随着人们对营养健康和快捷烹制的美味产品期望不断增加,天然绿色的新型风味增强剂受到越来越多的关注。目前食品工业常用糖和氨基酸及动植物蛋白水解肽的完全美拉德反应产物（Maillard reaction products,MRPs）作为天然风味强化剂,尽管现制的MRPs色泽鲜明、香气浓郁,但在加工、储存和应用过程中其色泽不稳定、风味逸失、香气不持久,品质难以标准化等问题突出。因此,如何解决美拉德反应型风味产品的稳定性及其风味和色泽的受控形成,是当今食品风味领域急需解决的关键科学问题。围绕这一问题,本文示踪制备了储藏稳定、无色无味的非挥发性风味前体物质Amadori重排产物（Amadori rearrangement products,ARP）,并作为一种风味强化基料添加到食品中,使其在后续热加工过程中可控形成预期的新鲜愉悦风味和理想色泽特征。针对ARP水相中形成条件难以追踪和确定的问题,本文基于二阶段变温美拉德反应原理,以丙氨酸-木糖体系为模型体系,从天然食品配料中筛选得到了可示踪ARP水相形成条件的化合物表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）。通过对丙氨酸-木糖ARP的分离纯化和结构表征,建立了ARP标准物质的定性定量分析方法,验证了EGCG示踪ARP的准确性和可靠性,并确定了ARP一阶段80℃下反应80 min时为ARP最大临界生成点。通过构建ARP、反应底物（木糖和丙氨酸）与EGCG的热反应模型,初步明确了变温美拉德反应中EGCG如何通过褐变最低点指示ARP最大临界形成条件的可能原因。采用LC-TOF-MS和衍生化技术进一步对添加EGCG的反应产物定性分析,发现褐变最低点的出现是由于EGCG在美拉德反应早期阶段与ARP及其初级降解产物1-脱氧酮糖（1-DX）和3-脱氧酮糖（3-DX）形成加合物,影响了1-DX、3-DX、糠醛、乙二醛（GO）和丙酮醛（MGO）等褐变前体的生成,进而阻断了发色团的形成途径。随后,考察了反应温度和初始pH值对EGCG示踪效果的影响,结果显示在低温阶段反应温度为80℃时或在初始pH值为6.5时,EGCG具有非常显著的示踪效果。采用小分子肽和植物蛋白水解肽的美拉德反应模型,进一步验证发现EGCG对肽美拉德中间体有同样的示踪效果,表明EGCG具有示踪ARP水相制备的广泛适用性。针对ARP水相形成产率极低,通常不超过2%～5%,难以水相高效制备的问题,本文以EGCG示踪ARP的水相形成条件为基准,采用常压控温反应结合真空脱水技术制备ARP,发现常压控温反应后添加EGCG再进行真空脱水可促进ARP的高效形成。并确定了反应条件为木糖与丙氨酸摩尔比为2:1、初始pH 7.5、90℃常压热反应60 min、添加500μmol EGCG、90℃真空脱水10 min,该条件下ARP产率可达95%左右。在更为简捷、实用的同时脱水-反应体系中,通过考察反应体系底物羰氨比、EGCG添加量及初始pH值对ARP产率的影响,发现高pH值促进氨基的亲核性与真空脱水作用相协同,可实现ARP的高效转化。结合美拉德反应体系的食用安全性和进程可控性,选择ARP制备反应条件为:初始pH为8.5,木糖与丙氨酸摩尔比2:1,EGCG添加量500μmol,90℃真空脱水反应10 min,产率可达93%左右。研究还发现反应底物糖浓度的提高,更利于ARP产率的提升,一定范围内增加EGCG添加量也可提高ARP产率。为进一步明确EGCG高效促进ARP形成的作用机制,采用MALDI-TOF-MS对添加EGCG高效制备的ARP样品进行分析。结果表明在真空脱水过程中,EGCG非常稳定,没有发生差向异构化和氧化降解反应。同时,检测到了两种ARP-EGCG加合物和多种单-DX-EGCG和双-DX-EGCG加合物。通过对EGCG与ARP加合产物的分离纯化,采用紫外光谱、高分辨质谱、红外光谱和1D/2D核磁共振技术,明确了EGCG通过其A环上的C8/C6活性位点与ARP的羰基以芳香亲电取代作用形成C8/C6-ARP-EGCG加合物。以C8-ARP-EGCG为标准物质,通过建立准确的定性定量分析方法、有效的热反应模型、结构类似物对比试验和化学反应动力学分析,揭示了EGCG提高ARP产率的作用机理和化学机制:EGCG的A环C8/C6活性位点对ARP及其降解产物DXs的捕获作用,显著改变了ARP和DXs的经典降解途径,在一定程度上延缓或阻断了美拉德下游反应;同时体系中的氨基酸对DXs-EGCG中游离羰基的亲核加成作用导致DXs重新脱离EGCG分子,并与氨基酸通过一个反应回路重新生成ARP。利用水相示踪制备得到的ARP,通过构建代表性水相热反应模型,探究了不同反应时间、温度、pH值、反应浓度、前体物（糖、氨基酸、丙酮醛、乙二醛、丁二酮）和示踪剂EGCG对ARP热加工风味和色泽的影响,以揭示中间体热加工风味和色泽受控形成规律、特点及关键影响因素。结果表明ARP比其前体混合物AX（丙氨酸+木糖）更容易形成更多类型的呋喃和吡咯类化合物;当反应温度≤120℃时,ARP缺失吡嗪类化合物;反应温度＞120℃时,ARP中吡嗪类化合物能够生成,反应温度≥160℃,ARP能够生成吡啶类化合物;提高pH值,可促进ARP生成吡嗪类化合物并减弱了ARP的褐变;降低pH值,可导致ARP褐变加剧并生成更多呋喃类化合物,但缺失吡嗪类化合物;提高ARP反应浓度,可促进吡嗪类化合物生成,同时也加剧了ARP的褐变;添加外源氨基酸可促进ARP产生大量吡嗪类化合物,并显著增加ARP风味种类和数量;添加外源糖可促进ARP产生更多呋喃类化合物,但不会额外增加ARP风味种类和数量;添加二羰基化合物前体均减少了ARP风味物质种类和数量,但乙二醛和丙酮醛可促使ARP热反应形成吡嗪,丁二酮则抑制了ARP吡咯类化合物的形成;添加褐变抑制剂EGCG则降低了ARP的风味强度,但对其风味种类和数量无显著影响。通过PLSR分析确定了ARP热加工风味和色泽的关键调控因素,通过PCA分析提出了ARP风味强化策略。将ARP分别应用到饼干和肉肠食品基质中并结合感官分析,考察了ARP在真实食品系统中的热加工风味色泽的受控形成及对食品感官品质的影响,以明晰其热加工适应性和应用特点。热加工适应性结果表明,ARP在真实食品体系中无风味种类缺失,其挥发性风味物质含量和数量均显著高于对照组和空白组,表明其食品风味强化能力显著;此外,发现较高的热加工方式、较低的水分活度以及较快的升温速率更有利于ARP形成大量且丰富的挥发性化合物,从而明确了ARP的热加工应用特点。食品品质提升结果表明,饼干体系中添加0.2%和1.0%的ARP,其总挥发性风味物质含量分别是空白对照的10倍和25倍,添加ARP后的饼干样品质构、烤香气、口感、滋味和色泽均显著提升;添加ARP到肉肠体系中可赋予并强化肉肠食品中的焦糖香（呋喃）、烤甜香（吡咯）和坚果香（吡嗪）等美拉德反应特征香气,并显著提升了肉肠的色泽、口感、滋味和整体接受度。ARP储藏稳定性研究表明,ARP以固态粉末和低浓度水溶液的方式储存,其稳定较好;而高浓度水溶液、高的储存温度和高湿度条件下储存,ARP的降解速度加快,从而明确了ARP的储藏特点。