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焦糖色素作为一种添加剂大量应用于食品行业，具有广阔的市场前景。然而，制备焦糖色素反应过程中常产生有毒有害物质，如：5-羟甲基糠醛（HMF）和4-甲基咪唑（4-MI）等物质，存在潜在的食用安全性问题。因此，控制和减少制备焦糖色素过程中产生的4-甲基咪唑成为研究焦糖色素的重要课题。本文以麦芽糊精为原料，通过单因素实验及响应面法优化工艺分析，制备色率高、红色指数高、耐盐性优和4-甲基咪唑含量低的酱油焦糖色素。通过分析制备的焦糖色素产品及市售焦糖色素指标，对焦糖色素性质进行评价。通过单因素实验优化超临界二氧化碳萃取技术分离焦糖色素的条件，得色率高、极性低的油溶性焦糖色素，并进一步分析油溶性焦糖色素的结构。主要研究结果如下：1、采用响应面法探索了焦糖色素制备的最佳工艺条件：以DE值为27~30的液态麦芽糊精为原料，在麦芽糊精浓度为80%（w/v）、氢氧化钠用量（以麦芽糊精干物质计算）为20%、保温温度为123℃和保温时间为60.5min的条件下，得焦糖色素产品的色率为11102EBC单位，红色指数为6.08。2、参照GB8817-2001检测焦糖色素产品性能。结果表明，焦糖色素产品与市售焦糖色素（Ⅰ类）相比，质量显著提高：红色指数为6.08，提高了6.3%；4-甲基咪唑含量为0.042mg/kg，是市售焦糖色素的1/90。在色率、耐盐性和pH值等指标两者性质相近。3、采用超临界二氧化碳萃取技术对焦糖色素进行分离处理，以得出色率高、极性低的油溶性焦糖色素。结果表明，萃取的最佳工艺为：选择乙醇为夹带剂，二氧化碳流速为25L/h，萃取压力为25MPa，萃取时间为90min，萃取温度为45℃，所得样品色率为46300EBC单位，浊度为98.4NTU，ORAC值为3780μmol trolox/g。4、研究超临界二氧化碳萃取产品中可挥发性成分的结构。油溶性焦糖色素经精馏后，用GC/MS进行组分及其结构分析，结果表明，油溶性焦糖色素挥发性组分主要为酸、酯、醛及酮类物质。各精馏产品的挥发性成分中，主要物质为乙酰丙酸，含量均在57%以上，其次为乙酸，含量在15~30%之间。