从专利申请看3D打印技术在食品工业中的应用进展

从专利申请的角度,对国内外3D打印技术在食品领域的专利申请趋势进行了分析,重点分析了中国食品领域3D打印技术专利申请的申请人分布、法律状态、应用方向、发展路线等,探讨了3D打印技术在食品领域的发展趋势和开发应用情况,总结3D打印技术在食品加工中存在的问题和面临的挑战,为中国3D打印技术在食品领域的发展提供参考。     

从文献计量看中外食品科学研究

为更直观把握食品科学领域的核心学术脉络,本文利用web of science核心合集数据库和InCites分析工具,对2007—2016年10年间全球食品科学领域发表的科研论文进行多角度分析,同时对发展趋势进行预测。结果表明,过去10年间美国发文总量和总被引频次位居全球第一,而自2013年开始中国年发文量已跃升全球第1位。通过模型预测得出到2026年中国的论文总数将达到美国的近3倍,成为论文发表第一大国。数据还表明,中国在食品科学与技术研究领域虽呈现良好的活跃度,相对于全球平均水平的影响力、学科规范化的引文影响力(CNCI)也均高于全球平均水平,是全球食品科学技术领域的研究大国,然而综合TOP10%论文数、高被引论文等各项影响力指标,总体上仍低于美国与西班牙等国家,说明距离该领域的研究强国还有一定差距。今后应注重于原创和论文的质量。     

基于文献计量的食品组学研究发展态势分析

以截止到2017年6月Web of Science收录的食品组学相关论文为数据源,分析了食品组学概念提出、研究力量分布及主要发表刊物等,发现西班牙研究机构论文综合影响力较高,其发文量和被引频次均遥遥领先。已有文献研究表明,食品组学主要基于基因组、转录组、蛋白质组、代谢组、生物信息学与化学计量学研究食品本身质量与安全以及食品营养如何影响人体健康等,未来将极大促进食品质量、营养、安全、溯源及新型食品、功能食品、保健食品及转基因食品等全方位研究。     

食品科学研究现状、热点与交叉学科竞争力的文献计量学分析

21世纪以来食品科学与技术发展迅速,食品科学与情报科学的关系更加紧密,本文应用文献计量学方法通过分析食品科学领域内发表论文的数量与质量,从食品学科竞争力角度出发,对国家和代表机构的学科竞争力进行可视化比较研究。结果表明:2010—2014年Scopus数据库中食品科学学科,中国以17 054篇发文量成为全球第二位大发文国家,但是中国篇均被引次数为4.6次/篇,略低于全球篇均被引次数。虽然我国这些年在发文量上已经取得了不小的成就,但是反映论文质量的篇均被引次数、前10%高被引文献等指标与传统食品科学强国相比,整体上还存在一定的差距。从发文数量与质量等多角度分析得出,中国代表性机构在国际学术中有一定的影响力与知名度,但我国食品科学呈现地区发展不平衡现象。通过观察全球食品学科领域的研究热点及发展趋势,我国在2010—2014年产生了101个具有独特竞争优势(distinctive competencies,DC)的研究方向,这101个DC体现了2010—2014年我国食品科学方向主要的交叉学科竞争优势,为食品科研工作者提供相关参考。     

基于文献计量的肉制品微生物研究现状和热点分析

为了探究肉制品微生物的研究进展、热点和未来发展趋势,本文基于文献计量学方法,利用CiteSpace知识图谱分析工具,结合1980～2022年中国知网（CNKI）学术期刊数据库和1977～2022年Web of Science(WOS)核心合集数据库对肉制品微生物领域842篇中文文献和1530篇英文文献进行计量统计和可视化分析。从年度发文量,核心文献,核心发文国家、作者、机构以及期刊分布,关键词共现聚类等角度,阐述了该领域的研究现状和热点。结果显示,有关肉制品微生物的研究,国内外发文量均呈现波动上升的趋势且外文文献量增长更为显著,外文文献的被引频次远高于中文论文;发文国家主要以美国、西班牙、巴西和中国等为主力军;研究机构主要为高校和科研院所,如西班牙高等科研理事会（CSIC）、美国农业科学研究院（ARS）、江南大学等;全球研究热点主要集中于微生物对肉制品风味品质和理化性质的影响、微生物在肉制品生产过程中参与代谢的机理以及食品安全性等方面。本文通过综合分析,为我国科研人员从事相关研究和预测行业未来发展趋势提供参考和帮助。     

全球黄曲霉毒素研究的文献计量学分析

为及时了解国内外黄曲霉毒素的研究现状、热点及发展趋势,为相关研究领域的科研工作者与决策者提供参考,本文采用文献计量学方法对Web of Science核心数据库收录的2003—2020年间黄曲霉毒素研究文献进行了统计分析。结果表明,目前全球黄曲霉毒素研究的文献数量呈快速增长趋势,其中美国和中国是发文量最高,也是开展国际合作最活跃的两个国家。发表黄曲霉毒素相关研究最多的期刊是Food Control,而食品科学技术是发文最多的学科方向。美国的Cotty P J在发文量和H指数方面均居世界首位。仅1篇中国学者的论文进入了该领域高被引论文的前100名,表明国内目前缺乏具有国际影响力的重要成果,在研究创新性和发文质量上还有上升空间。此外,利用VOSviewer和CiteSpace文献可视化分析软件分析了不同时期及不同国家黄曲霉毒素研究的高频关键词,并对关键词进行了聚类分析和突现分析。黄曲霉毒素的新型检测技术、高效解毒方法、生物防治以及生物合成的调控机制等将可能成为该领域未来的研究热点和前沿。     

4D打印技术在食品加工领域的研究进展

4D打印技术作为3D打印技术的延伸,可以促使打印材料的结构、形状以及功能随时间的变化而发生改变,从而实现打印材料由静态结构向动态结构的转变。4D打印技术作为新兴的数字化生产技术,其早期主要应用于医学和工业领域。近几年,4D打印技术逐渐在食品领域得到了一定的应用。通过4D打印可以设计并生产出营养价值更高、感官品质更佳的新型食品。本文综述4D打印食品技术的原理、影响因素以及打印设备,并进一步地论述4D打印技术在食品加工领域的国内外研究进展及其优势,最后展望4D打印食品技术的发展前景,以期为4D打印技术在食品领域的应用研究提供参考。     

基于文献计量学的烟草代谢组知识图谱分析

为明确烟草代谢组研究现状,运用文献计量学并结合CiteSpace信息可视化软件,对中国知网(CNKI) 和Web of Science两个数据库中烟草代谢组研究的相关文献进行分析,以了解该领域相关研究的发文情况（发文量、发文机构和被引频次）、合作关系、研究重点及前沿。结果表明:①烟草代谢组研究总发文量较少,但呈明显上升趋势。②国家和机构间合作交流密切,美国和中国的发文量较多,德国发表的文献质量较高。③Fiehn和Anders等作者在该领域有较高的学术影响力。④烟草代谢组研究主要包括基因表达、代谢通路、生物合成、烟草抗性和多组学结合等领域。总之,烟草抗性和烟草与人类健康的代谢组学领域将成为未来的研究热点。      

基于CiteSpace的蛋白纳米纤维文献可视化分析

为总结国内外蛋白纳米纤维(PNFs)的研究现状和热点前沿,以2005—2022年CNKI数据库和WOS核心合集数据库收录的蛋白纳米纤维文献为研究对象,利用CiteSpace软件从发文量、作者、机构、国家、研究热点、研究前沿、高被引作者、高被引文献和高被引期刊等方面进行可视化分析。结果表明,国内外关于蛋白纳米纤维研究的发文量均呈波动趋势,发文量最高作者分别为SOLIN N和魏取福,中国是发文量最高的国家。低共熔溶剂法制备蛋白纳米纤维的形成条件和组织工程为研究热点,丝素蛋白源PNFs的稳定性和抗氧化性为研究前沿。KNOWLES T P J为蛋白纳米纤维研究的高被引作者,(KNOWLES T P J, 2016)为高被引文献, Biomacromolecules为高被引期刊。综上结果, CiteSpace软件能全面、科学地提供蛋白纳米纤维的演变历程、研究热点和研究前沿等信息,可为国内研究和进一步应用提供参考。     

食品3D打印中的食品材料特性与应用研究进展

食品材料是食品3D打印的关键因素。文章总结了目前在食品3D打印中常用食品材料(蛋白质、淀粉、水凝胶、脂肪)的特点,分析了不同材料组合对成形性能的影响,对不易打印材料如何提高印刷效果给予了一定的建议,指出了目前食品3D打印中食品材料发展面临的技术瓶颈,并对未来食品3D打印技术的发展趋势进行了展望。     

基于文献计量的食品天然多酚研究进展分析

食品中天然多酚是具有强效抗氧化特性的植物代谢物,可预防氧化应激引起的各种慢性疾病,越来越受到人们的青睐。本文通过对与食品相关的天然多酚文献数据进行分析,挖掘食品和天然多酚的研究热点和未来研究方向。通过使用CiteSpace V5.8.R3、VOSviewer 1.6.15和Note Express 3.6.0.9178对中国知网和美国国家生物技术信息中心PubMed数据库中与食品相关的天然多酚研究文献进行分布特征分析。结果显示,全球范围内的食品和天然多酚的文献数量持续增加;轻工业/手工业学科发表的文献占全部中文文献的73.18%,相关文献发表最多的期刊是食品工业科技(中国)和Journal of Agricultural and Food Chemistry(美国),发文量处于世界领先地位的国家为中国,主要的研究机构为西南大学(中国)和Indian Institute of Technology(印度),作者励建荣和Shela Gorinstein具有较高的发文量和中心地位。单篇被引频次中文最高为173次,英文最高为2269次。高频关键词突现表明未来的热点将聚集在多酚提取纯化的工艺优化...     

《食品科学》杂志2001 — 2010 年载文分析

依据《中国期刊全文数据库》、《CNKI 中国引文数据库》、《中国科技期刊引证报告》和“中国科 学文献服务系统”,运用文献计量学的方法,选取2001 — 2010 年《食品科学》杂志的11491 篇学术论文,从载 文量、栏目特色、基金论文、引文、总被引频次和影响因子排名六个方面进行统计分析,探索《食品科学》10 年来的一些发展规律。分析表明,该期刊的载文量逐年递增,载文信息明显增大,栏目设置合理,栏目比较固 定,基金论文数量、篇均引文稳步提高,影响因子和总被引频次在所有学科期刊中的排名不断上升,总被引频次 在轻工和纺织科学类期刊中始终位居榜首。这表明该期刊所载文献质量较高,它不仅是我国食品科学研究领域最重 要的信息源之一,也是我国食品科学领域的主要核心期刊和权威期刊。     

3D printing technology: The new era for food customization and elaboration

BackgroundDigitalizing food using 3-Dimensional (3D) printing is an incipient sector that has a great potential of producing customized food with complex geometries, tailored texture and nutritional content. Yet, its application is still limited and the process utility is under the investigation of many researchers.Scope and approachThe main objective of this review was to analyze and compare published articles pertaining 3D food printing to ensure how to reach compatibility between the huge varieties of food ingredients and their corresponding best printing parameters. Different from previously published reviews in the same journal by Lipton et al. (2015) and Liu et al. (2017), this review focuses in depth on optimizing extrusion based food printing which supports the widest array of food and maintains numerous shapes and textures. The benefits and limitations of 3D food printing were critically reviewed from a different perspective while providing ample mechanisms to overcome those barriers.Key findings and conclusionsFour main obstacles hamper the printing process: ordinance and guidelines, food shelf life, ingredients restrictions and post processing. Unity and integrity between material properties and process parameters is the key for a best end product. For each group, specific criteria should be monitored: rheological, textural, physiochemical and sensorial properties of the material its self in accordance with the process parameters of nozzle diameter, nozzle height, printing speeds and temperature of printing. It is hoped that this paper will unlock further research on investigating a wider range of food printing ingredients and their influence on customer acceptability.     

Printing on Food or Food Printing: a Review

The processes of printing foodstuffs or imaging on an unconventional surface deserve extra attention in comparison with conventional techniques especially in relation with the substrate interested that will or should say a lot about the concept behind the design. Indeed, while printing on food, designers are required to consider carefully both, the appropriate edible inks and the production processes. Moreover, printing on food packaging requires almost as much care. However, the concept of food printing represents nowadays a new frontier in food processing and industry to realize new food products of complex shapes and colour and with particular mixtures. At the moment, many current research projects and products related to food printing are being developed. In 2011, a European Cooperation in Science and Technology action named “New possibilities for print media and packaging, combining print with digital” was created with the aim to promote an interdisciplinary interaction among European research partner with several different research backgrounds. Among the aims of the project, a crucial aspect regards the combination of food expertise with printing using new technologies in order to print on food or food printing. In light of this scenario, image processing and machine control occupy a very important part of the research: a number of programs were written or modified as part of the research into food printing. This review aims to produce an updated analysis on the current developments regarding the technology for food printing and printing on food. In this sense, the work starts giving an overview of the 2D and three-dimensional (3D) printer technology and moves on the food media, edible substrate used by 3D printers and a print of food chapter, related to the substrates used by the 2D printers.     

Model Building and Slicing in Food 3D Printing Processes: A Review

Three‐dimensional (3D) printing has been successfully applied to food processing, and widely appreciated by food science researchers. Recently, a lot of researches and review works have been done focusing on the ink's properties, printer design, and printing parameters. However, few articles specifically describe 3D models and slicing methods used in food printing. This work introduced the requirements for 3D printing models in some specific areas, discussed the critical parameter settings in the model slicing processes, and discussed the possible use of numerical techniques in the model building and printing of food 3D printing. The objective of this review is to increase researchers' focus on 3D printing models and slices in order to optimize the printing process and to provide some useful information for future research.     

SCI收录我国食品科技类文献的文献计量学分析

本文通过分析我国食品科技类文献被科学引文索引(SCI)的收录情况,从文献的发表时间、发表期刊、作者、单位、主题词分类、被引用情况等进行统计分析,了解目前我国食品科技研究的发展现状。结果表明,2000－ 2007 年间我国食品科技领域被SCI 收录的论文共计2735 篇,在检索的90 多种期刊中,排名前10 的食品科技类期刊共收录了1571 篇论文,占总数的50% 以上,说明论文质量总体较高。论文发表主体集中在大学,主要方向为食品化学和农业科学。     

从SCI检索看国际绿色印刷包装研究发展态势

为了解国际上绿色印刷包装研究的现状与发展态势,选取科学引文索引(SCI)2008～2012年所收录的绿色印刷包装中有关印刷电子、环保油墨、按需喷墨、印后加工等4个研究方向的文献进行汇总、利用文献研究法进行综合分析,可以看出近5年来印刷电子文献高速增长,环保油墨文献量维持在相对较高的水平,而按需喷墨、印后加工的文献量明显下滑,印刷电子和环保油墨成为行业研究的热点。     

原料特性及打印参数对食品3D打印制品品质的影响

综述了淀粉类、亲水胶体类、肉类等食材的3D打印特性,分析了打印温度、打印速度、内部填充率、打印喷头直径等打印参数对3D打印制品品质的影响。     

Synergistic effect of microwave 3D print and transglutaminase on the self-gelation of surimi during printing

To improve the molding quality of 3D printed surimi products under the disturbance of self-gravity and post-processing, the synergistic effect of a microwave 3D print (MW3DP) and transglutaminase (TGase) on the self-gelation process of surimi from fluid to solid gel state during 3D printing is investigated. Simulation and 3D printing results show that microwave power affected the extrudability by changing the temperature distribution of surimi in the nozzle. Rheological properties of the squeezed-out surimi were monitored while the gel properties, microstructure and self-gelation mechanism of products after printing were analyzed. Surimi exhibited shear-thinning behavior when microwave power was less than 60 W/g. After printing, the solid gels with better shape fidelity and large protein aggregates appeared at 40 and 50 W/g when TGase was added. Results indicate that hydrogen bonds and ɛ-(γ-Glu)-Lys are main forces to maintain molding quality, and TGase is activated by microwaves to promote the self-gelation process.Industrial relevance3D food printing, as an emerging technology in food industry, has great potential in meeting the individual needs of consumers for shapes and nutrition. One of the challenges that restricts the large-scale industrialization and commercialization of 3D food printing is that deformation will occur during printing and subsequent processing because most food materials are still flowing after printing. This study provided a synergistic method of MW3DP with a focused heating mode and TGase, realizing self-gelation of surimi during printing. A solid product with high resistance to deformation was obtained in this condition. Valuable guidance is provided to obtain heat-induced solid products with better shape fidelity. In addition, a more complex hollow shape can be printed to improve the personalization of food manufacturing, thus promoting further applications of 3D printing in food industry.