牦牛是青藏高原特有的物种之一[1]。我国有大约1 400万头牦牛,主要分布于青海、西藏、甘肃甘南、四川甘孜和阿坝、云南迪庆和新疆巴州等青藏高原区域[2]。牦牛集肉、乳、奶、毛和役为一体,是高原畜牧业发展的核心产业。牦牛乳是牦牛产物的重要组成部分,不仅影响犊牦牛的生长,也是支撑当地牧民收入的重要组成部分[3]。牦牛乳中的乳糖、乳脂、乳蛋白、免疫细胞及生物活性分子等成分能够为机体提供营养,在抗炎、抗感染等方面发挥不可或缺的作用[4]。牦牛乳产量稀少,且多用于喂养犊牦牛和牧民自用,仅有低于30%的牦牛乳流入市场。牦牛乳制品以酥油、曲拉、酸奶等半成品为主,且受季节变化、交通不便利等因素影响,牦牛乳鲜奶及制品产量微乎其微。目前,已有一些产业及高研院投入对牦牛乳酸奶、婴幼儿配方奶粉和中老年配方奶粉的制备等技术的研究,但打破传统牦牛乳加工方式,运用科技手段加强牦牛乳加工技术等方面研究有待进一步提高。20世纪初,文献计量学被F.J.科尔和N.B.伊尔斯首次提出应用在研究某个学科的性质和发展方向[5]。文献计量学已成为情报学和文献学的一个重要学科分支,在预测研究方向,完善情报基础理论等方面发挥重要作用[6]。本文参考中国学术网络出版总库(CNKI)近30年发表的460篇牦牛乳研究的相关期刊论文,运用文献计量学、借助CiteSpace V,从发文量、作者与机构合作共现、热点词突现等层面对牦牛乳发展现状进行一系列分析,探寻我国牦牛乳研究的前沿热点及未来发展,为推动牦牛乳的相关研究提供参考。1文献来源与研究工具1.1文献来源与处理中国知网(CNKI)全文数据库是本文所有数据来源,CNKI是全球最大的中文期刊数据库,国内共有9 100多种重要期刊被收录[7]。为确保原始数据的前锋性和可靠性,跨库选择学术期刊、硕博论文,选择中国知网中的高级检索,主题词为“牦牛乳”,时间跨度为1992—2020年,检索条件为精确。于2021年10月15日完成检索,共检索到511篇文献。将行业资讯、应用推广等不相关文献剔除,最终得到460篇所需研究文献用于本次研究。将有效文献导出为Refworks格式并转换代码以获得文章研究示例数据库[8]。1.2分析方法与工具CiteSpace是在JAVA程序语言基础上进行编写,已广泛应用于研究热点和趋势分析的一种可视化分析软件[9-11]。文章研究借助CiteSpace V,在作者、机构、关键词等分析算法模型中嵌入从CNKI数据库中搜索的牦牛乳有效文献,对其进行共现解读。通过对牦牛乳研究动态和发展过程的直观分析,了解牦牛乳研究的热点前沿,为后续相关研究提供借鉴。2文献数量、作者与机构分析2.1文献数量基本情况分析探究领域的发展历程、现状一定程度上可从每年发表的文献数量得到体现[12]。本研究共检索460篇牦牛乳有效文献,时间轴跨度近30年(1992—2020年),年平均发文量约26篇,1992—2020年牦牛乳研究相关研究年发文量见图1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.034.F001图11992—2020年牦牛乳研究相关研究年发文量由图1可知,1992年首篇牦牛乳研究性文献被收录,1992—1999年文献发表量均少于5篇;2000年后每年刊载的文献量明显上升,2019年达50篇,为目前牦牛乳相关研究发文量的峰值。2000年至2020年文献总量为445篇,占全部文献总量96.74%。2000年至2020年间该领域研究受到国内研究人员高度重视,并得到迅速发展。2.2作者分析选择节点类型为Author,时间范围选择1992—2020年,时间切片设定1年,运行CiteSpace V得到牦牛乳研究作者共现知识图谱,1992—2020年牦牛乳主要研究发文作者共现图谱见图2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.034.F002图21992—2020年牦牛乳主要研究发文作者共现图谱图谱的密度为0.009 5,包含510个节点,1 237条连线。选择前5个合作类团,排序方法是按照一个类团当中成员的数量。作者近年的发文量与其名字所对应的节点大小成正比,作者间连线代表存在不同水平的合作[13-14]。由图2可知,以梁琪为主的节点数是众学者中最高,显著高于张炎、宋雪梅、甘伯中、张卫兵、郑玉才、马莺等。鉴于地域、学缘关系,作者间的合作交流大多局限于各群体内部,不同群体之间的作者交流较少。按CNKI数据库文献量记录排序的前10位作者见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.034.T001表1按CNKI数据库文献量记录排序的前10位作者作者文献数量首次发文时间中介中心性梁琪4120110.01张炎3020120.00郑玉才2919920.02宋雪梅2620130.01张卫兵1920100.01甘伯中1720060.05杨敏1520120.00马莺1420090.00钟光辉1319960.01宋礼1220120.01由表1可知,记录数从12篇至41篇,梁琪发文数最多,为41篇;甘伯中为核心作者,中介中心性为0.05。说明国内牦牛乳研究已初步形成核心作者队伍,但范围仍待扩大。2.3机构分析对机构发表的文献数量统计分析可更好地衡量各个研究组织的研究成果及发展历程[15-16]。1992—2020年中国牦牛乳研究领域CNKI收录论文数量排名前十的机构为甘肃农业大学食品科学与工程学院、西南民族大学生命科学与技术学院、青海省畜牧兽医科学院、甘肃省功能乳品工程实验室和哈尔滨工业大学食品科学与工程学院等,CNKI文献发文量前10位的研究机构见表2。发文篇数范围在8~51,中介中心性范围在0~0.14,排名前十的机构所发表的文献数量超过检索文献总数的50%,发表量共计216篇,占比为54.74%,其中发文量最高的机构为甘肃农业大学食品科学与工程学院,达51篇。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.034.T002表2CNKI文献发文量前10位的研究机构排名研究机构发文数量/篇中介中心性1甘肃农业大学食品科学与工程学院510.142西南民族大学生命科学与技术学院380.103青海省畜牧兽医科学院320.004甘肃省功能乳品工程实验室200.005哈尔滨工业大学食品科学与工程学院160.116甘肃农业大学理学院150.017中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所140.028甘肃华羚生物技术研究中心140.119西南民族大学青藏高原研究院80.0410中国农业大学食品科学与营养工程学院80.01研究存在明显的地域分布特征,甘肃省的高校及研究机构是研究牦牛乳畜产品加工的主力,占排名前十的所有机构发文量的比例为32.87%。牦牛乳研究报告排名前10位的机构分布在甘肃、四川、青海、黑龙江和北京5个地区。理想的机构集中在传统意义上的放牧区域,具有丰富的高原畜牧业研究经验,理想机构集中甘肃农业大学、西南民族大学、青海省畜牧兽医研究所等高等院校和科研机构,是国内较早开展畜牧科技人才培养和科研的地域。1992—2020年牦牛乳主要研究发文机构图谱见图3。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.034.F003图31992—2020年牦牛乳主要研究发文机构图谱由图3可知,包含279个节点,264条连线,密度为0.068的一个机构协作网络。圆圈越大,标签越突出,说明这些机构对牦牛乳进行的研究越多,节点之间的连线、颜色及粗细是对机构间交流合作进程的直观描述[17-19],紫色外圈代表该机构具有很高的中介中心性,起桥梁路径作用,具有很强的信息控制能力[16]。甘肃农业大学食品科学与工程学院、西南民族大学生命科学与技术学院、哈尔滨工业大学食品科学与工程学院和甘肃华羚生物技术研究中心CNKI收录论文数量均高于10、中介中心性均不低于0.1,节点同心圆大、中介中心性高,是1992—2020年期间基于CNKI收录论文的牦牛乳研究领域核心机构。在该领域的主要研究机构中,甘肃农业大学食品科学与工程学院发文量与中介中心性最高,是目前基于CNKI收录论文的牦牛乳研究领域核心研究机构。国内各牦牛乳研究机构间联系较多,均具有较好的合作关系。机构合作多为区域内合作,主要表现为甘肃农业大学食品科学与工程学院、甘肃省功能乳品工程实验室、甘肃华羚生物技术研究中心之间存在学术交流与联系,但与其他几个高产机构(如青海省畜牧兽医科学院、哈尔滨工业大学食品科学与工程学院等机构)合作较少,主要是由各区域优势学科发展程度不同造成。3研究热点分析文献中呈现次数高的关键词、短语一般可表示该研究领域的热点主题[20-21]。在CiteSpace软件中选择“Keyword”“g-index”,得到406个研究热点,652条连线,密度为0.007 9的共词网络,节点大小与关键词频次成正比。根据关键词知识网络图谱选择LLR算法,得到关键词聚类网络图图谱,牦牛乳共词网络和关键词聚类图谱见图4。图4牦牛乳共词网络和关键词聚类图谱10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.034.F4a1(a)网络共线图10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.034.F4a2(b)关键词聚类图图谱的模块性Q值(Modularity∶Q)为0.839 2,平均轮廓值(Mean Silhouette)为0.911 3,表明聚类结构显著,聚类结果有说服力。图中呈现“牦牛乳”“加工工艺”“胎次”“乳清蛋白”“牦牛”“多态性”“白牦牛”“乳酸菌”“凝乳酶”“乳制品”等10个聚类标签,反映了我国牦牛乳领域的研究热点。基于关键词聚类知识图谱,在“Cluster”菜单栏中选择“Cluster Explorer”,获得关键词共现网络聚类表。牦牛乳关键词共现网络聚类表见表3。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.034.T003表3牦牛乳关键词共现网络聚类表标签聚类名称关键词规模轮廓0牦牛乳牦牛乳;牦牛;凝固型酸奶;配方;抗氧化性440.9671加工工艺加工工艺;营养;干酪素;美拉德反应;硬质干酪360.9642胎次胎次;水解酶;九龙牦牛;乳糖;地区330.9473乳清蛋白乳清蛋白;乳脂肪;脂肪酸;牦牛奶;ace300.9364牦牛牦牛;乳;矿物质;初乳;乳腺290.9355多态性多态性;酪蛋白;乳蛋白;免疫球蛋白;muc1280.9376白牦牛白牦牛;akp;放牧地;高效液相色谱;季节280.9507乳酸菌乳酸菌;分离鉴定;鉴定;筛选;微生物组成270.9328凝乳酶凝乳酶;分离纯化;相关性;底物特异性;枯草芽孢杆菌211.0009乳制品乳制品;发酵乳;原料乳;微生物;溯源分析210.944由图4、表3可知,每个聚类的研究内容是相互交织,因此,我国牦牛乳领域的研究内容可概括为“牦牛乳”“乳营养素”和“乳制品加工”等3个专题领域。3.1“牦牛乳”研究主题“牦牛乳”主要包括“牦牛”“牦牛奶”“白牦牛”“放牧地”“季节”等出现频率较高的词。目前,我国牦牛品种主要包含18个地方品种,2个培育品种[22-23],中国西南传统牧区的牦牛奶年产量已超过160万t[24-25]。不同品种的牦牛受限于放牧地等条件,产奶量存在较大差异。牦牛的产奶量明显低于其他牛品种,可归结于牦牛长期生活在高原和高寒草甸的恶劣条件下,草饲时间比温带地区短。暖季(5月—9月),草场肥沃,草料丰富,牦牛产奶量高;在寒冷季节(10月—次年3月),牧草枯黄、营养缺乏导致牦牛的产奶量降低[22]。3.2“乳营养素”研究主题“乳营养素”领域包含“营养”“乳蛋白”“初乳”“胎次”“抗氧化”等关键词。牦牛乳富含蛋白质、必需氨基酸、脂肪、乳糖和矿物质等营养素[22],具有很大的开发利用潜力[26]。牦牛乳的乳糖含量为4.5%~5.5%[27],略高于荷斯坦牛奶和山羊奶,但与人乳存在显著差异(6.92%)[28],可促进肠道内有益菌的生长和钙的吸收[26]。牦牛乳脂组成包含甘油三酯、甘油二酯、胆固醇、磷脂和胆固醇酯等成分[29]。牦牛奶的脂质含量为5.3%~8.8%,几乎是荷斯坦奶的2倍[30]。乳脂通常以细球形乳液的形式分散在牛奶中,是一种具有高消化率和吸收率的食用脂肪,牦牛奶中脂肪球的平均大小远大于牛奶[31-32]。牦牛乳脂肪研究表明,牦牛乳中的部分脂肪酸在预防心血管疾病、自身免疫性疾病等方面扮演着重要角色[33-36]。牦牛奶中的β-酪蛋白含量较高[22],能够进一步软化胃内凝块,加速肠道酶对其消化,高地少数民族经常使用牦牛乳代替母乳[37]。牦牛乳的磷含量在牛乳范围内[38],钙含量范围为154~180 mg/100 g,钙磷比例较接近人乳,更有利于体内钙的吸收[28]。牦牛乳的矿物质含量并不恒定,取决于品种、饲养水平、泌乳阶段和生理条件。牦牛奶比荷斯坦奶含有更多的维生素[38],如VD和VB6。此外,牦牛乳中VC、VE含量高于其他哺乳动物,使牦牛乳的抗自由基、抗炎症能力较强[22]。除上述的常规乳营养素外,牦牛奶中还含有多种形式的内源性激素、生长因子。3.3“乳制品加工”研究主题“乳制品加工”贯穿于“分离鉴定”“加工工艺”等多个领域中,与“乳酸菌”“干酪素”“微生物组成”“分离纯化”等关键词紧密相关。牦牛乳产量虽日益增长,但工业加工乳制品占比不超过25%,且大部分是通过传统方式生产和消费[39]。乳成分决定乳制品的产量及质量[40]。发酵乳制品主要有酸牛乳、活性乳以及干酪、酸性奶油等。乳酸菌的主要功能是将乳糖转化为乳酸,通过降低pH值和蛋白质水解释放短肽和游离氨基酸,改善乳制品的口感和品质[41],是乳制品加工中不可或缺的一类菌群[42]。乳酸菌属和双歧杆菌属是重要的肠道居民,被用作改善健康的益生菌菌株[43],发酵乳杆菌(31%)和干酪乳杆菌(28%)是传统发酵牦牛酸奶中的主要乳酸菌种类[44]。乳酸菌不仅具有益生菌的潜力,还对健康有益,如降解胆固醇、消化乳糖、抗氧化和抗癌活性[45]。牦牛乳脂含有更高的脂肪含量和更大的脂肪球[46],加工过程中更容易聚合和乳化,可生产黄油、酥油系列产品[4]。由于牦牛奶中钙浓度较高且酪蛋白胶束较大,凝块形成速度快且质地较硬,是制备酶凝奶酪的适宜乳品来源[24,47]。4研究前沿分析突现词是指在一个领域中突然出现并且受到研究者高度关注的词。通过对突现词的研究,可更好地把握行业研究热点的历史变迁,观察研究热点[48]。因此,为进一步研究中国牦牛乳研究的发展趋势,设置好参数后运行CiteSpace,获得关键词突现图,见图5。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.034.F005图5关键词突现图由图5可知,关键词突现图覆盖突现词、突现强度、突现词出现及截止时间等信息。突现强度最高达11.66,最低为3.57,平均值为5.39。“牦牛”是突现周期持续最长的一个关键词,整体的时间跨度为17年,且其突现强度也最高,为11.66;牦牛的早期发展因而受到广泛关注,成为较有影响的研究前沿热点[49]。突变值较大的主题词还有“乳蛋白”和“白牦牛乳”,分别为3.64和4.06,属于牦牛乳研究的重要范畴。“牦牛乳”在2011年突现,其突现强度是5.81,说明在2011年后,牦牛乳的研究重视程度进一步加大。“酪蛋白”“硬质干酪”是出现最早、持续时间最长的关键词,研究者通过对牦牛乳营养素的挖掘,进一步深入硬质干酪等乳制品的加工,成为持续性的研究前沿热点。时序图和时线图均可反映某一个学科、领域分支技术的隐形脉络情况,时间线图谱的优点是除技术的演进和跨度外,还着重于勾画出各聚类间的关系。运用CiteSpace生成关键词时间线图谱,见图6。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.06.034.F006图6关键词时间线图谱由图6可知,自1992年起,牦牛乳领域以“牦牛乳”“加工工艺”“胎次”“乳清蛋白”和“牦牛”等为关键词的研究较多,特别是“牦牛”,自1992年出现以来一直保持较高的热度。2004—2014年,各聚类间关键词排列紧密,发文数量较多,且各个聚类词之间的关键词联系密切。该领域被引频次最高的两篇文献均来自此时期,分别为余群力等在2005年出版的《白牦牛乳营养成分及风味物质分析》和喻峰等在2006年出版的《牦牛乳脂肪酸结构与功能特性分析》[50]。自2015年起,关于牦牛的研究稍有下降,后又一定程度回升。“牦牛乳”发文量持续稳定上升,中介中心性最高,在该领域影响力最高。此外,“胎次”研究逐渐降温,“乳制品”研究逐渐蓬勃发展,引起更多研究者的关注。目前,甘肃农业大学、西藏自治区农牧科学院、青海畜牧兽医科学院等科研院所在牦牛乳酸菌发酵、牦牛乳乳制品加工工艺及牦牛乳制品风味等方面开展不同程度的研究。乳制品相对于鲜乳保存时间更长,还可弥补国内高端乳业空缺。发展牦牛乳加工技术,形成独具风味的牦牛乳制品,是牦牛乳研究发展的一个重要研究方向。5结论本研究表明,牦牛乳的研究工作量逐年增加。从核心作者和团队看,梁琪、张炎、宋雪梅和甘伯中等是目前牦牛乳研究主要作者,形成甘肃农业大学食品科学与工程学院、西南民族大学生命科学与技术学院、哈尔滨工业大学食品科学与工程学院和甘肃华羚生物技术研究中心等为主的研究团队,上述组织间的合作关系相对较密切。我国牦牛乳研究的热点主要集中在牦牛乳、乳营养素、乳制品加工等3个方面。处于研究前沿的突现词特征,本质上符合关键词的演变过程。“牦牛”研究突现时间最早,强度最高。牦牛乳产品加工等方面研究发展逐渐取代牦牛乳营养成分等研究,成为未来牦牛乳发展的重要方向之一。采用CiteSpace对文献数据的操作、广泛可视化处理,分析寻求数据之间的规律,但受制于分析信息的提取和计算方法,在一定程度上能够影响CiteSpace的相关分析,今后研究中可分析国际牦牛乳研究领域的文献,探讨上述领域操作结果的准确性。
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