食品中不良风味的掩盖研究进展

李依洋1,2,赵坤1,2,谢雨含1,2,全沁果1,2,王萍1,2,徐子康1,2,王娟3,蒲丹丹1,2 *

(1.北京工商大学 老年营养与健康教育部重点实验室,北京 100048;2. 北京工商大学 北京市食品风味化学重点实验室,北京 100048;3. 北京市农林科学院农产品加工与食品营养研究所,北京 100097)

摘 要:食品不良风味是降低消费者接受度、削弱产品市场竞争力的重要因素,严重影响食品的商业价值。由于其来源复杂、形成机制多样,食品不良风味的精准调控一直是风味研究中的重点与难点。该文在系统分类食品不良风味来源的基础上,概述物理去除、化学转化和不良风味掩盖3类调控方式,并重点综述不良风味掩盖技术在感官调控中的研究进展。围绕不良风味掩盖的作用特点,进一步分析影响掩盖效果的关键因素、香料选择原则及典型应用场景,以期为不良风味掩盖技术的科学设计与实际应用提供理论依据和实践参考。

关键词:不良风味;掩盖;香气调和;微胶囊技术;香气修饰剂

风味是食品感官品质的重要组成部分,直接影响消费者接受度和市场竞争力。然而,食品在原料、加工、贮藏及流通中易受脂质氧化、微生物代谢、副反应及外源污染的影响,进而产生不良风味。这类异味掩盖固有香气,打破风味平衡,降低产品品质,最终影响消费者感官体验与购买意愿。同时,不良风味可作为食品劣变及安全风险的预警信号。不良风味指偏离固有香气特征、通过嗅觉感知并引起不愉悦反应的异常气味,是品质劣变的重要表征[1]。

食品不良风味普遍存在于粮油制品、乳制品、肉制品、果蔬及饮品中,是制约感官品质提升的共性问题。受原料特性、加工工艺及贮藏条件影响,不同食品不良风味的类型、关键致味物质及形成机制差异显著。例如,豆制品有豆腥味,谷物储藏产生陈旧味,乳制品出现酸败味,果蔬加工制品出现氧化味等[2]。因此,开展不良风味的精准辨析与定向调控,是食品风味领域的重点课题。

国内外针对不良风味形成机制及防控技术已取得较多进展。不良风味掩盖技术操作简便、适配性强、成本可控,在食品工业中展现出应用前景。本文系统梳理不良风味掩盖技术的作用机理、调控路径及应用方式,分析不良风味不同食品体系中的应用效果与关键影响因素,以期为食品行业不良风味定向调控与风味优化提供理论支持和实践参考。

1 不良风味在食品中的分布

食品不良风味表现出品类特异性,其不良风味特征及核心异味化合物受原料来源、加工方式等影响。根据来源差异,可将食品不良风味归纳为植物源、肉源和微生物源三大类,覆盖主要食品品类。通过文献统计与归纳,共梳理出86条不良风味信息,涉及11个细分类别和30种具体食品,筛选出65种相关挥发性化合物。按“食品类别—细分类别—具体食品—不良风味特征—核心化合物—产生机制”框架整合,形成风味轮,具体见图1。其中,醛类出现频次最高(15次),己醛为核心标志性化合物(8次),豆腥味为出现频次最高的不良风味类型(9次)。

图1 不同食品中关键不良风味
Fig.1 Critical undesirable aromas among different food products

1.1 植物源食品

植物源食品不良风味类型丰富,包括氧化哈喇味、生青味、豆腥味和蒸煮味等。关键挥发性成分以醛类为主,来源于脂质氧化和内源酶催化。油脂哈喇味与壬醛、辛醛等有关。果蔬及其制品中的蒸煮味、青草味多由醛类及含硫化合物引起。大豆制品豆腥味形成涉及杂环类、烯醛类、醛类、醇类和烯酮类等[3]。大米储藏过程中产生的陈米臭、哈喇味则与醛类、酮类和酸类有关,戊醛和己醛可作为判定大米腐败的重要标志物[4]。

1.2 肉源食品

肉源食品不良风味以膻味、粪臭和血腥味为主,水产品则以鱼腥、土腥及腐败腥臭为主。关键不良成分为杂环化合物、含硫化合物、支链脂肪酸和脂质氧化产物。不良风味来源:1)不饱和脂肪酸氧化裂解,生成壬醛、辛醛、(E)-2-壬烯醛及反式-4,5-环氧-(E)-2-癸烯醛等低阈值醛类,带来油脂氧化、血腥和脂败气味[5];2)蛋白质及氨基酸降解释放刺激性和腐败性挥发物。含硫氨基酸降解产生硫化氢、甲硫醇、甲硫醚及二甲基二硫醚,色氨酸代谢生成吲哚和3-甲基吲哚,酪氨酸降解形成对甲酚[6];3)动物特异性代谢及肠道微生物作用是膻味的重要来源。4-甲基辛酸等支链脂肪酸在反刍动物肉中积累,构成羊肉膻味的化学基础[7]。微生物腐败与酶促还原对水产品风味影响关键。土臭素和2-甲基异莰醇来自水环境微生物代谢,是淡水鱼土腥味的基础物质[8]。

1.3 微生物源食品

微生物源食品包括发酵酒、发酵豆制品和调味品等。不良风味以发酵异味、霉味和窖泥臭为主。关键化合物包括醇类、含氮杂环和短链脂肪酸,与微生物代谢密切相关[9]。发酵过度引起的酸败味和霉味多源于微生物代谢失衡或杂菌污染。果酒不良风味关键成分包括高级醇和双乙酰[10]。高级醇过量产生明显溶剂刺激味,升温促进异戊醇生成;双乙酰阈值低,含量高时带来馊奶油味。酒泥陈酿可降低其积累量。

各类食品体系中不良风味的分布特征、关键化合物类别及核心标识物频次分析见图 2。

如图2A所示,不同食品类别不良风味分布差异明显。植物源食品以哈喇味为主,肉源食品腥味最突出,微生物源食品主要表现为腐败异味、焦味和哈喇味。图2B表明醛类是食品异味形成的核心物质,主要关联哈喇味、生青味和腥味。含硫化合物与腥味、腐败异味关系密切。图2C显示,己醛和壬醛是报道频次最高的关键异味化合物。图2D表明,哈喇味和腐败异味占比最高,是风味控制与掩味技术开发的重点目标。腥味、生青味和蒸煮味也有较高关注价值。

图2 食品体系中不良风味的多维度分析
Fig.2 Multidimensional analysis of off-flavors in food systems

2 不良风味的来源

2.1 内源性来源

食品不良风味的内源性来源,主要是指由原料本身固有的异味成分、风味前体、内源酶系及生理代谢产物直接携带,或在加工与贮藏过程中经氧化、降解、酶促及热反应进一步转化形成的不良风味。内源性来源可概括为原料固有来源和内源反应生成来源两类。

2.1.1 原料固有来源

原料固有来源是食品不良风味形成的基础,部分原料天然携带异味组分,或富集可转化为不良风味的前体物质,其风味特征受品种、产地、生长及饲养条件等因素调控。植物源原料不良风味以豆腥味、青草味、药草味和蒸煮异味为主。

豆类及植物蛋白的核心前体为亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸及脂蛋白结合态脂质,经光氧化、自动氧化与酶促反应,可生成2-戊基呋喃、己醛、(E)-2-壬烯醛等物质,呈现生青、油腻及蜡样气味[10]。果蔬、豆类及酒类中青草味和药草味多由C6/C9醛醇、吡嗪及萜烯类物质引起,壬醛、乙缩醛、乙醛等异常富集也会诱发青草味与药味,部分原料还存在苦杏仁味、过熟果香等异味。豆腥味形成机制较明确,不饱和脂肪酸经光氧化和自动氧化直接生成挥发性异味物质;内源脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX)持续催化多不饱和脂肪酸降解,产生醛酮类异味组分并加剧豆腥味[11]。品种差异可改变异味生成与强度。选育低LOX活力、低不饱和脂肪酸含量的品种,是源头控味的关键策略[12]。

畜禽肉类原料不良风味包括膻味、腥味、粪臭味和血腥味,具物种特异性。其形成与特殊代谢产物沉积、微生物代谢富集及脂肪组织蓄积有关,受品种、性别、年龄、饲料和饲养环境调控[13]。反刍动物肉及乳制品膻味主要源于4-烷基支链脂肪酸、酚类、吲哚类和雄烯酮,4-甲基辛酸、4-乙基辛酸和4-甲基壬酸是脂肪中最主要的膻味贡献物[14];3-甲基吲哚由瘤胃微生物代谢色氨酸生成[15],4-甲基苯酚源自酪氨酸代谢并沉积于脂肪。硬脂酸可能加重羊肉膻味。血腥味与血液残留、金属离子催化脂质氧化及醛类和含硫化合物积累有关[16]。单胃动物则受肠道菌群发酵和排泄物异味蓄积影响。未去势公猪脂肪中雄烯酮和粪臭素积累带来尿腥味、汗味和粪臭味;饲养环境不佳、菌群失衡时,粪臭素可进入鸡鸭肌肉,引发粪臭和酸败异味[17]。因此,品种、饲料和饲养环境共同决定畜禽肉不良风味特征。饲料调控对单胃动物尤为关键,而反刍动物异味更受物种本身限制。

水产原料不良风味主要表现为鱼腥味、土腥味和藻腥味,兼具代谢特征与环境依赖性。水产动物富含脂肪酸、氨基酸和蛋白质等前体,经脂质自溶、内源酶促反应、三甲胺氧化物降解及Strecker降解生成不良风味成分[18];养殖环境中的盐度、温度和微生物群落通过调控代谢酶活力和速率影响异味物质组成与含量。异味物质包括醇、醛、酮、胺及硫醚等,三甲胺、二甲胺和哌啶是腥味的重要成分[8];二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)等多不饱和脂肪酸氧化生成的醛类进一步加剧鱼腥味[19]。己醛和(E,E)-2,4-庚二烯醛是太平洋牡蛎鱼腥味的重要贡献物;戊醛和庚醛积累加重腐臭味,其含量随储藏时间延长显著升高[20]。海带等藻类原料中异味以不饱和醛酮类为主。醇类和长链脂肪酸源于基础脂类代谢,卤代烃和芳香族化合物属环境适应次生代谢产物[21]。原料生长环境决定水产品风味差异。水产原料固有的异味前体在加工过程中因细胞破裂和酶活化加速分解,进一步恶化感官品质。

2.1.2 内源反应生成来源

除原料固有携带外,加工与贮藏中风味前体还可经脂质氧化、蛋白质氧化降解、酶促反应及美拉德反应等途径生成不良风味。

脂质氧化是含油食品产生哈喇味、鱼腥味和青草味的核心机制。不饱和脂肪酸经自氧化或酶促氧化生成氢过氧化物,继而裂解为醛、酮、醇、羧酸等低阈值挥发物。醛类是关键终产物与脂质氧化异味标志物。C6-C8短链醛是谷物、油脂及畜禽肉哈喇味、腐败味和青草味的重要来源,己醛因阈值低常作为油脂氧化指标[22];(E)-2-庚烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛等由DHA和EPA氧化生成,为水产品鱼腥味重要贡献物,可与土臭素、2-甲基异冰片协同强化腥臭和土霉味[19],1-辛烯-3-酮等不饱和酮赋予蘑菇味、腐臭味,1-戊烯-3-酮、2,4-庚二烯醛等二次氧化产物则进一步加重腥腐味[23]。肉制品中,脂质氧化导致腥味、膻味和哈喇味。猪肝中1-辛烯-3-酮、己醇、1-辛烯-3-醇、(E)-2-壬烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛是核心贡献物[24]。羊肉膻味与脂肪氧化降解的醛醇类协同相关,羊油氧化产物为其重要载体[25]。

蛋白质氧化降解是高蛋白食品不良风味形成的另一途径。蛋白质氧化可导致肽链断裂和侧链修饰,释放游离氨基酸;半胱氨酸和蛋氨酸降解生成二甲基硫醚、硫化氢等含硫化合物,带来硫臭味和腐败臭味[26];支链及芳香族氨基酸降解生成3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、苯甲醛和苯乙醛等,进一步增强腐臭味、腥味。鱼类变质时这类物质显著升高,直接导致感官品质下降。

酶促反应在组织破碎、切分及初加工阶段活跃,是异味快速形成的重要途径。多酚氧化酶介导的酶促褐变,使酚类氧化聚合,产生苦涩味、青草味等,在鲜切果蔬中尤为常见。脂肪酶和磷脂酶水解释放游离脂肪酸,为氧化反应提供底物;LOX催化不饱和脂肪酸生成己醛、戊醇等异味化合物[3]。己醛呈青草味和油脂氧化异味,戊醇带来不愉快的油脂异味。3-甲基吲哚、吲哚和对甲酚等代谢产物与酶促氧化产物协同,增强了羊肉膻味和粪臭味[27]。

美拉德反应及热加工副产物亦生成不良风味。美拉德反应是氨基化合物与羰基化合物的非酶褐变反应[28]。适度反应形成特有香气,过度则生成蒸煮味、焦糊味和苦涩味等不良风味。超高温灭菌牛奶和高温果汁中的蒸煮味主要源于2-庚酮、2-壬酮、2,3-丁二酮和1-辛烯-3-醇等美拉德及热降解产物,与含硫化合物叠加后风味更加突出[29];果蔬加热产生蒸煮味和热异味,与3-甲硫基丙醛和二甲基三硫醚等物质有关[30-31];马铃薯及肉类在过度热加工过程中生成大量醛类和杂环化合物,破坏风味平衡[32]。

不同基质中内源性不良风味主导机制存在差异。肉制品、水产品和植物蛋白制品表现为代谢、氧化及微生物降解共同作用;油脂类主要源于脂质氧化;果蔬类受酶促反应和环境富集共同影响;谷物与烘焙制品的异味与霉变、热加工过度及氧化反应相关;功能性食品的不良风味常与原料固有风味密切相关,因此掩盖难度更高。

2.2 外源性来源

食品不良风味的外源性来源指由食品体系外部引入或由外界污染因子、包装材料、环境暴露及运输条件诱导加剧的异味。其特点是隐蔽性强、来源广泛、后续修复难度大,主要包括加工贮藏污染及异常代谢、包装材料迁移、环境污染富集及运输不良影响。

2.2.1 加工与贮藏过程中的污染及异常代谢

车间空气中油烟、粉尘和霉菌孢子等悬浮物可附着于食品表面,引入油烟味和霉味;加工环境中的金属离子可与食品中含硫化合物反应生成硫化亚铁,赋予食品金属味;同时还能催化脂质氧化、美拉德反应及焦糖化反应过度进行,进而形成铁锈味和血腥味等特征性不良风味。

外源微生物污染是加工贮藏阶段最常见的异味诱因。微生物污染可加速食品中蛋白质、脂质和糖类等组分的降解,破坏食品固有风味平衡。肉类和水产品因蛋白质和水分含量高,易被弧菌、黄单胞菌等腐败微生物污染;当菌群失衡或杂菌过度滋生时,微生物代谢产生的烃类、有机酸、酯类及含硫含氮挥发物,是食品腐败异味的核心来源[33]。干腌鱼等制品中,微生物代谢失衡也会导致不良风味快速积累[34]。果蔬贮藏时,微生物污染与呼吸代谢及酶促反应叠加,形成复合型异味。柑橘类果实受青霉属和绿霉属真菌侵染后产生典型霉味,并诱导果皮精油异常降解,霉味与降解异味叠加,显著降低商品价值。

2.2.2 包装材料迁移

包装材料是预包装食品不良风味的重要外源性诱因。包装材料的组分迁移和自身异味释放均可破坏食品风味,部分迁移物还具有潜在健康风险。高氧改性气调包装虽有利于保持红肉色泽,但可能促使铜绿假单胞菌和热杀索丝菌形成特异性代谢,生成2,3-丁二酮、乙偶姻等异味物质,使肉类产生黄油样异味[35];而适量提高二氧化碳比例,则可通过抑制细菌繁殖,减少异味物质生成[36]。塑料包装中的异味物质、增塑剂及残留单体可迁移至食品,其迁移量与食品油脂含量呈正相关,进而加剧食品风味劣变。聚氯乙烯包装残留的氯乙烯单体具有强烈刺激性气味和毒性,已逐步退出食品接触材料领域。

2.2.3 环境污染与富集

环境污染属于源头性外源诱因,通过水体、土壤和空气在原料或成品中积累,形成难以去除的特征性异味,并伴随健康风险。水产品土腥味和部分鱼腥味主要来源于水环境污染物及微生物代谢产物的富集[37]。水体中藻类、放线菌和真菌产生土臭素、2-甲基异冰片及3-异丙基-2-甲氧基吡嗪等低阈值异味物质[38]。这些成分通过鳃部呼吸和体表渗透富集于脂肪和肌肉中,加重水产品异味;水体富营养化促进相关微生物繁殖,放大异味问题。

工农业污染及农兽药残留是果蔬和畜禽产品外源异味的重要来源。工业“三废”和生活垃圾污染农田、水源后,导致污染物在农产品中残留蓄积[39]。果蔬采收前未达到安全间隔期,有机磷类和拟除虫菊酯类农药残留可赋予蒜臭味和刺激性气味,常规清洗和去皮难以彻底去除。畜禽养殖中使用的抗生素和激素类药物可残留于肌肉和脂肪组织中。四环素类抗生素加热后产生金属苦味,氟喹诺酮类药物与血红蛋白结合后可引发异常腥味;重金属污染也会使畜禽肉产生金属异味。农产品贮藏期间环境微生物污染带来明显损失。大蒜受镰刀菌侵染发生干腐病时,产生浓烈霉味并伴随有害代谢物生成,造成较大经济损失[40]。

2.2.4 运输过程中的不良影响

运输环节是食品流通末端的重要外源诱因,主要问题包括温度失控、机械损伤和交叉污染。这些影响具有较强不可逆性,一旦发生异味劣变,后续修复难度较大,对冷藏冷冻食品和易腐食品影响显著。温度失控是运输过程中最主要的不良风味诱因。对冷藏肉制品和低温乳制品等易腐食品,运输温度升高时,乳酸菌、大肠杆菌等微生物繁殖速度加快,代谢生成乳酸、乙酸等有机酸,使食品出现酸味;蛋白质分解产生三甲胺、组胺等胺类物质,引发腐臭味。温度反复波动造成反复冻融,破坏细胞结构,释放更多营养底物,进一步促进微生物繁殖和风味劣变。

运输过程挤压和碰撞破坏包装完整性,使食品暴露于外界,吸附车厢中油烟、化工品或其他货物的异味,形成交叉沾染。包装破损后微生物侵入速度加快,促进腐败异味形成。运输车厢卫生条件不达标时,残留污染物直接导致食品沾染异味并加剧风味劣变。

3 食品不良风味的解决策略

食品中不良风味是制约产品感官品质、商品价值及市场认可度的关键因素。不良异味不仅会破坏食品固有风味协调度、降低整体感官品质。还会弱化消费者购买意愿与食用体验,并引发对产品新鲜度和安全性的负面判断。在生鲜、饮品、调味品、肉制品等敏感型食品中,不良风味加剧变质,将会造成经济损失。因此,不良风味调控研究对稳定品质、延长货架期、提升附加值具有重要意义。现阶段不良风味调控主要分为物理脱除、化学转化和感官掩盖三大路径。物理与化学调控多从源头消减异味,主要通过吸附分离、挥发脱除或化学改性降解异味物质实现。感官掩盖基于嗅觉感知,引入适配香气组分,重构香气体系,弱化异味感知与不悦感。与物理、化学方法相比,不良风味掩盖技术具有操作简便、设备投入低、工艺成本可控的优势,同时对食品基质干扰小、适用品类广、工业化落地门槛低、适配性强,因此已成为食品异味治理与风味优化的重点研究方向。

3.1 物理去除与阻断策略

物理去除与阻断策略是一类不改变异味物质化学结构,仅通过纯物理手段实现不良风味隔离、去除或阻断的调控方法,具有安全性高、无化学残留、工艺适配性强等优势。部分技术操作简便,适配多种基质,但部分方法存在选择性差,易破坏原有风味的问题,且能耗或成本偏高。该策略分三大类:1)直接分离去除,利用吸附剂、蒸馏精馏或超声辅助去除异味物质。吸附法操作简单、适用广,但气味选择性低,需考虑吸附剂回收及成本。蒸馏精馏和超声辅助可实现异味有效去除,适合挥发性或易分解异味,但设备投资高,易影响风味平衡。2)加工工艺阻断,采用低温真空、惰性气体保护与遮光抑制异味生成或释放。此方法可以从源头控制异味,延长货架期,保护原有风味,但对已生成异味去除效果有限,工艺要求较高。3)物理隔离,以微胶囊包埋或多层网状屏障封装异味物质,实现缓释或隔离。微胶囊技术高效阻隔异味,兼顾风味调控,但对壁材、包埋率及分离工艺要求高,需优化。实际应用常多技术联用,兼顾异味去除与风味营养保留,弥补单一技术局限。吸附法和工艺阻断法在批量生产中应用广泛,微胶囊包埋技术潜力较大。不良风味物理掩盖方法汇总见表1。

表1 不良风味物理掩盖方法汇总
Table 1 Summary of physical masking methods for off-flavor

分类技术名称核心原理典型应用与案例优势局限性直接分离吸附法多孔吸附剂结合γ-环糊精金属有机框架可高效吸附鱼糜中醛操作简单、无化学选择性差,易吸附香气;去除异味物质类腥味物质[41];冷链仓储吸附腐败挥发物残留、适用范围广需分离吸附剂,增加成本蒸馏/精馏法依据沸点差异减压蒸馏富集酒类风味并去除高低沸点异适配易挥发异味、能耗高、投资大;易流失香气,分离异味味[42];蒸汽蒸馏降低谷物不良风味[43]工艺成熟稳定破坏风味平衡超声辅助法空化效应降解异味去除新酒刺鼻味、杂醇及生薯味,提升果绿色安全、灵活,兼设备投入高,物质或破坏前体香[44];优化肉制品风味,掩盖生鲜腥膻[45]具除味增香效果大功率易损伤食品质地加工工艺低温真空/惰抑制氧化,冷却真空包装猪肉降低含硫异味[46]源头控制、延长货对已生成异味去除弱,阻断性气体护色减少异味前体转化架期、保留本味需全程管控物理隔离物理屏障阻断屏障/降低异味田菁胶形成致密网状结构降低肉类异味挥间接控味兼顾抗氧弱化异味;阻断挥发性发[47]化与稳定添加剂量需严格把控微胶囊包埋包埋缓释β-环糊精辅助异味隔离[48]隔离效果好、操作底物选择性强,大分子包埋效果简便、可缓释差;环糊精水溶性差、包埋率低

3.2 化学转化与生物降解策略

化学转化与生物降解可以改变异味物质化学结构,属靶向源头调控,与物理策略被动隔离不同。化学转化利用化学反应改变异味构型,生成无异味或易去除组分,包括有机溶剂萃取,需联用物理法但单独效率低;pH值调节,可稳定前体但破坏高蛋白食品功能;抗氧化剂添加,针对氧化异味但有残留安全争议。生物降解借助微生物代谢彻底分解异味,绿色无残留,如米曲霉去除海带异硫氰酸烯丙酯,DH18菌降解β-环柠檬醛消除土腥味。两类技术各有优势,适配不同基质与异味类型的深度调控。不良风味化学转化与生物降解方法见表2。

表2 不良风味化学转化与生物降解方法
Table2 Chemical transformation and biodegradation methods for off-flavor

总分类技术名称核心原理典型应用与案例优势局限性化学转化策略有机溶剂萃取法相似相溶去除油脂、植物蛋白制品脂质氧化靶向性强、单独使用效率低、异味[11]对氧化异味效果优需联用物理手段pH值调节法稳定异味前体,调控pH值抑制S-甲基蛋氨酸降操作简便、成本较低破坏酸碱平衡、阻断降解产味解,弱化蒸煮味[49]禁用多数高蛋白食品抗氧化剂添加法源头控味,存在残留风险,用量严苛,抑制脂质/蛋白氧化儿茶素抑制甜瓜汁热加工异味[38]适配热敏性食品绿色食品应用受限氧化/光催化法破坏异味分子结构降解对甲酚等酚类、醛类异味,降降解彻底、针对性强、条件严苛、易损伤食品营低发酵异味[50]适合顽固酚类异味养、需严控反应强度生物降解策略微生物降解法利用微生物代谢降解米曲霉发酵降解海带异味前体[51]绿色无残留、彻底除味、菌株筛选周期长、工艺管异味分子不破坏基质控严格、工业化难度偏高基因工程菌降解法定向代谢分解酚类等谷氨酸棒状杆菌、重组短乳杆菌降安全性高、靶向性强、菌株改造难度大,顽固异味解对甲酚适配发酵体系工业化应用不成熟

3.3 感官掩盖策略

感官掩盖策略不改变食品成分与异味结构,通过外源香气调控嗅觉弱化不良风味,具有无化学残留、成本低、适配广的优势,其有效性基于双重机制:分子层面,愉悦香气(芳樟醇、柠檬醛等)阈值0.001~0.01 mg/kg,竞争结合嗅觉受体阻断异味信号;神经层面,愉悦香气神经放电频率(35~45 Hz)高于异味(15~20 Hz),大脑优先处理愉悦信号,抑制异味感知[52]。风味间存在加成、协同、掩盖、抑制相互作用是配方设计基础。

掩盖策略分3种路径。直接掩盖适用于低浓度单一异味,香气强度需达异味2.5倍以上可通过香精调配遮蔽异辛醇、塑料味等简单异味。香气调和平衡多用于固有异味难以根除的食品,如利用香辛料特征风味重构整体风味,弱化肉制品膻味与氧化异味[53];香气干扰适用于高浓度顽固异味,通过感官叠加与三叉神经刺激干扰感知。如柠檬烯类香精缓解鱼油腥味、紫苏提取物改良氧化油脂风味、薄荷醇遮蔽甜味剂苦味、植物源特征成分减弱肉类膻味[54]。

掩盖技术体系已较为成熟,其核心体系由香料香精、修饰剂与天然风味提取物3类组分协同构成,通过香型与目标异味靶向的精准匹配,实现对不良风味的定向调控。如果香、薄荷香、辛香、烤香和甜香等分别针对鱼腥、土腥、哈喇、汗臭、药香、金属、青草、血腥、膻味及腐臭等异味。香精香料应用最为广泛,适配规模化生产。柑橘、薄荷香精用于水产品及鱼油,香草、牛奶香精弱化豆腥味,烟熏、烧烤香精压制肉腥膻味,植物甾醇复配柠檬烯缓解鱼油腥味[55];修饰剂与增效剂辅助强化,如微胶囊实现缓释,鲜味增效剂压制腥膻味,氯化钾、γ-氨基丁酸缓和刺激气味并掩盖低盐肉制品金属味。天然提取物兼具掩盖、抗氧化与抗菌功效:花椒、辣椒、生姜、紫苏提取物压制腥膻与鱼腥味[56];丁香、桂皮覆盖血腥味,萝卜、大蒜提取物对羊肝膻味掩盖效果最优且能与肉香协同提升层次[57],在预制菜和低温肉制品领域潜力大。不良风味的掩盖方法见表3。

表3 不良风味的掩盖方法总结
Table3 Masking methods for off-flavor

香型分类主要香气成分针对性掩盖不良风味果香[55]香茅醛、柠檬醛、柠檬烯鱼腥、土腥、哈喇味青香、清凉[58]薄荷醇、薄荷酮、异薄荷酮、乙酸薄荷酯汗臭、败味、药香、苦味青香[59]百里香酚、龙脑、石竹烯、γ-萜品烯、α-松油醇等青草、青香青香、花香[56]香叶醇、紫苏醛、柠檬烯鱼腥、哈喇味、豆腥辛香[54]姜烯、芳樟醇、姜酚鱼腥、血腥、膻味烤香、果香[53]2,6-二甲基吡嗪、乙酸丁酯鱼腥、腐臭甜味、花香、青香[60]芳樟醇、芳樟醇氧化物、β-紫罗兰酮腐香、陈香

该策略优势在于无需复杂设备、成本低、适配各类体系,但仅从感知层面隐藏异味,不彻底消除,因此适用于异味可控场景。对异味伴随安全风险的情形,应优先采用物理、化学或生物降解手段。掩盖策略围绕直接掩盖、香气调和、香气干扰和微胶囊控释展开:对强烈且辨识度高的鱼腥、膻味、哈喇味等,常用柑橘、生姜、紫苏、薄荷等高强度香型直接掩盖或干扰;对青草、陈味、麸皮味等复杂可调风味,多借助甜香、花香、青香、烤香或奶香进行调和,降低突兀感。对需持续控制异味的产品(如鱼油),可结合微胶囊实现香气保护、缓释与靶向释放。

实际应用中,需根据不同食品体系的异味来源匹配适配香型:针对植物蛋白饮品中的豆乳味、生青味及金属味,常采用蜜果、甜香、花香组分对其进行正向修饰;畜禽肉、乳制品、水产及鱼油制品主要解决氧化或原料腥味与油腻味;果蔬汁、茶饮、食用油脂、全麦谷物及焙烤食品需控制焦香过度、油脂氧化味及谷物陈味,常借助果香、甜香等天然风味组分实现掩盖与风味平衡。整体方案通过“掩盖—调和—干扰—控释”实现不良风味向柔和自然风味的转化,提升产品协调性与接受度。不同食品体系的不良风味与潜在掩盖风味之间的关联特征见图3。

图3 不同食品中不良风味及其掩盖策略
Fig.3 Off-flavor and masking strategies of different kinds of food

4 挑战与未来展望

食品不良风味的化学本质归为4类:脂质氧化与蛋白质降解产生的腥膻、哈喇味;酶促与氧化引发的豆腥、青草味;原料固有或外源引入、金属味;微生物代谢及贮藏劣变导致的酸败、腐臭味。不良风味掩盖技术因实用性、经济性与普适性,成为适配水基、油基、固体等多类食品体系的高效方案。其核心机制不是强度覆盖,而是基于嗅觉受体竞争性结合、大脑信号趋利筛选及香气互作规律,实现不良风味的精准弱化,兼顾本味保留与品质稳定。

当前技术升级面临关键瓶颈:天然掩盖剂成本与稳定性难以匹配清洁标签需求;靶向筛选缺乏分子机制支撑和高通量手段;递送体系在加工稳定性与口腔控释间难以协同;嗅觉-味觉-三叉神经的多模态协同调控机制缺乏。未来需以食品科学问题为导向,推动感官组学、分子生物学、材料科学与人工智能等多学科方法的深度交叉融合:1)依托合成生物学与副产物高值化利用开发天然掩盖剂;2)借助嗅闻技术、虚拟筛选与机器学习实现分子水平精准靶向筛选;3)构建加工稳定—口腔缓释协同的智能控释递送系统;4)融合人工智能分析方法与食品加工过程优化,推动不良风味调控由成品阶段的不良风味掩盖,逐步延伸至原料、加工、贮藏和配方设计等关键环节,从而发展更加天然、精准和高效的风味调控策略。

参考文献:

[1] SOROKOWSKA A, SCHOEN K, HUMMEL C, et al. Food-related odors activate dopaminergic brain areas[J]. Frontiers in Human Neuroscience, 2017, 11: 625.

[2] DA SILVA OLIVEIRA W, CHEN Q Q, DIAS F F G. Unveiling the role of oxylipins in the formation of off-flavor in pea protein isolates[J]. Food Research International, 2026, 227: 118315.

[3] 肖彤, 苏晓琳, 周航, 等. 植物蛋白肉中挥发性不良风味物质的研究进展[J]. 食品工业科技, 2022, 43(18): 1-11.XIAO Tong, SU Xiaolin, ZHOU Hang, et al. Research progress of volatile off-flavor substances in plant-based meat analogues[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(18): 1-11.

[4] 李志海. 碾磨和储藏条件对苏香粳大米特征香气化合物变化的影响及其脂质代谢的调控机制[D]. 南京: 南京财经大学,2023.LI Zhihai. Effects of milling and storage conditions on the changes of characteristic aroma compounds in Suxiang Japonica rice and its regulation mechanism of lipid metabolism[D]. Nanjing: Nanjing University of Finance & Economics, 2023.

[5] PU D D, SHAN Y M, ZHANG L L, et al. Identification and inhibition of the key off-odorants in duck broth by means of the sensomics approach and binary odor mixture[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2022, 70(41): 13367-13378.

[6] QIU Y, LU J X, et al. Sensomics-based analysis of key odorants contributing to the distinctive odor in hu sheep meat tallow[J]. ACS Food Science & Technology, 2026, 6(1): 157-169.

[7] DEL BIANCO S, NATALELLO A, LUCIANO G, et al. Influence of dietary inclusion of tannin extracts from Mimosa, chestnut and Tara on volatile compounds and flavour in lamb meat[J]. Meat Science, 2021, 172: 108336.

[8] LIU L, ZHAO Y H, ZENG M Y, et al. Research progress of fishy odor in aquatic products: From substance identification, formation mechanism, to elimination pathway[J]. Food Research International, 2024, 178: 113914.

[9] 杨腾, 陈佳杰, 朱建猛,等. 白酒中异味物质研究进展[J]. 中国酿造, 2025, 44(2): 7-13.YANG Teng, CHEN Jiajie, ZHU Jianmeng, et al. Research progress on off-flavor substances in Baijiu[J]. China Brewing, 2025, 44(2): 7-13.

[10] LIU X Y, DENG P, YANG T T, et al. Effect of lipophilic proteins on the bean flavor formation: Lipids oxidation and protein modification[J]. Food Biophysics, 2025, 20(4): 190.

[11] 郭顺堂, 徐婧婷. 大豆食品风味研究进展[J]. 食品科学技术学报, 2025, 43(2): 1-10.GUO Shuntang, XU Jingting. Research progress on soy food flavor[J]. Journal of Food Science and Technology, 2025, 43(2): 1-10.

[12] LIU Y W, WU S Y, SONG H Y, et al. Structural modulation of soy protein isolate and correlation with beany flavor: Effect of dry heating temperature[J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2026, 109: 104446.

[13] 罗进, 马玉琴, 余群力, 等. 牛肝不同脱腥方法比较及腥味物质分析[J]. 食品与发酵工业, 2023, 49(22): 78-85.LUO Jin, MA Yuqin, YU Qunli, et al. Comparison of different deodorization methods for bovine liver and analysis of off-flavor substances[J]. Food and Fermentation Industries, 2023, 49(22): 78-85.

[14] LIU W J, TANG D F, AO C J. Adding of Allium mongolicum regel extracts to lamb feedlot diets influences 4-alkyl-branched fatty acids deposition and the meat quality during storage[J]. Meat Science,2022, 193: 108951.

[15] 杨东松, 高爽, 袁红, 等. 羊肉中呈膻物质的形成机制及降膻方式的研究进展[J]. 食品科学, 2024, 45(8): 331-341.YANG Dongsong, GAO Shuang, YUAN Hong, et al. Formation mechanisms of odor substances in mutton and deodorization methods: A review[J]. Food Science, 2024, 45(8): 331-341.

[16] 刘春节, 张涛, 曾治国, 等. 畜禽肉类腥味物质检测与去除方法研究进展[J]. 食品与发酵工业, 2023, 49(14): 338-345.LIU Chunjie, ZHANG Tao, ZENG Zhiguo, et al. Research progress on detection and removal methods of fishy substances in livestock and poultry meat[J]. Food and Fermentation Industries, 2023, 49(14): 338-345.

[17] 曾凡斌. 不同品种鸭肉在加工过程中风味变化研究[D]. 武汉:华中农业大学, 2013.ZENG Fanbin. Studies of flavour of different breeds of duck meat during processing[D]. Wuhan: Huazhong Agricultural University,2013.

[18] DAI W T, HE S Y, HUANG L S, et al. Strategies to reduce fishy odor in aquatic products: Focusing on formation mechanism and mitigation means[J]. Food Chemistry, 2024, 444: 138625.

[19] WANG X S, FAN C L, WANG X W, et al. Formation mechanism of off-flavor and the inhibition regulatory strategies in the algal oilloaded emulsions-A review[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2025, 65(24): 4787-4804.

[20] LIANG S Q, ZHANG T, FU X D, et al. Partially degraded chitosanbased flocculation to achieve effective deodorization of oyster (Crassostrea gigas) hydrolysates[J]. Carbohydrate Polymers, 2020,234: 115948.

[21] 魏榕. 海带不良风味物质鉴定及复合脱腥技术研究[D]. 无锡:江南大学, 2024.WEI Rong.Identification of fishy flavor compounds of kelpand research on composite deodorization methods[D]. Wuxi: Jiangnan University, 2024.

[22] XU X X, LU S X, LI X F, et al. Effects of microbial diversity and phospholipids on flavor profile of caviar from hybrid sturgeon (Huso dauricus × Acipenser schrencki)[J]. Food Chemistry, 2022, 377:131969.

[23] BÖTTCHER S, STEINHÄUSER U, DRUSCH S. Off-flavour masking of secondary lipid oxidation products by pea dextrin[J]. Food Chemistry, 2015, 169: 492-498.

[24] IM S, HAYAKAWA F, KURATA T. Identification and sensory evaluation of volatile compounds in oxidized porcine liver[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004, 52(2): 300-305.

[25] 王亚娜, 王晓香, 王振华, 等. 大足黑山羊宰后成熟过程中挥发性风味物质的变化[J]. 食品科学, 2015, 36(22): 107-112.WANG Yana, WANG Xiaoxiang, WANG Zhenhua, et al. Changes in volatile flavor components in Dazu black goat meat during postmortem aging[J]. Food Science, 2015, 36(22): 107-112.

[26] 葛芮瑄, 罗玉龙, 剧柠. 传统发酵肉制品中微生物菌群对风味形成的研究进展[J]. 微生物学通报, 2022, 49(6): 2295-2307.GE Ruixuan, LUO Yulong, JU Ning. Research progress on the microbial flora affecting flavor formation of traditional fermented meat products[J]. Microbiology China, 2022, 49(6): 2295-2307.

[27] YOUNG O A, BERDAGUÉ J L, VIALLON C, et al. Fat-borne volatiles and sheepmeat odour[J]. Meat Science, 1997, 45(2): 183-200.

[28] SUN A, WU W, SOLADOYE O P, et al. Maillard reaction of foodderived peptides as a potential route to generate meat flavor compounds: A review[J]. Food Research International, 2022, 151:110823.

[29] MATSUMOTO M, YAMADA T, TAKEMORI Y. Comparison between the flavor profiles of milk pasteurized using alternating-current high electric field and ultra-high temperature[J]. Journal of Dairy Science, 2026, 109(6): 6073-6087.

[30] 刘媛媛. 热加工番茄汁关键异味物质的鉴定及控制措施研究[D]. 无锡: 江南大学, 2022.LIU Yuanyuan. Identification and control measures of key odor substances in hot-processed tomato juice[D]. Wuxi: Jiangnan University, 2022.

[31] YANG X, YANG F, LIU Y, et al. Identification of key off-flavor compounds in thermally treated watermelon juice via gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry, aroma recombination,and omission experiments[J]. Foods, 2020, 9(2): 227.

[32] PETERSEN M A, POLL L, LARSEN L M. Identification of compounds contributing to boiled potato off-flavour (′POF′)[J]. LWT -Food Science and Technology, 1999, 32(1): 32-40.

[33] ZHAO D D, HU J, CHEN W X. Analysis of the relationship between microorganisms and flavour development in dry-cured grass carp by high-throughput sequencing, volatile flavour analysis and metabolomics[J]. Food Chemistry, 2022, 368: 130889.

[34] CHENG H, WANG J F, XIE J. Progress on odor deterioration of aquatic products: Characteristic volatile compounds, analysis methods, and formation mechanisms[J]. Food Bioscience, 2023, 53:102666.

[35] HANSEN A Å, LANGSRUD S, CARLEHÖG M, et al. CO2 packaging increases shelf life through reduction of off-odor production by CO2 tolerant bacteria in addition to growth inhibition of the spoilage bacteriota[J]. Food Control, 2023, 144: 109390.

[36] YANG J, YU X R, LIU Y G, et al. The off-odor identification and CO2-inhibition for high-oxygen packaged beef spoilage associated with Brochothrix thermosphacta growth and metabolism[J]. Food Research International, 2025, 216: 116711.

[37] LIU T T, YU J W, SU M, et al. Production and fate of fishy odorants produced by two freshwater chrysophyte species under different temperature and light conditions[J]. Water Research, 2019, 157:529-534.

[38] 王炼, 侯雯倩, 陈相, 等. 双流路顶空热脱附-气相色谱质谱联用测定水中土臭素和二甲基异莰醇[J]. 化学研究与应用, 2024, 36(9): 2203-2209.WANG Lian, HOU Wenqian, CHEN Xiang, et al. Determination of geosmin and 2-methylisopropanol in water using dual flow headspace thermal desorption gas chromatography-mass spectrometry[J]. Chemical Research and Application, 2024, 36(9): 2203-2209.

[39] 张玉国. 农田环境污染对食品原料安全的影响及其控制技术[J]. 中外食品工业, 2025(19): 56-58.ZHANG Yuguo. Influence of farmland environmental pollution on the safety of food raw materials and its control technology[J]. Global Food Industry, 2025(19): 56-58

[40] STRANIG S, LEITNER E, LEIS D, et al. Mouldy and musty off-flavour in garlic is caused by the presence of 2, 4, 6-trichloroanisole[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2024, 126: 105936.

[41] LI H Y, ZHANG X, LUO H M, et al. Edible γ-cyclodextrin metalorganic frameworks constructed for adsorbing saturated and unsaturated aldehydes to remove off-odors in surimi[J]. Food Chemistry,2025, 489: 145003.

[42] 石应国, 杨生智, 朱浩, 等. 固态白酒减压蒸馏规律及其对风味的影响研究[J]. 酿酒科技, 2021(11): 31-35.SHI Yingguo, YANG Shengzhi, ZHU Hao, et al. Study on the rules of solid-state vacuum distillation and its influence on the flavor of Baijiu[J]. Liquor-Making Science & Technology, 2021(11): 31-35.

[43] TAKEMITSU H, AMAKO M, SAKO Y, et al. Reducing the undesirable odor of barley by cooking with superheated steam[J]. Journal of Food Science and Technology, 2019, 56(10): 4732-4741.

[44] TAN C L, TAO L, XIE J, et al. The effects of ultrasonic and gamma irradiation on the flavor of potato wines investigated by sensory omics[J]. Foods, 2023, 12(15): 2821.

[45] CHEN F Y, ZHANG M, YANG C H. Application of ultrasound technology in processing of ready-to-eat fresh food: A review[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2020, 63: 104953.

[46] 林若泰, 耿胜荣, 刘杨岷, 等. 冷却包装猪肉辐照异味气体成分研究[J]. 中国农业科学, 2008, 41(3): 918-924.LIN Ruotai, GENG Shengrong, LIU Yangmin, et al. Study on offodor volatiles of irradiated packaged raw pork[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2008, 41(3): 918-924.

[47] YANG D S, ZHANG L P, LUO Y L, et al. Grape seed proanthocyanidin and Sesbania gum: A novel strategy to enhance antioxidant capacity and reduce fat while maintaining the physicochemical,sensory, and processability of lamb sausage[J]. Meat Science, 2026,231: 109973.

[48] ZHOU Y, FENG J, PENG H, et al. Allicin inclusions with α-cyclodextrin effectively masking its odor: Preparation, characterization,and olfactory and gustatory evaluation[J]. Journal of Food Science,2021, 86(9): 4026-4036.

[49] ZHANG C M, HUA Y F, LI X F, et al. Key volatile off-flavor compounds in peas (Pisum sativum L.) and their relations with the endogenous precursors and enzymes using soybean (Glycine max) as a reference[J]. Food Chemistry, 2020, 333: 127469.

[50] ZHANG X Y, LI Y, LI J X, et al. Investigation on off-flavor mitigation in pickled bamboo shoots via ultrasonic processing, tea polyphenol treatment, and Corynebacterium glutamicum fermentation[J]. Food Research International, 2026, 231: 118747.

[51] SEO Y S, BAE H N, EOM S H, et al. Removal of off-flavors from sea tangle (Laminaria japonica) extract by fermentation with Aspergillus oryzae[J]. Bioresource Technology, 2012, 121: 475-479.

[52] CHEN X, FAN G S, HE W Y, et al. Thyme polyphenols modulate myofibrillar protein-odorant interactions: Molecular mechanistic insights into mutton off-flavor release[J]. Food Chemistry, 2026, 505:148048.

[53] AN Y Q, LI W R, SHEN S, et al. Yeast extracts weakened warmedover flavor in surimi gels made from silver carp due to the masking effect by high concentrations of pyrazines and esters[J]. Journal of Food Science, 2024, 89(9): 5473-5487.

[54] SUN X Y, GUO X B, JI M Y, et al. Preservative effects of fish gelatin coating enriched with CUR/βCD emulsion on grass carp (Ctenopharyngodon idellus) fillets during storage at 4 ℃[J]. Food Chemistry, 2019, 272: 643-652.

[55] CHEN Q, MCGILLIVRAY D, WEN J Y, et al. Co-encapsulation of fish oil with phytosterol esters and limonene by milk proteins[J].Journal of Food Engineering, 2013, 117(4): 505-512.

[56] DANG M Q, LI W R, YOU J, et al. Perilla juice and ginger juice reduced warmed-over flavor (WOF) in surimi gels: Due to the inhibition of the formation of the WOF compounds and the masking of the WOF[J]. Food Chemistry, 2024, 454: 139739.

[57] 吕南. 羊肝干的加工工艺及其品质功能特性的研究[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2019.LV Nan. Study on processing technology and quality and functional characteristics of dried sheep liver[D]. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2019.

[58] BÜCHNER K, HAAGEN J, SASTROSUBROTO A, et al. Trigeminal stimulus menthol masks bitter off-flavor of artificial sweetener acesulfame-K[J]. Foods, 2022, 11(18): 2734.

[59] SATORA P, MICHALCZYK M, BANAŚ J. Impact of thyme essential oil on the aroma profile and shelf life of vacuum-packed minced Turkey meat[J]. Molecules, 2024, 29(15): 3524.

[60] ZHANG T, NI H, QIU X J, et al. Suppressive interaction approach for masking stale note of instant ripened Pu-erh tea products[J].Molecules, 2019, 24(24): 4473.

Research Progress on Masking of Off-flavor in Foods

LI Yiyang1,2,ZHAO Kun1,2,XIE Yuhan1,2,QUAN Qinguo1,2,WANG Ping1,2,XU Zikang1,2,WANG Juan3,PU Dandan1,2 *

(1. Key Laboratory of Nutrition and Health for the Elderly,Ministry of Education,Beijing Technology and Business University,Beijing 100048,China;2. Beijing Key Laboratory of Food Flavor Chemistry,Beijing Technology and Business University,Beijing 100048,China;3. Institute of Agri-food Processing and Nutrition,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Beijing 100097,China)

Abstract:Adverse food flavors significantly reduce consumer acceptance and diminish product market competitiveness,substantially impacting the commercial value of foods. Given their complex origins and diverse formation mechanisms,precise control of adverse flavors has long been a focal point and challenge in flavor research. This paper systematically categorizes the sources of adverse flavors and outlines three primary control strategies: physical removal,chemical transformation,and off-flavor masking,with a particular focus on recent advancements in off-flavor masking techniques for sensory regulation. By examining the characteristics of offflavor masking,the study further analyzes key factors influencing its effectiveness,principles for fragrance selection,and typical application scenarios,aiming to provide a theoretical foundation and practical guidance for the scientific design and practical application of off-flavor masking technologies.

Key words:off-flavor;masking;aroma blending;microencapsulation technology;aroma modifier

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2026.14.021

基金项目:国家自然科学基金青年科学基金项目(32102118);北京市教育委员会科研计划项目(KM202410011008);北京工商大学科研创新能力建设项目(RFYS2025)

作者简介:李依洋(2005—),女(汉),本科在读,研究方向:香精香料。

*通信作者:蒲丹丹(1991—),男,副教授,博士,研究方向:食品口腔加工与风味感知。

引文格式:
李依洋,赵坤,谢雨含,等. 食品中不良风味的掩盖研究进展[J]. 食品研究与开发,2026,47(14):169-178.
LI Yiyang,ZHAO Kun,XIE Yuhan,et al. Research Progress on Masking of Off-flavor in Foods[J]. Food Research and Development,2026,47(14):169-178.

责任编辑:王艳

收稿日期:2026-05-10