丙烯酰胺是油炸、焙烤等食品中的有害物质。为了尽可能降低食品中丙烯酰胺的含量,减少丙烯酰胺对人类可能的危害,本文在常压油炸体系下,研究了柑桔黄酮对丙烯酰胺形成的抑制效果,初步分析了其构效关系及干预机制。柑桔皮黄酮的原料来源丰富,且具有食用安全性。因此,该研究在降低食品安全风险的同时合理利用了柑桔资源。主要研究内容与结果如下：(1)采用超声波辅助乙醇提取柑桔皮中的总黄酮,以单因素试验结果为基础,进行了四因素三水平的响应面试验设计。通过对提取工艺的优化,得到了最佳提取条件：原料粒径为60目、超声波功率225W、超声波处理温度79℃、超声波处理时间20min、乙醇浓度70%、料液比1：45(g/mL)。在该提取条件下得到的总黄酮提取率为1.0438%,比传统乙醇提取法提高了14.77%。(2)采用大孔吸附树脂对柑桔皮中总黄酮提取物进行纯化。选取了五种不同性质的大孔吸附树脂,通过吸附和解吸性能测试,筛选出AB-8型大孔吸附树脂用于纯化工艺的研究；确定了最佳吸附条件：上样液浓度约0.4mg/mL,上样液流速为2mL/min,上样液体积为6BV；最佳解吸条件：淋洗液为4BV蒸馏水,洗脱剂为体积浓度60%的乙醇水溶液,洗脱流速为2mL/min,洗脱剂用量为4BV。在此优化条件下,对柑桔皮中总黄酮经纯化、浓缩、真空冷冻干燥后,测得成品中的柑桔黄酮纯度为53.56%,其中还原糖含量13.88%,比纯化前还原糖含量(24.48%)下降了51.25%。(3)建立利用固相萃取小柱与高效液相色谱联用检测丙烯酰胺的方法,然后以经过纯化的柑桔黄酮为研究对象,探讨其对油炸薯片中丙烯酰胺形成的抑制作用。结果显示,以0.1%的甲酸水溶液为提取试剂,采用Waters Oasis HLB固相萃取小柱(200mg/6cc)对样品液净化处理后,在流动相为甲醇／水(5：95；V：V),流速0.6mL/min,柱温30℃,检测波长210nm的条件下,检测丙烯酰胺的精密度高,稳定性好,加标回收率较高,符合痕量分析的要求。对抑制效果试验结果进行多重比较,确定柑桔黄酮对油炸复合薯片中丙烯酰胺的形成具有抑制作用,其浓度-抑制率关系呈非线性变化。每千克马铃薯粉中加入200毫克柑桔黄酮时,薯片中的丙烯酰胺含量为0.474mg/kg,达到最大抑制率62.20%。(4)建立丙烯酰胺常压油炸模式反应体系,采用响应面试验设计考察了油炸温度、油炸时间、天冬酰胺添加量、葡萄糖／果糖／蔗糖添加量对丙烯酰胺形成的影响。结果显示,低温长时间(140℃<T<180℃,100s<t<140s)和高温短时间(180℃<T<220℃,60s<t<100s)油炸均有利于丙烯酰胺的生成。方差分析结果显示,油炸温度和糖添加量对丙烯酰胺形成的影响最显著。三种不同糖底物的反应体系中,天冬酰胺-葡萄糖常压油炸模式反应体系中响应面模型的相关系数最高(R2=0.9394),最能客观反映丙烯酰胺的生成规律。因此,选择该体系进行后续抑制动力学的研究。进一步优化天冬酰胺-葡萄糖体系的反应条件,得到在天冬酰胺、葡萄糖摩尔量均为0.6mmo1,油炸温度180℃,油炸时间为100s时,最有利于丙烯酰胺的生成。(5)在天冬酰胺-葡萄糖常压油炸体系中,研究了柑桔黄酮对丙烯酰胺抑制的量效关系及其抑制动力学。结果显示,柑桔黄酮添加浓度在1×10-7～1mg/mL范围内,丙烯酰胺的生成量均与空白对照组存在显著性差异(p<0.05),其浓度-抑制率关系呈现非线性变化,当柑桔黄酮添加浓度为0.001mg/mL,相当于每千克原料中添加0.4mg柑桔皮中总黄酮时,体系中丙烯酰胺生成量为0.511μmol,抑制率达到最大58.42%。丙烯酰胺形成／消除动力学研究结果显示,在0-180s内,丙烯酰胺形成速率较快,试验组在180s时丙烯酰胺生成量达到最大值,对照组在220s时达到最大,之后丙烯酰胺摩尔量均逐渐下降。动力学曲线及验证试验显示,柑桔黄酮对丙烯酰胺的形成动力学过程影响显著,对其消除动力学影响不显著。以动力学曲线为基础,建立了丙烯酰胺形成／消除一级动力学模型,模型拟合度较好(R2=0.961),能够较好描述常压油炸模式体系下丙烯酰胺形成／消除动力学过程。(6)建立马铃薯常压油炸体系,研究了橙皮苷、新橙皮苷、柚皮苷、川陈皮素、桔红素五种柑桔黄酮单体对丙烯酰胺抑制的浓度-抑制率关系,结果显示,五种柑桔黄酮单体分别在摩尔浓度为10-8、10-6、10-6、10-9、109mol/L时达到最大抑制率,对应的最大抑制率分别为53.57%、42.86%、39.29%、58.57%、55.71%。由此可知,其抑制作用大小顺序为：川陈皮素>桔红素>橙皮苷>新橙皮苷>柚皮苷,进一步证实了柑桔黄酮对油炸薯片中丙烯酰胺的抑制作用。同时初步分析了柑桔黄酮单体分子结构与抑制丙烯酰胺的构效关系。对于三种二氢黄酮苷(橙皮苷、新橙皮苷、柚皮苷),单体化学结构中A环5位及B环3’位的羟基、4’位的甲氧基以及A环7位连的糖基类型均对丙烯酰胺抑制率有影响。从抑制作用大小来看,芸香糖基比新橙皮糖基对丙烯酰胺的抑制作用更强。对于两种黄酮(川陈皮素、桔红素),单体化学结构中A环5、7位的间位甲氧基以及B环3’、4’位的邻位甲氧基对丙烯酰胺的抑制作用贡献较大。综合分析,黄酮分子结构中A环5、7位和B环3’、4’位所连的基团种类对丙烯酰胺的抑制作用起重要作用。(7)选择具有代表性的橙皮苷、川陈皮素、桔红素三种柑桔黄酮单体,在马铃薯常压油炸模式体系下,分别以10-8、10-9、10-9mol/L的添加浓度加入体系发生反应,考察了不同反应时间终产物中天冬酰胺、还原糖、类黑素、丙烯酰胺摩尔量及反应终产物体系抗氧化性的变化情况,分别绘制其动力学曲线。结果显示,在300s内,天冬酰胺和还原糖的消耗速率较快,之后趋于平缓；类黑素和丙烯酰胺的摩尔量在120s内迅速增加,丙烯酰胺摩尔量的变化与类黑素摩尔量的变化基本一致。反应终产物体系抗氧化性的变化与丙烯酰胺的生成也具有较大相关性,体系的抗氧化性越强,对丙烯酰胺的抑制作用越大。以各动力学曲线为基础,建立机理动力学模型,计算动力学参数,并对各参数进行显著性检验,发现柑桔黄酮对丙烯酰胺的抑制作用主要体现在以薛夫碱为代表的中间产物向丙烯酰胺转化的阶段。柑桔黄酮对天冬酰胺和还原糖反应生成中间产物过程的抑制作用不显著,对丙烯酰胺的消除作用影响不显著。