基于CiteSpace和文獻計量分析平臺的魚糜研究可視化分析

張 鑫，王 吉，胡靜榮，王 瑩，來 靜，周麗媛，朱迎春

（山西農業大學食品科學與工程學院，山西 太古 030800）

魚糜是將魚肉經洗凈、切碎、漂洗、脫水等工序制成的一種新型水產調理食品原料[1-4]，它不僅是優質蛋白質的重要來源[5-6]，而且富含鈣、磷、鐵等多種微量元素[7]，以口感細膩、食用方便、營養豐富的特點成為我國發展最為迅速的深加工水產品之一[8-10]。近年來，消費者對魚糜制品的需求不斷提高[11]，消費量從2015年的250億 元增長到2019年的460億 元[12]，僅5 年時間就增加了84%。

隨著魚糜行業的發展，魚糜的研究內容更加豐富，研究范圍更加廣泛。近年來，關于魚糜研究的發文量呈逐年上升趨勢，但是卻鮮有利用科學的文獻數據對魚糜研究進行統計分析的報道。科學的文獻數據是相關研究領域學者們構建的學科知識集合，是記錄和傳播學科知識的重要平臺和載體[13-15]。對文獻數據進行統計分析，能有效捕捉到最新的研究動態，分析當下的研究熱點，預測未來的研究趨勢。目前文獻數據統計分析所用的軟件包括Histcite[16]、VOSviewer[17]、Pajek[18]、CiteSpace[19]等。其中，CiteSpace因具有圖譜多樣性、結果易讀性和色彩豐富性等特點而成為一款最為常用的信息可視化軟件[20-21]，該軟件能根據關鍵詞的演變繪制某一科學和技術領域發展的知識圖譜，可直觀地顯示該領域的關鍵文獻、熱點研究和前沿方向，展現信息全景[22]，成為醫學[23]、計算機科學[24]、人文社科[25-26]等多個研究領域的主流文獻分析軟件。

為了梳理和分析近年國內外魚糜研究的整體狀況、發展脈絡和研究熱點，并比對國內外研究的差異性，找出我國在該領域所處位置和研究特色，本文分別以中國知網（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）和Web of Science（WOS）核心合集為數據來源，以2009年1月1日—2021年10月8日為檢索時間段，以“魚糜”和“surimi”為主題詞，運用文獻計量分析平臺和CiteSpace軟件對所篩選到的文獻進行數據可視化分析，探尋國內外魚糜研究的現狀和內容演變，以期為魚糜研究提供新的思路并對未來的研究趨勢做出預測。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

中文文獻以CNKI為檢索平臺，外文文獻以WOS為檢索平臺，分別設定“魚糜”和“surimi”為主題詞，對2009年1月1日—2021年10月8日CNKI數據庫中核心期刊、WOS數據庫中核心文獻進行專業檢索，剔除不相關文獻、廣告及重復文獻。最終CNKI數據庫篩選出944 篇文獻，WOS數據庫篩選出1082 篇文獻。

將篩選出的中文文獻和外文文獻分別以Refworks、全記錄與引用的參考文獻格式導出，以“download”開頭命名的txt.格式進行保存和后續分析。

1.2 研究工具

本文采用CiteSpace 5.8.R3軟件作為研究工具，它是美國雷德塞爾大學陳超美博士應用Java語言開發的一款科學文獻分析軟件[27-28]。CiteSpace主要基于共引分析理論和尋徑網絡算法對某一領域文獻進行計量及可視化分析，探尋科學領域演化的關鍵路徑及知識轉折點，能夠反映研究文獻的引文歷史、主題演變趨勢與熱點之間的內在聯系[29-33]。

1.3 數據處理與分析

本研究設置時間跨度為2009-2021年，time slice為1 年，閾值設置為Top 50 per slice，其余均為默認。選擇作者、機構、關鍵詞等節點繪制網絡圖譜對其進行可視化分析。其中，WOS數據庫魚糜研究主要關鍵詞年度分布和國家合作網絡圖利用文獻計量分析平臺（https://bibliometric.com）分析與繪制，英文發文期刊圖利用WOS平臺（www.webofscience.com）繪制，使用Origin 2021軟件進行發文量擬合分析。

核心作者計算公式也叫普賴斯定律，由文獻計量學學者普賴斯創建[34]，如下式所示。

式中：Npmax為發文量最多作者的文章數量/篇；Mp為核心作者的最低發文量/篇。

2 結果與分析

2.1 魚糜研究年度發文量統計

年度發文量是該研究領域是否為熱點研究的重要體現，在一定程度上反映該研究領域的發展歷程與變化規律[35]。圖1為CNKI及WOS數據庫年度發文量統計。由圖1可知，2009-2021年中文文獻和英文文獻發文量整體均呈上升趨勢。CNKI數據庫2009年度發文量僅為41 篇，2010年上升至68 篇，2015-2020年均保持較高的發文量，2020年度發文量達到86 篇，是2009年的2.09 倍。WOS數據庫年度發文量在2018年（106 篇）首次突破100 篇，是2009年（54 篇）的1.96 倍，且近5 年的發文量占據整體區間的49.35%。

圖1 CNKI及WOS數據庫魚糜研究年度發文量統計Fig.1 Annual number of surimi research papers indexed in the CNKI and WOS database

對2009-2021年國內外魚糜研究文獻的發文量進行擬合分析，如圖2所示，發文量均呈線性增長（CNKI：R2＝0.9978；WOS：R2＝0.9865）。這表明魚糜研究受到越來越多人的關注，研究成果數量不斷增加，魚糜研究具有廣闊的前景。

圖2 CNKI（A）和WOS（B）數據庫魚糜研究年度發文量回歸驗證Fig.2 Linear regression of annual number of surimi research papers indexed in the CNKI (A) and WOS (B) databases

2.2 魚糜研究發文作者分析

對發文作者的統計可以分析該研究領域核心作者群及合作強度[36]。本研究中的944 篇中文文獻一共包含512 位作者，根據核心作者計算公式計算出核心作者49 位。1082 篇英文文獻一共包含481 位作者，根據核心作者計算公式計算出核心作者48 位。表1為CNKI和WOS數據庫中魚糜研究發文量前15的作者。由表1可知，國內發文量最多的作者依次為勵建榮（95 篇）、儀淑敏（62 篇）、李學鵬（53 篇）、熊善柏（40 篇）、黃建聯（27 篇）、楊文鴿（22 篇）等，他們的發文量均在20 篇以上。

表1 CNKI和WOS數據庫中魚糜研究發文量前15的作者Table 1 Top 15 most productive authors in surimi research in CNKI and WOS database

WOS中有10 位作者發文量大于20 篇。發文量前3的作者分別是來自泰國的Soottawat Benjakul教授（90 篇）、美國的Jae W Park教授（45 篇）和中國的Xiong Shanbai教授（41 篇）。其中來自中國華中農業大學的熊善柏教授不僅中文期刊發文量位居第4，而且英文期刊發文量名列第3，說明他在淡水魚糜保鮮與加工的研究中做出了重要貢獻。

圖3為CNKI和WOS數據庫中魚糜研究的作者合作網絡圖，每個節點代表一位作者，節點越大，該作者的發文量越多，節點與節點的連線表示作者之間的聯系或合作，連線越粗代表作者之間的合作越緊密[37-38]。由圖3可知，不同作者團隊之間有一定的合作關系，特別是高產作者團隊間的合作關系密切，除此之外，他們與其他作者也有合作關系，表明其在魚糜研究領域的影響力較大。圖3A共有512 個節點和1342 條連線，其中以勵建榮、儀淑敏、李學鵬、熊善柏為中心形成了合作網絡，并輻射到周圍其他作者。但是應該指出的是，國內研究者合作存在兩級分化，表現為研究者發文量差距大，高產團隊合作緊密，而小團隊間缺乏合作。因此，需要加強各個團隊之間的合作交流，進一步提升我國學者及研究成果的國際影響力。圖3B共有481 個節點和742 條連線，以Soottawat Benjakul、Jae W Park、Xiong Shanbai為首的教授團隊不僅相互之間合作關系緊密，而且還和其他作者團隊存在跨區域的合作關系。Soottawat Benjakul教授來自宋卡王子大學，在海洋食品化學和副產物高值化利用方面享有較高的國際聲譽，對魚糜研究的發展起到了至關重要的作用。美國的Jae W Park教授是世界魚糜論壇創始人，主要從事魚肉蛋白（魚糜）方面的研究，具有很高的國際地位。以Soottawat Benjakul教授和Jae W Park教授為中心搭建起一座國際間的合作網絡橋梁，形成了魚糜研究領域全球范圍內的學術共同體。

圖3 CNKI和WOS數據庫中從事魚糜研究的作者合作網絡圖Fig.3 Author collaboration networks of surimi research in the CNKI and WOS database

2.3 魚糜研究發文國家及機構分析

對發文國家及機構的分析可以體現魚糜研究領域科研力量的分布、儲備以及其合作關系[39-40]。圖4為WOS數據庫中魚糜研究的國家合作網絡圖，該圖譜共納入國家及地區49 個，發文量超過60 篇的國家有7 個，其中中國、泰國、美國是現有魚糜研究的三大主力國。中國發文量最高，為411 篇，占總發文量的37.99%。過去的13 年間，我國魚糜研究發展迅速，緊跟時代的步伐，在2013年度發文量超過美國、泰國、西班牙等國成為年度發文量最多的國家，在之后的幾年度發文量持續上升并保持穩定，在魚糜研究上作出了很大的貢獻。泰國第二，發文量為148 篇，占比13.68%，美國發文量為140 篇，占比12.94%，位居第三，除此之外，日本、西班牙、韓國等在魚糜研究領域也有較多成果。這些國家主要集中在亞太地區，從側面說明魚糜研究在亞太地區的應用更加豐富和廣泛。

圖4 WOS數據庫中參與魚糜研究的國家合作網絡圖Fig.4 Inter-country collaboration networks of surimi research in the WOS database

由圖4可知，國家間魚糜研究合作較為頻繁，已經形成了一張以主力國為中心、其他國家為節點的國際交流合作網。中國、美國、西班牙不僅處于魚糜研究前沿，而且相互之間保持密切合作，特別是中國有著舉足輕重的地位，中心性最大，為0.48，美國次之（0.41），西班牙第三（0.39）。

由CNKI和WOS數據庫得到的發文量前15的單位機構如表2所示。我國發文量前3的機構分別為渤海大學（87 篇）、上海海洋大學（71 篇）和華中農業大學（62 篇）。在全球范圍內，宋卡王子大學是泰國主要的魚糜研究機構，發文量為98 篇，占據全球發文量的9.05%，俄勒岡州立大學、西弗吉尼亞大學為美國主要的魚糜研究單位，發文量分別占據全球的5.17%和2.40%，華中農業大學和江南大學為中國魚糜研究科學引文索引（Science Citation Index，SCI）收錄文章最多的大學。值得注意的是，WOS數據庫中發文量前15的機構中來自中國的機構有7 家，發文量合計占據全球的21.22%，說明中國是世界上魚糜研究體量最大的國家。

表2 CNKI和WOS數據庫中魚糜研究發文量前15機構Table 2 Top 15 institutions with the largest number of surimi research papers in CNKI and WOS database

表2同時顯示了WOS數據庫中發文機構的平均被引次數。美國的西弗吉尼亞大學雖然發文量只有26 篇，但是平均被引次數最高，為12.52 次，說明其文獻的質量在國際上得到認可，具有較大的影響力。其次為宋卡王子大學和華中農業大學，平均被引次數分別為8.56 次和7.29 次，說明其研究成果也得到了極大關注。

2.4 魚糜研究發文期刊分析

對相關發文期刊進行統計，有利于發現該領域的主要研究方向[41]。隨著魚糜研究文獻數量的增加，發文期刊數量也逐漸增多。對CNKI數據庫中篩選的文獻進行期刊來源統計，944 篇以“魚糜”為主題的文章發表在80 種期刊上，平均刊載量為11.8 篇/刊。CNKI數據庫中魚糜研究發文量前10的期刊如圖5所示，《食品工業科技》是刊載量最多的期刊（154 篇），第二為《食品科學》（131 篇），第三為《食品科技》（62 篇）。刊載量前10的期刊中有兩個被EI收錄，分別是《食品科學》（131 篇）和《中國食品學報》（55 篇），屬于食品科學學科高質量期刊。

圖5 CNKI數據庫中魚糜研究發文量前10的期刊Fig.5 Top 10 journals publishing surimi research in CNKI database

對WOS數據庫中篩選的文獻進行期刊來源統計，1082 篇文獻共刊載在157 種學術期刊上，平均刊載量為6.89 篇/刊，WOS數據庫中魚糜研究發文量前10的期刊如圖6所示，主要包括Food Chemistry、LWT-Food Science and Technology、Journal of Aquatic Food Product Technology、Food Hydrocolloids、Journal of The Science of Food and Agriculture，這些期刊分類都為Food Science &Technology，其中Food Chemistry和LWT-Food Science and Technology期刊的發文量分別為107 篇和95 篇，遠高于其他期刊，且二者均為TOP 1區期刊，表明魚糜研究的學術質量和影響力獲得了國際權威期刊的認可，這對于促進魚糜產業的發展具有重要意義。

圖6 WOS數據庫中魚糜研究發文量前10的期刊Fig.6 Top 10 journals publishing the largest number of surimi research papers in WOS database

2.5 魚糜研究熱點分析

研究熱點是在某領域中被研究學者關注的焦點，也是該領域在某一階段所主要探討的問題[42]。關鍵詞是一篇文章核心內容的提煉和概括，體現了文章所表達的主要內容[43]，關鍵詞經常被用來分析某領域的研究熱點[44]。本文以“魚糜”或“surimi”為主題詞，對篩選文獻的關鍵詞進行可視化分析，考察國內外2009-2021年魚糜的研究現狀與發展趨勢。圖7為CNKI數據庫中魚糜研究的關鍵詞共現圖譜，CiteSpace可視化圖譜得到349 個節點和749 條連線，關鍵詞間的連線和粗細代表了關鍵詞間的親疏關系[45]，連線越多則表示關鍵詞共現的次數越多[46]。由圖7可知，除“魚糜”主題詞之外，魚糜研究領域高頻且重要的關鍵詞有“魚糜制品”“凝膠強度”“凝膠特性”“魚丸”等。近13 年來我國魚糜的研究熱點主要集中在魚糜的加工工藝和魚糜品質等方面，但是隨著研究的深入，逐漸在魚糜保鮮、魚糜抗凍、蛋白質和微觀結構等方面有所探索，近年出現的關鍵詞有“二級結構”“蛋白質”“冷凍變性”“抗凍劑”等。這表明我國魚糜研究取得了階段性的進步，研究領域不再局限于加工技術，對于質量和機理的探索逐漸深入，這對我國水產行業的發展具有重要意義。

圖7 CNKI數據庫中魚糜研究的關鍵詞共現圖譜Fig.7 Keyword co-occurrence analysis of surimi research in CNKI database

圖8為CNKI數據庫中魚糜研究的關鍵詞聚類分析結果，對關鍵詞進行聚類分析，進一步分析關鍵詞之間的內在關系。經過聚類分析計算，模塊化Q＝0.5532＞0.3、S＝0.8167＞0.5，表明聚類有效[47]，聚類分析共得到13 個聚類模塊，其中多個模塊發生重疊，表明不同模塊間聯系緊密，如#1（凝膠）、#3（凝膠特性）、#4（凝膠強度）和#10（凝膠性質），均聚焦于魚糜凝膠特性的研究，而#7（品質）和#12（保水性）則關注于魚糜品質的研究。

圖8 CNKI數據庫中魚糜研究的關鍵詞聚類分析Fig.8 Keyword cluster analysis of surimi research in CNKI database

關鍵詞時區圖是一種從時間維度上表示知識演進的視圖，它可以清晰地展示出研究熱點的變化和相互影響[48]。圖9為CNKI數據庫中魚糜研究的關鍵詞時區圖，我國魚糜的研究大致可以分為3 個不同的階段，分別是2009-2010年、2011-2017年、2018-2021年。

圖9 CNKI數據庫中魚糜研究的關鍵詞時區圖Fig.9 Keyword time zone diagram of surimi research in CNKI database

第一階段（2009-2010年）重點是對魚糜加工工藝、魚糜品質的研究。這一階段的關鍵詞以“品質”“白度”“凝膠特性”“持水性”“質構”為主。如夏文水[49]和陳海華[50-51]等在此階段研究了熱處理條件等對魚糜品質及凝膠特性的影響。

第二階段（2011-2017年）重點是對魚糜保藏保鮮的研究。隨著魚糜加工研究的深入，研究熱點轉向對魚糜制品的保藏。這一階段的關鍵詞主要為“冷凍變性”“抗凍劑”“保鮮效果”“貨架期”“冷凍保護”“冷藏”“氣調包裝”等。如劉薇叢[52]和蘇趙[53]等研究了海藻糖對魚糜凍藏過程中品質的影響。劉永吉[54]和王正云[55]等研究了包裝方式對魚糜貨架期的影響。

第三階段（2018-2021年）重點是對魚糜蛋白質的研究。這一階段的關鍵詞主要為“拉曼光譜”“肌球蛋白”“蛋白質氧化”“變性聚集”等。這些關鍵詞的出現代表我國魚糜研究取得巨大進步，研究已深入到分子水平。如劉瑞等[56]探究了腐敗菌引起水產品腐敗變質的機理，揭示了地衣芽孢桿菌堿性蛋白酶降解白鰱魚肌原纖維蛋白的途徑及機制。裘樂蕓等[57]研究了外源添加物對肌原纖維蛋白結構及聚集行為的影響。

無論是哪個階段，“感官評價”“品質”“凝膠”等關鍵詞都橫跨整個研究階段，表明其是魚糜研究的基石，對保證魚糜質量、促進魚糜產業健康發展具有不可或缺的重要作用。

表3為CNKI數據庫中魚糜研究的關鍵詞突現分析結果。關鍵詞的突然出現往往代表了新的研究熱點，紅色代表關鍵詞突現的年份，藍色表示為平常年份[58]。根據關鍵詞突現分析可以直觀地看出我國魚糜研究熱點的變化。由表3可知，不同年份研究者所關注的研究熱點不同。2009-2016年突現的關鍵詞依次為“竹莢魚”“白度”“鯉魚”“冷藏”“質構特性”“響應面”“貨架期”和“帶魚魚糜”，這一階段主要關注于魚糜的原料、品質、貯藏等方面的研究。從2017年起，隨著“抗凍劑”“蛋白質”“肌球蛋白”“二級結構”等關鍵詞的突現，表明我國魚糜研究更加深入，進入分子水平。

表3 CNKI數據庫中魚糜研究的關鍵詞突現分析Table 3 Burst keyword analysis of surimi research in CNKI database

基于WOS數據庫，將文獻計量分析平臺選取出的10 個主要關鍵詞在每年出現的次數進行累加，得到圖10（WOS數據庫中魚糜研究主要關鍵詞年度分布）。從圖10可以看出，關鍵詞頻數總體呈現上升趨勢，特別是2019-2021年關鍵詞頻數明顯高于其余年份，且surimi”“surimi gel”“gel properties”“microstructure”myofibrillar protein”等關鍵詞在2019-2021年出現的頻數較高，證明在世界范圍內研究熱點主要聚焦于魚糜微觀結構、魚糜蛋白等方面。

圖10 WOS數據庫中魚糜研究主要關鍵詞年度分布Fig.10 Annual distribution of keywords in surimi research in WOS database

圖11為WOS數據庫中魚糜研究的關鍵詞聚類分析結果。對WOS數據庫中文獻的關鍵詞進行聚類，得到8 個聚類模塊，模塊化Q＝0.3955＞0.3，說明聚類有效。由8 個聚類模塊分析可知，研究從原料和感官分析（如#0 surimi和#1 sensory analysis）逐漸過度到蛋白水平檢測（如#8 myosin），說明在世界范圍內魚糜的研究也是由加工技術逐步轉向機理探究，研究深度進一步拓展。

圖11 WOS數據庫中魚糜研究的關鍵詞聚類分析Fig.11 Keywords cluster analysis of surimi research in WOS database

表4為WOS數據庫中魚糜研究的關鍵詞突現分析結果，早期的關鍵詞為“processingby product”“denaturation”“muscle protein”“physicochemical change”，在此期間魚糜制品的物理特性為研究的重點。2014年“natural actomyosin”和2016年“secondary structure”的出現表明蛋白成為了研究的熱點，且持續到現在。此后，Raman spectroscopy”“microstructure”“spectroscopy”相繼出現，表明國際上在魚糜肌原纖維蛋白方面的研究更進一步，研究更加透徹，進入分子水平和微觀結構。通過對比CNKI和WOS數據庫中魚糜研究的關鍵詞突現發現，SCI文獻的研究成果領先于中文文獻，對于研究熱點的探索以及對分子研究領域的報道時間較中文文獻早。從2017年起，“蛋白質”“肌球蛋白”“二級結構”等成為我國研究的突現關鍵詞，表明我國魚糜研究更加與世界接軌。

表4 WOS數據庫中魚糜研究的關鍵詞突現分析Table 4 Burst keywords analysis of surimi research in WOS database

3 結語

總的來看，國內外魚糜研究領域的發文量呈逐年上升趨勢，且刊載量大的期刊為食品領域的頂級期刊，研究機構主要集中在高校和研究院；亞太地區、北美、歐洲是魚糜研究的主要區域，以中國、美國、泰國、日本、西班牙等國家為代表，國際間合作關系密切，形成了以主力國為中心的學術研究網。

中國的發文量目前已位居全球第一，其中，渤海大學、上海海洋大學和華中農業大學對我國魚糜研究的貢獻較為突出；從文獻被引次數來看，美國的西弗吉尼亞大學位居第一，泰國宋卡王子大學和中國華中農業大學緊隨其后；從合作網絡圖來看，高產作者團隊之間的合作關系更為密切，且已經搭建起國際間的合作網絡橋梁。

從關鍵詞的分析結果來看，不同時期關注的研究重點不同。關鍵詞突現分析結果表明前期研究側重于魚糜制作工藝、魚糜品質方面以及產品開發，關鍵詞為“白度”“質構特性”。目前的研究已深入到分子領域，重心向魚糜蛋白質和二級結構傾斜。但有關魚糜的加工工藝、魚糜制品的品質、凝膠性能等仍然是魚糜研究領域的主題和基石。

隨著魚糜研究受到越來越多人關注，研究內容會更加豐富，魚糜產品的加工也會向智能化的方向發展。3D打印技術作為一種將虛擬的數字模型轉換為三維實體的快速成型技術，因其具有可使肉類食品營養更加均衡，外觀更加豐富的優點，有望在魚糜產品中得到廣泛應用。同時，被命名為冰結合蛋白的一些外源性蛋白質可在一定的溫度范圍內完全抑制冰晶的生長，今后可能會廣泛應用于魚糜的低溫保護，以提高冷凍魚糜的品質。綜上所述，魚糜研究成為水產品研究的一大熱點，并且隨著技術的進步，魚糜產業的發展將更加迅猛。