我国乳制品研究的知识图谱可视化计量分析

李佳欣，王秀倩，朱美嘉，李思雯，张正勇＊

1 南京财经大学管理科学与工程学院，江苏南京 210023

2 南京财经大学会计学院，江苏南京 210023

3 南京财经大学应用数学学院，江苏南京 210023

0 引言

乳制品是居民日常营养的重要供给，但其产业链长，包括原料乳供应、乳制品加工、物流运输、多渠道销售等，涉及环节多、影响因素多，并且乳制品组分、种类及各类添加物等都较复杂，质量风险时常相伴，并可能在某时刻出现严重质量问题，因此乳制品质量安全受到监管部门和居民的重点关注，也成为科研人员开展研究工作的重要领域[1]。为探索近年来国内乳制品相关研究发展脉络与前沿，本研究对中国知网中所发表文献的发文量、机构、作者和研究热点等进行分析，以展示乳制品领域的整体发展趋势、技术演变脉络、文献间的关系与规律以及行业市场走势、发展前景[2]，为持续探索乳制品产业发展等方面研究奠定基础。

1 材料

本文使用中国知网（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）作为论文来源数据库，数据采集时间为2023年9月，以乳制品为检索主题，收集2000—2023年北大核心、中文社会科学引文索引（Chinese Social Sciences Citation Index，CSSCI）、中国科学引文数据库（Chinese Science Citation Database，CSCD）、中国人文社会科学期刊（ACS Applied Materials & Interfaces，AMI）收录文章，并经过人工复选剔除无关新闻及报道等。最终遴选出4 784 篇文献记录作为分析样本数据。

2 统计方法

本研究借助文献计量学工具CiteSpace 6.2.R5[3]，针对遴选文献数据进行知识图谱可视化、网络分析和文本挖掘，展现乳制品领域知识发展和合作网络情况。科学计量分析有望深入了解学术领域的知识发展和学术合作网络，并从中获取有关作者、期刊、主题和引用等方面的量化指标[4]。通过数据准备、导入数据、设置参数、分析选项、可视化展示、结果解读等步骤，清晰展现乳制品领域发展与迭代更新情况。

3 我国乳制品领域研究现状

3.1 发文量分析

发文量可从侧面反映研究领域的受关注程度及基本发展趋势，图1可明显看出，乳制品相关研究发文量呈现先上升后下降再趋于平稳的变化趋势，文献发表量从2000年的94 篇到2022年的171 篇，增长近1 倍。

图1 2000—2023年乳制品相关研究发文量统计图

本文选取的2000—2023年乳制品相关研究发文量大致呈现两个阶段的变化，具体分析如下。

（1）第一阶段（2000—2009年）快速发展。该阶段发文量基本呈现逐年递增趋势，亦可分为前后两个时期。前期2000—2005年乳制品相关研究发文量较少，发文量增长速度较缓慢，研究重点大多为各种益生菌在乳制品中的检测及应用、乳品行业发展等领域，如袁耀武等[5]研究乳制品中双歧杆菌的快速检测方法；后期2006—2009年为快速增长阶段，如2007—2008年发文量陡增，可能由于《国务院关于促进奶业持续健康发展的意见》[6]的发布起到了一定的助推作用；同时，越来越多研究人员利用固相萃取、离子色谱等技术方法对乳制品进行更精细的质量检测，如汪隽等学者的《固相萃取-液质联用法测定乳制品中对羟基苯甲酸酯》[7]以及史乃捷等学者的《离子色谱法检测奶粉和液态奶中的硫氰酸根》[8]。但受2008年“禁鲜令”解除、“三聚氰胺”事件影响，2008年在食品质量安全、质量标准管理、乳制品质量检验等相关方向出现研究热点，如杨伟民等[9]对中国乳业食品安全进行研究。2008年之后乳制品领域相关研究渐增，2009年发文量达到高峰。

（2）第二阶段（2010—2022年）平稳发展。该阶段年均发文量约为243 篇，除少数年份外，整体发文量趋于平稳。该阶段论文数量呈下降趋势，但各年发文量均在171 篇以上，相比第一阶段初期仍有显著提高。第二阶段成果非常丰富，研究角度从技术层面探索延伸到经济学层面，涉及到乳制品产业贸易出口与国际竞争等。研究范围扩大及热点转变显示已不局限于乳制品技术应用机理，逐渐开始对外聚焦全球贸易视野下中国乳制品产业国际竞争力的评估[10]，对内则聚焦国内居民乳制品购买行为及消费水平与乳制品价格波动的关系等[11]。

3.2 发文机构分析

本研究梳理发文量排名靠前的机构，为突出显示机构合作关系年份区别，对图谱进行节点颜色、连线曲直等设置，将年份由早及晚设置为浅灰到深红递变，结果如图2所示。

图2 2000—2023年乳制品相关研究发文机构共现图

由图2可知，发文量排名前十的机构为东北农业大学、中国农业大学、中国农业科学院、内蒙古农业大学、陕西科技大学、江南大学、北京农学院、河北农业大学、中国疾病预防控制中心、石河子大学，以上机构发文总量为672 篇，约占发文总量的27%。在图2中，节点越大则对应机构发文量越多；节点间连线反映不同机构间合作关系，连线越密集，机构间合作次数越多。中国农业大学、中国农业科学院与中国社会科学院等机构在乳品产业技术、贸易政策研究等方面有较多合作，共同发表了《2022年度奶牛产业技术发展报告》[12]等；东北农业大学与中国农业大学在乳粉领域多次合作，如乳粉中嗜热菌污染研究[13]等，可为乳粉性质、质量监管提供参考。

在CiteSpace的发文机构共现图中，随着机构之间合作关系越紧密、合作次数增多，机构之间的连线颜色呈现由灰色向正红过渡。因此分析图2中节点颜色变化可知：①该领域不同研究机构间合作交流次数自2014年逐渐增加，主要集中在2018—2020年，其中对外交流较密切的机构为东北农业大学、中国农业大学、中国农业科学院等。②乳制品领域之间各机构存在合作关系，但仍有一定数量学校或机构以分散独立发文为主。

3.3 发文作者分析

作者是研究力量的核心体现，通过对研究领域核心作者及作者之间合作关系进行分析，可从侧面反映该领域发展方向和建设目标[14]，由图3可清晰得出高影响力作者与作者之间的联系。

图3 2000—2023年乳制品相关研究作者共现图

由图3可知，2000—2023年共有999 位作者在乳制品领域发表论文，其中刘芳、李翠霞、张和平、王加启、何忠伟、姜毓君等发表论文数量较多。

图中作者名字的圆圈越大代表收录的论文数越多，圆圈周围连线即代表作者之间的沟通情况，连线较多则代表共同发文较多，由此可知排名靠前的高产作者彼此之间合作关系较紧密，如刘芳对乳品整体行业发展[15]进行探究的同时，与何忠伟等作者一起进行乳制品冷链物流[16]、乳品安全形势[17]等研究。

利用Citespace软件进行统计得乳制品相关研究作者共现图的节点数（N）为999，连线数（E）为1 045，网络密度（Density）为0.002 1。网络密度（density）是一个用于衡量网络中节点之间连接紧密程度的指标，一般网络密度数值大于0.5，节点间的连接越紧密，表明作者之间的合作或联系越紧密，该领域研究相对密集，2000—2023年之间作者共现图谱中的网络密度值仅为0.002 1，说明多数作者之间合作关系并没有特别紧密[18]。

根据普莱斯定律，核心作者的发文量至少为M篇，计算公式为

nmax是发文量最大的作者的论文数[19]。

来自武汉大学的刘芳发文量较高，为39 篇，即=39，M=4.677 5，取整数为5，故发文量≥5 篇的为核心作者，即共有核心作者94 位，总发文量共计804 篇，占所有发文量的30.13%（804/2 668），未超过总发文量的50%，表明乳制品领域作者之间存在相互联系，但暂未形成显著核心作者团队。

4 研究热点分析

4.1 关键词共现分析

关键词是对表述论文中心内容有实质意义的词汇，是对论文主题的高度概括。通过分析关键词出现频次和中介中心性，有望实现对该领域主要研究热点的分析。其中，频次越高说明该关键词可研究性越强，中心性越高代表此节点在网络中的重要性越高，也意味着该关键词在共现网络中的影响力越大。出现频次高于20的部分关键词如图4所示。

图4 2000—2023年乳制品相关研究出现频次高于20的部分关键词

首先，每个节点代表一个关键词。节点越大则代表该关键词出现频次越高，为该领域的研究热点；节点的颜色变化，代表不同文献的发表时间。从出现频次较高的关键词可看出，国内众多作者的乳制品研究热点集中在乳产品的成分检测技术及应用价值，如2023年最新研究中提及利用超高效液相色谱-串联质谱法测定乳制品中硝基咪唑类药物及其代谢物[20]；2022年报道的关于微滤-超滤联用技术优化牛乳乳清中LgG富集工艺[21]；以及关于乳制品中三聚氰胺的检测技术自2008年至今仍是研究重点领域[22]；研究热点还包括从乳制品中提炼乳酸菌的药用价值、乳制品对免疫功能的影响等。

其次，中介中心性是进行中心性测度的指标。由表1可知，按照出现频次由高及低呈现不同关键词、中介中心性，出现频次越高、中心性越强的关键词，一般是网络中的重要节点，也是研究热点。中介中心性大于0.10时，此节点有高中介中心性，其文献通常是连接相关领域的关键[23]，如关键词“乳糖”的中介中心性为0.21，它可作为连接乳品组分领域与医药领域的关键，如N-乙酰-D-半乳糖胺修饰头孢克洛-壳聚糖纳米乳的制备及释药性能研究[24]。

表1 2000—2023年乳制品研究关键词中介中心性和频次表

此外，本研究共提取出乳制品研究关键词节点数（N）共845 个，这说明2000—2023年乳制品领域相关研究热点多、变化快，研究领域跨度大，彼此之间关联度不高。关键词连线数（E）共2 630 条，而关键词贡献图谱的网络密度（Density）仅为0.007 4，说明研究领域跨度大，彼此之间关联度不高。

4.2 关键词聚类分析

为进一步探讨乳制品领域热点，本研究将关键词通过网络结构和相关度等归纳聚类，共划分10 个集群，得出聚类模块值（Q值）为0.579 8、聚类平均轮廓值（S值）为0.848 2，一般认为Q＞0.3、S＞0.7则聚类结构显著且结果可信度高，因此，本研究聚类效果较好[25]。在CiteSpace关键词可视化分析中，通过设置适当的时间区分度和阈值，再依据谱聚类LLR（Log-likelihood Rate，对数似然率，聚类标签词提取算法之一）算法[26]对共现网络进行自动聚类，得到结果如图5所示。

图5 2000—2023年乳制品相关研究聚类关键词分析

图5显示的为前10 个聚类群，主要是0-发酵、1-奶业发展、2-乳制品、3-奶粉、4-牛奶、5-乳糖、6-应用、7-乳酸菌、8-奶制品、9-乳蛋白、10-乳粉。结合时期分析可知，2000—2005年，该领域研究重点关注各类乳制品的微生物检测方法，如大肠杆菌的实验室培养检测等[27]；2005—2010年研究重点仍是乳制品成分检测技术，但检测技术出现如高效液相色谱法等应用的突破，这一阶段受2008年“三聚氰胺事件”影响，更多出现以奶粉、牛奶为主的乳制品中“三聚氰胺”等有机化合物的检测技术[28]；2010—2015年乳制品检测技术进一步革新，出现对乳制品提炼成分及乳酸菌在医药、轻工业等方面的用途研究[29]；2015—2020年出现对乳制品发酵工艺及乳制品购买行为等宏观层面研究[30]，检测技术进一步提升，这一阶段拉曼光谱检测技术成为研究热点[31]。总体来说，乳制品检测技术领域的研究自2000—2022年以来不断更新，研究范围从乳制品成分质量检测逐渐扩大到乳制品在工业、医药学、食品质量安全领域[32]，研究深度及广度不断扩大。乳制品4 个较关键的聚类分析如下。

4.2.1 发酵

乳制品发酵工艺在很长一段时间内都是该领域的研究重点。近年来，从发酵乳中提取各种乳酸菌的特性研究，以及由此衍生的乳酸菌分离鉴定工艺与响应面法优化发酵工艺研究[33]成为热点。

4.2.2 奶业发展

奶业高质量发展需建立完备的产业链及相关政策支持[34]，且对助力乡村振兴具有重要意义。针对如何促进奶业绿色生态、可持续发展，研究从生产模式、产业链到政策激励补贴等方面提出建议[35]。

4.2.3 奶粉

奶粉研究主要集中在成分检测技术更新与营养价值方面。因科技持续更新，此类研究持续时间较长，特别是婴幼儿奶粉有害物成分的快速检测与奶粉品牌来源鉴定技术[36]等。

4.2.4 乳糖

乳糖是乳品中特有的碳水化合物，相关研究更多以乳糖诱导剂为主，侧重医药学、营养学的应用研究[37]，如基因工程领域中乳糖酶水解反应[38]。

5 研究前沿分析

5.1 突现词分析

突现词分析是对关键词按照频次变化、增长速度等因素进行时间分布分析的方法，通过分析突现词在各个时段的分布情况进而分析学科的发展情况。乳制品领域排名靠前的25 个关键词分析结果如图6所示。通过突现词出现年份排序，可观察2000—2023年各年乳制品领域研究前沿的变化情况。

图6 2000—2023年乳制品相关研究前25 个关键词强度排序图

由图6可知，以2008—2012年为分界，乳制品领域研究热点出现较大波动，研究热点及方向相对更新。2000—2008年乳制品关键词围绕“乳品厂”“酸奶”“干酪”等，更偏向乳制品的实体产品；2008年“三聚氰胺事件”让乳制品安全受到较高关注，含有“三聚氰胺”等关键词的文献数量激增，随之而来国内乳制品市场也受到冲击，消费者对国产乳制品的信任危机引起奶农利益受损、中国市场受到较大影响等问题[39]，这也推动乳制品领域对质量安全的关注与研究；2012年后关于乳制品制作流程的“工艺优化”“影响因素”等关键词持续出现，对乳制品产业链相关发展起到促进作用。

5.2 时间线分析

关键词出现时间可展现关键词变化及关键词之间相互联系，可为研究前沿的分析提供参考（图7）。如2018年关键词“快速检测”[40]，研究热点持续到2021年；2020年关键词“奶酪”以及2021年“乳酸菌”[41]，到2023年仍为研究热点词汇。将2000—2023年突现的所有关键词分层次分析，可归为以下几类：首先是检测技术的发展，由2011年的高效液相色谱法发展到分离鉴定[42]，再到快速检测的各类方法[43]；然后是乳制品成分关注对象的发展改变：早期对乳制品中营养成分如免疫乳、大肠杆菌、DHA、乳糖酶、蛋白质、干酪素[44]等含量较关注，后期更关注乳制品中有害成分如三聚氰胺等检测与鉴定[45]；宏观研究对象从国内外形势下的奶业发展到更关注奶业的工艺优化与生产模式，说明各行业对乳制品的质量要求[46]与产品安全的重视程度与日俱增。

图7 2000—2023年乳制品相关研究关键词时间线图

6 结论

乳制品研究领域整体发表文章数量较多，且研究范围从轻工业到经济管理等跨度较广，高数量文献发表说明该领域持续受到社会关注。

从2000—2022年的文献发表数量变化趋势看，发文量呈现先上升后下降再趋于平稳的变化趋势，2000—2009年处于快速发展阶段，2010—2022年有关乳制品研究的文献发表量趋于平稳，说明该领域研究体系有趋于成熟的趋势。此外，乳制品领域各研究机构间的交流合作关系需进一步加强。

由文献的关键词聚类结果分析可知，该领域研究主要集中在发酵工艺、奶业发展、相关政策、奶粉等相关乳制品制作等。由关键词时间线图可知，现阶段乳制品技术类研究，仍以乳制品应用与各类乳制品成分快速检测技术为热点，未来技术类研究呈现更加深入的趋势。

由研究可知，关于乳制品领域整体发展，不仅在于乳制品相关技术层面的持续更新与提升，更需着眼于规范乳制品全产业链的发展布局，促进乳制品节本提质；同时政府应继续提供政策支持，为乳制品高标准、高质量发展提供保障；随着国际市场开放步伐的加快、中国乳制品的质量和安全标准的提升，中国有望进一步提高国产乳制品在国际的影响力。