Visualization Analysis of Food Safety Traceability System: Based on Bibliometrics
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摘要: 本研究基于Web of Science 核心合集数据库，以“food”和“traceability”为检索词，采用数理统计和文献计量法对2004~2022年食品安全追溯系统领域内发表的1369篇文献的发文量、作者、国家、机构进行分析，并通过对关键词构建知识图谱，总结食品安全追溯系统研究演进的趋势。结果表明，食品安全追溯系统研究受到国内外广泛关注，发文量呈上升趋势，其中中国是发文量最多的国家，为331篇，H指数居第二。研究团队多以高产者为合作队伍，且存在跨域跨国合作。由关键词图谱可知，该领域的研究热点为智能合约、区块链、互联网、追溯技术和信息透明度。未来的研究主题主要有追溯技术适用性、社会主体参与度、以稳定同位素比和多元素分析开展的食品掺假与产地溯源的研究、解决编码混乱问题等。Abstract: In order to summarize the evolution of food safety traceability system research in globally, 1369 research paper published in the period of 2004 to 2022 are retrieved using the words: food and traceability from the Web of Science Core Collection database and are test mined for the number of research papers, authors, countries, institutions using statistical and bibliometric indicators. Moreover, data visual analysis is carried out by plotting knowledge maps of keywords. The results show that there has been increasing interest in food research, and the number of publications about food safety traceability exhibits a growth trend. The most studied country is China that has published 331 papers with the H index ranks second. In terms of authorship, the research team mostly works with productive author cooperation in this field with cross-border and cross-regional cooperation. In terms of keywords cooccurrence, Smart contracts, blockchain, the Internet, traceability technology, and information transparency have been the research hotspots in this field in recent years. The research topics gather on the applicability of traceability technology, participation of social subjects, study on food adulteration and origin traceability based on stable isotope ratio and multi-element analysis, and solving the problem of coding confusion.
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Keywords:
- food safety /
- traceability /
- CiteSpace /
- VOSviewer
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食品追溯概念最早由欧盟提出，其主要通过收集、分析并传递食品种植/养殖、加工、储存、流通等环节的信息[1]，从而实现食品安全过程监管的一种有利手段。随着经济贸易全球化，食品安全链条不断延伸，食品安全问题已成为全球性议题。近年来，在民众食品安全意识增强，社会科技进步和生产力提升的背景下，国家食品安全监管不断强化，建立健全食品安全追溯系统是提高食品安全监管效能的重要手段，也是保障公众身体健康和消费知情权的有效途径。
CiteSpace是一款以数学统计的方法对文献数据进行定量分析的可视化软件，可挖掘出某一学科领域的研究进展和研究前沿问题，获取对应的知识基础[2]。而运用CiteSpace进行科学研究分析已经成为科研工作的一大热点[3]，如生物学领域[4]、农业领域[5]、中医药领域[6]等，食品领域也有应用：王敏学等[7]、丁锦城等[8]分别对基于区块链的食品供应链溯源的研究进展进行了可视化分析；刘韫玉等[9]对我国农产品质量追溯的研究进展进行了可视化分析等，食品追溯研究已成为全世界共同关注的话题。本研究对2004~2022年有关食品安全追溯系统研究的文献进行统计梳理，总结全球食品安全追溯研究现状并指出未来研究方向，为食品安全追溯系统的进一步发展提供参考。
1. 数据来源与研究方法
1.1 数据来源
本研究以Web of Science （WOS）核心数据库为检索数据库，以“food”和“traceability”为检索词，进行检索，检索时间为2023年6月29日。同时排除“Retracted Publication”、“Meeting Abstract ”、“Editorial Material”和“Book Chapters”，语种限定为英文，最终以2004~2022年发表1369篇文献作为分析对象。
1.2 研究方法
在对文献数据进行挖掘统计的基础上，通过可视化分析软件CiteSpace绘制生成关键词共现与聚类图谱，并采用VOSviewe软件对发文国家/地区和研究机构进行可视化分析，以揭示该领域的研究基础和研究趋势。以WPS Office（表格）对数据进行整理与图表绘制。
2. 结果与分析
2.1 时间分布
一个领域的文献发表数量及趋势可直接反映其在某时间段内的发展特点与规律[10]。统计2004~2022年食品安全追溯系统研究领域的文献发表数量并绘制曲线（图1），数据显示，该领域发文量呈上升趋势。全球在2004年仅发表了16篇食品安全追溯相关的文献，随后每年发表数量不断增加。2022年，食品安全追溯系统研究文献发表量达到最多（193篇），是2004年发文量的12.06倍，且近5年的发文量占总发表数的49.96%，可见相关研究发展较快。
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图 1 食品安全追溯系统相关研究的年发文量Figure 1. Annual number of papers in food safety traceability system research对2004~2022年食品安全追溯系统研究的文献发表数量进行拟合分析（图2），拟合方程为y=3.4284x2+0.9368x+35.042，R2=0.9941，发文量呈多项式增长。可以说明，食品安全追溯系统研究的关注度越来越高，研究成果数量越来越多，其研究具有广阔的前景。
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图 2 食品安全追溯系统研究发文量回归分析Figure 2. Regression analysis of the number of publications in food safety traceability system2.2 作者分析
对该领域的发文作者进行分析可知其核心作者群和学术交流的强度[11]。根据普赖斯定律，将至少发表m篇论文的作者定义为该领域的核心研究人员。m的计算公式为，其中m为检索范围内核心作者最少发文量，n为检索范围内作者的最大发文量[12]。根据普赖斯定律计算出，该领域核心作者共计64人，发表论文数量共275篇，约占该领域论文总量的20.09%，未达到稳定核心作者群体发文量比重50%的标准[13]，表明食品安全追溯系统研究领域未形成稳定的核心作者群体。
通过CiteSpace对发文作者进行合作网络分析可知，食品安全追溯系统研究领域形成了部分研究团队，且高产作者间的学术合作较为密切。发文作者形成了以Duarte, Bernardo为核心的团队、Durante, caterina为核心的团队、Zhao, Yan为核心的团队、Wang, Yuanzhong为核心的团队等（图3）。以Duarte, Bernardo为首的队伍为高产作者，彼此间合作交流较频繁，且有来自不同国家的学者，打破了地域限制。
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图 3 食品安全追溯系统研究作者合作图谱Figure 3. Cooperation map of author in food safety traceability system2.3 国家与机构分析
对食品安全追溯系统研究的发文机构与国家进行分析可获悉该领域发展程度和力量分布[15]。2004年仅有11个国家/地区发表了食品安全追溯研究领域的文章，而2022年有64个国家/地区发表了相关论文，说明越来越多国家/地区的学者参与到了该领域的研究中。2004~2022年共有198个国家/地区发表了食品安全追溯系统相关文章，表1列出了发文量前10的国家。其中，中国发文量最多，为331篇，年均发文量约17篇，占总发文量的24.18%，是排名第二的意大利发文量的1.20倍，排名第三的美国发文量的2.96倍。近年来，中国学者对食品安全追溯系统研究的关注度不断增加，反映出中国对完善食品追溯体系，进一步保障食品安全的迫切需求，也体现出中国在该领域科研生产力得以快速提升。尤其自2016年以来，中国学者在该领域的研究成果发表量持续快速增长，并超过意大利、美国等国家持续稳居第一（图4），说明中国对食品安全追溯系统的研究和贡献较多。若节点的中心性大于等于0.1，说明其是该网络中的核心关键，且数值越大越核心[16]。利用CiteSpace计算出中心性大于等于0.1的国家依次有中国（0.25）、意大利（0.25）、美国（0.18）、加拿大（0.15）、西班牙（0.13）、法国（0.13）、荷兰（0.13）和澳大利亚（0.12），表明这几个国家对食品安全追溯系统研究的影响力较大。同时，意大利和中国的H指数还位居前两名，由此可见，中国在食品安全追溯研究领域兼顾了研究成果的量与质，国际学术影响力较大，未来学者需更加注重产出质量与创新性，促进食品安全追溯研究的拓展与深入。
表 1 食品安全追溯系统研究发文前10的国家Table 1. Top 10 countries of publication in food safety traceability system research排名 国家 发文量
（篇）占比（%） 总被引
频次篇均被引
频次H指数 1 中国 China 331 24.18 5062 15.29 37 2 意大利 Italy 275 20.09 7729 28.11 47 3 美国USA 112 8.18 4754 42.45 35 4 西班牙Spain 109 7.96 3436 31.52 28 5 英格兰England 79 5.77 2548 32.25 28 6 法国 France 51 3.73 1132 22.20 20 7 印度 India 47 3.43 1363 29 16 8 澳大利亚 Australia 42 3.07 1064 25.33 15 9 加拿大 Canada 41 2.99 1587 38.71 18 10 葡萄牙 Portugal 40 2.92 404 10.1 14 注：H指数是衡量研究对象发文量和被引情况的综合指标，反映其学术影响力[14]。 ![]()
图 4 食品安全追溯系统研究发文量前3国家的年发文趋势Figure 4. Annual publication trends of the top three countries in food safety traceability system research采用VOSviewer软件对发文量前62的国家/地区进行合作共现分析（图5），以获悉不同国家/地区之间在该领域的学术合作关系。其中，每个节点大小代表了一个国家/地区的发文量，节点间连线的粗细代表了国家/地区间的合作密切程度。由图5可知，中国和意大利是网络中最大的两个节点，分别与前62位国家/地区中的34个和35个国家存在合作关系。其中，中国与美国和中国与英格兰间连线最粗，说明三个国家是食品安全追溯系统研究领域最大的合作关系体，然后依次是意大利与西班牙、意大利与英格兰间的合作关系较紧密。但我国与意大利、印度、荷兰等主要发文国家的合作交流较少，应加强与这些国家的合作研究。
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图 5 食品安全追溯系统研究国家合作共现图谱Figure 5. Cooperative map of countries in food safety traceability system research发文量前10的机构中有5个机构来自中国，其余分别来自意大利的国家委员会、圣心天主教大学和帕尔马大学、荷兰的瓦格宁根大学、西班牙的维戈大学（表2）。其中，中国农业科学院共发表了38篇文章，是全球研究食品安全追溯系统领域发表成果最多的单位，其次是发文29篇的中国农业大学和农业农村部。以VOSviewer软件对发文量前98个机构进行合作共现分析（图6左），由图可知我国机构内部和与国外机构间均有合作关系，但主要以内部合作为主。在98个机构中，与中国农业科学院合作的机构有9个（图6右），其中国内合作机构7个，国外合作机构2个（西班牙的马德里理工大学、新西兰的地质与核科学有限公司）。
表 2 食品安全追溯系统研究发文前10的机构Table 2. Top 10 institutions of food safety traceability system researche排名 研究机构 发文量（篇） 国家 1 中国农业科学院Chinese Academy of Agricultural Sciences 38 中国 2 中国农业大学China Agricultural University 29 中国 3 农业农村部Ministry of Agriculture & Rural Affairs 29 中国 4 意大利国家研究委员会 Consiglio Nazionale delle Ricerche CNR 20 意大利 5 瓦赫宁根大学Wageningen University & Research 18 荷兰 6 帕尔马大学University of Parma 16 意大利 7 北京农林科学院Beijing Academy of Agriculture & Forestry Sciences 15 中国 8 圣心天主教大学Catholic University of the Sacred Heart 15 意大利 9 云南农业科学院Yunnan Academy of Agricultural Sciences 11 中国 10 维戈大学Universidade de Vigo 10 西班牙 ![]()
图 6 2004~2022年食品安全追溯研究机构合作共现图谱Figure 6. Cooperative map of institutions in food safety traceability system research from 2004 to 20222.4 学科共现特征
以WOS的学科分类，通过CiteSpace的节点类型Category对样本数据的学科分布情况分析可得，2004~2022年与食品安全追溯系统研究领域相关的学科共覆盖118个学科。发文量较多和（或）中心性较高的学科主要有食品科学技术、农业、计算机科学等（表3），其中食品科学技术发文量最多，高达540篇，占论文总数的39.44%。中心性较高的学科依次有食品科学技术、环境科学、计算机科学、化学分析、农业多学科学，表明这五个学科在食品安全追溯研究领域占据主导地位。此外，部分学科的发文量虽然不多，但其中心性均大于0.1，是该网络中的关键节点，即经济学（0.17）、管理学（0.11）、计算机科学与人工智能（0.11）、环境研究（0.11），反映了食品安全追溯与上述学科之间的关系密切，且体现了食品安全追溯系统领域是多学科交叉融合研究、涉及范围广等特征。
表 3 2004~2022年食品安全追溯研究学科共现特征分析Table 3. Co-occurrence characteristics of disciplines in food safety traceability system research from 2004 to 2022学科 发文量（篇） 中心性 食品科学技术Food Science Technology 540 0.31 化学应用Chemistry Applied 133 0.02 计算机科学信息系统Computer Science Information Systems 110 0.07 农业多学科学Agriculture Multidisciplinary 96 0.16 营养与膳食学Nutrition Dietetics 92 0.03 电机电子工程Engineering Electrical Electronic 89 0.06 环境科学Environmental Sciences 80 0.26 计算机科学Computer Science 77 0.18 化学分析Chemistry Analytical 72 0.16 计算机科学理论与方法Computer Science Theory Methods 68 0.04 2.5 基于LCS指标的高被引文献分析
HistCite的Local Citation Score（LCS）指标是指本地被引次数，类似同行评价指标，可以反映出某特定领域对于某篇文献的关注度与认可度。表4列出了食品安全追溯研究领域被引次数前11的文章。LCS最高的文献为Traceability in a food supply chain: Safety and quality perspectives，其主要概述了食品供应链追溯相关概念与未来面临的挑战。其余高LCS文献：序号2分析了食品追溯涉及的法律与监管问题，并提出了一种基于代码和无线射频识别技术的通用追溯系统框架；序号3提出可追溯性研究未来的侧重是追溯系统信息等标准化、追溯技术的研究、与利益相关者关系与提高消费者认知度等问题；序号4回顾了区块链的基础知识与在食品领域的应用案例，以及其创新面临的挑战；序号5总结欧洲在可追溯性领域的立法情况与肉类及其制品的几种追溯技术；序号6通过回顾食品追溯相关文献，总结出对可追溯性的定义和原则等概述没有达成统一；序号7在对美国消费者牛肉购买偏好的研究调查显示，消费者更倾向于购买由农业部食品安全检验认证的牛肉，而不是具有产地标签与可追溯性的牛肉；序号8介绍了“故障模式效应与临界分析”在农业和食品行业生产过程中的应用案例，并针对其提出了改进建议；序号9开发了一种基于射频识别技术（RFID）的智能标签，并在鲜鱼物流链中演示验证了可实现实时追溯和食品冷链监控；序号10提出一种数据模型与技术结合的电子商务环境下的食品供应链追溯系统；序号11以太坊区块链设计的追溯系统，其优势在于所有利益相关者可无需通过中间机构而直接获得产品信息，并且指出区块链的扩展性、隐私和相关法规标准是有待解决的关键性问题。从高LCS文献研究的内容可以总结出，在食品追溯研究的过程中，建立一个高效且完善的追溯系统，追溯技术在其中的作用显而易见。同时，追溯系统的稳定持续发展与相关标准建立健全及消费者等利益相关者的参与度息息相关。
表 4 基于LCS指标的高被引文献Table 4. Highly cited papers based on LCS index序号 年份 作者 国家 类型 文献来源 LCS GCS 参考文献 1 2014 Aung M, et al 韩国 Review Food Control 146 573 [17] 2 2007 Regattieri A, et al 意大利 Article Journal of Food Engineering 136 397 [18] 3 2013 Bosona T, et al 瑞典 Review Food Control 112 314 [19] 4 2018 Galvez J F, et al 西班牙 Review Trac-Trends in Analytical Chemistry 68 320 [20] 5 2005 Schwagele F, et al 德国 Article Meat Science 54 157 [21] 6 2013 Karlsen K M, et al 挪威 Review Food Control 47 86 [22] 7 2007 Loureiro M L, et al 西班牙 Article Food Policy 43 404 [23] 8 2006 Bertolini M, et al 意大利 Article Food Control 40 113 [24] 9 2009 Abad E, et al 西班牙 Article Journal of Food Engineering 38 312 [25] 10 2008 Bechini A, et al 意大利 Article Information and Software Technology 37 132 [26] 11 2019 Salah K, et al 阿拉伯 Article IEEE Access 37 232 [27] 2.6 食品安全追溯系统研究热点
2.6.1 关键词共现分析
关键词是一篇文章的核心，是对文章主题内容的凝练总结，通过对关键词进行分析，可以了解到食品安全追溯系统领域的研究热点[28]。对样本数据关键词进行统计分析以挖掘该领域的研究热点，借助CiteSpace 软件制作食品安全追溯系统领域的关键词共现图谱，得到2004~2022年的关键词科学图谱。
食品安全追溯系统研究的关键词共现图谱（图7），共有694个节点，3580条连线，节点密度为0.0149。高频关键词依次有food traceability（食品可追溯性）、food safety（食品安全）、supply chain（供应链）、geographical origin（地理来源）等（表5），说明这些关键词代表的主题受到学者的广泛关注。从图7可以看出，该领域关键词丰富多元且关键词间的联系较紧密，不仅关注区块链、智能合约、互联网、PCR等技术的应用型导向议题，还对消费者经济角度等高度关注。
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图 7 食品安全追溯系统研究的关键词共现图谱Figure 7. Keyword co-occurrence mapping for food safety traceability system research表 5 食品安全追溯研究领域高频关键词（n>100）Table 5. High-frequency keywords in food safety traceability system research (n>100)关键词 频数（n） 中心性 Food traceability 450 0.21 Food safety 316 0.20 Supply chain 250 0.05 Geographical origin 160 0.09 Food quality 148 0.17 Food 142 0.12 Identification 138 0.21 Management 113 0.04 Food authentication 107 0.10 2.6.2 关键词突现分析
分析突现关键词，可对该领域的研究热点和演进趋势进行预测[29]。借助CiteSpace软件的Burstness突现性检测功能提取突现关键词，以2004~2022年为探测时间段，形成了25个突现关键词（表6）。如表6所示，2004~2010年间，食品安全追溯研究领域重点关注识别技术、动物识别、标记物追溯技术、扩增技术、DNA技术、聚合酶链反应、实时PCR、生产、链条、市场等，该阶段大多数国家/地区主要的研究方向是安全系统和化学计量学。
表 6 食品安全追溯研究领域突现词Table 6. Emergent words in food safety traceability system research突现词 突现强度 突现开始时间 突现结束时间 Identification 11.31 2005 2010 Animal identification 4.85 2005 2013 Markers 4.57 2005 2011 Amplification 3.97 2005 2014 DNA 7.7 2006 2015 Polymerase chain reaction 5.53 2007 2013 Quantification 5.37 2009 2013 Real time PCR 5.09 2009 2016 Manufacture 4.26 2009 2011 Chain 4.29 2010 2013 Market 3.4 2010 2013 Gene 4.44 2012 2016 Industry 5.7 2014 2019 Fish 4.63 2014 2019 Genetic diversity 4.28 2015 2017 Molecular markers 3.64 2015 2016 Ratios 3.53 2015 2019 Classification 4.18 2018 2019 Smart contract 6.43 2019 2022 Blockchain 9.16 2020 2022 Challenges 5.95 2020 2022 Internet 5.64 2021 2022 Technology 5.63 2021 2022 Impact 3.8 2021 2022 Transparency 3.49 2021 2022 2011~2022年间，该领域的研究重心在基因、工业、遗传多样性、分子标记物、分类等。且2022年仍未停止爆发（突现）的关键词有：Smart contract（智能合约）、Blockchain（区块链）、Challenges（挑战）、Internet（互联网）、Technology（技术）、Impacts（影响）、Transparency（透明度），说明智能合约、区块链、互联网、追溯技术、影响因素和透明度等是当前国际食品安全追溯系统研究热点。此阶段的研究方向有安全系统、化学计量学、产地溯源、基因组学等（表7）。在追溯系统的开发应用中逐渐发现，消费者对追溯食品的支付意愿是其发展完善的重要因素[30−31]；此外，越来越多的食品检测与管理识别技术被应用于食品安全追溯系统建设中，如代谢组学技术：近红外技术[32−33]、中红外光谱[32]、拉曼光谱[32]，基因组学技术：基于线粒体12S rRNA基因的PCR技术[34]、下一代测序技术（NGS），信息技术[35−36]等都是目前较热门的技术。
表 7 2011~2022年食品安全追溯系统的主要研究方向Table 7. Main research direction of food safety traceability system from 2011 to 2022研究方向 发文量（篇） 安全系统 469 化学计量学 113 产地溯源 89 基因组学 30 脂质 28 海洋生物学 26 植物化学物质 25 嗅觉与味觉科学 25 作物科学 22 农业政策 21 2.7 研究主题分析
为了进一步获悉食品安全追溯系统相关研究分布情况和研究重点主题，以Log-likelihood rate算法（LLR）对关键词进行聚类。聚类标签有：#0 blockchain 区块链、#1 food safety 食品安全、#2 geographical traceability地理溯源、#3 willingness to pay支付意愿、#4 food quality食品质量、#5 Chinese market中国市场、#6 food traceability食品可追溯性、#7 standardization标准化（图8），Q值和S值分别为0.5037和0.7856，说明聚类结果是令人信服的[37]。根据前文分析和关键词聚类结果，食品安全追溯体系的研究主题归结如以下4个方面，但不局限于此。
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图 8 食品安全追溯系统研究关键词聚类图谱Figure 8. Clustering map of keyword in research of food safety traceability system2.7.1 食品溯源与技术
建立一个完善且高效的食品溯源体系，是提升食品监管力度以保障食品安全的重要手段，而追溯技术的研发与应用又是重中之重。目前全球已进入“工业4.0”时代，即智能化时代。其中，物联网、区块链、大数据等工业4.0技术为食品安全带来了更好的保障[38]。
随着人们对追溯研究的推进与深入，越来越多的追溯技术被开发应用于食品等领域，并出现了丰富的研究成果。例如：区块链技术是基于加密货币（比特币）创建的，是一种分布式账本类型的技术，具有记录能力和及时上传信息和保障信息不被篡改等优点[39]，基于这些优势，区块链也被广泛应用于供应链管理中[20,40−41]。代谢组学主要研究生物细胞或组织中的小分子代谢产物，已成为食品可追溯性等研究的有力工具，其对解决原产地溯源和食品掺假问题发挥了很大的作用，提高了食品追溯的准确性[42−43]。数字化对食品供应链的管理可产生重大影响，Mondragon等[44]将物联网技术与RFID联用开发一款渔业供应链的监测系统，为渔业部门的管理带来了很大的帮助。供应链中数据的缺失和失真都会使产品跟踪不准确，RFID和区块链技术的联用可以帮助解决该问题[45]。Powell等[46]将区块链和物联网同时用于牛肉供应链中进行跟踪并保证来源，同时提出的两种方案提高了区块链和物联网在食品供应链中的数据完整性和信任度。Zhang等[47]将二维码和RFID技术结合提出了一种基于HACCP监管的智能追溯平台，提高了无水运输鱼类的安全性和透明度以及鱼类质量，为水产企业提供了技术参考。Dey等[48]针对牛奶和南瓜全供应链追溯开发一款基于区块链和二维码的可追溯模型，将食品生产信息数字化使消费者和生产者可轻松访问产品信息，但当追溯产品数量过多时，对云服务器计算能力的要求也更高。Li等[49]基于FT-NIR（傅里叶变换近红外光谱）的代谢组学技术可鉴定茯苓的地理来源和品质评价。综上所述，食品追溯系统的设计开发大部分是不同溯源技术联用，以弥补单一技术存在的缺陷漏洞，食品属性不同而追溯系统不同。因此，从追溯技术角度构建符合不同需求的追溯系统是学者需进一步探讨的研究主题。
2.7.2 食品追溯与主体
消费者心理、食品安全认知和社会人口学特征影响着食品追溯系统[50]。追溯食品较普通食品有更大的检测和监管力度，消费者的购买行为是食品可追溯系统构建的保障之一[51]。秦雨露等[52]从消费者角度指出，食品安全追溯系统应保证理论用途相匹配的应用实践，提升消费者的购买体验以完善追溯系统的建设。Xie等[53]认为充分发挥政府等相关部门的监管作用以及提高消费者对溯源产品的认知和接受程度是真正实现农产品“从农场到餐桌”全过程的保障。徐姝等[54]认为阻碍我国食品可追溯体系发展的重要原因是消费者对可追溯农产品的认知和信任度较低。在针对中国江西省的一项调查中显示，消费者对不同追溯技术支持的溯源食品的支付意愿不同，其中对区块链技术应用产品的意愿最高[55]。Bai等[56]发现中国消费者对政府认证的可追溯牛奶的支付意愿最高；同样，Wu等[57]对中国无锡市消费者对可追溯猪肉的支付意愿调查也发现，研究对象对政府认证的可追溯猪肉支付意愿最高，政府在追溯系统建设与推广中占据重要地位。因此，消费者的追溯食品认知度和政府等相关部门对追溯食品的监管作用是影响食品追溯系统持续发展的重要因素。
食品安全追溯体系的建设是一个系统性问题，它的建立完善与多个社会主体的参与密不可分。《食品安全法》规定食品安全工作实行社会共治模式[58]。从消费者和相关部门角度出发，采取何种措施增强食品溯源体系的认可和推广力度也是学者需要继续探讨研究的主题。让食品可追溯理念深入人心，让每个社会主体成为食品安全的监督者、保卫者和受益者。
2.7.3 食品真实性
食品真实性主要包括食品掺假与地理溯源问题。目前市场上的产品存在着以次充好、以假乱真的现象，尤其是地理标志产品被冒充销售，严重损害了当地的农产品品牌，让消费者的利益受损。食品真实性研究最普遍使用的方法有色谱法、光谱法和分子生物学方法。光谱与色谱是定性和定量食品组分或化合物种类的有利工具[59]。其中，同位素组成受气候、环境、生物代谢类型的影响，物质中同位素的丰度是区分其地理来源的有效方法，近年来，稳定同位素比分析和多元素分析是目前产地溯源最常用的两种技术[60−61]。此外，在分子生物学方法中，核酸、蛋白质和肽类物质是掺假检测的标志物[62]。在食品真实性研究的过程中会产生大量数据，所以化学计量学方法往往与上述技术结合运用，以提取有价值的代表性数据和统计分析。化学计量学方法主要有主成分分析、遗传算法、人工神经网络、偏最小二乘判别、支持向量机等。如基于超高效液相色谱-电喷雾串联三重四极杆质谱的分析方法，结合主成分分析和线性判别分析的化学计量学方法对西班牙特级初榨橄榄油的产地来源进行区分[63]。近三年发表的关于食品真实性研究的148篇文献中，稳定同位素与多元素分析食品真实性的主题文献有31篇、DNA鉴定食品真实性的主题文献有27篇、化学计量学的主题文献有11篇，是发文量最多的三个主题。基于此，稳定同位素比分析、多元素分析和DNA技术是未来食品真实性研究的主流技术，且与化学计量学相结合是其研究的关键方法。
2.7.4 追溯编码标准化
追溯体系的建立与稳健发展，需要在统一标准的前提下实施。研究已证实，实施标准对食品可追溯性的积极作用[64]，但存在企业间信息交换缺乏标准化[65]等问题。企业间应用可互操作性的标准化方法时，食品可追溯性才能完全实现[17]。当前，全球可追溯性标准对实现有效的信息共享至关重要，国际上普遍采用的是国际物品编码协会（GS1）推出的《GS1可追溯性标准》[66]。如Ringsberg等[64]以GS1的电子产品代码信息服务（EPCIS）标准和RFID来管理食品可追溯性，其以新鲜鳕鱼的物流运营为案例，研究结果证明，EPCIS标准对经济和信息透明度与交换可能性有积极作用，仅以鳕鱼供应链进行研究，是否适用于其他食品供应链可追溯性仍待进一步研究；Deng等[67]基于RFID结合GS1体系的全球贸易项目代码（GTIN）编码标准设计的粮食供应链追溯系统，可精准定位每个环节，实现每批次谷物的可追溯性，但在文章中没有提及该系统整体稳定性。Li等[68]以GS1编码溯源、构建追溯信息流模型等，开发了冬枣产品质量追溯体系，提高了冬枣生产的透明度。EPCIS标准和FIWARE下一代服务接口（NGSI）标准是捕获数据与减少数据利用障碍的两个主要标准，其互操作性对食品运营商间数据共享起关键性作用[69]。不同国家编码规则有所不同，尤其我国存在编码对象多、管理分散、数据结构各异等问题，同种产品编码规范也存在差异。若在产品跨国跨域流通过程中编码差异化，则无法保证追溯信息的完整性与真实性。因此，编码标准化是产业各环节实现数字化对接的必要条件。未来，解决追溯编码混乱的问题是我们需要解决的关键问题。
3. 结论与展望
本研究以“food”和“traceability”为检索词进行检索，以WOS核心数据库收录的2004~2022年1369篇文献为研究对象，利用CiteSpace和VOSviewer对其进行可视化分析，将食品安全追溯系统研究的发展脉络进行了较为系统的梳理总结，通过分析得出以下结论：
a.食品安全追溯系统研究的发文量呈逐年上升趋势。其中中国、意大利、美国、加拿大、西班牙、法国、荷兰、澳大利亚是食品安全追溯系统研究的核心力量，且国家之间的交流合作较为密切。研究学者与研究机构间主要是高产者间合作交流较多。
b.食品安全追溯系统研究领域具有多学科交叉融合、涉及范围广等特征，食品科学技术、环境科学、计算机科学、化学分析、农业多学科学等学科在食品追溯研究领域占据主导地位。
c.追溯技术、追溯系统的稳定持续发展、标准建立健全及消费者等利益相关者的参与度对建立高效且完善的追溯系统具有重要作用。
d.食品安全追溯研究领域重点逐渐从2010年前的识别技术、动物识别、标记物追溯技术、扩增技术、DNA技术、聚合酶链反应、实时PCR、生产、链条、市场等，转向基因、工业、遗传多样性、分子标记物、分类等方面，当前，智能合约、区块链、互联网和信息数据透明度等是国际食品安全追溯系统研究的热点。
e.追溯技术适用性，提高与加强消费者的追溯食品认知度和政府等相关部门对追溯食品的监管作用，以稳定同位素比与多元素分析及化学计量学相结合的方法研究食品掺假与产地溯源，解决编码混乱问题是未来食品安全追溯系统研究领域的研究主题。
食品安全追溯系统建设是一项耗时长、投入大、多技术加持的复杂工程。中国对此探索研究了近二十年，取得了一些成果与突破，但其H指数即学术影响力仍不如意大利。未来，我国在食品安全追溯研究的主要方向为：a.与国际学术影响力大的国家或学者加强合作交流；b.提高消费者对追溯食品的认知度以及充分发挥政府等相关部门的监管作用，加快食品安全追溯系统的推广应用；c.进一步深入开展追溯技术研究工作；d.在食品真实性研究方面，推进稳定同位素比分析、多元素分析和DNA技术的发展，实现精准溯源；e.对于物品编码问题应制定国家级统一编码规范，解决编码差异化问题；全面推广GS1全球统一标志编码系统，加快我国产品质量与国际接轨，提高国际化程度。
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图 1 食品安全追溯系统相关研究的年发文量
Figure 1. Annual number of papers in food safety traceability system research
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图 2 食品安全追溯系统研究发文量回归分析
Figure 2. Regression analysis of the number of publications in food safety traceability system
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图 3 食品安全追溯系统研究作者合作图谱
Figure 3. Cooperation map of author in food safety traceability system
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图 4 食品安全追溯系统研究发文量前3国家的年发文趋势
Figure 4. Annual publication trends of the top three countries in food safety traceability system research
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图 5 食品安全追溯系统研究国家合作共现图谱
Figure 5. Cooperative map of countries in food safety traceability system research
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图 6 2004~2022年食品安全追溯研究机构合作共现图谱
Figure 6. Cooperative map of institutions in food safety traceability system research from 2004 to 2022
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图 7 食品安全追溯系统研究的关键词共现图谱
Figure 7. Keyword co-occurrence mapping for food safety traceability system research
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图 8 食品安全追溯系统研究关键词聚类图谱
Figure 8. Clustering map of keyword in research of food safety traceability system
表 1 食品安全追溯系统研究发文前10的国家
Table 1 Top 10 countries of publication in food safety traceability system research
排名 国家 发文量
（篇）占比（%） 总被引
频次篇均被引
频次H指数 1 中国 China 331 24.18 5062 15.29 37 2 意大利 Italy 275 20.09 7729 28.11 47 3 美国USA 112 8.18 4754 42.45 35 4 西班牙Spain 109 7.96 3436 31.52 28 5 英格兰England 79 5.77 2548 32.25 28 6 法国 France 51 3.73 1132 22.20 20 7 印度 India 47 3.43 1363 29 16 8 澳大利亚 Australia 42 3.07 1064 25.33 15 9 加拿大 Canada 41 2.99 1587 38.71 18 10 葡萄牙 Portugal 40 2.92 404 10.1 14 注：H指数是衡量研究对象发文量和被引情况的综合指标，反映其学术影响力[14]。 
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表 2 食品安全追溯系统研究发文前10的机构
Table 2 Top 10 institutions of food safety traceability system researche
排名 研究机构 发文量（篇） 国家 1 中国农业科学院Chinese Academy of Agricultural Sciences 38 中国 2 中国农业大学China Agricultural University 29 中国 3 农业农村部Ministry of Agriculture & Rural Affairs 29 中国 4 意大利国家研究委员会 Consiglio Nazionale delle Ricerche CNR 20 意大利 5 瓦赫宁根大学Wageningen University & Research 18 荷兰 6 帕尔马大学University of Parma 16 意大利 7 北京农林科学院Beijing Academy of Agriculture & Forestry Sciences 15 中国 8 圣心天主教大学Catholic University of the Sacred Heart 15 意大利 9 云南农业科学院Yunnan Academy of Agricultural Sciences 11 中国 10 维戈大学Universidade de Vigo 10 西班牙
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表 3 2004~2022年食品安全追溯研究学科共现特征分析
Table 3 Co-occurrence characteristics of disciplines in food safety traceability system research from 2004 to 2022
学科 发文量（篇） 中心性 食品科学技术Food Science Technology 540 0.31 化学应用Chemistry Applied 133 0.02 计算机科学信息系统Computer Science Information Systems 110 0.07 农业多学科学Agriculture Multidisciplinary 96 0.16 营养与膳食学Nutrition Dietetics 92 0.03 电机电子工程Engineering Electrical Electronic 89 0.06 环境科学Environmental Sciences 80 0.26 计算机科学Computer Science 77 0.18 化学分析Chemistry Analytical 72 0.16 计算机科学理论与方法Computer Science Theory Methods 68 0.04
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表 4 基于LCS指标的高被引文献
Table 4 Highly cited papers based on LCS index
序号 年份 作者 国家 类型 文献来源 LCS GCS 参考文献 1 2014 Aung M, et al 韩国 Review Food Control 146 573 [17] 2 2007 Regattieri A, et al 意大利 Article Journal of Food Engineering 136 397 [18] 3 2013 Bosona T, et al 瑞典 Review Food Control 112 314 [19] 4 2018 Galvez J F, et al 西班牙 Review Trac-Trends in Analytical Chemistry 68 320 [20] 5 2005 Schwagele F, et al 德国 Article Meat Science 54 157 [21] 6 2013 Karlsen K M, et al 挪威 Review Food Control 47 86 [22] 7 2007 Loureiro M L, et al 西班牙 Article Food Policy 43 404 [23] 8 2006 Bertolini M, et al 意大利 Article Food Control 40 113 [24] 9 2009 Abad E, et al 西班牙 Article Journal of Food Engineering 38 312 [25] 10 2008 Bechini A, et al 意大利 Article Information and Software Technology 37 132 [26] 11 2019 Salah K, et al 阿拉伯 Article IEEE Access 37 232 [27]
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表 5 食品安全追溯研究领域高频关键词（n>100）
Table 5 High-frequency keywords in food safety traceability system research (n>100)
关键词 频数（n） 中心性 Food traceability 450 0.21 Food safety 316 0.20 Supply chain 250 0.05 Geographical origin 160 0.09 Food quality 148 0.17 Food 142 0.12 Identification 138 0.21 Management 113 0.04 Food authentication 107 0.10
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表 6 食品安全追溯研究领域突现词
Table 6 Emergent words in food safety traceability system research
突现词 突现强度 突现开始时间 突现结束时间 Identification 11.31 2005 2010 Animal identification 4.85 2005 2013 Markers 4.57 2005 2011 Amplification 3.97 2005 2014 DNA 7.7 2006 2015 Polymerase chain reaction 5.53 2007 2013 Quantification 5.37 2009 2013 Real time PCR 5.09 2009 2016 Manufacture 4.26 2009 2011 Chain 4.29 2010 2013 Market 3.4 2010 2013 Gene 4.44 2012 2016 Industry 5.7 2014 2019 Fish 4.63 2014 2019 Genetic diversity 4.28 2015 2017 Molecular markers 3.64 2015 2016 Ratios 3.53 2015 2019 Classification 4.18 2018 2019 Smart contract 6.43 2019 2022 Blockchain 9.16 2020 2022 Challenges 5.95 2020 2022 Internet 5.64 2021 2022 Technology 5.63 2021 2022 Impact 3.8 2021 2022 Transparency 3.49 2021 2022
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表 7 2011~2022年食品安全追溯系统的主要研究方向
Table 7 Main research direction of food safety traceability system from 2011 to 2022
研究方向 发文量（篇） 安全系统 469 化学计量学 113 产地溯源 89 基因组学 30 脂质 28 海洋生物学 26 植物化学物质 25 嗅觉与味觉科学 25 作物科学 22 农业政策 21
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