天然和合成色素在食品和飲料中起著多種作用。這里主要介紹美國(guó)是如何管理色素使用的。顏色是食品最顯著的特征，它經(jīng)常預(yù)先決定或者“增色”我們的期望。我們既可以利用顏色作為一種識(shí)別食品的途徑，也可以此來(lái)判斷食品質(zhì)量。

    色素不僅可以增加食品本身的色彩，而且也可以確保不同季節(jié)、不同批次食品的一致性。生產(chǎn)商也給“那些無(wú)色的食品”添加色素，如紅色的懸鉤子冰凍果子露；或者給“休閑食品”提供生動(dòng)的顏色，如糖果和節(jié)日宴會(huì)用食品。

    直到十八世紀(jì)中期，用于食品的唯一外用色素均來(lái)源于自然界：動(dòng)物、蔬菜和礦物，包括藏紅花、胡蘿卜、桑葚、花以及銅、鐵礦石。最早的合成染料是從有機(jī)煤焦油中提取出來(lái)的，在十九世紀(jì)晚期進(jìn)入藝術(shù)顏料領(lǐng)域，并首先應(yīng)用于黃油和奶酪中。

    當(dāng)加工食物越來(lái)越多時(shí)，人們對(duì)色素的品種、穩(wěn)定性和鮮艷度的要求就越來(lái)越高。冷凍、罐頭制造、脫水、煙熏、瓶裝、暴露于陽(yáng)光、空氣、濕度和極端的溫度都會(huì)改變食品自然的色澤，這些能使食品恢復(fù)到期望色彩的色素變成了熱門商品。不過，食品色素很容易被不道德的生產(chǎn)商們不安全使用，或者故意利用它們欺騙性的顏色來(lái)掩蓋產(chǎn)品的品質(zhì)低劣，以及發(fā)生以假充真的現(xiàn)象。

    認(rèn)證的（合成）色素  
    第一個(gè)人工合成的有機(jī)染料是一種略帶紫色的丁香花色素，由William Henry Perkin在1856年合成，被人稱為“紫紅色（mauve）”。在此后的50年間，許多苯胺類的各色有機(jī)染料被開發(fā)出來(lái)，并且大量被用作食品色素，但當(dāng)時(shí)人們并沒有過多地考慮它們的安全問題。由于早期的苯胺類和煤-焦油類染料具有很強(qiáng)的毒性，這促使管理者開展了食品色素的毒性檢測(cè)工作。

    在1907年銷售的80種人工合成的食品色素中，只有16種被確認(rèn)為是“基本”無(wú)害的。而到了1907年底，只有7種合成色素最終通過了毒性“批次認(rèn)證”，被認(rèn)為是無(wú)害或含有限的毒性雜質(zhì)。在隨后的幾十年間，這份“認(rèn)證食用色素”清單得到了擴(kuò)充和歸類，目前9類認(rèn)證食用色素按其化學(xué)組成分成4個(gè)家族：分別是含氮類、氧雜蒽/熒光素類、三苯甲烷類和磺化靛藍(lán)類。

    已被認(rèn)證的合成色素仍然是最流行的食用色素種類，因?yàn)樗鼈兏鼮榱聋悺⒁恢�，更具特色且著色力更�?qiáng)；它們包含了一系列的色調(diào)，而且比直接從自然界中提取更為便宜。對(duì)已經(jīng)被認(rèn)證的合成色素，要明白消費(fèi)者對(duì)于配料標(biāo)簽上合成色素的消費(fèi)心理障礙；需要通過良好作業(yè)規(guī)范（GMP）來(lái)限制添加量。

    為保護(hù)公眾健康免受有毒雜質(zhì)侵襲，每一批色素都必須接受嚴(yán)格的檢驗(yàn)并取得“認(rèn)證”。在沒有取得認(rèn)證之前，它不能用于食品，還必須和已經(jīng)取得認(rèn)證的色素分開貯存。通過認(rèn)證后，食品和藥品管理局（FDA）會(huì)簽發(fā)有一列獨(dú)特?cái)?shù)字構(gòu)成的認(rèn)證書，允許按照強(qiáng)制的聯(lián)邦食品、藥品和化妝品條例來(lái)改變色素的工業(yè)名稱或者普通名稱，諸如FD&C 紅色素40號(hào)。

    國(guó)內(nèi)外制造商都要遵守這個(gè)“認(rèn)證”制度，F(xiàn)DA要求制造商對(duì)每批色素都要提交一批樣品，并利用尖端技術(shù)深入分析這些樣品，以確定它們符合制定的規(guī)范，分析指標(biāo)包括殘余污染物、重金屬、殺蟲劑和未反應(yīng)的污染物。

    如果一種色素還沒有取得證書認(rèn)證就應(yīng)用于食物中，該食物將被認(rèn)定不合格而遭到查封。  

    2004 年，超過1720多萬(wàn)合成食用色素通過了FDA認(rèn)證(FDA, 2004)。在FD&C黃色素5號(hào)之后，F(xiàn)D&C 紅色素40號(hào)是最流行的取得認(rèn)可的食用色素。縮略詞FD&C表明這些色素已經(jīng)取得FDA認(rèn)可，可以被用于食品、藥品和化妝品。在更多限制的種類中，D&C被公認(rèn)為是安全的藥品和化妝品色素。第三種類的色素，即Ext. D&C，只能作為藥品和化妝品的外用色素，而不能夠被口服或應(yīng)用于粘膜。  

    所有三類取得認(rèn)證的色素可以被用作染料或轉(zhuǎn)換為色淀。染料溶解于水后，可以被制成粉劑、顆粒型或者液態(tài)型。色素經(jīng)常被用于液體飲料、固體混合物、糖果和乳制品。另一方面，還可以通過將可溶解的合成染料沉淀到批準(zhǔn)的不溶物基質(zhì)上，或者是溶液的底層來(lái)制備色淀。對(duì)于FD&C色素，氫氧化鋁是基質(zhì)，鋁離子是沉淀劑，這種色素可以吸附到氫氧化鋁的表面，然后干燥并研磨到適當(dāng)?shù)募?xì)度。這種色淀令食品生產(chǎn)商心動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是它們不溶于大多數(shù)的非水溶劑。由于它們不透明，可以用于干性產(chǎn)品，同時(shí)它們具有很好的耐光耐熱性，它們是唯一適合用于脂肪、樹膠、蠟、植物油和食品包裝材料的色素。不像那些在溶液中通過吸附和附著方式給食品染色的色素，色淀是通過分散于媒介中而著色的。  

    天然色素
    天然色素永遠(yuǎn)是食物的一部分，它們被分離出來(lái)后又重新添加到食品中。與合成色素一樣，使用天然色素也是為了使產(chǎn)品具有一致性和吸引力。當(dāng)我們每天攝入各類食品時(shí)，也攝入了葉綠素類、類胡羅卜素類和花青素。通常天然色素包括：胭脂樹橙、藏紅花、紅辣椒、葡萄皮、氧化鋅、焦糖色、甜菜根、胭脂蟲紅和姜黃。FDA用“免除的色素”這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)表明天然色素可以免除認(rèn)證過程。

    天然色素使用量一般比合成色素高。由此引發(fā)的結(jié)果是它們可能引起食品的質(zhì)地、氣味和風(fēng)味發(fā)生出乎意料的改變。天然色素穩(wěn)定性和一致性較差，這些導(dǎo)致消費(fèi)者有時(shí)會(huì)不接受使用天然色素的食品。天然色素的顏色常常更暗淡、更柔和，并且更容易受食品的基料、pH、鹽、維生素、香精和其它因素的影響。天然色素也更容易受微量金屬、殺蟲劑、除草劑和細(xì)菌的污染。

    然而，消費(fèi)者認(rèn)為天然色素比來(lái)自石油（煤焦油）的合成色素對(duì)健康的危害更少，比如象酒石黃、靛藍(lán)和赤蘚紅之類的名稱。天然色素使市場(chǎng)買賣的食品增添了“天然”和“有機(jī)”的標(biāo)記，這些正是越來(lái)越多有健康意識(shí)的購(gòu)物者所追求的。

    天然來(lái)源的色素大多具有生物活性，這是它們的一個(gè)有趣的輔助用途。許多綠色、紅色、黃色、藍(lán)色或橙色的水果蔬菜的抗氧化作用來(lái)自于它們自身的、極其鮮艷的生物活性色素，譬如蝦青素、番茄紅素、葉黃素、花青素和β-胡羅卜素。  

    在將來(lái)，許多植物來(lái)源的色素會(huì)被分離出來(lái)，并加入到功能性抗氧化劑和色素的隊(duì)伍中。有一點(diǎn)必須聲明：雖然認(rèn)證的合成色素允許在各類食品中使用，且這些色素可以巧妙地添加，但每種食品的生產(chǎn)必須基于良好作業(yè)規(guī)范（GMP）。相反，天然色素或許只允許使用在特定的食品中，例如葡萄糖酸亞鐵可以用于黑橄欖中，而氧化鐵可以用在香腸腸衣。
標(biāo)簽  

    色素是這樣一些物質(zhì)，“它是一種染料/色素，通過合成過程（或相似的方法）、或通過提取分離技術(shù)，或另外來(lái)源于（有或者沒有媒介）蔬菜、動(dòng)物、礦物和其它來(lái)源，最終改變或沒有改變特性的物質(zhì)。當(dāng)它們添加或應(yīng)用于食品、藥品或化妝品，或人體及人體的部分時(shí)，能夠（單獨(dú)或通過與其它物質(zhì)的反應(yīng)）給予這些產(chǎn)品顏色的物質(zhì)” 。

    FDA規(guī)則也要求認(rèn)證的和天然的色素，必須在食品標(biāo)簽上宣稱是“人工色素”或“人工著色劑”。如果使用“著色劑”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，就是指一種染料、色素，或者是那些能使食品接觸的物質(zhì)染色和顏色改變的、但不能大量進(jìn)入到食品中的其它物質(zhì)，它們能賦予食品肉眼可見各種顏色(CFR, 2004b)。  

    盡管大多數(shù)食品公司和色素生產(chǎn)商都愿意把食用色素分為兩大陣營(yíng)，即聽起來(lái)感覺良好的“天然”和帶有輕蔑口吻的“人工”，但FDA明智地避免了這種分類。

    因?yàn)槊獬�的色素�?lái)自于天然，一般通過溶劑提取和化學(xué)蒸餾，許多使用了合成的穩(wěn)定劑和防腐劑（一些β-胡羅卜素的制備完全是通過人工合成的工藝），所以它們不再是象每天食用的果蔬汁的“壓榨物”那樣無(wú)害。FDA規(guī)定免除的色素，盡管我們認(rèn)為它們是天然的，也必須在標(biāo)簽上標(biāo)注為“