基于CiteSpace和文献计量分析平台的鱼糜研究可视化分析

张 鑫，王 吉，胡静荣，王 莹，来 静，周丽媛，朱迎春

（山西农业大学食品科学与工程学院，山西 太古 030800）

鱼糜是将鱼肉经洗净、切碎、漂洗、脱水等工序制成的一种新型水产调理食品原料[1-4]，它不仅是优质蛋白质的重要来源[5-6]，而且富含钙、磷、铁等多种微量元素[7]，以口感细腻、食用方便、营养丰富的特点成为我国发展最为迅速的深加工水产品之一[8-10]。近年来，消费者对鱼糜制品的需求不断提高[11]，消费量从2015年的250亿 元增长到2019年的460亿 元[12]，仅5 年时间就增加了84%。

随着鱼糜行业的发展，鱼糜的研究内容更加丰富，研究范围更加广泛。近年来，关于鱼糜研究的发文量呈逐年上升趋势，但是却鲜有利用科学的文献数据对鱼糜研究进行统计分析的报道。科学的文献数据是相关研究领域学者们构建的学科知识集合，是记录和传播学科知识的重要平台和载体[13-15]。对文献数据进行统计分析，能有效捕捉到最新的研究动态，分析当下的研究热点，预测未来的研究趋势。目前文献数据统计分析所用的软件包括Histcite[16]、VOSviewer[17]、Pajek[18]、CiteSpace[19]等。其中，CiteSpace因具有图谱多样性、结果易读性和色彩丰富性等特点而成为一款最为常用的信息可视化软件[20-21]，该软件能根据关键词的演变绘制某一科学和技术领域发展的知识图谱，可直观地显示该领域的关键文献、热点研究和前沿方向，展现信息全景[22]，成为医学[23]、计算机科学[24]、人文社科[25-26]等多个研究领域的主流文献分析软件。

为了梳理和分析近年国内外鱼糜研究的整体状况、发展脉络和研究热点，并比对国内外研究的差异性，找出我国在该领域所处位置和研究特色，本文分别以中国知网（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）和Web of Science（WOS）核心合集为数据来源，以2009年1月1日—2021年10月8日为检索时间段，以“鱼糜”和“surimi”为主题词，运用文献计量分析平台和CiteSpace软件对所筛选到的文献进行数据可视化分析，探寻国内外鱼糜研究的现状和内容演变，以期为鱼糜研究提供新的思路并对未来的研究趋势做出预测。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

中文文献以CNKI为检索平台，外文文献以WOS为检索平台，分别设定“鱼糜”和“surimi”为主题词，对2009年1月1日—2021年10月8日CNKI数据库中核心期刊、WOS数据库中核心文献进行专业检索，剔除不相关文献、广告及重复文献。最终CNKI数据库筛选出944 篇文献，WOS数据库筛选出1082 篇文献。

将筛选出的中文文献和外文文献分别以Refworks、全记录与引用的参考文献格式导出，以“download”开头命名的txt.格式进行保存和后续分析。

1.2 研究工具

本文采用CiteSpace 5.8.R3软件作为研究工具，它是美国雷德塞尔大学陈超美博士应用Java语言开发的一款科学文献分析软件[27-28]。CiteSpace主要基于共引分析理论和寻径网络算法对某一领域文献进行计量及可视化分析，探寻科学领域演化的关键路径及知识转折点，能够反映研究文献的引文历史、主题演变趋势与热点之间的内在联系[29-33]。

1.3 数据处理与分析

本研究设置时间跨度为2009-2021年，time slice为1 年，阈值设置为Top 50 per slice，其余均为默认。选择作者、机构、关键词等节点绘制网络图谱对其进行可视化分析。其中，WOS数据库鱼糜研究主要关键词年度分布和国家合作网络图利用文献计量分析平台（https://bibliometric.com）分析与绘制，英文发文期刊图利用WOS平台（www.webofscience.com）绘制，使用Origin 2021软件进行发文量拟合分析。

核心作者计算公式也叫普赖斯定律，由文献计量学学者普赖斯创建[34]，如下式所示。

式中：Npmax为发文量最多作者的文章数量/篇；Mp为核心作者的最低发文量/篇。

2 结果与分析

2.1 鱼糜研究年度发文量统计

年度发文量是该研究领域是否为热点研究的重要体现，在一定程度上反映该研究领域的发展历程与变化规律[35]。图1为CNKI及WOS数据库年度发文量统计。由图1可知，2009-2021年中文文献和英文文献发文量整体均呈上升趋势。CNKI数据库2009年度发文量仅为41 篇，2010年上升至68 篇，2015-2020年均保持较高的发文量，2020年度发文量达到86 篇，是2009年的2.09 倍。WOS数据库年度发文量在2018年（106 篇）首次突破100 篇，是2009年（54 篇）的1.96 倍，且近5 年的发文量占据整体区间的49.35%。

图1 CNKI及WOS数据库鱼糜研究年度发文量统计Fig.1 Annual number of surimi research papers indexed in the CNKI and WOS database

对2009-2021年国内外鱼糜研究文献的发文量进行拟合分析，如图2所示，发文量均呈线性增长（CNKI：R2＝0.9978；WOS：R2＝0.9865）。这表明鱼糜研究受到越来越多人的关注，研究成果数量不断增加，鱼糜研究具有广阔的前景。

图2 CNKI（A）和WOS（B）数据库鱼糜研究年度发文量回归验证Fig.2 Linear regression of annual number of surimi research papers indexed in the CNKI (A) and WOS (B) databases

2.2 鱼糜研究发文作者分析

对发文作者的统计可以分析该研究领域核心作者群及合作强度[36]。本研究中的944 篇中文文献一共包含512 位作者，根据核心作者计算公式计算出核心作者49 位。1082 篇英文文献一共包含481 位作者，根据核心作者计算公式计算出核心作者48 位。表1为CNKI和WOS数据库中鱼糜研究发文量前15的作者。由表1可知，国内发文量最多的作者依次为励建荣（95 篇）、仪淑敏（62 篇）、李学鹏（53 篇）、熊善柏（40 篇）、黄建联（27 篇）、杨文鸽（22 篇）等，他们的发文量均在20 篇以上。

表1 CNKI和WOS数据库中鱼糜研究发文量前15的作者Table 1 Top 15 most productive authors in surimi research in CNKI and WOS database

WOS中有10 位作者发文量大于20 篇。发文量前3的作者分别是来自泰国的Soottawat Benjakul教授（90 篇）、美国的Jae W Park教授（45 篇）和中国的Xiong Shanbai教授（41 篇）。其中来自中国华中农业大学的熊善柏教授不仅中文期刊发文量位居第4，而且英文期刊发文量名列第3，说明他在淡水鱼糜保鲜与加工的研究中做出了重要贡献。

图3为CNKI和WOS数据库中鱼糜研究的作者合作网络图，每个节点代表一位作者，节点越大，该作者的发文量越多，节点与节点的连线表示作者之间的联系或合作，连线越粗代表作者之间的合作越紧密[37-38]。由图3可知，不同作者团队之间有一定的合作关系，特别是高产作者团队间的合作关系密切，除此之外，他们与其他作者也有合作关系，表明其在鱼糜研究领域的影响力较大。图3A共有512 个节点和1342 条连线，其中以励建荣、仪淑敏、李学鹏、熊善柏为中心形成了合作网络，并辐射到周围其他作者。但是应该指出的是，国内研究者合作存在两级分化，表现为研究者发文量差距大，高产团队合作紧密，而小团队间缺乏合作。因此，需要加强各个团队之间的合作交流，进一步提升我国学者及研究成果的国际影响力。图3B共有481 个节点和742 条连线，以Soottawat Benjakul、Jae W Park、Xiong Shanbai为首的教授团队不仅相互之间合作关系紧密，而且还和其他作者团队存在跨区域的合作关系。Soottawat Benjakul教授来自宋卡王子大学，在海洋食品化学和副产物高值化利用方面享有较高的国际声誉，对鱼糜研究的发展起到了至关重要的作用。美国的Jae W Park教授是世界鱼糜论坛创始人，主要从事鱼肉蛋白（鱼糜）方面的研究，具有很高的国际地位。以Soottawat Benjakul教授和Jae W Park教授为中心搭建起一座国际间的合作网络桥梁，形成了鱼糜研究领域全球范围内的学术共同体。

图3 CNKI和WOS数据库中从事鱼糜研究的作者合作网络图Fig.3 Author collaboration networks of surimi research in the CNKI and WOS database

2.3 鱼糜研究发文国家及机构分析

对发文国家及机构的分析可以体现鱼糜研究领域科研力量的分布、储备以及其合作关系[39-40]。图4为WOS数据库中鱼糜研究的国家合作网络图，该图谱共纳入国家及地区49 个，发文量超过60 篇的国家有7 个，其中中国、泰国、美国是现有鱼糜研究的三大主力国。中国发文量最高，为411 篇，占总发文量的37.99%。过去的13 年间，我国鱼糜研究发展迅速，紧跟时代的步伐，在2013年度发文量超过美国、泰国、西班牙等国成为年度发文量最多的国家，在之后的几年度发文量持续上升并保持稳定，在鱼糜研究上作出了很大的贡献。泰国第二，发文量为148 篇，占比13.68%，美国发文量为140 篇，占比12.94%，位居第三，除此之外，日本、西班牙、韩国等在鱼糜研究领域也有较多成果。这些国家主要集中在亚太地区，从侧面说明鱼糜研究在亚太地区的应用更加丰富和广泛。

图4 WOS数据库中参与鱼糜研究的国家合作网络图Fig.4 Inter-country collaboration networks of surimi research in the WOS database

由图4可知，国家间鱼糜研究合作较为频繁，已经形成了一张以主力国为中心、其他国家为节点的国际交流合作网。中国、美国、西班牙不仅处于鱼糜研究前沿，而且相互之间保持密切合作，特别是中国有着举足轻重的地位，中心性最大，为0.48，美国次之（0.41），西班牙第三（0.39）。

由CNKI和WOS数据库得到的发文量前15的单位机构如表2所示。我国发文量前3的机构分别为渤海大学（87 篇）、上海海洋大学（71 篇）和华中农业大学（62 篇）。在全球范围内，宋卡王子大学是泰国主要的鱼糜研究机构，发文量为98 篇，占据全球发文量的9.05%，俄勒冈州立大学、西弗吉尼亚大学为美国主要的鱼糜研究单位，发文量分别占据全球的5.17%和2.40%，华中农业大学和江南大学为中国鱼糜研究科学引文索引（Science Citation Index，SCI）收录文章最多的大学。值得注意的是，WOS数据库中发文量前15的机构中来自中国的机构有7 家，发文量合计占据全球的21.22%，说明中国是世界上鱼糜研究体量最大的国家。

表2 CNKI和WOS数据库中鱼糜研究发文量前15机构Table 2 Top 15 institutions with the largest number of surimi research papers in CNKI and WOS database

表2同时显示了WOS数据库中发文机构的平均被引次数。美国的西弗吉尼亚大学虽然发文量只有26 篇，但是平均被引次数最高，为12.52 次，说明其文献的质量在国际上得到认可，具有较大的影响力。其次为宋卡王子大学和华中农业大学，平均被引次数分别为8.56 次和7.29 次，说明其研究成果也得到了极大关注。

2.4 鱼糜研究发文期刊分析

对相关发文期刊进行统计，有利于发现该领域的主要研究方向[41]。随着鱼糜研究文献数量的增加，发文期刊数量也逐渐增多。对CNKI数据库中筛选的文献进行期刊来源统计，944 篇以“鱼糜”为主题的文章发表在80 种期刊上，平均刊载量为11.8 篇/刊。CNKI数据库中鱼糜研究发文量前10的期刊如图5所示，《食品工业科技》是刊载量最多的期刊（154 篇），第二为《食品科学》（131 篇），第三为《食品科技》（62 篇）。刊载量前10的期刊中有两个被EI收录，分别是《食品科学》（131 篇）和《中国食品学报》（55 篇），属于食品科学学科高质量期刊。

图5 CNKI数据库中鱼糜研究发文量前10的期刊Fig.5 Top 10 journals publishing surimi research in CNKI database

对WOS数据库中筛选的文献进行期刊来源统计，1082 篇文献共刊载在157 种学术期刊上，平均刊载量为6.89 篇/刊，WOS数据库中鱼糜研究发文量前10的期刊如图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，这些期刊分类都为Food Science &Technology，其中Food Chemistry和LWT-Food Science and Technology期刊的发文量分别为107 篇和95 篇，远高于其他期刊，且二者均为TOP 1区期刊，表明鱼糜研究的学术质量和影响力获得了国际权威期刊的认可，这对于促进鱼糜产业的发展具有重要意义。

图6 WOS数据库中鱼糜研究发文量前10的期刊Fig.6 Top 10 journals publishing the largest number of surimi research papers in WOS database

2.5 鱼糜研究热点分析

研究热点是在某领域中被研究学者关注的焦点，也是该领域在某一阶段所主要探讨的问题[42]。关键词是一篇文章核心内容的提炼和概括，体现了文章所表达的主要内容[43]，关键词经常被用来分析某领域的研究热点[44]。本文以“鱼糜”或“surimi”为主题词，对筛选文献的关键词进行可视化分析，考察国内外2009-2021年鱼糜的研究现状与发展趋势。图7为CNKI数据库中鱼糜研究的关键词共现图谱，CiteSpace可视化图谱得到349 个节点和749 条连线，关键词间的连线和粗细代表了关键词间的亲疏关系[45]，连线越多则表示关键词共现的次数越多[46]。由图7可知，除“鱼糜”主题词之外，鱼糜研究领域高频且重要的关键词有“鱼糜制品”“凝胶强度”“凝胶特性”“鱼丸”等。近13 年来我国鱼糜的研究热点主要集中在鱼糜的加工工艺和鱼糜品质等方面，但是随着研究的深入，逐渐在鱼糜保鲜、鱼糜抗冻、蛋白质和微观结构等方面有所探索，近年出现的关键词有“二级结构”“蛋白质”“冷冻变性”“抗冻剂”等。这表明我国鱼糜研究取得了阶段性的进步，研究领域不再局限于加工技术，对于质量和机理的探索逐渐深入，这对我国水产行业的发展具有重要意义。

图7 CNKI数据库中鱼糜研究的关键词共现图谱Fig.7 Keyword co-occurrence analysis of surimi research in CNKI database

图8为CNKI数据库中鱼糜研究的关键词聚类分析结果，对关键词进行聚类分析，进一步分析关键词之间的内在关系。经过聚类分析计算，模块化Q＝0.5532＞0.3、S＝0.8167＞0.5，表明聚类有效[47]，聚类分析共得到13 个聚类模块，其中多个模块发生重叠，表明不同模块间联系紧密，如#1（凝胶）、#3（凝胶特性）、#4（凝胶强度）和#10（凝胶性质），均聚焦于鱼糜凝胶特性的研究，而#7（品质）和#12（保水性）则关注于鱼糜品质的研究。

图8 CNKI数据库中鱼糜研究的关键词聚类分析Fig.8 Keyword cluster analysis of surimi research in CNKI database

关键词时区图是一种从时间维度上表示知识演进的视图，它可以清晰地展示出研究热点的变化和相互影响[48]。图9为CNKI数据库中鱼糜研究的关键词时区图，我国鱼糜的研究大致可以分为3 个不同的阶段，分别是2009-2010年、2011-2017年、2018-2021年。

图9 CNKI数据库中鱼糜研究的关键词时区图Fig.9 Keyword time zone diagram of surimi research in CNKI database

第一阶段（2009-2010年）重点是对鱼糜加工工艺、鱼糜品质的研究。这一阶段的关键词以“品质”“白度”“凝胶特性”“持水性”“质构”为主。如夏文水[49]和陈海华[50-51]等在此阶段研究了热处理条件等对鱼糜品质及凝胶特性的影响。

第二阶段（2011-2017年）重点是对鱼糜保藏保鲜的研究。随着鱼糜加工研究的深入，研究热点转向对鱼糜制品的保藏。这一阶段的关键词主要为“冷冻变性”“抗冻剂”“保鲜效果”“货架期”“冷冻保护”“冷藏”“气调包装”等。如刘薇丛[52]和苏赵[53]等研究了海藻糖对鱼糜冻藏过程中品质的影响。刘永吉[54]和王正云[55]等研究了包装方式对鱼糜货架期的影响。

第三阶段（2018-2021年）重点是对鱼糜蛋白质的研究。这一阶段的关键词主要为“拉曼光谱”“肌球蛋白”“蛋白质氧化”“变性聚集”等。这些关键词的出现代表我国鱼糜研究取得巨大进步，研究已深入到分子水平。如刘瑞等[56]探究了腐败菌引起水产品腐败变质的机理，揭示了地衣芽孢杆菌碱性蛋白酶降解白鲢鱼肌原纤维蛋白的途径及机制。裘乐芸等[57]研究了外源添加物对肌原纤维蛋白结构及聚集行为的影响。

无论是哪个阶段，“感官评价”“品质”“凝胶”等关键词都横跨整个研究阶段，表明其是鱼糜研究的基石，对保证鱼糜质量、促进鱼糜产业健康发展具有不可或缺的重要作用。

表3为CNKI数据库中鱼糜研究的关键词突现分析结果。关键词的突然出现往往代表了新的研究热点，红色代表关键词突现的年份，蓝色表示为平常年份[58]。根据关键词突现分析可以直观地看出我国鱼糜研究热点的变化。由表3可知，不同年份研究者所关注的研究热点不同。2009-2016年突现的关键词依次为“竹荚鱼”“白度”“鲤鱼”“冷藏”“质构特性”“响应面”“货架期”和“带鱼鱼糜”，这一阶段主要关注于鱼糜的原料、品质、贮藏等方面的研究。从2017年起，随着“抗冻剂”“蛋白质”“肌球蛋白”“二级结构”等关键词的突现，表明我国鱼糜研究更加深入，进入分子水平。

表3 CNKI数据库中鱼糜研究的关键词突现分析Table 3 Burst keyword analysis of surimi research in CNKI database

基于WOS数据库，将文献计量分析平台选取出的10 个主要关键词在每年出现的次数进行累加，得到图10（WOS数据库中鱼糜研究主要关键词年度分布）。从图10可以看出，关键词频数总体呈现上升趋势，特别是2019-2021年关键词频数明显高于其余年份，且surimi”“surimi gel”“gel properties”“microstructure”myofibrillar protein”等关键词在2019-2021年出现的频数较高，证明在世界范围内研究热点主要聚焦于鱼糜微观结构、鱼糜蛋白等方面。

图10 WOS数据库中鱼糜研究主要关键词年度分布Fig.10 Annual distribution of keywords in surimi research in WOS database

图11为WOS数据库中鱼糜研究的关键词聚类分析结果。对WOS数据库中文献的关键词进行聚类，得到8 个聚类模块，模块化Q＝0.3955＞0.3，说明聚类有效。由8 个聚类模块分析可知，研究从原料和感官分析（如#0 surimi和#1 sensory analysis）逐渐过度到蛋白水平检测（如#8 myosin），说明在世界范围内鱼糜的研究也是由加工技术逐步转向机理探究，研究深度进一步拓展。

图11 WOS数据库中鱼糜研究的关键词聚类分析Fig.11 Keywords cluster analysis of surimi research in WOS database

表4为WOS数据库中鱼糜研究的关键词突现分析结果，早期的关键词为“processingby product”“denaturation”“muscle protein”“physicochemical change”，在此期间鱼糜制品的物理特性为研究的重点。2014年“natural actomyosin”和2016年“secondary structure”的出现表明蛋白成为了研究的热点，且持续到现在。此后，Raman spectroscopy”“microstructure”“spectroscopy”相继出现，表明国际上在鱼糜肌原纤维蛋白方面的研究更进一步，研究更加透彻，进入分子水平和微观结构。通过对比CNKI和WOS数据库中鱼糜研究的关键词突现发现，SCI文献的研究成果领先于中文文献，对于研究热点的探索以及对分子研究领域的报道时间较中文文献早。从2017年起，“蛋白质”“肌球蛋白”“二级结构”等成为我国研究的突现关键词，表明我国鱼糜研究更加与世界接轨。

表4 WOS数据库中鱼糜研究的关键词突现分析Table 4 Burst keywords analysis of surimi research in WOS database

3 结语

总的来看，国内外鱼糜研究领域的发文量呈逐年上升趋势，且刊载量大的期刊为食品领域的顶级期刊，研究机构主要集中在高校和研究院；亚太地区、北美、欧洲是鱼糜研究的主要区域，以中国、美国、泰国、日本、西班牙等国家为代表，国际间合作关系密切，形成了以主力国为中心的学术研究网。

中国的发文量目前已位居全球第一，其中，渤海大学、上海海洋大学和华中农业大学对我国鱼糜研究的贡献较为突出；从文献被引次数来看，美国的西弗吉尼亚大学位居第一，泰国宋卡王子大学和中国华中农业大学紧随其后；从合作网络图来看，高产作者团队之间的合作关系更为密切，且已经搭建起国际间的合作网络桥梁。

从关键词的分析结果来看，不同时期关注的研究重点不同。关键词突现分析结果表明前期研究侧重于鱼糜制作工艺、鱼糜品质方面以及产品开发，关键词为“白度”“质构特性”。目前的研究已深入到分子领域，重心向鱼糜蛋白质和二级结构倾斜。但有关鱼糜的加工工艺、鱼糜制品的品质、凝胶性能等仍然是鱼糜研究领域的主题和基石。

随着鱼糜研究受到越来越多人关注，研究内容会更加丰富，鱼糜产品的加工也会向智能化的方向发展。3D打印技术作为一种将虚拟的数字模型转换为三维实体的快速成型技术，因其具有可使肉类食品营养更加均衡，外观更加丰富的优点，有望在鱼糜产品中得到广泛应用。同时，被命名为冰结合蛋白的一些外源性蛋白质可在一定的温度范围内完全抑制冰晶的生长，今后可能会广泛应用于鱼糜的低温保护，以提高冷冻鱼糜的品质。综上所述，鱼糜研究成为水产品研究的一大热点，并且随着技术的进步，鱼糜产业的发展将更加迅猛。