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人们在选择食品时主要考虑四方面的因素:外观、味道、质地和营养价值。食品色泽是食品外观的最直接反映,对于食品质地甚至营养价值亦可能存在不同程度的影响。5-HMF是葡萄糖或果糖在酸性条件下的脱水分解产物,同时也是美拉德反应、焦糖化反应及抗坏血酸氧化分解反应的共同中间产物。在食品加工中,尤其是加热过程中5-羟甲基糠醛与食品本身存在的成分或者生成的中间物质不可避免地发生接触,导致有色物质的产生,我们推断该过程可能是食品褐变的重要原因之一。因此,本论文选择食品中具有代表性的成分（维生素B1、赖氨酸、蒜氨酸）,与5-HMF反应,研究其色泽的变化以及关键影响因素（时间、温度、物料比、金属离子浓度、pH、光照）,并对生成的产物进行分离、纯化、鉴定,明确食品加工中5-羟甲基糠醛的作用与影响。（1）维生素B1与5-羟甲基糠醛反应引起的非酶褐变研究维生素B1与5-羟甲基糠醛的相互作用,确证了褐变反应的发生。研究不同反应条件对褐变反应的影响,发现pH、温度是影响反应体系褐变的重要因素:pH值小于10时,褐变不明显,而大于10时,褐变非常显著;温度为90℃时,褐变反应相对比较敏感,褐变程度强于其他温度。通过薄层色谱法（甲醇:二氯甲烷=1:9）、高效液相色谱法对黄色产物分离纯化,借助13C-NMR、1H-NMR、UPLC-MS-MS等手段鉴定黄色产物结构为双羟甲基糠醛,并推断出维生素B1催化作用下的反应历程。也用UPLC-MS-MS初步鉴定了三种反应副产物。（2）赖氨酸与5-羟甲基糠醛反应引起的非酶褐变研究了不同反应条件对赖氨酸与5-羟甲基糠醛反应的影响,发现反应时间、体系pH、金属离子是其中的关键要素:在160℃下反应15分钟后,溶液转变成深褐色,随着时间的延长,颜色不断加深;体系pH超过赖氨酸的等电点时,体系的褐变反应较为强烈;反应对金属离子比较敏感,二价铁离子或二价铜离子存在时,褐变反应显著加速。借助UPLC-MS-MS对赖氨酸与5-羟甲基糠醛的反应产物进行了结构分析,鉴定得出产物是由胺和活性羰基缩合形成的亚胺类物质,初步推定其通过美拉德反应经薛夫碱途径形成。（3）蒜氨酸与5-羟甲基糠醛反应引起的非酶褐变研究了蒜氨酸与5-羟甲基糠醛水溶液体系中的相互作用,发现褐变反应并不强烈。温度、体系pH、金属离子虽然对褐变反应具有影响,但并不显著;而对于自然光照,其比赖氨酸略显敏感。借助UPLC-MS-MS对蒜氨酸与5-HMF反应中间产物进行了结构分析,发现生成了蒜氨酸与5-羟甲基糠醛的薛夫碱加合物。结合前期研究的反应能量上,推断该物质可能加速了蒜氨酸自身的分解,倾向于生成更多的丙酮酸,避免更多的有色物质产生。总之,5-羟甲基糠醛与维生素B1、赖氨酸以及蒜氨酸等均会产生褐变反应,但程度有差别:以赖氨酸与5-羟甲基糠醛的褐变最强,维生素B1次之,蒜氨酸最弱。三类物质扮演的角色亦不完全一致:维生素B1仅作为催化剂参与反应,而赖氨酸与蒜氨酸则作为反应物直接参与其中;赖氨酸与蒜氨酸反应体系虽然都会形成薛夫碱加合物,但前者促进的是褐变物质的形成而后者推动的是自身的分解。不同的反应体系,不同褐变机理,将为以5-羟甲基糠醛为基础的非酶褐变提供不同的解决方法与策略。