食品主要采用的杀菌方式有热杀菌和非热杀菌[1]，辐照杀菌作为一种有效非热杀菌技术，因其高效、低耗、低污染、环保、无残留、易操作、易控制及能最大程度保持产品原有风味等[2-5]优势受到广泛关注，是国家大力支持的高新技术之一[6]，在食品行业有着重要的地位和更广阔的发展前景[7]。辐照杀菌按照辐射源不同分为60Co或137Cs产生的射线、利用电子束产生的X射线（≤5 MeV）和电子束（≤10 MeV），其可以破坏食品中的活细胞及酶蛋白结构，达到杀菌、灭酶的目的[8]。此外，照射可阻碍微生物活动，使腐败性微生物、致病菌死亡，达到杀菌保鲜的目的[9]。近年来，随着技术的成熟，辐照杀菌逐渐实现大规模应用，目前已有60多个国家批准辐照杀菌在食品工业中应用[10]。我国为保证辐照食品的安全，辐照食品卫生管理对其做出了详细规定：辐射杀菌的常用剂量范围为1～500 Mard、温度范围为-30～25 ℃[11]。
文献计量学研究是应用数学、统计学对某一领域文献进行定量分析的学科[12]，被应用于科学研究领域时，利用可视化图谱揭示某一研究领域的发展历程、研究概况以及关注焦点，从而辅助判断学科热点和发展趋势[13]。VOSviewer是由荷兰莱顿大学的科学技术研究中心（Center for Science and Technology Studies，CWTS）研发的一款文献计量可视化软件[14]，可以使用基本的聚类分类方法，对文献关键词、作者、机构等进行聚类，从而方便进行热点研究。
为了解辐照杀菌在食品领域的研究现状及产业发展现状，本文以中国知网（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）数据库、科技文献（Web of Science，WOS）数据库、商业查询平台天眼查及专利检索工具SooPAT为数据来源，采用文献计量学方法，利用Excel 2019及VOSviewer 1.6.20对辐照杀菌相关文献年度发文量、核心发文国家、发文期刊、发文机构、基金关键词、作者进行共现进行分析，以期探究目前国内外辐照杀菌技术研究及产业发展现状，为未来辐照杀菌相关研究提供参考依据。
1 数据来源及统计分析
1.1 数据来源
本文以CNKI数据库、WOS数据库为数据来源。打开中国知网官网，以“主题”为检索方式：“主题=辐照杀菌”，检索文献发表时间为1990-2023年，设置筛选条件“来源类型=核心期刊”，最终筛选文献141篇；利用科技文献数据库（WOS）的高级检索功能，检索方式为“主题”，主题=“radiation sterilization”，检索文献发表时间为1990-2023年，设置筛选条件“研究领域=食品科学技术”，最终筛选文献1 337篇。
1.2 研究方法
将CNKI数据库检索到的141篇文献以“Refworks”格式导出，将WOS数据库检索到的1 337篇文献以“全文本”格式导出。利用CNKI及WOS核心合集自带的可视化计量分析功能导出全部检索结果数据，结合软件Excel 2019[15]，对年度发文量、发文国家、发文期刊、发文机构和基金方面统计检索到的文献数据绘图，对该领域的研究和发展情况进行全面地统计；利用VOSviewer1.6.20软件对文献作者及关键词进行提取，构建高产作者合作网络图及高频关键词聚类网络图，从而对作者、文献关键词进行共现分析，归纳辐照杀菌在食品科学领域国内外主流研究现状，总结研究热点内容，预测辐照杀菌研究及发展趋势[16]。
1.3 专利检索工具
利用专利检索工具SooPAT选择检索中国专利，搜索内容“辐照杀菌”，共计检索到辐照杀菌相关专利1 997个。对专利申请及发表情况、分类部号、申请人进行统计，预测辐照杀菌研究及发展趋势热点。
1.4 商业查询平台
利用商业查询平台天眼查搜索“辐照杀菌”对国内辐照杀菌相关企业进行检索，共计查询到48所公司，其中经营范围包含辐照业务的企业共29所，对企业地理位置、注册资金、注册时间进行统计，预测辐照杀菌研究及发展趋势。
2 基于文献计量的统计结果
2.1 年度发文量
发文量可以展现一个领域的研究活跃程度及成果转化效率[17]，1990-2023年，WOS和CNKI数据库年度发文量统计见图1。根据CNKI数据库检索结果，1996-2023年，国内相关文献共发表141篇。1996-2013年，年度发文量基本呈现升高趋势，年均发文量5.35篇；2013年之后，年度发文量有所下降后逐渐趋于稳定。我国对辐照杀菌的探索开端可能是随着1994年辐照杀菌标准国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）11137《Sterilization of health care products-Requirements for validation and routine control-Radiation sterilization》获得批准，1995年发布[18]。
表1 WOS数据库中主要期刊发文量统计结果
Table 1 Statistical results of publications number of major journals in WOS database
出版物/来源出版物名称 影响因子记录数占比/%Journal of Food Protection Applied and Environmental Microbiology Journal of Food Science Journal of Agricultural and Food Chemistry Journal of Applied Microbiology Journal of Food Engineering Applied Microbiology International Journal of Food Microbiology Journal of The Science of Food And Agriculture Journal of Applied Bacteriology Food Control Innovative Food Science Emerging Technologies Food Microbiology Foods Radiation Physics and Chemistry 2.0 4.4 3.9 6.1 4.0 5.5 4.0 5.4 4.1 3.2 6.0 6.6 5.3 5.2 2.9 99 61 39 34 32 29 27 27 23 42 18 18 17 15 15 7.41 4.56 2.92 2.54 2.39 2.17 2.02 2.02 1.72 3.15 1.35 1.35 1.27 1.12 1.12
图1 WOS和CNKI数据库年度发文量统计
Fig.1 Annual publication statistics of WOS and CNKI databases
根据WOS数据库检索结果，国外相关文献发表开始于1928年，至今共发表1 337篇。1990-1999年，年度发文量较多，年均发文量为34.44篇；2000-2006年，年度发文量有所下降，年均发文量为14.14篇；2007-2020年，年度发文量略问上升，年均发文量为27.93篇，2021年后，年度发文量再次升高，年均发文量为65.00篇。
总的来说，2005年后辐照杀菌在食品领域的发文量增长明显，表明在这一时间段，该方向受到国内外学者的高度关注与重视，学者不断进行辐照杀菌领域的研究与应用。
2.2 发文国家分析
一个国家在某领域研究的活跃程度与该国的发文量紧密相关[19]，根据WOS数据库检索结果，有95个国家或地区发表过相关论文。WOS数据库不同国家发文量统计结果见图2。由图2可知，美国总发文量最多，共302篇，占据检索总数1 337篇的22.59%，其次为中国，共182篇，占据检索总数的13.61%，第三为英国，共145篇，占据检索总数的10.84%。其余发文量较多的国家分别为日本（81篇）、加拿大（67篇）、韩国（66篇）、德国（48篇）、印度（47篇）、澳大利亚（36篇）。美国发文量远高于其他国家，表明美国在该领域的研究处于领先地位，研究较为系统和深入，文献总体质量较高。
图2 WOS数据库不同国家发文量统计结果
Fig.2 Statistics results of publications number in different countries in the WOS database
2.3 出版物来源
根据CNKI数据库的检索结果，选取发文量＞3篇的期刊，发文量统计结果见图3。由图3可知，该14家期刊共计收录相关文献111篇，占总收录数141篇的78.72%，其中发文量较多的期刊共5家，分别为《核农学报》32篇，占22.69%；《江苏农业科学》15篇，占10.63%；《食品工业科技》11篇，占7.80%；《食品与机械》9篇，占6.38%；《食品科学》8篇，占5.67%。前5家期刊发文量为75篇，占发文总数的53.19%，超过文献总数的50%。综合期刊方向分析，国内关于辐照杀菌的相关研究以农业和食品工业为主，期刊分布相对集中。期刊均为农学和食品科学领域期刊，期刊关注的方向反映了辐照杀菌研究的热点和焦点，指导相关学者了解辐照杀菌领域前沿发展。
图3 CNKI数据库中主要期刊发文量统计结果
Fig.3 Statistical results of the number of publications of major journals in CNKI database
根据WOS数据库检索结果，选取发文量≥15篇的期刊，发文量统计结果见表1。由表1可知，收录数最多的期刊为《Journal of Food Protection》，收录99篇，占全部文献的7.41%；其次为《Applied and Environmental Microbiology》61篇、《Journal of Food Science》39篇、《Journal of Agricultural and Food Chemistry》34篇，《Journal of Applied Microbiology》32篇，《Journal of Food Engineering》29篇；发文量比例超过总发文量2.00%的期刊有8家，共计收录文献348篇，占总数的26.03%，可见期刊收录相对较为集中。
根据2023年科睿唯安公布的期刊影响因子及期刊分区数据信息，《Journal of Agricultural and Food Chemistry》、《Food Control》、《Journal of Food Engineering》、《International Journal of Food Microbiology》、《Food Microbiology》、《Foods》影响因子均≥5.0，为食品领域的优秀期刊，属食品科技1区，在食品域具有较高的影响力；因此，上述期刊收录文献在辐照杀菌领域具有较高的权威性和影响力。
2.4 基金分析
基金可反映国家和政府对某领域研究的扶持力度，基金扶持能够促进研究领域学术水平的发展和成熟[15]。根据CNKI数据库检索结果可知，受国家自然科学基金资助发表的文献有9篇，受国家科技支持计划资助发表的文献有7篇。可以看出国家基金对辐照杀菌研究的贡献较大，近年来辐照杀菌在食品科学方向发文量处于一个瓶颈期，若可以获得更多基金帮助，或可使研究开拓新成果。
WOS数据库中发文量前20的资助基金统计结果见表2。由表2可知，受中国国家自然基金（National Natural Science Foundation of China，NSFC）资助发表文献51篇，占总文献比例3.82%，其次为美国农业部（United States Department of Agriculture，USDA）16篇，欧盟（European Union，EU）及日本教育部（Ministry of Education Culture Sports Science and Technology Japan，MEXT）各15篇，可见然中国的国家自然科学基金对该领域的扶持力度最大，并远高于其他基金。表中所列20个基金中，4项来自中国，共计资助74篇文献的发表，超过受美国、日本基金资助发表文献数量和，可见中国对于该领域的重视。
表2 WOS数据库中发文量前20的资助基金统计结果
Table 2 Fund statistics results of the top 20 publications in the WOS database
基金名称 国家/地区文献数量/篇占比/%National Natural Science Foundation of China NSFC United States Department of Agriculture USDA European Union EU Ministry of Education Culture Sports Science and Technology Japan MEXT Japan Society for the Promotion of Science Grants in Aid for Scientific Research Kakenhi National Key Research and Development Program of China Spanish Government Fundamental Research Funds for the Central Universities National Institutes of Health NIH United States Department of Health Human Services National Research Foundation of Korea UK Research Innovation UKRI Fundação para a Ciência e a Tecnologia FCT National Institute of Food and Agriculture Biotechnology and Biological Sciences Research Council BBSRC European Commission Joint Research Centre Ministry of Food Drug Safety MFDS National Key R D Program of China Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada NSERC中国美国欧盟日本日本日本中国西班牙中国美国美国韩国英国葡萄牙法国英国欧盟韩国中国加拿大51 16 15 15 12 10 10 9 8 8 8 7 7 6 6 5 5 5 5 5 3.82 1.20 1.12 1.12 0.90 0.75 0.75 0.67 0.60 0.60 0.60 0.52 0.52 0.45 0.45 0.37 0.37 0.37 0.37 0.37
2.5 作者共现分析
对文献作者及其合作关系进行有效分析，有助于从整体上掌握辐照杀菌研究领域的核心学术群体及高产作者[20]。作者共线分析可以较为直观的体现出个人在总体中的重要程度及总体间的协同力度，节点间连线显示，作者间联系较为紧密[21]。对CNKI、WOS数据库检索结果进行作者共线分析，结果见图4。由图4A可知，CNKI发文作者可分为11个聚类，贡献度较高的作者是朱佳廷、冯敏、刘春泉、李淑荣、杨萍。贡献度最高的两位作者是来自江苏省农业科学研究院农业设施与装备研究所的朱佳廷和冯敏，分别发表文献24篇和20篇，占据检索总数的31.21%，其次为来自江苏省农业科学院的刘春泉（14篇）、北京农业职业技术学院的刘淑荣（13篇）和江苏省农业科学研究院农业设施与装备研究所的杨萍（13篇）。核心作者的研究动态一定程度上反映该领域当前值得追踪和关注的研究重点，朱佳廷和冯敏合作发表文献20篇，且二人关注领域主要关键词均有：辐照、辐照杀菌、辐照灭菌、辐照剂量、辐照食品、杀菌、微生物等[22-28]，可见二人研究方向集中于对辐照杀菌剂量的探究及辐照杀菌对营养品质的影响[29-31]。作者间的合作与交流有利于整合学科资源，促进相关学科的发展，所有作者均与朱佳廷、冯敏等主要作者有直接或者间接关联合作关系，可见国内该领域方面专家之间联系较为密切。
图4 CNKI（A）及WOS（B）数据库作者共现图
Fig.4 Co-occurrence map of authors in CNKI(A)and WOS(B)database
近五年来主要作者发文量较少，仅冯敏[32]在2019年于《核农学报》发表《电子鼻检测辐照肉鸭产品的挥发性风味物质》，徐毓谦[33]在2021年于《核农学报》发表《糖盐介质中γ-射线辐照对英诺克李斯特菌的杀菌效果研究》，年度发文量受到核心学术群体发文的影响较大，可见国内缺少研究时间跨度特别长的作者。由图4B可知，WOS发文作者可分为42个聚类，作者间合作交流相对较少，进一步加强各团队间的合作交流很有必要。
CNKI（A）、WOS（B）数据库中发文量前15的作者统计结果见表3。由表3可知，WOS数据库发文量超过10篇的作者共8人，发文量最多的作者为THAYER D W，共发表相关文献23篇，占文献总数的1.72%，其在Q1期刊发文两篇，分别为《Effect of Ionizing-Radiation on Unesterified Tocopherols in Fresh Chicken Breast Muscle》、《Fate of Unirradiated Salmonellain Irradiated Mechanically Deboned Chicken Meat》[34-35]。
表3 CNKI（A）及WOS（B）数据库中发文量前15的作者统计结果
Table 3 Authors statistical results of the top 15 publications in CNKI (A) and WOS (B) databases
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 WOS数据库英文文献作者发文量/篇占总文献比例/%CNKI数据库中文文献作者发文量/篇占总文献比例/%THAYER D W TANG J JO C ANELLIS A ZHANG M BOYD G TANG J WANG Y JO C TANG J KIM H J TANG J M BERKOWITZ D GOLDBLITH S A HA J W 23 18 12 11 11 10 10 10 24 20 14 13 13 12 10 11 12 13 14 15 9 9 9 9 8 8 8 1.72 1.35 0.90 0.82 0.82 0.75 0.75 0.75 0.67 0.67 0.67 0.67 0.60 0.60 0.60朱佳廷冯敏刘春泉李淑荣杨萍王德宁高美须李文革彭玲赵永富唐玉新傅俊杰顾贵强王志东周洪杰9 8 7 7 7 7 6 6 17.02 14.18 9.93 9.22 9.22 8.51 7.09 6.38 5.67 4.96 4.96 4.96 4.96 4.26 4.26
2.6 关键词共现分析
关键词可以清晰明确的展现一篇文献的研究核心，关键词共线分析则可以清晰的展现出该方向的研究重点以焦点内容之间的关联性[36]。在关键词可视化图谱中，线是连接关键词的符号，气泡的大小表示出现的次数；气泡越大越有可能是该领域的研究热点[37]，所有具有强烈共现关系的关键词比单个关键词更能准确地揭示研究热点。CNKI、WOS数据库关键词共现图见图5。由图5A可知，CNKI数据库中辐照杀菌关键词分为9个聚类，可以归结为：辐照杀菌、杀菌、营养成分、微生物、吸收剂量、感官品质、品质、工艺剂量等。分析覆盖率高的关键词，除辐照杀菌外，出现频次最多的为品质19次，营养成分11次，微生物10次，剂量7次。结合关键词共现分析可以看出，目前相关研究针对辐照杀菌的杀菌效果探究及不同食品杀菌剂量[38-40]；辐照杀菌效果以及与其他杀菌技术的比较[1，41-42]；辐照杀菌对食品感官/营养质量的影响以及在食品保鲜保藏领域的应用[43-44]。
图5 CNKI（A）、WOS（B）数据库关键词共现图
Fig.5 Co-occurrence map of key words in CNKI(A),WOS(B)database
由图5B可知，WOS数据库中辐照杀菌的关键词分为6个聚类，可以归结为：treatment（处理）、kgy（辐照杀菌强度计量单位）、temperature（温度）、spore（孢子）、inactivation（灭活）、time（时间）、storage（储藏）、application（应用）、gamma irradiation（γ辐照）、microwave（微波）等。分析覆盖率高的关键词，除radiation、sterilization、irradiation外，出现频次最多为treatment，其次是temperature及kgy。可见研究热点为对辐照杀菌过程中的处理操作如辐照剂量的探究及辐照杀菌的实际应用。
总的来说，WOS检索到的文献关键词同CNKI检索到的文献关键词研究热点基本吻合，再次说明辐照杀菌在食品科学领域的研究热点具有全球性。
3 基于专利与企业发展的辐照杀菌行业发展现状分析
3.1 相关专利统计结果
利用专利检索工具SooPAT，选择检索中国专利，检索内容“辐照杀菌”，共计检索到相关专利1 997件，其专利类型、专利分类号部、专利申请人、申请/发表专利数量统计结果见图6。图6A可知，实用新型专利266件，占总数的13.5%；发明专利1 367件，占总数的69.1%；外观专利2件，占总数0.1%；发明授权342件，占总数17.3%。由图6B可知，属于“A农业”的专利数共计1 714件，占总数的86.7%，可见我国对“辐照杀菌”相关专利研究主要应用于农业及相关领域。由图6C可知，江南大学、中国农业科学院农产品加工研究所、沈阳源康医疗器械有限公司、湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所和中国原子能科学研究院是发表专利数量前5的机构，检索结果与CNKI检索结果中主要发文机构为农学类相关高校及研究所吻合。由图6D可知，1985年，第一份关于辐照杀菌的专利提交申请，1987年，第一件关于辐照杀菌的专利公开，这是我国关于辐照杀菌研究成果转化的起点，1985-2016年专利申请整体呈上升趋势，尤其在2012年之后呈快速增长趋势，2017年后有所下降，2022年后基本稳定。
图6 辐照杀菌相关专利统计结果
Fig.6 Statistical results of patents related to irradiation sterilization
3.2 企业发展现状分析
通过商业查询平台天眼查选择“查公司”，检索“辐照杀菌”，共计查询到48所相关企业，筛选出经营范围包含辐照业务的企业共计29所，其中23家为现存公司，对企业基本情况进行分析，结果见图7。
图7 辐照杀菌相关企业统计结果
Fig.7 Statistical results of irradiation sterilization related enterprises
由图7A可知，目前涉及辐照杀菌相关的企业主要存在于华中地区及东南沿海地带；其中山东省相关企业注册数量最多，共7家，现存6家，占全国现存相关企业总数的26.1%；其次为甘肃省、江苏省、四川省，均现存2家，占总数的8.7%。全国辐照杀菌相关现存企业类型主要为有限责任公司，共22家。由图7B可知，现存注册资金最高的公司为成立于2009年的中广核辐照技术有限公司，注册资金18 544.43万人民币，资金最低的公司为成立于2021年的长沙绝影环保科技有限公司和2019年成立的饶平县蓝天科技有限公司，注册资金50万人民币；注册资金在1 000万以上的企业总计19家，超过总数的80%；山东现存6家企业中3家注册资金大于5 000万人民币。由图7C可知，我国首家辐照杀菌相关企业成立于1994年，此后呈基本上升趋势，2011-2020年成立17家，可以看出近年来辐照杀菌发展趋势良好，具有较高的商业潜质。
4 结论
辐照杀菌作为一种新型冷杀菌技术，因其高效、低耗、低污染、无残留、易操作、易控制及能最大程度保持产品原有风味等优势而目前在具有不可替代性，具有较强的实用性。文献计量结果表明，辐照杀菌领域发文量自2000年后逐年上升；美国、中国、英国为主要发文国家；《核农学报》、《Applied and Environmental Microbiology》发文量较多；中国国家自然科学基金为扶持力度最大的基金项目；中文核心作者朱佳廷、冯敏、刘春泉之间联系紧密，WOS数据库发文量最多的作者为THAYER D W；关键词共现分析发现辐照剂量及辐照杀菌应用是研究热点。辐照杀菌领域的申请、发明专利分别为1 997件、1 367件；目前国内现存辐照杀菌相关公司23家。综上，辐照杀菌实在食品相关领域具有良好发展前景。目前已有研究为辐照杀菌的深入发展奠定了坚实的基础，但其处于发展瓶颈期，该领域具有较好的发展势头，值得进行更加深入的研究和探讨，具有良好的研究价值和商业前景。
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