研究亮点
1.构建了涵盖896种关键食品气味分子、2282个食品香气配方的分子图谱KFO-Atlas；
2.关键气味分子按出现频率分为通才/中间型/专才三级，分别承担稳定香气身份、驱动类别分化与刻画产品个性的互补功能；
3.植物源与动物源食品可通过共同的脂质氧化与Maillard反应通路汇聚于相似的气味分子组成；
4.生成式模型KFO-Gen生成的100个配方中，73%的配方被至少70%的评价员正确归入目标香气类别；
5.生成式模型KFO-Gen仅利用植物源气味分子重构出肉样香气，并经盲法感官评价与脑电测试验证。
研究结论
1.基于KFO-Atlas的系统分析揭示了真实食品香气在混合物层面的组织规律：香气由稀疏的关键气味分子组合构成，没有任何一种食品香气仅由少于3种KFO组成，95%的香气配方仅含3-33种气味分子。
2.关键气味分子呈现结构化的频率层级，仅2-苯乙醇、芳樟醇、1-辛烯-3-醇、己酸乙酯、1-己醛和壬醛6种化合物属于“通才型（generalist）”KFO，其数量与类别内组成相似度呈显著正相关（r = 0.63），构成稳定香气身份的共享骨架；62种“中间型（intermediary）”分子与相似度显著负相关（r = ?0.66），驱动类别间的分化；占全部KFO 92.4%的828种“专才型（individualist）”分子则编码产品特异性的细微差别。植物源食品因生物合成途径多样而呈现高度异质的气味分子组成，而富含脂质、经热加工的动物源食品则反复汇聚于与脂质氧化和Maillard反应相关的有限气味分子集合。
3.在此基础上开发的KFO-Gen生成框架基于条件变分自编码器（CVAE），并结合多层感知机分类器进行类别保真筛选。在盲法感官评价中，73%的AI生成配方被至少70%经培训的评价员正确归入目标香气类别，显著高于随机水平（p?< 0.01；n = 30）。在限定仅使用植物源KFO的约束下，模型生成的3个候选配方中有1个被全部评价员一致判定为肉样香气，其感官属性强度与文献报道的肉香气参照物高度相似；脑电源定位分析显示，二者在海马旁回、岛叶、颞上回和后扣带皮层等脑区诱发的神经激活模式高度相似。将该配方应用于植物基香肠后，其愉悦度评分甚至超过了文献重构的肉香气参照物。
原文链接https://doi.org/10.1002/advs.77740
