1. PAHs生成机理的研究现状
1.1 Badger-Howard机理
早在20世纪50年代末，澳大利亚学者Badger等就对PAHs的生成机理进行了探索，并且对PAHs的生成机理做出大胆的假设：他首先猜想有机质在高温缺氧的条件会发生裂解生成碳氢自由基，这些碳氢自由基反应生成乙炔，乙炔分子经过聚合反应合成乙烯基乙炔或1,3-丁二烯，乙烯基乙炔或1,3-丁二烯再经过环化作用生成乙基苯，乙基苯进一步反应生成丁基苯和四氢化萘，丁基苯和四氢化萘结合反应生成中间体，最后由中间体合成苯并芘。
1.2 Frenklach机理
Wang Hai和Frenklach在20世纪90年代末研究发现，在温度较高时由Bitter-Howard机理产生的PAHs含量较少，因此他们提出了生成PAHs的第二个环的另一条途径：首先苯环脱氢形成苯基，苯基与1-丁烯-3-炔反应生成1-苯基-1,3-丁二烯基，接着进行一系列反应生成2-（2-甲基-1,3-丁二烯基）-1-苯基，最后经过环化作用生成萘。
1.3 由C2HX分子生长氧化-HACA形成PAH的机理
Wang Hai和赵霏阳等通过建立模型，较为完善地描述了从C2HX到C6HX的分子生长过程和苯环的形成，他们认为苯环一旦形成，就能根据分子大小顺序，通过HACA（氢原子脱除-乙炔分子添加）反应生成萘、菲和芘。研究发现可以通过以下基元反应生成苯环：1）—C≡C—CH3和—C≡C—CH3反应合成苯环；2）—CH＝CH—CH＝CH—和CH≡CH反应生成苯基；3）—CH＝CH—CH＝CH2和CH≡CH反应生成苯环；4）由—C≡C—CH＝CH—CH＝CH2直接生成苯基；5）IC6H6和氢反应生成苯环。形成苯环以后，苯环进行脱氢形成苯基，苯基和乙炔进行HACA反应生成苯乙烯，苯乙烯加氢再脱氢气形成2-乙炔基-1-苯基自由基，2-乙炔基-1-苯基自由基与乙炔发生HACA反应生成2-萘基，2-萘基和乙炔发生取代脱氢生成2-乙炔基萘，2-乙炔基萘进一步加氢脱氢气生成2-乙炔基-3-萘基，2-乙炔基-3-萘基重复与乙炔发生HACA反应，逐步实现芳香烃分子的生长和PAHs的环化，最终生成芘。
2. 食物中主要成分转化为PAHs的机理研究
2.1 食品加工过程中PAHs的生成途径
食品中PAHs的形成是一个十分复杂的过程，烟熏食品中PAHs的来源主要有以下几个途径：1）烟熏燃料和食品在烟熏加工过程中发生高温热解，产生化学性质活泼的碳氢自由基和一些分子质量较小的低环类化合物，这是烟熏食品中PAHs生成的主要前体物，这些前体物在高温条件下可能按Badger-Howard机理发生环化聚合反应生成PAHs。2）食品本身含有的一些分子质量较低的不饱和烃类化合物，这些不饱和前体物可能按C2HX分子氧化机理发生芳构化形成苯环，然后在高温条件下按HACA分子生长机理经过一系列的缩合聚合形成PAHs。3）食品中存在一些单环化合物，在烟熏过程中苯环上的碳键断裂，然后可能按Frenklach机理经过一系列的缩合聚合形成PAHs。
2.2 由脂肪生成PAHs的机理
Chen和Lomanno等研究发现PAHs的形成与脂肪有着很大的关系并且做出了大胆的假设：脂肪酸在被氧化的过程中可以生成氢过氧化物，氢过氧化物通过分子内环化生成环己烯等环状化合物，最终生成苯环，再通过HACA机理实现分子生长形成PAHs。以及很多研究成果都说明了脂肪是食品中生成PAHs的主要成分。
2.3 由蛋白质生成PAHs的机理
Sharma等在探究氨基酸热解形成低分子质量的杂环和PAHs的研究时发现，天冬氨酸和脯氨酸在高温下可降解产生菲等PAHs，同时高温处理色氨酸发现其不能降解产生PAHs。这说明某些氨基酸是生成PAHs的前体物。齐颖在探究油炸肉制品加工过程中PAHs的形成时，发现连续性油炸导致蛋白质、氨基酸等化学组分热降解和环化缩合形成菲等PAHs。
2.4 由碳水化合物生成PAHs的机理
McGrath等在研究纤维素低温热解形成PAHs的机制时，发现纤维素在高温下脱水碳化、脱羰、脱羧、脱氢和交联等一系列的化学转化和重排最终形成PAHs。该研究还发现D-葡萄糖和蔗糖热解时生成PAHs的产量丝毫不逊色于纤维素。Horne和Williams等研究发现生物质在高温热解条件下发生继发反应生成PAHs的机制至少有两种：1）Diels-Alder反应；2）含氧芳香族化合物的脱氧作用。
