基于Cite Space可視化分析技術(shù)的食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究

葉曉婷，劉稼鑫，余永建，朱圓圓，于 振，韓 冬，劉 鵬，王玉芹，王 珂

（江蘇科技大學(xué)糧食學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212100）

食醋的風(fēng)味品質(zhì)與發(fā)酵過(guò)程中的微生物代謝密切相關(guān)。近二十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者關(guān)于食醋釀造過(guò)程的微生物菌群動(dòng)態(tài)分析、食醋風(fēng)味組成做了不少的研究，也開展了許多關(guān)于釀造過(guò)程中風(fēng)味物質(zhì)與微生物菌群相關(guān)性研究。目前食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化領(lǐng)域的研究成果豐碩，通過(guò)對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)文量、高頻關(guān)鍵詞、被引文獻(xiàn)、施引文獻(xiàn)及學(xué)科流向進(jìn)行計(jì)量學(xué)分析，可以客觀展現(xiàn)該領(lǐng)域內(nèi)研究熱點(diǎn)的變遷和發(fā)展趨勢(shì)，系統(tǒng)梳理該領(lǐng)域的技術(shù)、機(jī)理和應(yīng)用現(xiàn)狀，有利于創(chuàng)新研究思路和方法[1]。因此，本文運(yùn)用Cite Space可視化軟件（Cite Space 5.7.5.1），以Science Citation Index（SCI）收錄的2001～2021年食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化相關(guān)文獻(xiàn)作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，通過(guò)關(guān)鍵詞共現(xiàn)、關(guān)鍵詞突現(xiàn)、關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖、被引文獻(xiàn)時(shí)間線圖、被引文獻(xiàn)突現(xiàn)分析等計(jì)量學(xué)方法，客觀地反映了食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究的研究進(jìn)展，并對(duì)研究熱點(diǎn)及未來(lái)該領(lǐng)域的新興趨勢(shì)進(jìn)行全面分析，最后通過(guò)期刊雙圖疊加和文獻(xiàn)的共被引方法來(lái)認(rèn)識(shí)整個(gè)研究過(guò)程中知識(shí)域的演化過(guò)程，為進(jìn)一步開展食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化的相關(guān)研究提供參考和借鑒。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

為了在盡可能擴(kuò)展研究廣度的同時(shí)保證研究精確度，選擇 SCI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究的對(duì)比分析。SCI 數(shù)據(jù)庫(kù)覆蓋全球最具權(quán)威性的社會(huì)科學(xué)核心期刊，以其強(qiáng)大而豐富的檢索功能成為本文的研究首選[1]。在SCI數(shù)據(jù)庫(kù)（https://www.webofscience.com/wos/woscc/summary）TS=（（（” *vinegar*” ）NOT（” woodvinegar” ）AND（” *bacteria*” ）AND（” Reducingsugar” ））OR（（” *vinegar*” ）NOT（” woodvinegar” ）AND（” *fungus*” ）AND（” Reducingsugar” ））OR（（” *vinegar*” ）NOT（” woodvinegar” ）AND（” *fungus*” ）AND（” *acid*” ））OR（（” *vinegar*” ）NOT（” woodvinegar” ）AND（” *bacteria*” ）AND（” *acid*” ））OR（（” *vinegar*” ）NOT（” woodvinegar” ）AND（” *microbial*” ）AND（” *flavor*” ）））進(jìn)行高級(jí)檢索（https://www.webofscience.com/wos/woscc/summary/da40fc5e-49d3-47a8-818b-1639f4063af4-38e2d04f/relevance/1），時(shí)間跨度選擇“2001～2021”，將Cite Space的檢索數(shù)據(jù)庫(kù)類型設(shè)置為SCI，通過(guò) “去重”功能剔除檢索結(jié)果中的信息殘缺文獻(xiàn)及重復(fù)文獻(xiàn)，最終得到相關(guān)國(guó)內(nèi)外研究570篇。

2 食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化的研究現(xiàn)狀概述

2.1 文獻(xiàn)發(fā)表趨勢(shì)分析

為了從整體上把握食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究的文獻(xiàn)數(shù)量變化及時(shí)序規(guī)律，本文對(duì)570篇相關(guān)文獻(xiàn)的時(shí)序數(shù)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如圖1所示。

某一研究領(lǐng)域在特定時(shí)間段內(nèi)研究熱度的變化可以通過(guò)發(fā)文數(shù)量的變化直觀地體現(xiàn)[2]。根據(jù)圖1可以看出，整體上食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域總發(fā)文量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)。從20年來(lái)的發(fā)文數(shù)量上看，可將食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)劃分為兩個(gè)階段：2001～2007年為研究的起步階段，年度文獻(xiàn)數(shù)量低于20篇，且增長(zhǎng)較為緩慢；2008年后研究熱度迅速提升，發(fā)文數(shù)量也呈穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì)且熱度不減。

圖1 發(fā)文數(shù)量趨勢(shì)圖Fig.1 Trend chart of number of documents issued

2.2 主要關(guān)鍵詞分析

2.2.1 研究熱點(diǎn)分析 關(guān)鍵詞是論文研究領(lǐng)域主題的高度概括，將SCI數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cite Space，以關(guān)鍵詞（key word）為節(jié)點(diǎn)構(gòu)建共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，時(shí)間跨度為2001～2021年間，得到食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（圖2）。

圖2 食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖Fig.2 Key words co-occurrence atlas of microbial diversity and flavor changes in vinegar

關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜中的節(jié)點(diǎn)代表研究中出現(xiàn)的關(guān)鍵詞，在圖譜中的結(jié)點(diǎn)越大則該關(guān)鍵詞的詞頻越高[3]，而突現(xiàn)關(guān)鍵詞是指頻率急劇增加的關(guān)鍵詞，是該領(lǐng)域在一定時(shí)間內(nèi)受到相關(guān)科學(xué)界特別關(guān)注的關(guān)鍵詞，在分析研究前沿、預(yù)測(cè)研究趨勢(shì)和挖掘熱點(diǎn)方面均有重要的價(jià)值。結(jié)合圖3關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖，突現(xiàn)強(qiáng)度（strength）大于7的關(guān)鍵詞有“sp nov.”（7.09）和“molecular method”（7.19）。由此說(shuō)明，“微生物新菌種”和“分子方法”在該領(lǐng)域的研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，相關(guān)研究主要為食醋發(fā)酵菌的鑒定與定量[4-5]、發(fā)酵菌對(duì)發(fā)酵過(guò)程的影響[6]、發(fā)酵過(guò)程中新菌種的發(fā)現(xiàn)與鑒定[7]等。

2.2.2 研究前沿趨勢(shì)分析 同時(shí)，從圖3可知固態(tài)發(fā)酵（solid state fermentation）、動(dòng)力學(xué)（dynamics）、揮發(fā)性化合物（volatile compound）等為近5年食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域的研究前沿，其很可能會(huì)在后續(xù)演化為研究熱點(diǎn)。其中固態(tài)發(fā)酵的研究主要包括：微生物演替與代謝物變化的相關(guān)性[8-9]、生物強(qiáng)化對(duì)發(fā)酵香氣的影響[10]；動(dòng)力學(xué)研究主要是發(fā)酵過(guò)程中微生物群落的關(guān)鍵環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素[8]，發(fā)酵微生物的多樣性及其代謝活動(dòng)[9]等；揮發(fā)性化合物主要研究產(chǎn)風(fēng)味菌的代謝特性以及生物強(qiáng)化促進(jìn)風(fēng)味物質(zhì)生成[11]。

時(shí)區(qū)視圖（Time zone）可通過(guò)關(guān)鍵詞的更新和相互影響從時(shí)間維度上來(lái)展示知識(shí)的演進(jìn)[12]。因此本文在關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜的基礎(chǔ)上按照時(shí)間排序繪制了時(shí)區(qū)圖譜，如圖4所示。通過(guò)圖3及圖4可以較為直觀地將食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化的演變過(guò)程及研究前沿展示出來(lái)，有利于對(duì)食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化在未來(lái)幾年的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。如圖4所示，圖中節(jié)點(diǎn)越多越大說(shuō)明該時(shí)期文獻(xiàn)發(fā)文量多，則該領(lǐng)域處于繁榮期；同時(shí)，連線代表了相應(yīng)的年份，各節(jié)點(diǎn)間的連線粗細(xì)反映了各時(shí)間段的傳承關(guān)系強(qiáng)弱。

圖3 食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖Fig.3 Study on microbial diversity and flavor changes in vinegar by key word emergent atlas

觀察近20年食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化領(lǐng)域文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖（圖4）可以發(fā)現(xiàn)，研究的演化過(guò)程大致可以概括為三個(gè)階段：2001～2004年為食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究的起步階段。這一階段，很多研究以醋酸菌、發(fā)酵和醋為基點(diǎn)，開始逐步擴(kuò)展相關(guān)研究而醋酸菌這一關(guān)鍵詞是此階段最突出的節(jié)點(diǎn)，重要的研究主題，得到廣大研究者的關(guān)注，可以概括為發(fā)酵、醋、細(xì)菌；2005～2016年為食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究的轉(zhuǎn)型期。隨著分子生物學(xué)和生物信息學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，基因數(shù)據(jù)庫(kù)的完善和精準(zhǔn)數(shù)據(jù)分析工具的應(yīng)用，食品風(fēng)味表征[13-17]和微生物表征技術(shù)[18-22]不斷更新，復(fù)雜基質(zhì)的風(fēng)味組分有效的分離和鑒定得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，新一代測(cè)序技術(shù)對(duì)食品微生物多樣性高通量分析的準(zhǔn)確度更高[23-24]，各組學(xué)技術(shù)在研究微生物的代謝通路和相互作用[25-26]、探究特征風(fēng)味物質(zhì)及其形成機(jī)理[27]、明確微生物對(duì)風(fēng)味形成的貢獻(xiàn)等方面發(fā)揮著重要的作用[28]。因此在此期間，學(xué)界對(duì)食醋微生物多樣性和食醋風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了更為深入的研究，例如身份識(shí)別、乳酸菌、傳統(tǒng)香醋、多樣性，這一階段學(xué)者們開始運(yùn)用高通量測(cè)序，基因組學(xué)等方法來(lái)解決問(wèn)題，諸多文獻(xiàn)拓寬了食醋微生物群落演替及風(fēng)味物質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的領(lǐng)域，奠定了后續(xù)穩(wěn)定且高品質(zhì)食醋生產(chǎn)發(fā)酵過(guò)程控制研究的理論基礎(chǔ)；2017～2021年食醋微生物群落演替及風(fēng)味物質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的研究持續(xù)深化。該區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)了圍繞食醋生產(chǎn)發(fā)酵過(guò)程控制研究相搭配的熱點(diǎn)詞匯，如動(dòng)態(tài)、微生物群落、食醋風(fēng)味、品質(zhì)、固態(tài)發(fā)酵、抗菌活性?？梢灶A(yù)測(cè)，今后有關(guān)食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化的研究依然會(huì)得到學(xué)者們的持續(xù)關(guān)注。

圖4 食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖Fig.4 Key words time zone map for the study of microbial diversity and flavor substance change in vinegar

2.3 主要文獻(xiàn)分析

2.3.1 主要被引文獻(xiàn)聚類分析 通過(guò)共被引文獻(xiàn)的聚類分析，可明確食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究在不同階段的研究熱點(diǎn)與主題，進(jìn)而客觀準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)該學(xué)科領(lǐng)域。將被引突現(xiàn)文獻(xiàn)中的施引文獻(xiàn)作為后續(xù)分析的數(shù)據(jù)源，來(lái)進(jìn)行綜合判斷和探測(cè)新興趨勢(shì)[29]。

圖5和表1分別為SCI數(shù)據(jù)庫(kù)中食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究被引文獻(xiàn)的時(shí)間線視圖和主要聚類列表。如圖5所示，每個(gè)群集從左到右沿水平時(shí)間線顯示。相同聚類的文獻(xiàn)被放在同一水平線上，每個(gè)年輪對(duì)應(yīng)一篇被引文獻(xiàn)，且各個(gè)圓形年輪的節(jié)點(diǎn)大小代表文獻(xiàn)被引頻次的多少，每個(gè)節(jié)點(diǎn)（由內(nèi)到外）和聚類的色調(diào)變化代表從2001～2021年，20年間SCI數(shù)據(jù)庫(kù)中國(guó)內(nèi)外食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域被引文獻(xiàn)的時(shí)間變化，大型節(jié)點(diǎn)或帶有紅色圓環(huán)的節(jié)點(diǎn)需要特別關(guān)注，因?yàn)樗鼈兓虮桓咭?，或?yàn)橥滑F(xiàn)被引文獻(xiàn)，或兩者兼而有之[29]。彩色曲線表示在相應(yīng)顏色的年份中添加的共引文鏈接，不同聚類用不同顏色進(jìn)行區(qū)分，并按聚類文獻(xiàn)的數(shù)量進(jìn)行降序排列。因此，#0聚類有最多的節(jié)點(diǎn)。結(jié)合圖5通過(guò)表1將高被引，突顯度高的四大主要的聚類#0、#1、#5、#9列出，并給出對(duì)應(yīng)聚類的文獻(xiàn)數(shù)量，平均引用年限，其中聚類標(biāo)簽是按照3種算法（算法1：Latent semantic indexing （LSI），算 法2：Loglikelihood ratio（LLR），算法3：Mutual information（MI））從各聚類索引詞中自動(dòng)提取出來(lái)。

根據(jù)圖5中的時(shí)間線視圖，不難發(fā)現(xiàn)聚類#0的節(jié)點(diǎn)數(shù)最多，其平均被引年是 2012 年，包含 76 篇被引文獻(xiàn)。通過(guò)3種算法對(duì)施引文獻(xiàn)標(biāo)簽聚類（表1），發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵詞主要有醋酸菌（Acetic acid bacteria）、多功能生物技術(shù)應(yīng)用（versatile biotechnological application）、有氧深層發(fā)酵（Aerobic deep fermentation）等。通過(guò)分析#0中被引文獻(xiàn)引用頻次較高的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，學(xué)者主要致力于研究醋酸菌纖維素，生物膜的結(jié)構(gòu)特性，醋酸菌的產(chǎn)酸途徑等[30-32]。通過(guò)圖5、表1中施引文獻(xiàn)中引用率較高的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)醋酸菌的特征與應(yīng)用的研究是SCI數(shù)據(jù)庫(kù)中該領(lǐng)域的主要熱點(diǎn)。

圖5 食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域被引文獻(xiàn)時(shí)間線視圖Fig.5 Timeline view of cited documents for the study of microbial diversity and flavor substance change in vinegar

#1聚類共包含72篇文獻(xiàn)，平均被引文獻(xiàn)的年份是2015年。根據(jù)表1可知，關(guān)鍵詞主要有固態(tài)發(fā)酵（solid-state fermentation）；中國(guó)谷物醋（Chinese grain vinegar）；微生物群落（microbial community）主要有機(jī)酸（major organic acid）；監(jiān)管機(jī)制（supervision mechanism）；代謝特征（metabolic characteristic ）；生物熱（biological heat）；關(guān)鍵環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素（key environmental drivers）等。通過(guò)分析#1中被引文獻(xiàn)引用頻次較高的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，學(xué)者主要研究中國(guó)傳統(tǒng)食醋發(fā)酵過(guò)程中醋酸菌，乳酸菌，酵母等微生物多樣性的問(wèn)題[33-36]等。通過(guò)分析SCI數(shù)據(jù)庫(kù)中食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域施引文獻(xiàn)中引用率較高的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，施引文獻(xiàn)主要集中在微生物多樣性及其在醋發(fā)酵過(guò)程中的作用，發(fā)酵食品微生物群落分析和功能表征，釀造過(guò)程中環(huán)境因素和基質(zhì)驅(qū)動(dòng)的微生物演替等研究領(lǐng)域。

#5聚類共包含28篇文獻(xiàn)，平均被引文獻(xiàn)的年份是2017年。根據(jù)聚類算法可知，關(guān)鍵詞主要有抗菌特性（antibacterial properties）；傳統(tǒng)的自制醋（traditional homemade vinegars）；生化特性（physiochemical properties）；醋酸發(fā)酵（acetous fermentation）；耐熱醋酸菌（heat-resistant acetic acid bacteria）；酵母（yeast）等。通過(guò)分析#1中被引文獻(xiàn)引用頻次較高的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，學(xué)者主要研究食醋的抑菌、抗氧化能力，醋中生物活性化合物的保存等[37-40]問(wèn)題。通過(guò)分析SCI 數(shù)據(jù)庫(kù)中食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域施引文獻(xiàn)中引用率較高的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，施引文獻(xiàn)主要集中在利用酵母和耐熱醋酸菌的共培養(yǎng)等領(lǐng)域。

#9聚類共包含22篇文獻(xiàn)，平均被引文獻(xiàn)的年份是2017年。根據(jù)表1可知，關(guān)鍵詞主要有巴氏醋桿菌（acetobacter pasteurianus）、細(xì)胞生理學(xué)（cell physiology）、比較分析（comparative analysis）等。通過(guò)分析#1中被引文獻(xiàn)引用頻次較高的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，學(xué)者主要研究醋酸菌的分類及其耐酸機(jī)制，巴氏醋桿菌AB3對(duì)高醋酸脅迫的轉(zhuǎn)錄組反應(yīng)等[41-44]問(wèn)題。通過(guò)分析 SCI 數(shù)據(jù)庫(kù)中施引文獻(xiàn)中引用率較高的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，施引文獻(xiàn)主要集中在醋酸菌的脅迫培養(yǎng)、耐酸機(jī)制的研究等領(lǐng)域。

表1 食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域主要聚類標(biāo)簽表Table 1 Main cluster label table for the study of microbial diversity and flavor substance change in vinegar

通過(guò)對(duì)圖5、表1中被引文獻(xiàn)聚類及施引文獻(xiàn)的綜合分析發(fā)現(xiàn)，SCI數(shù)據(jù)庫(kù)中食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域的研究主要包括固態(tài)發(fā)酵、中國(guó)谷物醋、主要有機(jī)酸、醋酸菌、代謝特征、生物熱、關(guān)鍵環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素等研究。

2.3.2 突現(xiàn)文獻(xiàn)分析 突現(xiàn)文獻(xiàn)通常代表某一研究領(lǐng)域的興起或轉(zhuǎn)變，具有創(chuàng)新性、引用突現(xiàn)文獻(xiàn)的文章能反映出新興主題[30]。通過(guò)3種算法得出25篇突現(xiàn)強(qiáng)度大于5的文獻(xiàn)（見(jiàn)圖6）。一篇文獻(xiàn)的引用量突增表明此領(lǐng)域已經(jīng)注意到此文獻(xiàn)的潛在貢獻(xiàn)[45]。同時(shí)，近5年的突顯文獻(xiàn)也值得關(guān)注，可為未來(lái)探測(cè)新興趨勢(shì)奠定基礎(chǔ)。

如圖6所示，突現(xiàn)強(qiáng)度高到低降序排列，最高的是Maria Gullo的Characterization of acetic acid bacteria in“traditional balsamic vinegar”這篇文獻(xiàn)。突現(xiàn)從2007年到2012年，文章評(píng)估了從傳統(tǒng)香醋中分離的醋酸菌菌株的耐糖性。結(jié)果表明，高糖濃度會(huì)抑制醋酸菌生長(zhǎng)，多數(shù)分離菌株被25%的葡萄糖抑制，而果蔬中的乙醇濃度對(duì)醋酸菌的生長(zhǎng)影響較小[36]。這篇文章對(duì)醋酸菌的性狀特性進(jìn)行了研究，為以后的專家學(xué)者們對(duì)醋酸菌及其他食醋中的微生物菌種特性及代謝途徑的深入研究奠定了基礎(chǔ)。其次較高的是Luciana的Application of denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE） analysis to evaluate acetic acid bacteria in traditional balsamic vinegar這篇文獻(xiàn)。突現(xiàn)從2007年到2012年，該文研究測(cè)試了聚合酶鏈反應(yīng)-變性梯度凝膠電泳（PCR-DGGE）篩選傳統(tǒng)香醋（TBV）中的醋酸菌的有效性。結(jié)果表明DGGE可用于監(jiān)測(cè)醋的醋酸菌種群[46]。為以后的專家學(xué)者們對(duì)食醋中的微生物多樣性的研究方法提供了借鑒。而Gullo的Succession of selected strains of acetobacter pasteurianus and other acetic acid bacteria in traditional balsamic vinegar這篇文獻(xiàn)，對(duì)巴氏醋酸桿菌和其他醋酸菌在傳統(tǒng)香醋中的演替進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)雙培養(yǎng)發(fā)酵適合傳統(tǒng)香醋的醋酸發(fā)酵[47]。這為以后的專家學(xué)者們對(duì)食醋中的微生物群落演替的研究奠定了基礎(chǔ)。

圖6 食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域文獻(xiàn)共被引突現(xiàn)圖Fig.6 Document co-cited emerging map for the study of microbial diversity and flavor substance change in vinegar

同時(shí)，通過(guò)近五年（2017～2021）的最新突現(xiàn)文獻(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)Natsaran的Acetic acid bacteria: A group of bacteria with versatile biotechnological applications這篇文獻(xiàn)，綜述了醋酸菌的特性，革蘭氏陰性專性需氧菌，許多醋酸桿菌具有很高的醋酸發(fā)酵能力以及抗醋酸和乙醇的能力，這被認(rèn)為是工業(yè)生產(chǎn)醋酸和醋（商業(yè)產(chǎn)品）的有用特征。另一方面，葡萄糖酸桿菌菌株能夠?qū)Ω鞣N糖、糖醇和糖酸進(jìn)行氧化發(fā)酵，從而形成幾種有價(jià)值的產(chǎn)品。通過(guò)適應(yīng)和基因工程進(jìn)行的基因改造也被用于改善它們的性能，如生產(chǎn)力和耐熱性[30]。

Wu的Metagenomics reveals flavour metabolic network of cereal vinegar microbiota的這篇文章通過(guò)使用宏基因組方法來(lái)闡明負(fù)責(zé)固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的典型谷物醋鎮(zhèn)江香醋風(fēng)味合成的關(guān)鍵微生物的原位代謝網(wǎng)絡(luò)。其確定了食醋的主要代謝產(chǎn)物，并通過(guò)宏基因組測(cè)序揭示了微生物群的分類和功能組成。此外，該研究構(gòu)建了食醋微生物群中底物分解和主要風(fēng)味形成的代謝網(wǎng)絡(luò)，并繪制了不同代謝途徑中的微生物分布差異圖[48]。這項(xiàng)研究有助于闡明微生物在醋微生物群風(fēng)味形成過(guò)程中的不同代謝作用。

Li的Bacterial dynamics and metabolite changes in solid-state acetic acid fermentation of Shanxi aged vinegar這篇文章中，通過(guò)高通量測(cè)序追蹤醋酸發(fā)酵過(guò)程中的細(xì)菌動(dòng)力學(xué)和代謝物變化。定量PCR結(jié)果表明，細(xì)菌總生物量在前3天呈現(xiàn)“系統(tǒng)微生物自馴化”過(guò)程，在第7天達(dá)到高峰后逐漸下降，直至醋酸發(fā)酵結(jié)束。并且主成分分析和聚類分析表明，細(xì)菌群落動(dòng)態(tài)與代謝產(chǎn)物之間具有高度相關(guān)性[49]。中國(guó)傳統(tǒng)的固態(tài)醋酸發(fā)酵的過(guò)程涉及復(fù)雜的微生物群落的演替，對(duì)于這一過(guò)程仍有待國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者們系統(tǒng)深入地研究。

通過(guò)對(duì)SCI數(shù)據(jù)庫(kù)中食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化領(lǐng)域的主要突現(xiàn)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，可知此領(lǐng)域的突現(xiàn)文獻(xiàn)大多集中在對(duì)食醋微生物多樣性研究方法，醋酸菌的特性研究和食醋微生物群落演替的研究上，其中對(duì)醋酸菌的研究最為突出，近幾年，隨著生物技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)微生物多樣性的研究日益成熟，相關(guān)研究也更加豐富。具有最高突變值，具有較高影響力的文章是Maria的 Characterization of acetic acid bacteria in “traditional balsamic vinegar” 。

3 研究知識(shí)領(lǐng)域與知識(shí)流動(dòng)分析

雙圖疊加是一種利用Cite Space疊加圖和底圖的雙圖譜疊加，并通過(guò)參考路徑顯示引用的域級(jí)集中度的分析方法。其本質(zhì)是反映施引域與被引域之間的聯(lián)系，即反映食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化在期刊層面的知識(shí)流動(dòng)[50]。本文通過(guò)雙圖疊加，可以直觀地顯示中食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化的研究主要分布的期刊及被期刊，從而揭示SCI數(shù)據(jù)庫(kù)中食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化期刊知識(shí)流動(dòng)的態(tài)勢(shì)[29]。

如圖7所示，左側(cè)的群集是指 SCI 數(shù)據(jù)庫(kù)中食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化的主要被施引期刊分布類群，圖右邊是指主要的施引期刊類群[29]。曲線為引證連線，通過(guò)z分?jǐn)?shù)（z-score）功能將連線合并，并使用顏色區(qū)分來(lái)區(qū)分知識(shí)領(lǐng)域流動(dòng)路徑。z分?jǐn)?shù)功能可以清晰客觀地反映學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)流動(dòng)的主要軌跡，這些軌跡的粗細(xì)與z分?jǐn)?shù)縮放的引文頻率成正比。結(jié)合表2可以得到食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化領(lǐng)域的研究主要集中在科學(xué)（Science）、分子學(xué)（Molecular）、生物學(xué)（Biology）、免疫學(xué)（Immunology）四大期刊類群。對(duì)食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究的被引用主要集中在環(huán)境學(xué)（Environmental）、毒理學(xué)（Toxicology）、營(yíng)養(yǎng)學(xué)（Nutrition）、分子生物學(xué)（Molecular Biology）、遺傳學(xué)（Genetics）這五大期刊類群。其中，圖左邊施引域中科學(xué)、分子學(xué)、生物學(xué)、免疫學(xué)這四大期刊類群中分別存在2條向外的引文路徑，是最主要的施引類群，具有很高的引用量。此外，由表2得知，在被引域中被引總值最高的是環(huán)境學(xué)、毒理學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)這三個(gè)期刊類群。這與前文中的突現(xiàn)關(guān)鍵詞、突現(xiàn)文獻(xiàn)的分析結(jié)果一致，即在SCI數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化領(lǐng)域的研究主要集中在食醋微生物微生物群落演替及發(fā)酵環(huán)境對(duì)食醋發(fā)酵的影響。

表2 食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)流動(dòng)匯總表Table 2 Summary table of knowledge flow by subject area for the study of microbial diversity and flavor substance change in vinegar

圖7 食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)流動(dòng)圖Fig.7 Subject area knowledge flow diagram for the study of microbial diversity and flavor substance change in vinegar

4 結(jié)論

本文基于Cite Space可視化軟件，以2001～2021年SCI庫(kù)中的相關(guān)文獻(xiàn)作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)二十年來(lái)國(guó)內(nèi)外食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究領(lǐng)域的發(fā)文量、高頻關(guān)鍵詞、被引文獻(xiàn)、施引文獻(xiàn)及學(xué)科流向進(jìn)行計(jì)量學(xué)分析，探索其研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)發(fā)文量可視化分析發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域的發(fā)文量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)，說(shuō)明該領(lǐng)域研究熱度不斷提升。通過(guò)時(shí)區(qū)圖可將整個(gè)研究大致可分為3階段，2001～2004年是食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究的起步階段，醋、發(fā)酵、醋酸菌等成為研究熱點(diǎn)，2005～2016年，研究轉(zhuǎn)型期，學(xué)者們運(yùn)用高通量測(cè)序，基因組學(xué)等方法來(lái)解決食醋微生物身份識(shí)別、食醋發(fā)酵微生物多樣性等問(wèn)題，2017～2021年，繼續(xù)深化對(duì)食醋微生物群落演替及風(fēng)味物質(zhì)動(dòng)態(tài)變化的研究。通過(guò)對(duì)被引文獻(xiàn)聚類及施引文獻(xiàn)的綜合分析，發(fā)現(xiàn)固態(tài)發(fā)酵、中國(guó)谷物醋、醋酸菌、代謝特征、生物熱、關(guān)鍵環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素等為該領(lǐng)域當(dāng)前主要研究方向。通過(guò)雙圖疊加可知此研究領(lǐng)域知識(shí)流的變化主要從科學(xué)、分子學(xué)、生物學(xué)、免疫學(xué)期刊類群流向環(huán)境學(xué)、毒理學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)期刊類群，對(duì)未來(lái)該研究領(lǐng)域的知識(shí)拓展有重要的參考與借鑒意義。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵詞共現(xiàn)和關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析，發(fā)現(xiàn)未來(lái)食醋微生物多樣性與風(fēng)味物質(zhì)變化研究中動(dòng)力學(xué)、固態(tài)發(fā)酵、揮發(fā)性化合物將成為研究的熱點(diǎn)。