基于文獻(xiàn)計量分析牡丹籽油的研究現(xiàn)狀

陳淑慧，縱 偉

(1.鄭州輕工業(yè)大學(xué) 圖書館，鄭州 450000； 2.鄭州輕工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院 ，鄭州 450000)

牡丹籽油(Peony seed oil)是從牡丹籽中提取的木本堅果植物油，其不飽和脂肪酸含量在90%以上，亞麻酸含量超過42%[1-2]，還含有丹皮酚、皂苷、多糖、角鯊烯、維生素A、維生素E和胡蘿卜素等營養(yǎng)和生理活性物質(zhì)[3-4]。牡丹籽油具有抗氧化[5]、降血糖[6]、降血脂[7]、保肝[8]等保健作用，于2011年3月被國家衛(wèi)生健康委員會批準(zhǔn)為“新資源食品”。近年來，牡丹籽油在食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用受到人們的重視。為了解牡丹籽油近年來的發(fā)展?fàn)顩r，為我國牡丹籽油科研工作者提供參考，本文采用文獻(xiàn)計量分析法[9-10]，利用中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫檢索系統(tǒng)對我國 1999—2019 年在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的關(guān)于牡丹籽油研究的文獻(xiàn)進行了分析。

1 數(shù)據(jù)來源與方法

以中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫為來源，在高級檢索模式下，選擇基礎(chǔ)科學(xué)、工程技術(shù)Ⅰ、工程技術(shù)Ⅱ、農(nóng)業(yè)科技、醫(yī)療衛(wèi)生科技、信息科技、經(jīng)濟與管理科學(xué)7個子庫，以“牡丹”并且“油”為“主題名”，對該數(shù)據(jù)庫中 1999—2019 年收錄的文獻(xiàn)進行檢索匯總，結(jié)合人工逐一檢查，共檢索到有關(guān)牡丹籽油研究的文獻(xiàn)738篇，這些文獻(xiàn)反映了牡丹籽油20年來研究的主要成就和方向。利用CNKI提供的分析工具對全部檢索結(jié)果進行“計量可視化分析”，結(jié)合“對比分析”，從文獻(xiàn)年度分布、學(xué)科主題分布、支持基金分布、主要研究機構(gòu)分布、核心作者分布、主要發(fā)表期刊分布等方面進行詳細(xì)的分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 牡丹籽油研究的年度分布分析(見圖1)

圖1 牡丹籽油研究的年度分布及文獻(xiàn)數(shù)量變化趨勢

由圖1可知，2005年前，還沒有牡丹籽油的相關(guān)文獻(xiàn)報道，2005年發(fā)表在《糧食與油脂》雜志上的“牡丹籽油化學(xué)成分GC-MS分析”[11]，該文首次對牡丹籽油的脂肪酸組成進行了分析，但沒有受到相關(guān)研究者的重視。2011 年3 月，國家衛(wèi)生健康委員會批準(zhǔn)牡丹籽油為“新資源食品”，牡丹籽油的研究受到廣泛關(guān)注，2013年牡丹籽油的研究文獻(xiàn)達(dá)到25篇，2014年開始，牡丹籽油的研究文獻(xiàn)開始快速增長，至2017年達(dá)到了頂峰，達(dá)到149篇。

2.2 牡丹籽油研究的學(xué)科主題分析(見圖2)

圖2 牡丹籽油研究相關(guān)學(xué)科主題統(tǒng)計

由圖2可知，歷年來發(fā)表的文獻(xiàn)，涉及作物、食品、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、觀賞園藝與園林、化學(xué)工程、植物保護、化學(xué)、中藥與方劑、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、農(nóng)業(yè)工程、林學(xué)、工業(yè)經(jīng)濟、果樹、公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)和中醫(yī)與中西醫(yī)結(jié)合[12]15個學(xué)科主題，其中作物類文獻(xiàn)最多，達(dá)到310篇 ，占全部文獻(xiàn)的42.0%，此外在食品加工方面的文獻(xiàn)也較多，達(dá)到148篇，占全部文獻(xiàn)的20%。

2.3 牡丹籽油研究的支持基金分析(見表1)

表1 牡丹籽油研究相關(guān)支持基金

由表1可知：全部牡丹籽油文獻(xiàn)共涉及基金項目107篇，其中國家級基金項目46篇，包括國家自然科學(xué)基金31篇，國家科技支撐計劃7篇，國家863計劃5篇，國家973計劃1篇，國家重點研發(fā)計劃1篇，中國博士后科學(xué)基金1篇；省級項目58篇；其他項目3篇。牡丹籽油文獻(xiàn)數(shù)量最多的是省級基金，占54.2%，其次是國家級基金，占43.0%。

2.4 牡丹籽油的研究機構(gòu)分析

發(fā)表有關(guān)牡丹籽油論文的單位有河南科技大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)等40家單位，其中河南科技大學(xué)發(fā)表的最多，達(dá)到38篇，第2名是西北農(nóng)林科技大學(xué)，發(fā)表論文26篇，第3名為北京林業(yè)大學(xué)，發(fā)表論文23篇，前3名單位發(fā)表的文獻(xiàn)占全部發(fā)表文獻(xiàn)的11.8%。

對文獻(xiàn)貢獻(xiàn)單位的地域進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)發(fā)表研究論文的數(shù)量與研究機構(gòu)所處的地域有關(guān)。河南、陜西、山東都是牡丹種植大省，其機構(gòu)發(fā)表文獻(xiàn)最多，分別為75、34篇和33篇，合計占全部發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量的19.2%。

2.5 牡丹籽油研究的核心作者分析

對牡丹籽油研究的核心作者分析得出，署名作者相對集中，大都發(fā)表4篇以上的論文，其中鄭州師范學(xué)院的楊玉珍，西北農(nóng)林科技大學(xué)的張延龍，河南科技大學(xué)的鄧瑞雪、劉普發(fā)表的論文數(shù)量都超過10篇，這4名作者共發(fā)表論文43篇，發(fā)表論文的篇數(shù)占全部發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量的5.8%。

2.6 牡丹籽油研究的文獻(xiàn)期刊來源分布分析

對發(fā)表文獻(xiàn)涉及的期刊來源進行統(tǒng)計，發(fā)表的期刊主要有《中國油脂》《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》等30種期刊。其中發(fā)表論文最多的是《中國油脂》雜志。因為《中國油脂》是國內(nèi)油脂專業(yè)的科技期刊，已被美國《化學(xué)文摘》(CA)(進入千刊表)、俄羅斯《文摘雜志》(AJ)、日本《科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報》(CBST)列為收錄期刊，牡丹籽油相關(guān)研究論文在該期刊發(fā)表，表明目前我國對牡丹籽油的研究水平較高。

2.7 牡丹籽油研究的熱點方向

主題檢索“牡丹+油”，對發(fā)表文獻(xiàn)進行分析、總結(jié)發(fā)現(xiàn)，在油脂加工領(lǐng)域，牡丹籽油的提取及保健作用的研究是近年來的熱點。

2.7.1 牡丹籽油提取

由于牡丹籽油加工的歷史較短，對牡丹籽油的開發(fā)利用尚處于初級階段。從文獻(xiàn)中可見，目前牡丹籽油提取涉及的方法主要有壓榨法、浸出法、水酶法、超臨界CO2萃取法、亞臨界萃取法、水代法及其他一些物理強化提取方法等。

2.7.1.1 壓榨法

壓榨法方法簡單，壓榨過程中不需要添加任何活性藥劑，制備的油脂較好地保留了牡丹籽油特有的風(fēng)味，但該法出油率較低，能耗高。且前期預(yù)處理過程中往往需要經(jīng)過高溫蒸炒等處理，容易造成原料中蛋白質(zhì)、部分生物活性成分被破壞。為避免高溫，一些研究者采用冷榨法制備牡丹籽油。馮貞等[13]研究發(fā)現(xiàn)，采用低溫壓榨法制備牡丹籽油，牡丹籽油的酸價、過氧化值較低，維生素E、角鯊烯、亞麻酸等活性成分保留率較高，但出油率較低。

2.7.1.2 浸出法

浸出法操作簡便、提油率較高、產(chǎn)業(yè)化成本低，且提取后的溶劑可回收利用，工業(yè)化研究多在優(yōu)化其工藝條件方面。王興宏等[14]采用石油醚為溶劑提取牡丹籽油，得到優(yōu)化的提取工藝條件為牡丹籽粉碎粒度40 目、浸提溫度57℃、浸提時間5 h、料液比1∶11，該條件下牡丹籽油得率達(dá)到27.63%。但浸出采用的石油醚等溶劑為易燃、易爆原料，且會對人體健康和環(huán)境造成一定的影響。

2.7.1.3 水酶法

水酶法提取牡丹籽油條件溫和，是一種綠色、環(huán)保的油脂提取技術(shù)。張娟等[15]采用水酶法提取牡丹籽油，得到優(yōu)化的提取工藝條件為酶解溫度50℃、酶解pH 7.5、加酶量2.5%，該條件下提取率達(dá)42.08%，牡丹籽油中不飽和脂肪酸含量高達(dá)92.23%。但目前水酶法提取效率還有待加強，提取過程中有效破乳問題還有待解決。

2.7.1.4 超臨界CO2萃取法

超臨界 CO2萃取的牡丹籽油色澤淺、透明澄清，不飽和脂肪酸含量較高，皂化值和過氧化值較低，其品質(zhì)優(yōu)于壓榨法、浸出法、水酶法的。易軍鵬等[16]利用超臨界 CO2萃取牡丹籽油，經(jīng)響應(yīng)面法優(yōu)化確定了超臨界CO2萃取牡丹籽油的最佳條件為篩分粒度60目、CO2流量20 L/h、壓力35 MPa、溫度45℃、時間120 min，在最佳條件下牡丹籽油得率可達(dá)到24.22%。但超臨界CO2萃取主要的缺點是設(shè)備投資大，生產(chǎn)工藝成本較高而投資回報率較低，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。

2.7.1.5 亞臨界萃取法

亞臨界萃取牡丹籽油具有非熱加工、無污染、工業(yè)化生產(chǎn)運行成本低、易于和產(chǎn)物分離等優(yōu)點。楊倩等[17]采用亞臨界萃取牡丹籽油，確定亞臨界萃取牡丹籽油的最佳工藝條件為萃取溫度40℃、萃取時間40 min、萃取次數(shù)4次、料液比1∶2，在此條件下牡丹籽油提取率為95.16%，牡丹籽油中油酸、亞油酸、亞麻酸含量分別為25.67%、22.48%、44.82%。通過與索氏提取法和超臨界CO2萃取法比較，發(fā)現(xiàn)超臨界CO2萃取法和亞臨界萃取法得到的牡丹籽油質(zhì)量優(yōu)于索氏提取法，油脂得率小于索氏提取法，但亞臨界萃取法油脂得率大于超臨界CO2萃取法。亞臨界萃取牡丹籽油是一種比較適宜的工業(yè)化制備方法。

2.7.1.6 水代法

水代法不需要溶劑，是一種綠色健康的加工方法。劉普等[18]采用超聲輔助水代法提取牡丹籽油，得到優(yōu)化的工藝條件為超聲時間54 min、溫度45℃、液料比8.5∶1、超聲功率960 W，在此條件下牡丹籽油得率達(dá)28.85%。但水代法提取時油與水之間易形成乳化層，需要經(jīng)過破乳處理，并且水分及揮發(fā)物含量難以達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，還需要進一步加工和處理。

為提高提取效率，許多研究者不斷探索將一些物料強化方法應(yīng)用到牡丹籽油提取中。洪晴悅等[19]通過超聲波輔助強化提取牡丹籽油，張鈺[20]通過微波輔助技術(shù)強化提取牡丹籽油，昌友權(quán)等[21]將水代法和超高壓電裂解技術(shù)相結(jié)合提取牡丹籽油，這些強化方法都有助于縮短提取時間，提高出油率。今后，牡丹籽油提取要進一步加大提取方法的集成研究，將超聲波輔助與水酶法、水代法、亞臨界萃取、超臨界CO2萃取等技術(shù)進行集成，實現(xiàn)牡丹籽油的高效、高品質(zhì)提取。

2.7.2 牡丹籽油保健功能研究

牡丹籽油營養(yǎng)及功能成分豐富，具有較好的保健效果，研究發(fā)現(xiàn)牡丹籽油具有抗氧化、降血糖、降血脂、保肝和免疫調(diào)節(jié)等作用。

2.7.2.1 抗氧化作用

牡丹籽油中的亞油酸、亞麻酸結(jié)構(gòu)中含有多個不飽和雙鍵，具有捕捉自由基、結(jié)合氧化物成分等作用，可清除血管壁上沉積物，對抗脂質(zhì)代謝紊亂。劉叢彬等[5]通過牡丹籽油飼喂脂質(zhì)代謝紊亂大鼠，發(fā)現(xiàn)中、高劑量組與模型對照組相比，超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)比活力顯著提高，丙二醛(MDA)含量顯著降低，提示牡丹籽油具有體內(nèi)抗氧化能力。

2.7.2.2 降血脂作用

牡丹籽油中的亞油酸和亞麻酸具有降血脂作用。董振興等[6]通過給予高脂血癥大鼠不同劑量牡丹籽油30 d，發(fā)現(xiàn)牡丹籽油對高脂血癥大鼠血清中總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平均有降低作用，可顯著升高高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C )水平。表明牡丹籽油對高脂飼料引起的脂質(zhì)代謝紊亂具有一定的調(diào)節(jié)作用。

2.7.2.3 降血糖作用

董振興等[6]采用尾靜脈注射四氧嘧啶誘導(dǎo)高血糖小鼠模型，連續(xù)灌胃給藥30 d，檢測小鼠血糖，發(fā)現(xiàn)牡丹籽油各劑量組均可顯著降低糖尿病小鼠的血糖值，且呈現(xiàn)一定的劑量依賴性，另外，牡丹籽油各劑量組對正常小鼠的糖耐量有一定的調(diào)節(jié)作用。

2.7.2.4 保肝作用

翟文婷等[8]采用CCl4誘導(dǎo)小鼠急性肝損傷，研究牡丹籽油對肝損傷小鼠體內(nèi)脂質(zhì)過氧化物及肝臟抗氧化酶的影響。結(jié)果表明，牡丹籽油可極顯著降低血清谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)與谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)水平，顯著提高肝臟SOD水平，并能極顯著降低肝臟MDA水平，提高GSH-Px水平。表明攝入牡丹籽油可起到保護肝細(xì)胞免受化學(xué)性損傷的作用，同時能誘導(dǎo)解毒酶活力的增加，減少自由基的產(chǎn)生。

2.7.2.5 免疫調(diào)節(jié)作用

牡丹籽油中的亞麻酸可引起細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及某些代謝產(chǎn)物的變化，進而對機體的免疫功能進行調(diào)控。孫燕等[22]以小鼠為研究對象，連續(xù)灌胃不同劑量的牡丹籽油20 d，結(jié)果表明：牡丹籽油能通過促進腸道分泌型免疫球蛋白A (sIgA)分泌水平，增強腸道免疫功能；可通過降低脾臟腫瘤壞死因子-α(TNF-α)水平，減少炎性因子的分泌；可通過提高血清一氧化氮(NO )和一氧化氮合酶(NOS)水平，提高小鼠的免疫水平。

近年來，國家出臺了一系列法規(guī)及相關(guān)政策，鼓勵保健食品行業(yè)發(fā)展。牡丹籽油保健產(chǎn)品開發(fā)可滿足改善國民身體素質(zhì)，提高生活質(zhì)量的市場需求和社會需求，但對牡丹籽油功能成分保健功能作用機理的研究需要進一步加強，以期為產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供理論支撐。

3 牡丹籽油今后的研究發(fā)展方向

文獻(xiàn)分析可見，已經(jīng)完成的有關(guān)牡丹籽油的研究主要是對其加工技術(shù)的研究和保健功能的探索，而在規(guī)?；_發(fā)和利用上，還需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進行以下大量的研究工作。

3.1 高油脂含量牡丹籽油原料新品種選育

油脂提取、制備過程中，原料的油脂含量和脂肪酸組成對油脂制備具有重要作用。為提高牡丹籽油生產(chǎn)效益，高油脂含量及其高不飽和脂肪酸比例的牡丹籽油原料油品種研究顯得日益重要。目前一般利用基因工程的手段來提高油脂含量，如在牡丹籽中導(dǎo)入新的基因, 或使已有的內(nèi)源基因過量表達(dá)或抑制表達(dá)。 但牡丹籽油的合成是一個復(fù)雜的代謝過程, 是由多個牡丹籽油合成基因協(xié)同作用的結(jié)果，單個基因的導(dǎo)入以及對單個基因表達(dá)進行調(diào)控, 難以實現(xiàn)油脂含量的大幅度提高。因此，今后要進一步深入研究牡丹籽油合成的分子調(diào)控機制，發(fā)掘和鑒定更多的油脂合成和調(diào)控關(guān)鍵基因，進一步利用基因工程技術(shù)提高牡丹籽中油脂含量，提高油中不飽和脂肪酸比例。

3.2 牡丹籽油智能化專用加工裝備的開發(fā)

油脂的提取需要先進的裝備實現(xiàn)。近年來，隨著國內(nèi)技術(shù)的進步和國外先進設(shè)備的引進，我國大品種油，如大豆油、花生油等油脂裝備向大型化、自動化方向發(fā)展，油脂制備的干燥、清選、擠壓膨化、浸提等油脂生產(chǎn)技術(shù)和裝備達(dá)到了國際先進水平。但牡丹籽油作為一種保健油脂，原料的組成和生產(chǎn)規(guī)模等較為特殊，需要有與其相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)。目前牡丹籽油生產(chǎn)的裝備一般自動化程度較低，因此開發(fā)同牡丹籽油特性和規(guī)模相適應(yīng)的智能化原料預(yù)處理、油脂提取、油脂精煉專用加工裝備是今后需要研究的方向。

3.3 牡丹籽油氧化穩(wěn)定性的研究

牡丹籽油因富含不飽和脂肪酸，在加工和儲藏過程中容易發(fā)生酸敗，降低油脂穩(wěn)定性，同時酸敗會導(dǎo)致大量氫過氧化物生成，形成致癌性的醛、酮類物質(zhì)，對人體健康造成危害。因此，需要進行牡丹籽油氧化穩(wěn)定性的研究。一是要研究牡丹籽油氧化機理，選擇合適的抗氧化劑，尤其是天然抗氧化劑，研究利用不同抗氧化劑之間的協(xié)同增效作用，實現(xiàn)牡丹籽油的抗氧化效果；二是要研究采用微膠囊技術(shù)、微乳化技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)，將牡丹籽油與空氣隔離，防止牡丹籽油被氧化，同時，改善牡丹籽油功能特性，拓寬牡丹籽油的應(yīng)用范圍。

3.4 牡丹籽油高值化系列產(chǎn)品的開發(fā)

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平日益提高，油脂消費逐漸從實用型轉(zhuǎn)向功能保健型，高級保健食用油具有較高的附加值。因此，為高值化利用牡丹籽油，需要將其開發(fā)為保健產(chǎn)品，通過分離技術(shù)、精準(zhǔn)復(fù)配技術(shù)、微膠囊技術(shù)等開發(fā)調(diào)和油、粉末油脂等牡丹籽油精深加工產(chǎn)品；通過將牡丹籽油作為保健因子添加到各種食品、保健品中，開發(fā)出大量適合不同形式的復(fù)配型食品、保健品，如牡丹籽油飲料、牡丹籽油膨化食品、牡丹籽油調(diào)味品、牡丹籽油乳品等。

3.5 牡丹籽油加工副產(chǎn)物綜合利用技術(shù)的研究

牡丹籽提取油脂后，殘渣中還含有豐富的蛋白質(zhì)、丹皮酚、皂苷、多糖等成分，合理利用牡丹籽資源，對牡丹籽資源進行綜合利用，有助于提高牡丹籽油產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，采用膜分離、離子交換等技術(shù)研究提取油脂后蛋白質(zhì)、丹皮酚、皂苷、多糖等成分的高效提取分離技術(shù)，并進一步采用酶解技術(shù)、膜分離技術(shù)等制備牡丹籽肽等功能性食品，也是未來重要的研究任務(wù)。

4 結(jié) 論

1999—2019年牡丹籽油研究總文獻(xiàn)量738 篇，分布在作物、食品、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、觀賞園藝與園林、化學(xué)工程、植物保護、化學(xué)、中藥與方劑、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、農(nóng)業(yè)工程、林學(xué)、工業(yè)經(jīng)濟、果樹、公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)和中醫(yī)與中西醫(yī)結(jié)合15個學(xué)科，發(fā)表的文獻(xiàn)受到基金支持的有107篇，在發(fā)表牡丹籽油論文的單位中，河南科技大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)和北京林業(yè)大學(xué)發(fā)表論文為前3名，4位核心作者發(fā)表的論文數(shù)量超過10篇，發(fā)表論文最多的期刊是《中國油脂》雜志。牡丹籽油提取及保健功能研究，是近年來的研究熱點。

目前，牡丹籽油的開發(fā)利用已成為追求健康膳食的新途徑，牡丹籽油的研究也將進入到深度階段，將在高油脂含量新品種選育、智能化專用加工裝備、提高氧化穩(wěn)定性、高值化系列產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)品綜合利用等方面進一步研究，以充分發(fā)揮其營養(yǎng)和保健價值，擴大市場規(guī)模，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益。