丙烯酰胺已被国际癌症研究机构(IARC)列为对人类可能的致癌物质。因此,寻求措施减少热加工食品中丙烯酰胺含量,并探明其抑制机理对保证食品安全具有重要意义。通过添加植物化学素的方法抑制食品中丙烯酰胺的形成,探讨其对美拉德反应相关前体物质、中间产物和终产物的影响,是目前研究的热点和难点。本文采用天冬酰胺/葡萄糖低湿模型,研究了紫麦麸皮提取物对丙烯酰胺的抑制作用,并采用多响应动力学模型,结合动力学参数的变化研究了提取物对丙烯酰胺形成的抑制位点,并验证了紫麦麸皮提取物对油炸薯条中丙烯酰胺的抑制效果:(1)紫麦麸皮提取物和主要花色苷对天冬酰胺/葡萄糖低湿模型中丙烯酰胺抑制作用的研究向低湿模型(天冬酰胺:葡萄糖=1.2 mmol:1.2 mmol)中添加100μL不同浓度的紫麦麸皮提取物和主要花色苷,于180℃烘箱中加热8 min,发现提取物和花色苷浓度与丙烯酰胺抑制率均呈非线性变化,10-3 g mL-1的紫麦麸皮提取物对丙烯酰胺生成的抑制率为40.7%;10-3 mg mL-1的飞燕草素-3-葡萄糖苷对丙烯酰胺的抑制率为25.8%;矢车菊素-3-葡萄糖苷浓度为10-2 mg mL-1的时抑制效果最好,为25.3%;牵牛素-3-葡萄糖苷在浓度为10-3 mg mL-1时对丙烯酰胺的抑制率为21.3%;试验浓度范围内,芍药素-3-葡萄糖苷对模拟体系中丙烯酰胺的抑制效果不明显;锦葵色素-3-葡萄糖苷对丙烯酰胺的生成几乎没有抑制作用,甚至还有轻微的促进作用。与单种花色苷相比,花色苷复合物对丙烯酰的抑制并没有加和效果。而紫麦麸皮提取物对丙烯酰胺的抑制率明显高于单一花色苷或花色苷的复合物,因此,紫麦麸皮粗提物中对丙烯酰胺的生成有抑制作用的可能不仅仅是花色苷,可能粗提物中的某种或某些成分对花色苷抑制丙烯酰胺有加强作用,也可能粗提物中的其他成分对丙烯酰胺有抑制作用。(2)花色苷抑制丙烯酰胺的构效关系为验证天冬酰胺/葡萄糖低湿模拟体系中邻位羟基对丙烯酰胺的抑制效果,试验了4-甲基邻苯二酚、邻苯二酚、4-硝基邻苯二酚和对苯二酚对丙烯酰胺的抑制效果。在天冬酰胺/葡萄糖低湿模型中,100μL 10-1 mg mL-1的4-甲基邻苯二酚对丙烯酰胺的抑制率可达45.6%;等量等浓度的邻苯二酚对丙烯酰胺的抑制率达30.7%;4-硝基邻苯二酚对的抑制率为14.9%;而对苯二酚对丙烯酰胺的抑制率仅为11.1%。认为邻位羟基对丙烯酰胺的抑制效果更好,羟基活性越强对丙烯酰胺的抑制效果越好。(3)麦麸皮提取物抑制丙烯酰胺的作用机理研究选择葡萄糖/天冬酰胺模型,研究紫麦麸皮提取物对丙烯酰胺多响应动力学过程的影响。动力学研究表明,紫麦麸皮提取物可显著抑制果糖和天冬酰胺反应生成希夫碱的过程,而对葡萄糖和果糖反应生成希夫碱的过程影响不显著;可显著抑制葡萄糖异构化为果糖的过程;显著抑制以希夫碱为代表的中间产物转化为丙烯酰胺的过程,却对丙烯酰胺的形成后的消除或者转化几乎没有抑制作用;对类黑精形成的抑制作用也不明显。(4)紫麦麸皮提取物对油炸薯条中丙烯酰胺的抑制作用用0.1 g mL-1的提取物浸泡1 h后,不仅能够显著降低油炸薯条中丙烯酰胺含量,而且具有可接受的油炸薯条品质。