新版江南app登录《食品科学》:北京物资学院张勤教授等:基于文献计量学分析的全球食品追溯研究进展

  新闻资讯     |      2024-08-02 05:31

  新版江南app登录《食品科学》:北京物资学院张勤教授等:基于文献计量学分析的全球食品追溯研究进展近年来,世界各国(地区)先后建立食品追溯系统,推行“从农场到餐桌”全程管理,以防范和化解食品安全风险。文献计量学采用数学和统计学的计量方法,研究文献情报的分布结构、数量关系、变化规律和定量管理,从而评价和预测科学技术的研究现状与发展趋势,可以实现大规模文献的时空分析,具有传统文献综述无可比拟的优势。

  北京物资学院商学院的张勤、刘宇静和会计学院的邹燕*等拟在现有研究基础上,对全球食品追溯研究成果进行文献计量学分析,揭示本领域研究热点、学术前沿与演变脉络,探寻国家/地区、机构和作者之间的合作交流情况,以期为国内食品追溯的进一步研究和开发提供参考。

  选取科睿唯安全球学术信息的重要数据库平台(WoS)核心合集中的科学引文索引(SCIE)子集数据库,以“food traceability”为检索词,对1990年至今发表的食品追溯文献进行“标题”或“作者关键词”或“Keyword plus ® ”检索,文献语种为英文,检索时间为2023年1月20日,共得到863 篇文献,选择“论文、综述论文、会议录论文”3 种文献类型进行精炼,得到824 篇文献作为本文分析的数据源,文献发表时间为2001—2022年。

  借助文献计量在线分析平台()进行食品追溯研究领域国家/地区、机构之间的合作关系分析,采用美国德雷塞尔大学陈超美教授基于Java语言开发的CiteSpace软件进行关键词突现和聚类分析,并利用WoS自带的“分析检索结果”“引文报告”功能以及Excel“图表向导”功能进行分析并绘制部分图表。

  2001—2022年间SCIE数据库收录的824 篇英语食品追溯论文中,发表量排名前5的国家分别是中国(184 篇)、意大利(183 篇)、美国(97 篇)、西班牙(72 篇)、英格兰(53 篇)(图1)。全球食品追溯研究成果呈现出逐年递增态势,2001—2004年在个位数徘徊,2005—2008年稳定在10~15 篇之间,2009年突破30 篇,2017年突破50 篇,2020年超过80 篇,2021年和2022年均突破百篇,表明近年来食品追溯研究越来越被全球学术界关注和重视。意大利从2001年发表2 篇食品追溯学术论文以来,年发表论文数量震荡上升,2001—2008年在5 篇以内徘徊,2009年达到10 篇,2010—2012年随即降至10 篇以内,2013年后基本上均超过10 篇(除2016年仅6 篇外),其中2020年达到最高峰18 篇;美国则表现出起步早(2001年发表2 篇)、发文量一直不高的低位巡回特点,只有2013、2021、2022年超过10 篇,分别为11、12、11 篇,反映出近两年对食品追溯研究的重视有所提高;中国作为食品追溯研究领域的后起之秀,2007年开始发表第1篇论文,2017年突破10 篇,2019年突破20 篇,2022年达到37 篇的峰值,总发文量也雄踞第一,表明近年来特别是新世纪20年代以来在本领取得了突飞猛进的业绩,这与中国对食品安全的高度重视并提出“四个最严”要求有一定的内在联系。

  图2展示了2001—2022年全球食品追溯研究文献主要国家/地区分布。全球共有80 个国家/地区在SCIE期刊发表食品追溯的研究成果,其中发表2 篇及以上的国家/地区有55 个,前10 位依次为中国江南app下载官网、意大利、美国、西班牙、英格兰、印度、法国、中国、德国、巴西,发文量分别占总发文量的22.33%、22.21%、11.77%、8.74%、6.43%、4.73%、3.64%、3.40%、3.16%、3.03%,其中发达国家/地区7 个,发展中国家有中国、印度和巴西,中国、意大利两国发文量不相上下,远高于其他国家/地区。

  相对于SCIE论文发表数量而言,总被引次数、篇均被引次数、H指数更能反映出一个国家/地区、机构或作者的学术质量和影响力。意大利的总被引次数(5776)、H指数(41)遥遥领先,篇均被引次数(31.56)也较高,展示出意大利在本领域无与伦比的影响力;美国总被引次数(3219)、H指数(31)、篇均被引次数(33.19)均较高,学术影响力居于第二位;西班牙、英格兰的总被引次数分别为2640、1895,H指数分别为23、24,篇均被引次数分别为36.67、35.75,影响力也较强;韩国、荷兰的发文量排在10 名开外,但总被引次数较高,篇均被引次数高居前2(73.68、66.06),表明其文献质量相当高。尽管中国发文量荣登榜首、总被引次数(3340)排名第二、H指数(33)也较高,但篇均被引次数(18.15)一般,表明在本领域发表的高质量论文还较少,影响力有待提高。

  全球有1136 个机构在SCIE期刊发表了食品追溯研究成果,其中发表5 篇及以上的有72 个,10篇及以上的有10 个。表1是2001—2022年全球食品追溯研究领域主要研究机构的发表论文量及被引用情况。从表中可以看出,发文量居于前3的依次是中国农业农村部、中国农业科学院、意大利帕尔马大学。此外,中国农业大学、南京农业大学、北京农林科学院以及意大利博洛尼亚大学、都灵大学、圣心天主教大学均上榜发文量前10 名,荷兰瓦赫宁根大学暨研究中心发文量排名第八,这从侧面揭示出中国、意大利所属机构在本领域的实力;从总被引次数来看,瓦赫宁根大学暨研究中心高居第一(1092),意大利帕尔马大学、博洛尼亚大学分列第二、三位(1044、825),中国农业农村部排名第四(638),且与前3 位存在差距较明显。其中瓦赫宁根大学暨研究中心在转基因生物的检测和追溯、食品供应链的可持续性和透明体系、物联网在虚拟食品供应链中的应用等子领域具有领先优势,帕尔马大学在可追溯食品的消费者意愿、分子条形码应用以及故障模式、影响及危害分析等子领域具备特色,博洛尼亚大学在食品追溯的理论框架、核磁共振技术、基因追溯技术等有比较精深的研究,而中国农业农村部在羊肉原产地、近红外光谱与成像技术、植物源食品溯源和真实性分析技术应用等子领域也发表了具有较高被引频次的论文,但学术影响力仍有较大的进步空间。

  本领域共有3020 个作者参与研究,其中发文量排名前10的作者及其被引用次数、高被引论文情况见表2。其中,Marmiroli、中国农业大学张小栓、中国农业科学院钱建平分别以11、9、8 篇发文量位居前3,其H指数同样名列三甲,Bhatt、Galimberti、Thakur以7 篇发文量并列第四。Galimberti、Marmiroli、Ruiz-Garcia的总被引次数和篇均被引次数位列前3,说明他们是本领域的核心作者,学科建设贡献度和学术影响力较大,他们对食品DNA检测及其在追溯系统中的应用、射频识别技术等有比较独到的见解;尽管张小栓、钱建平的发文篇数和H指数较高,但总被引次数、篇均被引次数一般,表明其发文质量和学术影响力还有待于提高。进一步分析10 位作者所发表文献,可以看出其研究主题包括食品科学技术、化学应用、营养与营养学、农业综合、计算机科学跨学科应用、农业经济政策、化学分析、经济学、工程化学、环境科学、绿色可持续科技、毒理学等。

  高被引论文不仅映射出不同国家、机构和学者的学术水平,也可揭示本学科领域的知识基础。本领域排名前10的高被引论文均发表于2007—2018年间,其中2007—2014年间8 篇,占绝大多数;2018年2 篇,均为物联网、区块链等新技术在食品、农产品追溯系统中应用的文献综述(表3)。排名前10的高被引论文中,第一作者来自于西班牙的有3 名、来自于意大利的有2 名,来自于韩国、马来西亚、瑞典、美国、加拿大的各有1 名。西欧国家较早开展了食品追溯研究,掌握的研究方法更为全面系统,研究水平和学术影响力居于领先地位;北美的美国、加拿大和北欧的瑞典等国家在该领域也进行了比较深入的研究;韩国、马来西亚等东亚、东南亚作者凭借后发优势,选取食品追溯中的学术热点问题进行文献综述,其成果产生了较大的影响。其中来自韩国航空大学的Aung等发表于2014年的综述“Traceability in a food supply chain: safety and quality perspectives”被引频次最高(517次),该文从可追溯性的定义、原则与目标、食品行业关注的安全与质量、关于安全与质量的可追溯性要求、食品污染和可追溯性、实时追踪的需求、食品行业中的可追溯性、食品追溯技术应用、食品追溯存在的问题和实施障碍等方面进行全面综述;排在第二位的是西班牙圣地亚哥·德·孔波斯特拉大学Loureiro等2007年发表的“A choice experiment model for beef.What US consumer responses tell us about relative preferences for food safety,country-of-origin labeling and traceability”,该文采用结构方程模型方法,实证研究了美国消费者对食品安全、原产国标签和可追溯性的选择意愿,发现消费者更重视美国农业部食品安全检查认证,包括原产地标签、可追溯性和柔嫩度,被引用388 次;意大利博洛尼亚大学Regattieri等2007年发表的“Traceability of food products: general framework and experimental evidence”排名第3(380 次),该文从食品追溯的法律和监管、文献回顾、食品追溯的框架、可追溯性的技术设备、Parmigiano Reggiano公司的追溯系统等角度进行深入阐述。其他高被引论文的内容集中在物联网技术、RFID智能标签、食品和农业供应链管理、食品包装、区块链技术、DNA条形码、生物技术衍生性状实时聚合酶链反应(PCR)分析等。在排名前30的高被引论文中,中国只有冯欢欢为第一作者(与张小栓合作)的“Applying blockchain technology to improve agri-food traceability: a review of development methods,benefits and challenges”以被引171 次排在第23位,可见作为发文量最多的国家,中国在食品追溯研究领域发表的高水平、高影响力论文不多,与意大利、西班牙、美国、加拿大等相比还存在不小的差距。

  不同国家/地区、不同机构之间相互合作、取长补短,推动本领域研究向纵深发展。图3是2001年以来全球食品追溯研究领域国家/地区、机构间合作关系网络。从图3A可以看出,国家/地区间频繁开展合作研究、形成密切的合作关系,中、意、美、西、荷、英、法、德等表现出较大的研究体量与合作关系,其中中国与美、英、法合作关系密切,与本领域最具影响力的意大利、荷兰、西班牙虽有合作但频次不高。从图3B可以看出,全球食品追溯研究形成3 个密切的机构合作网络,分别是由意大利帕尔玛大学、博洛尼亚大学、荷兰瓦赫宁根大学、美国爱荷华州立大学、加拿大奎尔夫大学等10余家高水平研究机构组成的国际合作网络(①),由西班牙马德里理工大学、中国农业科学院、挪威工业研究院等研究机构组成的跨国合作网络(②),由西班牙维戈大学、中国农业大学、美国加利福尼亚大学戴维斯分校等研究机构组成的国家合作网络(③)。从发文量来看,来自中国的机构在本领域的国际合作表现一般,没有形成大的节点,表明中国在国际合作网络中未占据核心地位、影响力和线多年来,全球食品追溯研究领域主要分布在食品科学技术、化学、农业、工程学、计算机科学、生态学与环境学、饮食与营养学、科学技术其他主题、企业经济学、运筹学与管理科学等,其中食品科学技术领域文献占比高达52.31%,化学领域文献占比达19.18%,农业、工程学领域的文献占比分别为18.69%、13.47%,其他领域文献占比均未超过10%。中国的文献占比排名前5的研究领域依次为食品科学技术、农业、计算机科学、工程学、化学,意大利的依次为食品科学技术、化学、农业、饮食与营养学、工程学,美国的依次为食品科学技术、农业、企业经济学、工程学、运筹学与管理科学,西班牙、英格兰的均依次为食品科学技术、化学、饮食与营养学、工程学、农业(表4)。可见,各国/地区均高度重视食品科学技术的研究,但在其他领域则略有差异、各具特色。

  从图4可以看出,出现频次最高的关键词依次是traceability(追溯)、food traceability(食品追溯)、food safety(食品安全)、food(食品)、quality(质量)、safety(安全)、management(管理)、system(系统)、supply chain(供应链)、identification(识别)等。建立食品追溯系统的目的在于确保食品质量和安全,通过加强对食品供应链管理、运用RFID等技术可以有效推进食品追溯。2020—2022年间,geographical origin(原产地)、information(信息)、authentication(认证)、technology(技术)、willingness to pay(支付意愿)等关键词出现频次稳步增长,表明原产地信息与认证、追溯技术、消费者意愿等受到学术界的重视和关注。

  CiteSpace软件具备探测节点突现性的功能,突现度高的节点意味着其代表的主题在相应的时间段内受到了格外的关注,可以揭示本学科领域的研究热点和学术前沿。CiteSpace软件共提取了全球食品追溯研究领域的19 个高突现度关键词(表5),大体可以划分为3 个阶段:2001—2006年为第一阶段,共发表40 篇论文,关键词突现很少,仅有food safety(食品安全)、polymerase chain reaction(聚合酶链反应)、food product(食物产品)、identification(识别)、DNA(脱氧核糖核酸),其突现度延续到2015年。在此期间,安全系统、化学计量学、细菌学、昆虫学、脂质等研究成为重点,研究者着重关注食品追溯系统的安全性、食品细菌污染等问题。2011—2014年为第二阶段,共发表文献139 篇,突现关键词包括industry(行业)、wine(酒)、real-time PCR(实时PCR)、food analysis(食品分析)、tool(工具),突现期延续至2019年。其间,研究重点包括安全系统、化学计量学、系统发育学和基因组学、供应链与物流管理、质谱分析、细菌学、脂质、昆虫学、经济理论、管理学、植物化学物质、嗅觉与味觉科学等,研究内容更加深入、细化,注重运用基因组学方法探讨食品原产地,运用经济学、管理学理论探讨食品追溯系统的溢价支付机制、食品供应链管理,运用质谱分析、植物化学、嗅觉与味觉科学等对食品进行鉴别、认证等。2018—2022年为第三阶段,发表论文激增至326 篇,突现关键词增多,出现了wireless sensor network(无线传感网络)、blockchain technology(区块链技术)、internet of things(物联网)、impact(影响)、blockchain(区块链)、model(模型)、food supply chain(食品供应链)、technology(技术)、China(中国)等突现关键词。其间,安全系统、化学计量学、电信、经济理论、植物化学物质、供应链与物流、海洋生物学、细菌学、脂质、嗅觉与味觉科学、作物科学、系统发育学和基因组学等成为研究重点,学者着重运用区块链、物联网、工业互联网等新技术、新理论研究食品追溯问题,并导入海洋生物学、电信、作物科学等新的视角;本阶段中国研究者发表的论文以及探讨中国食品追溯问题或采用中国案例、调查数据资料来源的论文大量出现,达到创纪录的108 篇。

  运用CiteSpace软件绘制本领域关键词共现聚类知识图谱(图5),并得到表6。结果显示其知识结构包括#0 blockchain(区块链)、#1 geographical origin(地理原产地)、#2 real-time PCR(实时聚合酶链式反应)、#3 purchase intention(购买意愿)、#4 food safety(食品安全)、#5 food authentication(食品认证)、#6 chemotype(化学类型)。其中#0 blockchain是最大最新的聚类,由134 个关键词组成,代表食品追溯的未来研究趋势和发展方向。区块链技术来源于2008年的比特币加密技术,可以提供分布式账本功能,具有去中心化、信息记录不能更改等特性,并为食品链带来了一种通用的技术语言,实现了端到端追溯,同时允许消费者通过手机访问标签上的食品信息。2018年Galvez等发表了综述区块链在食品追溯系统中应用的SCIE期刊论文,此后学者们开始从多角度全方位地系统探讨该问题,如Salah等提出农业供应链中基于区块链的大豆溯源,复旦大学Lin Qijun等设计了基于区块链和电子产品代码信息服务的食品安全追溯系统。但是,区块链并非万能的,Pearson等质疑区块链的分布式账本技术作为食品追溯的万灵药,指出只有通过全球同步发展以及就适当的数据标准和治理达成一致才能充分实现,还需要解决分布式账本技术可伸缩性、隐私和数据架构方面的挑战等关键问题;中国清华大学Lin指出区块链在彻底改变食品供应链方面潜力非常突出,但应警惕“区块链化”食品安全、可追溯性和可持续性治理所带来的监管问题。geographical origin、purchase intention亦为近10 a来学术界关注的重点领域。此外,pattern recognition algorithm(模式识别算法)、key enabling technologies(关键使能技术)等新出现关键词也揭示出本领域的发展趋势,如Bevilacqua等将红外光谱指纹技术并耦合以判别法和建模法为代表的两种模式识别算法应用于橄榄油样品溯源中,Hassoun等提出食品追溯4.0是工业4.0的重要组成部分,要应用区块链、物联网、人工智能、大数据等关键使能技术实现更智能的食品追溯,Astill等综述了物联网 、区块链、大数据等提供的使能技术在食品供应链透明度中的应用问题。

  当前,由于气候变化、环境恶化、食品造假、贸易摩擦等,全球面临着前所未有的食品安全挑战。食品追溯作为确保食品质量和安全的重要基础,受到食品行业、监管者、消费者以及学术界的广泛关注。综合高频关键词、高突现度关键词以及关键词共现聚类的结果,我们认为,未来食品追溯研究应朝以下3 个方向发展和深化。

  一是基于工业4.0的智能食品追溯系统。近年来,全球第四次工业(工业4.0)方兴未艾,其核心是网络化、信息化与智能化的深度融合,推动了工厂之间、工厂与消费者之间的“智能连接”。在此背景下,基于物联网、区块链、云计算、大数据、人工智能的智能食品追溯系统成为研究前沿,其中,射频识别、无线传感器网络、传感器和全球定位系统等关键物联网技术已广泛应用于农业生产和农产品、食品追溯系统中;区块链技术以高透明度、来源可靠、数字化、非中介化和智能合约等优点在食品追溯系统中得以推广;在数字化时代,应用数字追溯技术保障食品安全是大势所趋,Freeman等推介了乌拉圭现代化数字化食品系统。二是以全基因组学和下一代测序技术为代表的食品真实性检测技术。近年来,食品造假、以次充好、标示虚假产地等频繁发生,食品真伪鉴别、产地溯源、非法添加物的检测等食品真实性问题成为举世关注的热点。目前,用于食品真实性的鉴别技术主要包括3 类:1)对产品主要成分、特定成分或标志物以及各种代谢物进行检测分析的,以光谱、色谱和质谱为代表的理化分析技术;2)对食品中的核酸进行检测分析的,以PCR、分子标记、DNA指纹图谱、DNA芯片等为代表的分子生物学技术;3)主要对样品中一些挥发性风味相关物质进行测定的,以电子鼻、电子舌等为代表的传感器技术。预计未来将通过基因组学、蛋白质组学和代谢组学等多组合分析实现融合发展,以基于大数据的高通量食品组学为引领,辅以无损现场快速检测,进而以全基因组学和下一代测序技术夯实食品真实性,认证食品追溯的基础。

  三是食品追溯系统主体利益博弈及溢价支付机制。食品追溯系统是耗费成本同时产生价值的系统。部分学者运用演化博弈、静态博弈、实证研究等方法探讨了食品追溯系统不同主体之间的利益博弈关系。国际学术界重点就消费者对可追溯食品的购买意愿及其影响因素进行了深入探讨,发现消费者在购买时评估食品安全和质量的信息来源是标示食品属性、认证、原产地国家/地区以及食品可追溯性的食品包装标签;食品零售商和食品行业影响者检测或向公众宣传食品安全和质量,对消费者的信任也发挥着关键作用。如何更好地捕捉实验环境下消费者实际购买行为,是下一步的研究重点。关于农户、生产商、经销商、监管者等参与建设食品追溯系统的动力机制、支付意愿及其影响因素的研究成果较为罕见,未来也应加强这方面的研究。

  综上,2001年以来国内外学者围绕食品追溯开展了比较深入的研究。中国食品追溯研究起步较晚,但后来居上,在总发文量、总被引次数、研究机构及学者的数量等指标上已跻身于世界第一集团,国际关注度也不断提升,但在论文篇均被引次数、高被引作者数及高被引论文数等反映成果质量和价值的重要指标方面与本领域西欧、北美先进国家/地区存在不小的差距,缺乏有国际影响力的核心成果。未来,中国学者应抓住健康中国建设的契机,立足于中国人口基数大、食品消费市场广阔、对食品安全关注度高需求大等实际情况,聚焦于食品追溯领域未来学术前沿,深入总结梳理中国开展食品追溯体系建设的经验教训,以多学科融合交叉、多方法综合运用来推进食品追溯研究,潜心治学,加强原创性、颠覆性研究,推出一批标志性成果;同时,应加强与意大利、荷兰、西班牙等本领域研究强国所属机构、学者的交流合作,努力打造具有国际影响力的食品追溯中文期刊,提高中国在本领域的影响力和话语权,为推动全球食品追溯研究贡献力量。

  本文运用文献计量学理论与方法,综合利用CiteSpace软件、文献计量在线分析平台、WoS自带的“分析检索结果”和“引文报告”功能以及Excel“图表向导”功能,对2001—2022年SCIE数据库收录的食品追溯论文从年度发文量、发文国家/地区、发文机构、发文作者、高被引论文、发文期刊及国际合作、研究领域、研究热点与学术前沿等方面进行计量分析和可视化呈现,以期为国内食品追溯的进一步研究和开发提供参考。结果发现:全球共有80 个国家/地区、1136 个研究机构、3020 名作者、255 种期刊开展了食品追溯研究,跨国家/地区合作、多学科交叉融合频繁;中国、意大利、美国、西班牙、荷兰等表现出较大的研究体量与较紧密的合作关系,意大利、美国、荷兰、西班牙食品追溯研究的总体质量较高,研究领域集中在食品科学技术、化学、农业、工程学上,在计算机科学、生态学与环境学、饮食与营养学领域也有较多研究成果,研究热点有食品质量与安全、食品供应链管理、原产地、追溯技术、食品鉴别与认证、支付意愿等。未来学术前沿将围绕基于工业4.0的智能食品追溯系统、以全基因组学和下一代测序技术为代表的食品真实性检测鉴别技术以及食品追溯系统主体参与动力、利益博弈和溢价支付的机制3 个方面展开。

  先后在武汉大学信息管理学院、经济与管理学院学习或从事博士后科学研究,获管理学博士学位,主要从事知识管理、信息资源管理研究。主持完成或在研国家社会科学基金、中国博士后科学基金、教育部人文社会科学研究基金等国家级、省部级课题6 项,在《管理科学学报》《管理工程学报》《情报学报》《财经研究》等发表论文数十篇,出版学术著作4 部(含译著1 部),荣获教育部第六届高等学校科学研究优秀成果奖(人文社会科学)二等奖。通信作者:

  北京物资学院会计学院财务管理系 副主任毕业于中央财经大学会计学院, 研究方向为资本市场问题研究。 主持北京市教委项目、企业横向课题等项目 5 项,在《 会计研究》、《中央财经大学学报》、《经济经纬》、《财经理论与实践》、《中国流通经济》等发表论文8 篇,出版学术专著1 部。本文《基于文献计量学分析的全球食品追溯研究进展》来源于《食品科学》2024年45卷3期275-284页. 作者:张勤,刘宇静,左婵媛,邹燕. DOI:10.7506/spkx0205-045. 点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

  为提高我国食品营养与安全科技自主创新和食品科技产业支撑能力,推动食品产业升级,助力‘健康中国’战略,北京食品科学研究院、中国食品杂志社将与湖北省食品科学技术学会、华中农业大学、武汉轻工大学、湖北工业大学、中国农业科学院油料作物研究所、中南民族大学、湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所、湖北民族大学、江汉大学、湖北工程学院、果蔬加工与品质调控湖北省重点实验室、武汉食品化妆品检验所、国家市场监管重点实验室(食用油质量与安全)、环境食品学教育部重点实验室共同举办“