据结果
在Web of Science核心合集数据库中共检索到1 034篇文献,其中“ARTICLE”968篇、其他类型的文章诸如“REVIEW”“PROCEEDINGS PAPER”“MEETING ABSTRACT”等共计66篇,本文以“ARTICLE”型文献作为本次研究的对象。随着时间变化的文献发表数量反映出干腌火腿领域的发展水平。对本次研究的968篇文献按照发表时间进行了统计(图1)。本次在Web of Science核心合集数据库中检索文献发现,在2001—2006年和2008年的文献为0篇,2007年也仅仅只有1篇。干腌火腿研究的相关文献在2009年后大量涌现,到2020年期间的文献发表数量整体呈上升趋势,干腌火腿前期的研究比较停滞,没有出现区域性和系统性的研究。
本次数据分析的软件选用的是CiteSpace(5.7.R5W版本)。在进行数据分析之前,将在Web of Science核心合集数据库中检索得到的968篇文献以“其他文本格式”纯文本导出后以“download.txt”格式命名文件,确保其后缀名为“.txt”格式,这将是CiteSpace软件的最终输入数据,是得到后期知识结构共聚图谱的关键数据源[6]。获取数据源之后,在data窗口(import/export)转换数据,导入CiteSpace之后设置参数,设定CiteSpace时间跨度为“2001—2020”,时间切片设置为1a,其他参数设置为默认参数。
3数据共现分析
3.1文献来源主要国家
利用CiteSpace对国家及区域合作进行分析得到共聚图谱(图2),共聚图谱中的节点大小,颜色深浅代表着节点中心词出现的频率高低及中心性大小[7]。节点的中心性是指一个节点连接到其他节点的能力,是衡量网络中节点重要性的指标[8]。节点的中心性越高,则表明节点连接到其他节点的能力越强,意味着该节点更有可能充当任意两个或多个节点之间不可或缺的桥梁[9]。该图网络节点为50,连线数为114,网络密度为0.093 1,可看出西班牙在干腌火腿领域的主导作用及影响力,但是国家与区域间合作比较匮乏。对发文量前10的国家/地区进行统计,结果如表1所示。结合图2和表1可知,西班牙的发文量最多,为486篇,占50.20%;其次为意大利,占 15.08%;随后是中国,占12.50%。西班牙的发文量占了干腌火腿这个领域一半的发文量,体现出西班牙对干腌火腿领域的研究极为重视并在该领域投入了较多的科研力量,目前取得了较为丰硕的研究成果。
3.2作者共现分析
通过对主要作者的分析,统计出的968篇干腌火腿的文献由2 360名学者产出。国内干腌火腿研究的主要科研团队为南京农业大学ZHOU GH(周光宏)团队,是国内干腌火腿研究的主干力量。周光宏最早于2005年发表在Meat Science的一篇关于金华火腿干制加工过程中风味成分的变化的文章。文章通过采取不同加工方式加工腌制过后的金华火腿,测定其风味物质。得出第一主成分为5个不分枝醛为主的基团;第二主成分为5支化和不支化醇、2支化酮、甲苯、正己烷和4-硝基邻苯二胺为主的基团,解释了金华火腿总风味差异的90.6%[11]。从图3可以看出,作者节点(N)为457,连线数为1 031,网络密度为0.099。从结构上看,区域类的作者合作紧密,但整体上较为松散,不同国籍的学者合作不紧密,区域内合作较少,未形成良好的学术纽带,所以加强不同国籍的学者们之间的交流,形成多元化的干腌火腿学术团体,才能推动干腌火腿学术领域国际性的研究。
3.3突显词共现分析
突显词是指某一时间段内对基础工作的关注增加,从而提供了一个新兴主题的关键指标[12]。将“干腌火腿”关键词共现知识图谱检测并转换了前15个突显词(citation burst)(图4)。这15个突显词主要包括rearing system(校对系统)、slaughter weight(屠宰体重)、pig(猪)、listeria monocytogene(单增李斯特菌)、sausage(香肠)、salt content(盐含量)、peptide(肽)、myofibrillar protein(肌纤维蛋白)等。其中突显词强度年限最长的是香肠(sausage),它的突显年限区间为2013—2018年,除此之外还有盐含量(salt content),其突显年限区间为2015—2020年,近年来大众生活水平的提高,对食品营养安全的重视,减盐的趋势也越来越明显,但是减盐会导致一些有害微生物的滋生[14],肉制品的货架贮存期是行业一大问题,近年来研究者就减盐方面的投入越来越多。
3.4聚类图谱分析
使用CiteSpace分析得到9个关键词聚类,聚类标签直接反映出了该领域的研究热点(表2)。
3.4.1聚类#0:肉制品质量肉制品的质量直接影响到干腌火腿的品质,而蛋白质、脂肪等指标可以直接反映肉制品的质量。DallOlio等[15]对260头意大利大白猪进行性能试验,研究了火腿初次腌制减重(HWLFS)与17个性能参数,胴体和生火腿品质参数的关系。结果表明,较高的火腿脂肪覆盖率pH值(24 h)和较低的LC可以降低绿色原产地保护产品的HWLFS。Daza A等[16]选用(85±3)d+龄的杜洛克长白猪48头,公、母各24头,研究性别阉割和免疫阉割对生长性能、胴体和猪肉品质的影响。得出结论,与手术去势相比,免疫去势可以提高干腌火腿加工的猪的饲料转化率,而不会影响胴体或肉质,母猪胴体脂厚度增加,屠宰场因脂肪缺乏而产生的废品率降低至0%。
3.4.2聚类#1:质谱分析法质谱分析法在现代食品仪器检测中有着十分重要的地位,能对食品中的成分和结构进行定量分析,具有灵敏度高、省时、准确度高等特点,在有机食品检测中的应用比较广泛[17]。Maslow DR等[18]设计了一种基于基质辅助激光解析/电离质谱成像的研究,目的是有选择性地绘制和比较来自同一生产批次的干腌火腿肱二头肌切片中的肽。这个过程可以有效保存样品的形态,并去除高盐和脂肪含量。Gallego M等[19]通过使用基于从提取的离子色谱中获得的质谱峰强度测量的无标记质谱方法来量化火腿干腌过程中主要肌浆蛋白丰度的变化。与基于凝胶电泳的传统方法相比,基于质谱的蛋白质组学提供了精确的蛋白质鉴定和定量。
3.4.3聚类#2:赭曲霉毒素A赭曲霉毒素A(OTA)是一种由赭曲霉、青霉菌等真菌产生分布广泛的次级代谢产物,是一种天然的食源性真菌毒素,具有很强的化学稳定性,以及很强的肝毒性、肾毒性[20]。干腌火腿腌制时间长,如对生产工艺、环境温度等因素把控不当,很容易滋生赭曲霉和青霉,严重危害干腌火腿品质。Iacumin L等[21]发现,圣丹尼尔和帕尔马地区生产的短调味干腌火腿在其干燥期,特别是从第一次干燥到干燥期结束,许多霉菌,包括曲霉菌属和青霉菌属,可以在表面生长。Cebrian E等[22]就干腌火腿赭曲霉毒素A的生产者青霉,利用霉菌和酵母进行生物防治。在同时接种北方褐僵菌和联合保护培养中,观察到OTA污染的显著减少。这表明,虽然单用黄假单胞菌对干腌火腿的抑菌效果较好,但与红假单胞菌联用可增强其抑菌活性,作为一种混合保护性培养物,控制干腌火腿中OTA的危害。
3.4.4聚类#3:挥发性化合物目前国内学者对挥发性化合物的贡献及风味形成机理的研究较多,风味是评价干腌火腿的一个重要品质指标,研究证实,在数以百计的挥发性香气化合物中,仅有一部分挥发性香气化合物被确定为腌肉制品的关键香气成分[23]。Liu H等[24]采用双纤维固相微萃取技术对传统干腌火腿中的挥发性成分进行了研究,鉴定出72种挥发性化合物,属于9个化学家族,在不同等级的干腌火腿中有所不同。这些结果表明,双纤维SPME能更全面地分析传统干腌火腿的风味特征。Wu W等[25]观察了老窝火腿加工过程中理化、脂多元、游离氨基酸和挥发性风味物质的变化,并鉴定出115种挥发性化合物,在最终产物中,醇类和碳氢化合物成为主要的挥发性化合物。
3.4.5聚类#4:质地干腌火腿的质地特性与其结构的物理参数有关,干腌火腿在腌制过程中,除重量损失以外还有诸多因素影响着干腌火腿的质地,包括NaCl含量、干燥温度、加工条件、生肉的pH值等[28]。好的质地会对大众的口腔施加一系列刺激,是肉制品重要的性状,也是评价食品质量优劣的主要依据[29]。Zhou等[30]研究了氯化钠含量对干腌火腿口感和质地的影响,通过增加盐的含量,分析其他指数含量的变化。结果表明,5.5% NaCl处理对干腌火腿的质构和口感有积极的影响,满足了消费者对干腌肉制品的需求。Fulladosa E 等[31]使用多功能X射线分析干腌火腿的质地结构,评价了这种技术用于检测干腌火腿切片诱导蛋白水解后变化的可行性,结果表明,随着蛋白水解诱导次数的增加,盐和水含量对干腌火腿质地的衰减产生显著的影响,且盐含量对蛋白质水解指数的影响大于含水量。
对本次前4个相对关键聚类进行简要剖析发现,干腌火腿的关键聚类主要涉及到干腌火腿的风味、质地、微生物等,是过去20年干腌火腿的重点研究方向。想要深入了解其风味物质的存在规律,则要熟悉火腿风味的形成机理和其挥发性物质的分析方法[32]。如有文献[33]采取顶空-固相微萃取和气相色谱-质谱对2个年份的伊斯特拉干腌火腿中的香气活性成分进行了研究。主成分分析表明,脂肪含量与嫩度、融化质构呈正相关。萜烯与添加香料的味道密切相关。甜味与酯类的存在呈正相关,负气味、生肉风味和水分含量呈正相关。