Research Situation Analysis of Soybean Protein Food Packaging Film Based on Scientific Knowledge Graph
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摘要: 为减轻石油基包装材料带来的环境压力，研制天然、易降解的环保型大豆蛋白基食品包装膜现已成为当前研究热点。本文检索了Web of Science核心合集数据库（WOS）1990~2021年间关于大豆蛋白基食品包装膜的研究论文，运用科学知识图谱工具CiteSpace5.8.R3可视化处理了1318篇相关文献，结合文献资料法、定量分析法对大豆蛋白基食品包装膜的研究热点变化及发展态势进行深入探讨和分析。结果表明，大豆蛋白基食品包装膜的研究历程可分为初级起步、稳步发展和加速发展3个阶段，现今正处于加速发展阶段；中国发文量排名第一体现其在该领域巨大的发展潜力；美国的中介中心性值为0.59，表明其已具备较高的科研实力；《Food Hydrocolloids》为该领域具有引领力的期刊；大豆蛋白基食品包装膜的改性和食品包装应用为主流研究；未来研究趋向于搭载天然生物活性化合物的绿色食品包装膜开发。Abstract: In order to reduce the environmental pressure caused by petroleum based packaging materials, the development of natural and environmentally friendly soybean protein based food packaging film has become a hot research topic. This paper searched research papers on soy protein based food packaging films from 1990 to 2021 in the Web of Science (WOS), visualized 1318 related articles by using scientific knowledge mapping tool CiteSpace5.8.R3, deeply discussed and analyzed the research hotspots and development trends of soybean protein based food packaging film combined with the method of literature and quantitative analysis. The results showed that the research process of soybean protein based food packaging film could be divided into three stages: Initial, steady and accelerated development, and now it was in the accelerated development stage. China ranked first in the number of publications, reflecting its huge development potential in this field. The betweenness value of the United States was 0.59, indicating that it had a strong scientific research strength. Food Hydrocolloids was a leading journal in this field. The modification of soybean protein based food packaging film and its application in food packaging are the promising research topics, and it tends to develop green food packaging film with natural bioactive compounds in the future.
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Keywords:
- soy protein /
- food packaging film /
- CiteSpace /
- atlas of scientific knowledge /
- visualization /
- research hotspot
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聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚偏二氯乙烯（PVDC）等合成类塑料包装膜的广泛应用给环境治理带来了巨大压力，同时，其中可能含有的双酚类物质、邻苯二甲酸酯等有毒化学物质对人体健康具有潜在威胁；此外，化石燃料的全球储量告急也为塑料食品包装膜的可持续发展敲响了警钟[1]。1991年，意大利宣布禁止使用不可自行分解的塑料食品包装袋；2019年6月11日，加拿大正式宣布将从2021年开始禁用一次性塑料用品；英国于2022年4月1日正式实施塑料包装税；我国也在“九五”期间实施了“绿色包装”工程[2]。在这种情势下，可降解、可循环使用、低成本的环保食品包装材料的研发成为关注焦点。其中应用蛋白质、淀粉和植物纤维素等天然生物大分子制造的食品包装膜已成为近几年的研究热点。
大豆蛋白是由清蛋白和球蛋白组成的混合物，其中90%是具有球状结构的储存蛋白，主要由7S（伴大豆球蛋白）和11S（甘氨酸）球蛋白组成[3]。大豆蛋白具有水合性、乳化性、凝胶性、起泡性、吸油性、成膜性等功能，这些功能使其成为了食品涂料和食品包装材料的理想选择[4]。大豆蛋白基食品包装膜主要是以大豆分离蛋白（soy protein isolate，SPI）为主要基质，辅以增塑剂，通过一定的处理工序使各成膜组分分子之间相互作用，经一定条件的干燥后，形成一种具有一定力学性能和选择透过性能的结构致密的薄膜。当前国内外有关大豆蛋白基食品包装膜的研究备受关注，Tulamandi等[5]以脱脂大豆蛋白为主要基质，以木瓜泥和明胶为共混物制备了具有良好的物理和机械性能的可食性膜。Rani等[6]通过加入功能化后（以柠檬酸、聚乙烯亚胺和甘氨酸为前体合成了胺和羧基）的柠檬酸聚乙烯亚胺和柠檬酸甘氨酸，增强了大豆蛋白膜的机械性能。廖木荣等[7]用交联剂乙二醇二缩水甘油醚协同蒙脱土增强了大豆蛋白复合膜的阻水性能与力学性能。张晓敏等[8]探究了大豆蛋白7S和11S组分在空气-水界面处的吸附行为和其搅打起泡性质的关系。
国内外大豆蛋白基食品包装膜的研究大多探究其制备工艺、膜性能变化以及活性包装应用，其中产生了不少关于大豆基食品包装膜研究的综述性文章[9-11]，但是，这些综述一般是基于对已有研究的总结，鲜有利用科学知识图谱的方法系统地理清研究领域的现状、热点与前沿的文章。科学知识图谱学是以知识域为对象，将科学知识的发展进程与结构关系可视化的一种图像[12]。与常规综述相比，科学知识图谱法具有分析效率更高，文章涵盖面更广泛，更具客观性和前沿性的优势。
本研究主要借助CiteSpace5.8.R3软件绘制了科学知识图谱，并通过聚类分析、时间线分析等多种可视化方法，对国内外大豆蛋白基食品包装膜的研究成果进行系统梳理和剖析，以期更好地反映该领域最新研究前沿和发展态势，从而为相关研究人员和机构制备更环保的食品包装材料提供参考。
1. 数据来源及分析方法
1.1 数据来源
本文以WOS作为数据来源，检索式：TS=（food packaging film） OR TS=（edible film） OR TS=（film）AND TS=（soy×protein），设置检索年份为1990~2021，对近30年来发表的大豆蛋白基食品包装膜的研究文献进行检索，文献语种为English。检索时间为2022年4月7日。对文献类型为Article的检索结果去重、整理、删除不相关条目，最终获得1318篇相关文献，将筛选后的文献以“纯文本文件”的格式下载保存，作为分析数据样本。
1.2 科学知识图谱分析
本文按照图1所示的思路对大豆蛋白基复合膜的研究态势进行了科学知识图谱分析。在WOS内置文献统计工具上结合Excel 2013对1990~2021年间大豆蛋白基复合膜领域的年度发文量、研究国家/地区、发文期刊和高被引论文排名进行定量分析，此外，通过CiteSpace5.8.R3软件绘制并解析国家合作关系网络图、期刊双叠加图、关键词共现图谱、聚类图谱、时间线图谱等，揭示大豆蛋白基食品包装膜研究中重要关键词之间的相互关系，解释该研究发展演变的时间跨度和研究进程，揭示该领域的研究主题演化规律，更清晰地了解不同时间段的研究热点和态势。
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图 1 大豆蛋白基食品包装膜研究态势分析的技术路线简图Figure 1. Technical route diagram of soybean protein based food packaging film research situation analysis2. 结果与分析
2.1 文献发文量和被引频次分析
年度发文量和被引频次能在一定程度上反映出该领域的研究受重视程度和发展速度[13]。图2中，从1990~2021年近30年来大豆蛋白基食品包装膜发文量共计1318篇，总被引频次42884次，且呈逐年交替上升趋势，表明该研究领域关注度越来越高。根据年度发文数量，可将大豆蛋白基食品包装膜的发展历程分为3个阶段：1998年之前为初级阶段，大豆蛋白基食品包装膜领域开始引起研究人员的关注，且相关领域的研究人员较少，年度发文量仅在个位数；1998~2006年处于平稳发展阶段，1998年（19篇）至2006年（22篇）的相关发文量基本维持稳定；2006~2021年为加速发展阶段，相关发文量呈加速增长趋势，2021年发文量高达121篇。随着国内外对绿色包装的逐渐重视，推测未来相关文章会继续增多。由此可见，近些年大豆蛋白基食品包装膜的相关研究受关注度激增，已成为绿色包装中的热点研究领域。
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图 2 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域的发文量变化趋势Figure 2. Trends of the number of articles published in the field of soy protein based food packaging film from 1990 to 20212.2 国家/地区发文贡献及国际合作分析
大豆蛋白基食品包装膜发文量前十的国家依次是，中国、美国、西班牙、阿根廷、韩国、印度、加拿大、法国、巴西、伊朗（表1），相关发文量较多可能与这些国家有着面积较大的大豆理想种植区（比如处于发展中国家的中国）或具备先进的大豆种植技术（比如处于发达国家的美国）有关。在有关大豆基食品包装膜的相关研究中，美国的H指数和被引次数遥遥领先，说明美国的发文数量与质量都较高，科研水平最高；1990年时有美国学者Sian等[14]研究了pH对大豆蛋白-脂质膜的影响，说明美国关于大豆蛋白基食品包装膜的研究起步较早。
表 1 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域发文贡献排名前10的国家Table 1. Top 10 countries in the field of soy protein based food packaging film contributions from 1990 to 2021排名 国家 总发文量
（篇）总被引
（次）篇均被引
（次）H指数 中介中心性 1 中国 454 10157 26.12 51 0.31 2 美国 277 11643 44.76 63 0.59 3 西班牙 93 3482 39.24 35 0.12 4 阿根廷 79 2900 38.84 33 0.03 5 韩国 72 3062 44.01 32 0.01 6 印度 60 945 16.02 18 0.09 7 加拿大 59 2711 46.41 29 0.04 8 法国 58 2544 44.93 31 0.12 9 巴西 56 1688 30.84 24 0.09 10 伊朗 34 672 19.88 15 0.02 表1中的中介中心性（Betweeness centrality）数值由CiteSpace的最短路径算法得出，中介中心性指一个节点担任其他两个节点之间最短桥梁的次数，利用科学知识图谱的结构洞理论，节点的中介中心性越大，它的影响力就越大[15]。美国的中介中心性值0.59，为最高值，表明美国在该领域中具有较大的影响力。图3为国际合作网络图谱，图中节点的大小与对应国家/地区影响力呈正相关性，国家之间连线密集度与合作关系呈正相关性，可看出美国与其他国家的合作关系最为紧密，其次为中国、西班牙、巴西等。中国发文量454篇位居第一，中国从事大豆蛋白基食品包装膜领域的研究较晚，2001年开始出现3篇相关发文：Wu等分别研究了pH[16]和乙二醇[17]对SPI膜的影响；Xu等[18]以硬脂酸、普鲁兰和SPI为原料制备可食膜并探究其对猕猴桃的保鲜效果。在倡导可持续发展的大环境下，2021年以后中国对该领域的研究热度预计会继续保持，但篇均被引次数略低（26.12），说明尽管中国论文数量较为领先，但研究成果的认可度和引用率较低。今后，中国应加强国际科研合作，提升论文创新性与学术价值，提高国际认可度。
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图 3 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜研究国家/地区合作关系图Figure 3. Map of national/regional cooperation on soy protein based food packaging film research from1990 to 20212.3 发文期刊分析
在WOS检索结果页面，得出该1318篇有关大豆基食品包装膜的文章发文期刊共194个。表2中，《Food Hydrocolloids》以刊文数量118篇、H指数46、影响因子9.147综合排名第一，表明其在大豆基食品包装膜领域的高认可度。其他排名前10的期刊发文量均在100篇以下，这些期刊所属国家分别为美国、英国、荷兰和瑞士。其中，排名前3的期刊都所属美国，表明美国在此领域的期刊综合影响力较强。
表 2 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域发文排名前10的期刊Table 2. Top 10 journals in the field of soy protein based food packaging film from 1990 to 2021排名 期刊 发文量（篇） H指数 IF（2020） 所属国家 1 Food Hydrocolloids 118 46 9.147 美国 2 Journal of Applied Polymer Science 70 22 3.125 美国 3 Journal of Agricultural and Food Chemistry 56 35 5.279 美国 4 Industrial Crops and Products 51 28 5.645 荷兰 5 Journal of Food Science 48 33 3.167 美国 6 Journal of Food Engineering 45 26 5.354 英国 7 Carbohydrate Polymers 35 27 9.381 英国 8 LWT-Food Science and Technology 35 20 3.129 英国 9 Polymers 26 11 4.329 瑞士 10 International Journal of Biological Macromolecules 25 16 6.953 荷兰 对图4期刊双图叠加（Dual-map overlay）分析可得：a.施引领域（左侧点簇）与被引领域（右侧点簇）之间的关系，施引领域通过引用路径（中间的连线）指向被引领域；b.期刊的重要程度，圆圈的大小代表期刊的重要程度，圆圈越大则越重要；c.主题所涉及的学科之间的交叉、知识流动和融合。根据圆圈大小，可知在有关大豆蛋白基食品包装膜研究的施引领域和被引领域里，重要的发文期刊都来自于《Food Hydrocolloids》，其影响因子从2010年的2.6590快速上升至2020年的9.147，表明《Food Hydrocolloids》一直稳定地维持着高水平科研文章收录。大豆蛋白基食品包装膜施引文献所涉猎的主要学科分布在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区，有物理学（Physics）[19-21]、材料学（Materials）[22-24]、化学（Chemistry）[25-27]、生态学（Ecology，如农业生态学、植物生态学）[28-30]和科学（Sicence，如食品科学、自然科学），通过4条引用路径（两条紫线和两条红线）指向被引文献所涉及的主要学科在Ⅳ、Ⅴ区，有化学（Chemistry）、材料学（Materials）、物理学（Physics）、环境学（Environ-mental）、毒理学（Toxicoloy）和营养学（Nutrition）。表明在学科演变中，占主要地位的是物理学、材料学和化学，产生的相关科学成果最多，而生态学学科是当下新涉及的学科，由环境学、毒理学和营养学在1990~2021年间逐渐演变过来，预测在主要学科的基础上，未来涉及它们的研究会增多。
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图 4 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域期刊双叠加图谱Figure 4. Dual-map overlay of journals in soy protein based food packaging film field from 1990 to 20212.4 高被引论文分析
突现性科学知识图谱是基于美国计算机科学家Jon Kleinberg的突发探测算法所得到的图谱，可揭示出某一时间段的焦点对象（即图谱中红色片段）[31]。高被引论文的突现科学知识图谱则可揭示出大豆蛋白基食品包装膜的研究演变过程中起到关键作用的文献。
图5中，Cao等[32]于2007年发表的《Preparation and physical properties of soy protein isolate and gelatin composite films》的被引次数为273，该文研究论证了SPI和明胶组成的复合膜的综合性能优于单一基质的明胶膜，该文的强影响力年份为2008~2012年，说明此时间段的研究焦点主要集中于两种或两种以上基质的大豆基蛋白复合膜的制备和性能研究。排名前10的高被引论文中，有4篇均是2016年发表的，分别为《Soy protein isolate-based films reinforced by surface modified cellulose nanocrystal》（强影响年份为2017~2021年）、《High-performance and fully renewable soy protein isolate-based film from microcrystalline cellulose via bio-inspired poly (dopamine) surface modification》（强影响年份为2017~2021年）、《Epichlorohydrin-cross-linked hydroxyethyl cellulose/soy protein isolate composite films as biocompatible and biodegradable implants for tissue engineering》（强影响年份为2018~2021年）和《Carbon nanoparticles/soy protein isolate bio-films with excellent mechanical and water barrier properties》（强影响年份为2017~2021年），这些文章分别通过添加纳米纤维素[33]、微晶纤维素[34]、乙基纤维素[35]和纳米葡萄糖[36]等性能增强材料来解决天然SPI存在的疏水性和力学性能较差的问题，综合来看，2016年是大豆蛋白基食品包装膜领域研究热点的过渡关键期，从基础研究过渡到应用创新型研究，预测未来的焦点对象将包括SPI的改性策略及其机理探究以及在相应领域的应用研究。
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图 5 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域高被引论排名前10的突现图谱Figure 5. Top 10 highly introduced emergent maps in the field of soy protein based food packaging film from 1990 to 20212.5 高频关键词分析
关键词之间存在的关联可以用共现的频次来表示。通过分析关键词共现知识图谱可以了解某领域研究热点的演变情况[12]。关键词共现知识图谱中的节点大小代表关键词频次，频次越高，节点越大，连线越多，这两个主题的关系就越紧密。使用CiteSpace软件对1318篇文献进行分析，分析对象为文档中的叙词（Descriptor）和标识词（Identifier）字段，时段（Timespan）为1990~2021年，时间分割（Time Slicing）为1年，节点类型为关键词（Keyword）；相邻节点数（LRF）为3，连线年份（LBY）为5；生成的关键词共现图谱如图6，共有关键词627个，3125条连线，对连线合并、修剪后得到1380条，路径网络密度为0.007。
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图 6 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域的关键词共现知识图谱Figure 6. Keywords co-occurrence knowledge map in soybean protein based food packaging film field from 1990 to 2021从图6可看出，大豆蛋白基食品包装膜相关文献中关键词的最大节点是共现频次为326次的“膜（Film）”，其次是308次的“机械性能（Mechanical property）”，这表明大豆蛋白基食品包装膜研究中，对制膜工艺（处理工序）的研究最多，而膜的机械性能则是优化制膜工艺的指标；换言之，“膜（Film）”与“机械性能（Mechanical property）”有着不可分割的关系，根据被引频次（频次≥400）、出版物（IF≥9）和发表年份（有发展性跨度）的综合考量，高度关联这两个关键词的重要文章有2篇[37-38]。此外，节点较大的是“功能性质（Function property）”、“阻隔性（Barrier property）”、“水蒸气透过性（Water vapor permeability）”、“大豆分离蛋白（Soy protein isolate）”、“涂层（Coating）”和“复合材料（Composite）”等，说明在大豆蛋白基食品包装膜领域里，研究基质多为大豆蛋白组分中的SPI，性能改善主要包括提升其阻水、阻油和阻气性，试验中的包装方式多为涂覆等，如Yu等[39]使用纤维素纳米晶体与雪松藤针提取物显著改善了大豆蛋白基膜的力学性能、抗氧化能力和水蒸气阻隔能力；Hu等[40]研究了SPI预热温度对大豆分离蛋白-油乳液（SPI-OE）薄膜理化性质的影响；Zhu等[41]使用SPI、葡糖胺（Glucosamine，GC）、转谷氨酰胺酶和降解的壳聚糖制备了的糖基化GC-SPI膜（GC含量9.40 g/kg），评估了GC的修饰特性和GC-SPI膜的潜在应用。从连线密集度来看，“β-乳球蛋白（Beta lactoglobulin）”、“胶原蛋白（Collagen）”、“乳化性（Emulsifying property）”、“水（Water）”、“反应（Behavior）”和“甘氨酸（Glycinin）”等连线较多，代表这些词的中介中心性值较大，在整个关键词共现网络中的起主要媒介作用，即关于大豆蛋白基食品包装膜结构、功能特性的研究具有重要贡献。
关键词聚类就是以领域特征明显的词和短语作为聚类对象，在大规模数据库中，利用独创的潜在语义分析算法（Latent semantic analysis，LSA）进行词语的领域聚类。图6中，按算法共生成了17个聚类，筛选主要的10个聚类进行分析，得到关键词聚类图谱（图7），其中的10个聚类分别是大豆蛋白（#0 soy protein）、精油（#1 essential oil）、交联作用（#2 cross-linking interaction）、协同增强（#3 synergistic enhancement）、可降解生物薄膜（#4 biodegradable films）、铜纳米团簇（#5 cu nanoclusters）、埃洛石纳米管（#6 halloysite nanotubes）、可食性膜（#7 edible films）、化学改性（#8 chemical modification）和空气-水界面（#9 air-water interface）。根据关键词聚类团所属的科学范畴，可将其分为以下3种类型：
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图 7 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域的关键词聚类图Figure 7. Keywords cluster diagram in the field of soy protein based food packaging film from 1990 to 2021第1种类型为针对成膜基质的理论研究。该类型以类团#0为领域特征，类团#0的面积最大，连线最为密集，表明其作为研究基础向各个聚类团发散延伸，同时，类团#0包含的关键词数量最多，其中聚集的关键词有“谷氨酸（glublin）”、“动力学（dynamics）”、“膜性能（film property）”和“均匀化（homogenization）”等，代表主体研究对象为大豆蛋白，有大量关于铸膜工艺[42]、成膜基质的影响因素[43]和大豆蛋白分子结构变化[44]等的发文。
第2种类型为针对膜改性机理的研究。此类型包含的类团有：#2、#3、#8和#9，区别于主体研究，这些聚类的研究对象均为大豆蛋白基食品包装膜的新型改性剂或改性方法，其中类团#2、#3和#8有较多的连线，面积较大，表明相关发文数量较多，而类团#9的连线最少，面积最小，代表相关发文量较少，综合来看，在大豆蛋白基食品包装膜的改性方向上，学者们侧重于化学改性（加入增塑剂[45]、交联剂[46]和还原剂[47]等），物理改性（超声[48]、大气冷等离子体[49]和热处理[50]等）和酶法（谷氨酰胺转胺酶[51]）改性常作为辅助手段，受到的关注度略低。
第3种类型为应用研究，是在前两种研究的成果上开辟实际的应用途径。类团#1、#4、#5、#6和#7面积大、连线多的图形特征均体现了大豆蛋白基食品包装膜的热门应用领域为生物可降解膜或可食性膜，这些应用领域的研究本质是制备活性包装膜，包装对象主要有水果（如苹果[52]和猕猴桃），禽肉类（如牛肉[53]和猪肉[54]）和面食类（如饺子[55]和饼[56]）。在原料上又可分为两个方向，一是添加有机酸、精油、酚类和多糖等具有生物活性的物质[57-59]；二是添加纳米银、改性纳米纤维素、氧化锌纳米和纳米二氧化硅等无机纳米材料[60-62]。
在关键词聚类基础上，选中时间线视图（Timeline view）即可得到聚类中文献的历史跨度关系图，即关键词时间线图谱。图8中，根据关键词聚类成果的持续时间（左端为1990年，右端为2021年，时间间隔为3年），可将10条时间线分为奠基准备的辅助线，持续研究的主导线和新生前沿的关键线。大豆蛋白基食品包装膜的类团#0、#5、#6、#7和#9属于辅助线，根据节点所处位置可看出这些类团的相关研究起源时间较早，大致均在2000年以前，其中，类团#0各个关键节点有大量连线但仅占据一小段时间线，其在1994年左右较为热门，说明已有许多关于制膜主要基质（大豆蛋白）的相关研究，为改性和应用研究奠定了良好的科研基础；类团#5、#6连线较为密集，在整条时间线上均有不同强度的节点，类团#5、#6热门的研究年份分别在1992年左右和1997年左右，包含的关键词有“氧化石墨烯（graphene oxide）”、“纤维素（cellulose）”和“衣壳化（encapsidation）”等，说明结合纳米材料的相关研究为未来科研提供了重要的思路；类团#7的热门时间在1993年左右，包含的关键词有“共混膜（blend film）”，纵观该时间线，其关键词中多包含“特性（property）”一词，说明大豆蛋白基食品包装膜在可食性方向有一定热度，研究多为共混物对膜性能的影响；类团#9的连线最稀疏，且在时间线上几乎无节点分布（无明显热门时间段），表明其与主体研究的相关性不高，较为冷门。主导线包括类团#2、#3、#4和#8，4条主导线上均有分散的节点和大量集中的连线，表明有关这些类团的研究在1900~2021年间热度不减，根据出现的关键词“稳定性（stability）”、“溶解性（solubility）”、“增强（reinforcement）”和“可降解的（degradable）”等，可知4个类团的主要研究内容涉及改性和可持续包装两大方向，相关发文包括：Liu等[63]、Bya等[64]和Li等[65]主要通过衰减全反射-傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和紫外可见光谱等探究改性剂（羧甲基壳聚糖、埃洛石纳米管和1,2,3-丙三醇二甘油醚；天然淀粉、乙酰化淀粉和乙酰化二淀粉磷酸酯；含氨基的超支化聚硅氧烷、树状单宁酸）对SPI复合材料性能的影响。新生前沿的关键线只包含类团#1，此类研究随着科技发展而起步，根据节点在时间上的位置，判断出类团#1的相关研究于2004年左右起步，此后在2007、2010、2013、2016和2019年左右均有较小的节点出现，根据线上关键词“抑菌性（antibacterial activity）”、“绿茶（green tea）”和“抗氧化性（inoxidizability）”等，可得知未来大豆蛋白基食品包装膜的研究动向为活性包装，其添加的活性化合物种类也会越来越多。
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图 8 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域的关键词时间线图谱Figure 8. Time line atlas of keywords in the field of soy protein based food packaging film from 1990 to 20213. 结论
基于WOS数据库，本文通过科学知识图谱可对1318篇大豆蛋白基食品包装膜领域的文章进行高度复杂而抽象的全局性度量，得出如下结论和建议：
根据对1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜科学知识图谱的分析，美国在大豆蛋白基食品包装膜领域的平台和科研实力处于领跑地位，中国发文量第一但仍有巨大进步空间。大豆蛋白基食品包装膜的整体研究趋势正逐渐走向成熟，该研究涵盖的学科范围以化学、物理学和材料学为中心，分支学科有生态学、营养学等。《Food Hydrocolloids》是大豆蛋白基食品包装膜领域有较大影响力的期刊，有关改性研究的发文较多，研究方向转折点年份在2016年；文章《Pre-paration and physical properties of soy protein isolate and gelatin composite films》被引次数最多；大豆蛋白基食品包装膜分别在1992、1993、1994和1997年左右出现不同类型的研究热潮，贯穿1900~2021整个时间段的研究是膜改性与可持续活性包装。
未来对大豆蛋白基食品包装膜领域的关注主要集中于两个大类，一是综合物理、化学、材料学科的改性技术研究；二是创新型活性包装的应用研究。同时，未来研究应持续完善大豆蛋白基食品包装膜的理论体系，结合先进设备研发性能优越的活性包装膜。针对种类繁多的改性化合物，需遴选出能结合工业实际生产条件的改性物质。对大豆蛋白基食品包装膜的应用对象作选材依据描述，研究如何广泛应用于某一食品大类，系统地评价其保鲜包装效果，并在消费市场找到定位。此外，未来也应对大豆蛋白基食品包装膜的安全性作充分证明。
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图 1 大豆蛋白基食品包装膜研究态势分析的技术路线简图
Figure 1. Technical route diagram of soybean protein based food packaging film research situation analysis
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图 2 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域的发文量变化趋势
Figure 2. Trends of the number of articles published in the field of soy protein based food packaging film from 1990 to 2021
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图 3 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜研究国家/地区合作关系图
Figure 3. Map of national/regional cooperation on soy protein based food packaging film research from1990 to 2021
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图 4 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域期刊双叠加图谱
Figure 4. Dual-map overlay of journals in soy protein based food packaging film field from 1990 to 2021
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图 5 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域高被引论排名前10的突现图谱
Figure 5. Top 10 highly introduced emergent maps in the field of soy protein based food packaging film from 1990 to 2021
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图 6 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域的关键词共现知识图谱
Figure 6. Keywords co-occurrence knowledge map in soybean protein based food packaging film field from 1990 to 2021
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图 7 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域的关键词聚类图
Figure 7. Keywords cluster diagram in the field of soy protein based food packaging film from 1990 to 2021
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图 8 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域的关键词时间线图谱
Figure 8. Time line atlas of keywords in the field of soy protein based food packaging film from 1990 to 2021
表 1 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域发文贡献排名前10的国家
Table 1 Top 10 countries in the field of soy protein based food packaging film contributions from 1990 to 2021
排名 国家 总发文量
（篇）总被引
（次）篇均被引
（次）H指数 中介中心性 1 中国 454 10157 26.12 51 0.31 2 美国 277 11643 44.76 63 0.59 3 西班牙 93 3482 39.24 35 0.12 4 阿根廷 79 2900 38.84 33 0.03 5 韩国 72 3062 44.01 32 0.01 6 印度 60 945 16.02 18 0.09 7 加拿大 59 2711 46.41 29 0.04 8 法国 58 2544 44.93 31 0.12 9 巴西 56 1688 30.84 24 0.09 10 伊朗 34 672 19.88 15 0.02 
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表 2 1990~2021年大豆蛋白基食品包装膜领域发文排名前10的期刊
Table 2 Top 10 journals in the field of soy protein based food packaging film from 1990 to 2021
排名 期刊 发文量（篇） H指数 IF（2020） 所属国家 1 Food Hydrocolloids 118 46 9.147 美国 2 Journal of Applied Polymer Science 70 22 3.125 美国 3 Journal of Agricultural and Food Chemistry 56 35 5.279 美国 4 Industrial Crops and Products 51 28 5.645 荷兰 5 Journal of Food Science 48 33 3.167 美国 6 Journal of Food Engineering 45 26 5.354 英国 7 Carbohydrate Polymers 35 27 9.381 英国 8 LWT-Food Science and Technology 35 20 3.129 英国 9 Polymers 26 11 4.329 瑞士 10 International Journal of Biological Macromolecules 25 16 6.953 荷兰
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