丙烯酰胺是高温热加工食品中产生的食品内源性有害物质。近年来,有关食品中丙烯酰胺的分析检测、形成机理和抑制途径已经成为相关领域的研究热点。研究食品在热加工过程中丙烯酰胺的形成机理、影响因素和寻找有效的抑制途径,对提高食品的安全性和防护丙烯酰胺对人体的危害具有重要的意义。通过添加植物提取物及其有效成分抑制热加工食品中丙烯酰胺的形成并探讨其抑制机理已成为目前研究的热点和难点。本课题选取姜粉及其有效成分为抑制剂,以低湿条件下的葡萄糖/天冬酰胺化学模型和经典食品饼干为体系,较为系统的研究了姜粉、姜辣素和6-姜酚对丙烯酰胺的抑制以及抑制/消除动力学的影响。本文主要的研究结果如下:(1)通过使用QuEChERS样品前处理方法结合高效液相色谱电喷雾质谱(HPLC-ESI/MS)检测手段,建立了一种简单、方便和灵敏度高的食品中丙烯酰胺检测方法。该方法的最低定量检测限为0.012μg/g,回收率在90.5%~97.9%之间,相对标准偏差小于3.0%。(2)通过单因素实验和响应面实验系统的研究了加热温度、加热时间、葡萄糖/天冬酰胺比例和水分含量对葡萄糖/天冬酰胺反应体系中丙烯酰胺形成的影响。结果发现,加热温度、加热时间、葡萄糖/天冬酰胺比例和水分含量这四个因素对丙烯酰胺的生成均呈先升高后降低的趋势,且在一定范围内都具有最大值。本研究也通过响应面优化反应参数并建立了高温低湿条件下葡萄糖/天冬酰胺化学模型:加热温度为190℃,加热时间为16 min,葡萄糖:天冬酰胺为1.5:1.0和水分含量为55%(加水量550μL)。(3)选择葡萄糖/天冬酰胺模拟体系,研究了姜粉、姜辣素和6-姜酚对模型中丙烯酰胺形成/消除动力学过程的影响。其中,当姜粉、姜辣素和6-姜酚的添加剂量分别为200 mg/g、0.2 mg/g和0.002 mg/g时丙烯酰胺的抑制率最大,抑制率依次为53.2%、62.8%和23.5%,且三者的浓度变化和丙烯酰胺抑制率趋势均呈非线性变化。同时,进一步的实验证明6-姜酚对丙烯酰胺的生成只有抑制作用而没有消除作用,且6-姜酚对丙烯酰胺的抑制作用中其分子内的酚羟基的贡献大于侧链羰基邻位的亚甲基。使用Logistic-指数动力学模型描述模拟体系中姜粉、姜辣素和6-姜酚对丙烯酰胺动力学过程的影响。结果表明,姜粉、姜辣素和6-姜酚对丙烯酰胺的形成动力学过程具有显著的抑制作用。(4)通过向韧性饼干中添加姜粉,研究姜粉对饼干中丙烯酰胺形成的影响。结果表明,在一定范围内姜粉的添加量越多饼干中丙烯酰胺的抑制率越大,且添加量和抑制率也呈非线性关系。同时,使用模糊数学综合评判法对制作的饼干进行感官评价发现,饼干中姜粉的添加量越少其感官品质相对也越好。其中,当姜粉添加量分别为1%和3%时,两者的感官品质没有显著性的差异。综合姜粉对饼干中丙烯酰胺的抑制效果和饼干的感官评价结果,推荐饼干在制作时以添加3%的姜粉为宜。