Dynamic Visual Analysis Literature in Coffee Flavor Research
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摘要: 为了梳理2000~2022年间国内外咖啡风味研究的现状、热点及发展趋势。本文基于文献计量学，在Web of Science（WOS）核心数据库中筛选出6818篇关于该领域的文献，运用CiteSpace和VOSviewer等软件对纳入文献中提取的信息进行可视化分析，对作者、关键词、研究机构、国家（地区）以及发表期刊等信息以可视图的方式展示，探讨该领域研究的发展脉络，归纳出该领域的研究热点。结果表明，咖啡风味研究方向的发文量呈现上升趋势，巴西是年发文量最多的国家；拉夫拉斯联邦大学（Universidade Federal De Lavras，UFLA）是发表文献量最多的研究机构；Journal of Agricultural and Food Chemistry分别是发表该领域文献最多的期刊；对该领域研究贡献最大的学者是来自德国的Hofmann；该领域的研究具有五个方向，即特征香气形成机制、化合物潜在致病风险、产品安全性及废弃物综合利用、化合物抗氧化性及生物利用度、风味前体物及种植管理，并且研究深度呈现出逐年深入的态势，本文为咖啡风味领域的后续研究提供参考和帮助。Abstract: To review the current state, hot spots and trends in coffee flavor research for domestic and international regions between 2000 to 2022. Based on bibliometrics, 6818 publications related to this field were identified and retrieved from the core database of Web of Science (WOS), and key information extracted and visually analyzed using software such as CiteSpace and VOSviewer. Extracted fields included authors, keywords, research institutions, countries or regions, and published journals. Collated information was visually displayed, developmental trends of research in this field is discussed, and research hotspots in the field summarized. The results showed an upwards trend in the number of papers on coffee flavor research, with Brazil being the country with the largest number of papers. The Universidade Federal De Lavras (UFLA) was found to be the research institution with the greatest number of publications, while the Journal of Agricultural and Food Chemistry was the journal carrying the most publications in this field. The scholar contributed the most to research in this field was Hofmann from Germany. Research in this field had five directions, namely, the formation mechanism of characteristic aromas, the potential pathogenic risk of compounds, product safety and the utilization of waste, antioxidant activity and bioavailability of compounds, and flavor precursors and planting management. The depth in research in these aspects would show a trend of deepening year by year. This article would provide reference and assistance for future research in the field of coffee flavor.
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Keywords:
- coffee flavor /
- bibliometrics /
- flavor compound /
- research hotspots in coffee studies /
- CiteSpace /
- VOSviewer
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咖啡原产于非洲东部国家埃塞俄比亚的高原地区，为茜草科（Rubiaceae）咖啡属（Coffea）植物[1]，现生产区域主要位于赤道南北回归线之间，中国咖啡生产主要分布在云南、海南等省份，其中云南的种植面积和产量可占全国的98%以上[2−4]，是我国热带地区的主要经济作物之一[5−6]。咖啡由于其兼具独特的风味和提神、预防糖尿病以及心血管疾病等功能[7−9]，因此具有广阔的市场和极高的商业价值，现成为了全球第二大贸易商品，排名仅次于石油[10]。
咖啡风味是咖啡质量的关键因素，对咖啡产业来说，风味在消费者偏好方面占据着至关重要的地位，但生咖啡豆的香气并不突出，经过复杂的加工后产生一系列化学反应，才赋予咖啡独特的风味[11−13]。咖啡风味包括坚果味、泥土味、烘烤香味、花果香甜味等[14]，这些风味来源包括吡嗪类化合物、呋喃类化合物、醛类化合物等1000多种挥发性化合物，以及生物碱、多酚、多糖和类黑精化合物等为主的非挥发性化合物[14−16]。目前认为影响咖啡风味的因素有咖啡豆的品种、产地[17]、种植方式[18]、以及不同的加工方式（不同的初加工方法[19−20]、干燥方法[21−22]、发酵方式[23−24]、咖啡豆烘焙程度[25]）等。
长期以来，国内外学者持续关注该领域在工业上的应用[26−27]（如烘焙方式、初加工方法、咖啡对于人体健康等），自从2005年以来，咖啡风味领域的研究日益受到重视，国内外相关科研文献数量也日益增多，而尚未见到较长时间尺度上收集并总结全球咖啡风味研究的系统性分析，且国内外相关研究热点、研究前沿以及未来的发展趋势等尚未梳理清晰。因此，亟需通过定量、可视化分析方法，对该领域进行深入系统的分析，梳理该领域前沿脉络和热点。
文献计量学是一门使用数学和统计学方法对某一研究领域文献中的信息进行定量分析的学科[28−30]。该方法既可以厘清特定领域的研究成果，也可以帮助学者迅速了解特定领域的研究热点和研究前沿，从而提供学者研究思路[31−32]。本研究拟以WOS为数据源，通过文献计量学方法对2000~2022年期间咖啡风味研究发展现状、研究热点和研究前沿进行可视化分析，系统梳理国内外主要研究机构和团队、发展趋势和前瞻性研究，以期为国内对于咖啡风味的进一步研究和发展提供理论依据和参考。
1. 数据来源与研究方法
1.1 数据来源
本文以科睿唯安（Clarivate）全球学术信息平台中的所有数据库（All databases）的子集数据库（Web of Science core collection，WOS）Web of Science核心合集作为文献检索平台，以咖啡风味和咖啡化合物为主题，分别以“Coffee Aroma”“Coffee smell”“Coffee sense”“Coffee flavor”“Coffee Taste”“Coffee Compound”为主题词在WOS核心集合中进行检索。检索年限2000~2022年，检索范围主题（标题、关键词、摘要），选择语种：英语，文献范围：论文、综述、在线发表文章进行精炼后，共获得文献7894篇，并对获得的文献进行筛查，剔除重复数据或信息不完整的文献，最终纳入文献6818篇作为本研究数据源，文献选择全记录与引用的参考文献作为记录内容，数据包含作者（AU）、关键词（KW）、摘要（AB）和所属机构等信息。
1.2 研究方法
应用WOS自带软件对2000~2022年咖啡风味相关的年发文数量、学科分布、发文机构、发文作者、发文期刊等进行分析后，使用Origin绘图，并利用CiteSpace[33]、VOSviewer[34]进一步分析文献中关键词之间的共现关系、机构与作者之间的合作关系、研究热点迁移等。
2. 结果与分析
2.1 WOS发文分析
2.1.1 发文总量与年度发文量
从2000~2022年，纳入的6818篇有关咖啡风味研究的相关文献，如图1所示，年度发文量总体呈上升趋势，说明在咖啡风味研究领域的发展正处于上升阶段。根据年度发文总量趋势，可将2000~2022年度的发文量分为四个阶段：起始阶段（2000~2004年）：呈现出波动状态，年发文量在66~83篇之间起伏，共计发表388篇（占比5.69%），累计平均年发文量为77篇/年；发展阶段（2005~2016年）：呈现出匀速上升的趋势，年总发文量从100篇上升到317篇，共计发表文献2378篇（占比34.88%），累计年均发文量为198篇/年，年均增长率达到了12.21%。在此期间，2012年发文量突破200篇，2016年发文量突破300篇；爆发阶段（2017~2022年）：呈现出爆发式增长的态势，年总发文量从382篇上升到917篇，共计发表文献4052篇（占比59.43%）。在此期间，2019年、2020、2021、2022年发文量分别突破了600篇、700篇、800篇、900篇，累计年均发文量为675篇/年，年均增长率达到了18.21%。
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图 1 2000～2022年WOS咖啡风味研究领域文献年份分布Figure 1. Year distribution of WOS coffee flavor literature from 2000 to 20222.1.2 发文国家及相互合作情况分析
从文献发表的地区分布维度来看，2000~2022年发表文献数量排名前10名的国家分别为巴西、美国、中国、意大利、德国、西班牙、日本、法国、英国、韩国。
其中，美国在咖啡风味相关研究上表现出起步早、发展较为缓慢的特点，巴西和中国呈现出起步晚，发展迅速的特点。可能是因为1990至今，美国、西欧等传统市场饱和，东亚和南美地区消费增加成为新兴市场[35]。巴西在2000年排名第三，但在2017超越美国，成为年发表文献数第一的国家，表明巴西在2018年以后在咖啡风味的研究领域取得了巨大进步。中国对咖啡风味研究起步最晚，在2000~2005年每年仅有3篇，2006~2010年的年发文量3~6篇，2014年开始呈现出井喷式爆发的趋势。2020年首次超过美国，并在2021~2022年保持高于美国的年发文量。
在国家间合作关系分析可见图2，美国是与其它国家合作最多的国家，其次是德国与英国。尽管巴西作为发文量最大的国家，但与其它国家间的合作较少，仅仅排名第五。中国排名第八。表明美国在咖啡风味领域的研究与世界诸多国家展开了协作，而巴西和中国在该领域的国际协作程度仍需提高。
2.2 研究机构与作者分析
2.2.1 主要研究机构
2000~2022年间，全球有5915个机构发表的咖啡风味研究成果被WOS核心合集数据库收录。对全球咖啡风味研究领域主要研究机构的发表文献数、被引用次数、H-指数（h-index指数）等相关情况进行分析，获取咖啡风味研究领域的核心机构[36−37]。其中被引次数可以反映出该文献对学术界的影响力和重要性，也可以反映出该文献的研究质量和可信度[36]。被引用次数多的文献通常是在某个领域或问题上做出了重要的贡献，或者是对该领域当前热点问题提出了具有创新性和前瞻性的观点、理论和研究思路[38]。与文献被引次数相比，H-指数可以更好地评估文献的科学质量，受到同行高度评价的文献更有可能拥有高H-指数，因此H-指数被认为是定量和定性研究表现最可靠的衡量标准之一[29]。
如表1所示，发文量前十的核心机构发文量均大于85篇，有7个核心机构超过了100篇。居于发文量第一的是拉夫拉斯联邦大学（Universidade Federal De Lavras，UFLA），以199篇的发文量领跑全球，随后西班牙国家研究委员会（Consejo Superior De Investigaciones Cientificas，CSIC）和圣保罗大学（Universidade De Sao Paulo，USP）分别位居第二和第三，发文量分别为135篇和134篇。此外，坎皮纳斯大学（Universidade Estadual De Campinas，Unicamp）、维索萨联邦大学（Universidade Federal De Vicosa，UFV）、巴西农业研究公司（Empresa Brasileira De Pesquisa Agropecuaria，Embrapa）、 雀巢有限公司（Nestle Sa）、法国研究型大学（French Research Universities，Udice）、法国国家科学研究中心（Centre National De La Recherche Scientifique，Cnrs，）和法国国家农业食品和环境研究所（French National Research Institute for Agriculture，Inrae）均上榜发文量前10名。发文量前十名的机构中有50%为巴西所属研究机构、30%为法国所属研究机构、10%为西班牙所属研究机构、10%为瑞士所属研究机构，说明巴西、法国、西班牙和瑞士在该领域具有较强实力。但从H-指数和总被引次数来看，巴西所属研究机构发表文献的总被引次数、H-指数均小于西班牙、瑞士和法国，H-指数最高的三个研究机构为西班牙国家研究委员会（Consejo Superior De Investigaciones Cientificas，CSIC）、雀巢有限公司（Nestle Sa）与法国研究型大学（French Research Universities，Udice），文献总被引次数排名前三的机构为法国国家农业食品和环境研究所（French National Research Institute for Agriculture，Inrae）、西班牙国家研究委员会（Consejo Superior De Investigaciones Cientificas，CSIC）和雀巢有限公司（Nestle Sa）。一定程度上反映出巴西所属研究机构所发表文献的创新性和质量仍有所欠缺。可能是由于巴西作为主要的咖啡种植和出口国[39]，更专注于咖啡种植研究，例如拉夫拉斯联邦大学（Universidade Federal De Lavras，UFLA）在以发酵为研究手段，对自诱导厌氧咖啡发酵的微生物群落[40−41]、咖啡病害[42−43]等方面的研究具有领先优势；巴西农业研究公司（Empresa Brasileira De Pesquisa Agropecuaria，Embrapa）与维索萨联邦大学（Universidade Federal De Vicosa，UFV）合作紧密，主要以咖啡分子育种[44]、叶锈病抗病基因[45]、小粒咖啡遗传多样性[46]等研究。
表 1 主要发表文献机构排名Table 1. Ranking of major publishing institutions所属机构 国家 发表文献数 占比（%） 总被引次数 篇均被
引次数H-指数 Universidade Federal De Lavras 巴西 199 2.92 2869 14.13 28 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas Csic 西班牙 135 1.98 6173 38.82 45 Universidade De Sao Paulo 巴西 134 1.97 3061 21.41 32 Universidade Estadual De Campinas 巴西 116 1.70 2989 23.35 30 Empresa Brasileira De Pesquisa Agropecuaria Embrapa 巴西 115 1.69 2606 21.19 26 Universidade Federal De Vicosa 巴西 104 1.53 1367 12.9 20 Nestle Sa 瑞士 95 1.39 5910 62.21 43 Udice French Research Universities 法国 89 1.31 4765 38.74 37 Centre National De La Recherche Scientifique Cnrs 法国 89 1.31 2824 28.53 27 French National Research Institute for Agriculture 法国 87 1.28 6388 64.53 32 尽管发文量排名前10的机构中并没有中国研究机构，但中国科学院（Chinese Academy of Sciences，CAS）的发文量高达81篇，是中国咖啡风味研究领域的领头羊，全世界排名第13位。浙江大学、江南大学、华南理工大学和中国热带农业科学院香料饮料研究所等也都为该领域的研究作出了许多贡献。
2.2.2 主要发文期刊
衡量期刊质量有许多指标，除了文献数量、H-指数外，还包括篇均被引次数、期刊影响因子、期刊引文指标等。有研究表明，期刊影响因子是衡量期刊影响力的重要指标[47]。高影响因子证明期刊学术价值较高，学术影响力较大，也可以侧面反映作者学术影响力[48]。
WOS核心合集数据库收录关于咖啡风味相关研究论文的期刊共有2788个，其中发文量超过50篇的有22个，发文量超过100篇的有5个。表2可知，Journal of Agricultural and Food Chemistry发文量为350篇、H-指数为81，影响因子为5.895；Food Chemistry和Food Research International的文献数分别为316篇和187篇，H-指数分别为62和42，影响因子分别为9.231和7.425。如果单从影响因子来看，LWT Food Science and Technology和Nutrients的影响因子也都超过了6.056，这就说明Food Chemistry、Food Research International、LWT Food Science and Technology、Nutrients和Journal of Agricultural and Food Chemistry的论文整体质量较高，研究结果拥有较高的可信度[49]。
表 2 咖啡风味研究发文期刊载刊量排名Table 2. Number of published journals on coffee flavor research出版物/来源出版物名称 文献数 占比（%） 被引次数 篇均被引 H-指数 期刊影响因子 期刊引文指标 Journal of Agricultural and Food Chemistry 350 4.42 20446 58.42 81 5.895 1.43 Food Chemistry 316 3.99 14257 45.12 62 9.231 1.89 Food Research International 187 2.36 6274 33.55 42 7.425 1.57 Molecules 103 1.30 2111 20.50 22 4.927 0.64 Foods 102 1.29 757 7.35 16 5.561 1.08 European Food Research and Technology 92 1.16 2881 31.32 29 3.498 0.77 Lwt Food Science and Technology 90 1.14 1856 20.62 27 6.056 1.36 Nutrients 84 1.06 2028 24.14 25 6.706 1.09 Journal of the Science of Food and Agriculture 76 0.96 1868 24.58 23 4.125 0.95 PLoS One 69 0.87 1978 28.67 24 3.752 0.88 2.2.3 核心作者和主要研究团队
进行作者共现分析可以了解某一领域研究核心团体成员和研究合作情况[50]。共现密度视图通常使用颜色来表示数据节点的密度，联系紧密和相关性强的关键词会在共现密度视图中形成高热度区域，区域内关联度、中心性较高的关键词将合并在一起，形成一个大的热度类团，密度越高或颜色越亮表示节点密度越大，密度越大节点间的关联越紧密[51−53]。表3数据表明，纳入的6818篇文献中共包含21064位作者，个人发文量超过10篇的有359人，超过20篇有50人。咖啡风味研究领域形成了以Hofmann Thomas、Navarini Luciano、Schwan Rosane Freitas、Yeretzian Chahan、Cid Concepcion和Farah Adriana等为核心的多支研究团队。图3可知，该领域的研究人员合作网络布局庞大，Hofmann Thomas和Navarini Luciano为核心的大型研究团队之间联系较为密切，其余研究人员和团队间的合作较为松散，研究人员和团队对共同推动本领域研究发展起到重要的作用。根据普赖斯定律的计算公式，其中（）为文章篇数，nmax为所统计年限内发表文章数量最多的那位作者（纳入第一作者计和通信作者计算）的发文数[54−55]。2000～2022年N=8（nmax=60，N≈7.75），即2000～2022年发文量≥8篇的作者属于该领域内的核心作者[56]，发文量≥8篇的作者共154人，占作者总数的0.58%。发文量的50%，则认为该主题的研究已经形成核心作者群[57]。该领域中所有核心作者发文量共计409篇，占文献总量的5.20%<50%，说明该领域研究尚未形成核心作者群。
表 3 咖啡风味研究文献核心作者分析Table 3. Analysis of core authors of coffee flavor research literature作者 文献总数 篇均被引 H-指数 机构 国家 高被引论文 被引次数 Hofmann T 60 37.38 28 University of Munster 德国 Coffee constituents as modulators of Nrf2 nuclear translocation and ARE （EpRE）-dependent gene expression 168 Navarini L 44 19.45 19 University of Teramo 意大利 Interaction of chlorogenic acids and quinides from coffee with human serum albumin 81 Schwan R F 36 25.11 15 Univ Fed Lavras 巴西 Improvement of coffee beverage quality by using selected yeasts strains during the fermentation in dry process 117 Yeretzian C 33 47.03 21 Nestle SA 瑞士 Comparison of nine common coffee extraction methods: instrumental and sensory analysis 181 Cid C 31 64.71 25 Univ Navarra 西班牙 Variations in caffeine and chlorogenic acid contents of coffees: what are we drinking? 141 Farah A 31 81.48 21 Univ Fed Rio de Janeiro 巴西 Chlorogenic Acids from Green Coffee Extract are Highly Bioavailable in Humans 438 Coimbra Ma 28 43.29 17 Univ Aveiro 葡萄牙
Coffee melanoidins: structures, mechanisms of formation and potential health impacts210 Lang Roman 28 32.68 19 Technical University of Munich 德国 Coffee constituents as modulators of Nrf2 nuclear translocation and ARE （EpRE）-dependent gene expression 168 Benassi Md 26 17.85 10 Univ Estadual Londrina 巴西 Roasting process affects differently the bioactive compounds and the antioxidant activity of arabica and robusta coffees 143 Kuhnert N 26 30.35 14 Jacobs University 德国 Profile and Characterization of the Chlorogenic Acids in Green Robusta Coffee Beans by LC-MSn: Identification of Seven New Classes of Compounds 132 该主题文献中被引次数最高的论文是Farah A、Perrone和Daniel团队的Chlorogenic Acids from Green Coffee Extract are Highly Bioavailable in Humans，被引用次数达438次，该文探究咖啡风味化合物绿原酸对人体的影响，通过高效液相色谱-二极管阵列检测法对绿咖啡提取物、血浆和尿液中的绿原酸及其衍生物；通过毛细管离心法、氰化高铁血红蛋白测定法、Jaffe 反应分别测定血细胞比容、血红蛋白、尿肌酐，以验证血浆和尿液中绿原酸的药代动力学特征和表观生物利用度。该研究表明，咖啡中的绿原酸，在人体中被吸收，并在整个胃肠道中被不同的吸收或代谢，咖啡中的绿原酸及代谢物在人体中被高度吸收和代谢，具有很高的生物利用度。人类CGA的吸收、代谢和动力学明显存在较大的个体间差异，需要进一步研究遗传多态性的差异[9]。
排名第二的是Coimbra Ma团队的Coffee Melanoidins: Structures, Mechanisms of Formation and Potential Health Impacts，被引用次数达到210次，类黑精是咖啡风味形成的重要一环，该文章通过综述多糖、蛋白质、绿原酸等在咖啡类黑精中的作用和贡献，探讨了咖啡类黑精的结构以及形成机制；再通过整理关于咖啡类黑精抗癌活性、抗氧化活性、抗炎活性、抗菌活性等的文献，探讨了咖啡类黑精对人体健康的潜在影响[58]。
排名第三的是Yeretzian C团队的Comparison of Nine Common Coffee Extraction Methods: Instrumental and Sensory Analysis，被引频次为181次，萃取方式一直是咖啡风味的重要研究方向，不同萃取方式可造成咖啡风味不同。该文章选取了九种不同提取方法的咖啡液样品，通过HPLC、HS-SPME-GC/MS、折射率等分别测定了咖啡因与绿原酸含量、挥发性气味、糖度值等等，再通过风味轮廓图对比了九种不同提取方法的咖啡液样品的感官特征。最终得出了总固形物与口感、顶空强度与香气强度、咖啡因和绿原酸的浓度与苦味和涩味呈正相关的结论[59]。
Hofmann T、Lang Roman团队主要从事咖啡风味、咖啡化合物成分研究，该团队发表文献数量在该领域中居首位，其中引用率最高的文章为Coffee Constituents as Modulators of Nrf2 Nuclear Translocation and ARE （EpRE）-Dependent Gene Expression，被引频次为168次在该主题中引用次数排名第四，文章中通过蛋白质印迹法研究了不同产地的咖啡中的化合物（吡啶衍生物、绿原酸、葫芦巴碱等）对人结肠癌细胞（HT29）的Nrf2核易位的影响、绿原酸及其热降解产物对Nrf2核易位的调控等等，探究咖啡中的化合物是否对人结肠癌细胞（HT29）的Nrf2/ARE通路有影响，发现咖啡中吡啶核心结构的取代模式决定了对Nrf2信号传导的影响。相反，葫芦巴碱被发现干扰Nrf2的激活，有效抑制吡啶衍生物介导的Nrf2/ARE依赖性基因表达的诱导[7]。
2.3 研究热点及发展趋势分析
2.3.1 关键词聚类及关键词时间线图谱
用VOSviewer软件对纳入的6818篇国外文献的关键词出现频率进行分析，得到24949个关键词。出现频次为5次及以上的关键词有2266个，出现频次为10次及以上的关键词有1062个（本次将这类关键词定为高频关键词）。咖啡风味研究领域的高频关键词共现网络分析结果图4所示，共形成以下5个主要聚类：
聚类1（红色）应用固相微萃取、红外光谱、电子鼻、GC-MS等技术，围绕阿拉比卡、罗布斯塔咖啡豆在不同烘焙程度、萃取方式下的风味及特征香味开展相关研究。Li等[60]利用GC-MS、HPLC-MS/MS、SPME等探究了阿拉比卡咖啡豆风味前体物质，及风味物质形成机制[61]；Dong等[22]通过电子鼻、电子舌技术，对不同烘焙方式咖啡豆的香气特征和滋味特性进行了研究。结果表明，烘焙方式对总酸、可溶性固形物等有显著影响，且不同烘焙方式的样品间的风味也存在显著差异。
聚类2（绿色）围绕咖啡饮品中的化合物如咖啡因、绿原酸对不同年龄、性别的个体消费者或人群的糖尿病、肥胖症、癌症等疾病的影响及其作用机制和分子途径展开研究，并通过体外实验、细胞和小鼠验证等方式，揭示咖啡可能具有降低罹患慢性疾病的风险的潜在作用。Nikhil等[62]通过小鼠实验，测定小鼠血液血糖浓度、离体心脏灌流实验、肝脏组织切片等证明了，咖啡中的绿原酸及其衍生物具有降低糖尿病、预防心血管疾病等慢性疾病风险的能力。
聚类3（蓝色）采用光谱学（核磁共振、紫外吸收）、HPLC等手段检测咖啡产品如饮品、豆子的风味物质变化、有害物质残留，探讨咖啡产品的风味变化机制及其安全性，通过X射线光电子能谱、光谱学等方法进行检测，用以制造生物炭、吸附剂等新型材料，获得最高收益。Frank等[63]通过分离纯化咖啡饮品中6种关键苦味化合物，再通过LC-MS/MS、核磁共振和UV-vis对化合物进行定量分析，并且探讨这些化合物在烘焙过程中的反应途径和降解机制；利用核磁共振探究高分子量类黑精与咖啡饮品香气物质的分子相互作用，并观察储存时间、温度等对香气-类黑精相互作用的影响[64]。Taniwaki等[65]对瑕疵豆表面真菌进行了培养、分离和鉴定，发现了瑕疵豆中含有碳黑曲霉、黄曲霉、链孢霉和半裸镰刀菌等真菌，并且通过HPLC定量瑕疵豆中的赭曲霉毒素A。
聚类4（黄色）围绕咖啡及咖啡渣提取物及其含量最高的化合物如酚类化合物、类黑精等的抗氧化能力和生物利用度及其相关机制进行研究，测定其DPPH、ABTS、FRAP等指标，并进一步研究抗氧化性和生物利用度[66−68]，Rao等[69]通过提取冷萃咖啡液中三种咖啡酰奎宁酸（CQA）异构体，利用ABTS法研究CQA异构体的抗氧化能力；Aguiar等[70]通过综述咖啡中主要抗氧化化合物（咖啡因、咖啡酸、绿原酸、葫芦巴碱）的性质和化学结构，探讨了微胶囊化技术对咖啡抗氧化化合物的抗氧化能力提升；Ballesteros等[71]从咖啡中提取多糖，通过总抗氧化活性（TAA）、ABTS+自由基清除率、DPPH自由基清除率、FRAP总抗氧化能力四种方法确定咖啡中多糖的抗氧化能力；Castaldo等[72]通过UHPLC-Q-Orbitrap验证高分子量类黑精中的组成部分，模拟胃肠道消化和测定其抗氧化活性，并且在胃肠道消化的不同阶段，采用福林酚法测定总酚含量，分析结果表明咖啡中所含的类黑精可被结肠中的微生物群代谢，产生几种具有较高抗氧化活性和生物利用度的代谢物如咖啡酰奎宁酸和阿魏酰奎宁酸。
聚类5（紫色）主要围绕咖啡种植过程中咖啡风味前体物质形成、咖啡种植中利用遥感等管理技术对诸如咖啡小蠹虫等林地病虫害及其寄主进行防治，并实现区域损失风险评估。 Oliveira等[73]通过核磁共振、近红外光谱法和超高效液相色谱法等方法，检测了在不同种植密度、不同种植高度、不同气候条件下，咖啡中的风味前体物质如糖类、蛋白质、绿原酸等的形成情况。
关键词时间线图谱是通过详细展示各聚类模块内部关键词产生的时间跨度和关联的时区演变，能够清晰展现该领域研究的演进过程。以厘清关于咖啡风味研究的发展脉络及热点[74]，利用CiteSpace软件对纳入的6818篇文献的关键词进行分析，得出图5，显示了2000~2022年对于咖啡研究相关文献偏好，可以看出咖啡研究的发展脉络及热点。
其中聚类#0、#1、#2、#3、#4的时间跨度从2000年延续至今，说明chlorogenic acid（绿原酸）、volatile compound（挥发性化合物）、antioxidant activity（抗氧化活性）、coffee aroma（咖啡香气）、coffee plant（咖啡种植）在这段时间里备受学者关注，研究热度很高。此外，聚类#0 chlorogenic acid（绿原酸）与#1 volatile compound（挥发性化合物）、#2 antioxidant activity（抗氧化活性）的研究也是近期的热点。这也与VOSviewer软件的分析结果接近。从关键词时间线图谱（图5）看得出，研究持续性最强的是有关绿原酸的研究；研究数量最多的是关于咖啡风味中的挥发性化合物的研究。研究表明咖啡风味与挥发性化合物有着极其密切的关联[75]，关于咖啡风味中的挥发性化合物的研究从2000年至今仍然是研究热点，目前咖啡已经被鉴定出了1000多种具有各种功能基团的挥发性成分与最终产品的质量有关[76−78]。
2.3.2 突发性关键词分析
突发性关键词是指在短时间之内该词的出现频率急剧增加，表明某段时间内某一领域的研究备受科研人员的关注，可作为反映该研究领域中最活跃研究热点的指标[79]。如果在近几年某一关键词处于爆发期，说明该关键词相关的研究方向可能是该领域在近几年的研究前沿[49]，通过时间线图可以客观地从时间维度分析不同时期咖啡风味的研究热点[80]。通过CiteSpace软件共提取了选取数据的25个高突现度关键词（表4）。关键词突现强度最高为16.33，最低为7.68，平均值为10.53。结合整体突发性关键词可以看出，2002年之前，出现odorant（香味添加剂）、Coffea arabica（阿拉比卡咖啡）、aroma（香气）、beverage（饮料）、identification（检测）等，说明该领域这一时期的研究主要是对咖啡产品中成分的检测、鉴定、溯源的初步探究。2004～2022年，突发性关键词为Maillard reaction（美拉德反应）、toxicity（毒性）、nicotinic acid（烟酸）、ferulic acid（阿魏酸）、supercritical fluid extraction（超临界流体萃取）等，表明了该时期对咖啡安全性研究进行了更多维度的探索，逐渐延伸向咖啡中化合物对于人体健康的影响。此外，2021～2022年间，spent coffee ground（咖啡渣）、biochar（生物炭）等词更加被关注，这也就说明了废弃物利用正在影响着咖啡的综合利用研究领域。这说明学者开始着重研究在咖啡生产过程中各环节之间的平衡[81−83]。这也表明，该领域的研究正呈现出逐渐深入的态势，所以该领域的研究仍然会快速进步。以上结论也与VOSviewer的分析结果大致相同。
表 4 高突现度关键词Table 4. High emergence keywords关键词 突现度 开始 结束 2001~2022年（红色部分表示突现年） character impact odorant 12.39 2000 2009 ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ solid phase microextraction 12.35 2000 2011 ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ identification 12.35 2000 2009 ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ odorant 10.84 2000 2004 ▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ beverage 11.91 2001 2014 ▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂ coffea arabica 9.36 2001 2011 ▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ coffee 16.33 2002 2010 ▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ aroma 11.28 2002 2008 ▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ melanoidin 9.4 2002 2008 ▂▂ ▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ rat 9.27 2002 2012 ▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ roasted coffee 15.83 2004 2010 ▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ maillard reaction 10.28 2004 2009 ▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ risk factor 10.39 2005 2013 ▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ maillard reaction product 8.13 2005 2014 ▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂ kahweol 9.69 2009 2016 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂ nicotinic acid 7.76 2009 2015 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂ ferulic acid 8.56 2010 2016 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂ plasma 14.68 2011 2016 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂ supercritical fluid xtraction 7.68 2018 2020 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃ ▂▂▂ valorization 9.02 2019 2022 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃ toxicity 8.45 2019 2020 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃ ▂▂▂ roasted coffee oil 9.33 2020 2021 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃ ▂▂ bioactive compound 10.35 2020 2022 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃ spent coffee ground 9.21 2021 2022 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃ biochar 8.33 2021 2022 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃ 3. 结论
本文基于WOS核心合集数据库的咖啡风味相关文献，使用CiteSpace和VOSviewer等软件分别从发文量、发文国家、发文机构、发文期刊、发文作者、高被引论文以及关键词这些维度进行可视化分析，同时分析了发文国家、发文机构、和发文作者之间的合作关系，并通过这些分析，揭示了当前国内外咖啡风味研究领域的现状与未来发展趋势。
综上，2000年以来国内外学者围绕咖啡风味开展了比较深入的研究，该领域发文量保持上升趋势。中国咖啡风味研究起步较晚但后来居上，截止2022年，文献年发表量跻身于世界第二，与巴西、美国成为该领域全球发文量排名前三的国家，但在国际合作与文献的影响力上，中国和巴西均低于于欧美发达国家；从发文机构、发文作者、发文期刊和高被引文献的分析中可以看出，我国在该领域研究的认可度和影响力还不够高，在研究质量上还有很大的提升空间；根据关键词总出现频率进行聚类分析，两个软件各自得出五个聚类，即特征香气形成机制、化合物的潜在致病风险、产品安全性及废弃物综合利用、化合物抗氧化性及生物利用度、风味前体物及种植管理；和hlorogenic acid（绿原酸）、volatile compound（挥发性化合物）、antioxidant activity（抗氧化活性）、coffee aroma（咖啡香气）、coffee plant（咖啡种植）；从时间的维度分析关键词发现该领域的研究热点从最初的成分的检测、鉴定和溯源，逐渐延伸到对咖啡安全性和化合物对于人体健康的影响的研究，近两年的突发性关键词为废弃物利用，未来的发展方向也可能将延续这几个热点。
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图 1 2000～2022年WOS咖啡风味研究领域文献年份分布
Figure 1. Year distribution of WOS coffee flavor literature from 2000 to 2022
表 1 主要发表文献机构排名
Table 1 Ranking of major publishing institutions
所属机构 国家 发表文献数 占比（%） 总被引次数 篇均被
引次数H-指数 Universidade Federal De Lavras 巴西 199 2.92 2869 14.13 28 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas Csic 西班牙 135 1.98 6173 38.82 45 Universidade De Sao Paulo 巴西 134 1.97 3061 21.41 32 Universidade Estadual De Campinas 巴西 116 1.70 2989 23.35 30 Empresa Brasileira De Pesquisa Agropecuaria Embrapa 巴西 115 1.69 2606 21.19 26 Universidade Federal De Vicosa 巴西 104 1.53 1367 12.9 20 Nestle Sa 瑞士 95 1.39 5910 62.21 43 Udice French Research Universities 法国 89 1.31 4765 38.74 37 Centre National De La Recherche Scientifique Cnrs 法国 89 1.31 2824 28.53 27 French National Research Institute for Agriculture 法国 87 1.28 6388 64.53 32 
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表 2 咖啡风味研究发文期刊载刊量排名
Table 2 Number of published journals on coffee flavor research
出版物/来源出版物名称 文献数 占比（%） 被引次数 篇均被引 H-指数 期刊影响因子 期刊引文指标 Journal of Agricultural and Food Chemistry 350 4.42 20446 58.42 81 5.895 1.43 Food Chemistry 316 3.99 14257 45.12 62 9.231 1.89 Food Research International 187 2.36 6274 33.55 42 7.425 1.57 Molecules 103 1.30 2111 20.50 22 4.927 0.64 Foods 102 1.29 757 7.35 16 5.561 1.08 European Food Research and Technology 92 1.16 2881 31.32 29 3.498 0.77 Lwt Food Science and Technology 90 1.14 1856 20.62 27 6.056 1.36 Nutrients 84 1.06 2028 24.14 25 6.706 1.09 Journal of the Science of Food and Agriculture 76 0.96 1868 24.58 23 4.125 0.95 PLoS One 69 0.87 1978 28.67 24 3.752 0.88
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表 3 咖啡风味研究文献核心作者分析
Table 3 Analysis of core authors of coffee flavor research literature
作者 文献总数 篇均被引 H-指数 机构 国家 高被引论文 被引次数 Hofmann T 60 37.38 28 University of Munster 德国 Coffee constituents as modulators of Nrf2 nuclear translocation and ARE （EpRE）-dependent gene expression 168 Navarini L 44 19.45 19 University of Teramo 意大利 Interaction of chlorogenic acids and quinides from coffee with human serum albumin 81 Schwan R F 36 25.11 15 Univ Fed Lavras 巴西 Improvement of coffee beverage quality by using selected yeasts strains during the fermentation in dry process 117 Yeretzian C 33 47.03 21 Nestle SA 瑞士 Comparison of nine common coffee extraction methods: instrumental and sensory analysis 181 Cid C 31 64.71 25 Univ Navarra 西班牙 Variations in caffeine and chlorogenic acid contents of coffees: what are we drinking? 141 Farah A 31 81.48 21 Univ Fed Rio de Janeiro 巴西 Chlorogenic Acids from Green Coffee Extract are Highly Bioavailable in Humans 438 Coimbra Ma 28 43.29 17 Univ Aveiro 葡萄牙
Coffee melanoidins: structures, mechanisms of formation and potential health impacts210 Lang Roman 28 32.68 19 Technical University of Munich 德国 Coffee constituents as modulators of Nrf2 nuclear translocation and ARE （EpRE）-dependent gene expression 168 Benassi Md 26 17.85 10 Univ Estadual Londrina 巴西 Roasting process affects differently the bioactive compounds and the antioxidant activity of arabica and robusta coffees 143 Kuhnert N 26 30.35 14 Jacobs University 德国 Profile and Characterization of the Chlorogenic Acids in Green Robusta Coffee Beans by LC-MSn: Identification of Seven New Classes of Compounds 132
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表 4 高突现度关键词
Table 4 High emergence keywords
关键词 突现度 开始 结束 2001~2022年（红色部分表示突现年） character impact odorant 12.39 2000 2009 ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ solid phase microextraction 12.35 2000 2011 ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ identification 12.35 2000 2009 ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ odorant 10.84 2000 2004 ▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ beverage 11.91 2001 2014 ▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂ coffea arabica 9.36 2001 2011 ▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ coffee 16.33 2002 2010 ▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ aroma 11.28 2002 2008 ▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ melanoidin 9.4 2002 2008 ▂▂ ▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ rat 9.27 2002 2012 ▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ roasted coffee 15.83 2004 2010 ▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ maillard reaction 10.28 2004 2009 ▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ risk factor 10.39 2005 2013 ▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ maillard reaction product 8.13 2005 2014 ▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂▂ kahweol 9.69 2009 2016 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂ nicotinic acid 7.76 2009 2015 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂▂ ferulic acid 8.56 2010 2016 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂ plasma 14.68 2011 2016 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃▃ ▂▂▂▂▂▂▂ supercritical fluid xtraction 7.68 2018 2020 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃ ▂▂▂ valorization 9.02 2019 2022 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃▃ toxicity 8.45 2019 2020 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃ ▂▂▂ roasted coffee oil 9.33 2020 2021 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃ ▂▂ bioactive compound 10.35 2020 2022 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃▃ spent coffee ground 9.21 2021 2022 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃ biochar 8.33 2021 2022 ▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂ ▃▃▃
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