颜色是迷惑眼睛的关键；它会对消费者如何感受风味甚至质地产生影响。

看看橙色

天然来源的β-胡萝卜素可以从如胡萝卜、棕榈油、耐盐藻（Dunaliella salina）或真菌（Blakeslea trispora）中提取。结构相同的β-胡萝卜素是通过化学前体合成的。一些人对结构相同的β-胡萝卜素反感并坚持认为只有天然来源的β-胡萝卜素是“天然的”。从监管的角度看（同时从功能的角度而大多数人也同意）——目前为止还没有发现区别。

色素制造商及其顾客长期面临天然色素应用方面的困难。人们普遍认为，除非一些特例，天然色素一般更易由于热、光、氧、pH以及与配方中其他材料相互作用而分解。过去的观点还认为天然色素不如合成色素鲜艳，所以可能缺乏视觉吸引力。溶解性可能也是一个问题。

一些天然色素更易溶于水（如花青素），此外类胡萝卜素可溶于脂肪。其他，如姜黄素，姜黄的着色原则是仅微溶于醚。另外，人们普遍认为用天然色素替代合成色素可以产生溢价。

虽然在过去的20年里取得了很多进展，但还有很多性能问题有待解决。例如，20年前就可以在饮料中使用β-胡萝卜素作为着色剂。在这些情况中，β-胡萝卜素与一种乳化剂结合，使油溶性类胡萝卜素在水中可以很好的分散。

然而，在一些饮料加工应用中，加工条件或者与其他配料之间的相互作用会破坏乳液，导致β-胡萝卜素在溶液中分离。这种分离是经常表现为容器颈部的彩色环。今天，有更多可用的、更健康的β-胡萝卜素配方，能够解决这一问题。

在某些情况下，这种类型的乳剂仍然常常呈现混浊的外观。这是由于乳液的性质。正因为如此，在过去，对于使用这些类型的颜色是有一定限制的。幸运的是，最近在使用天然β-胡萝卜素作为色素（着色剂）方面的配料科学所取得的进展，使得运用了更现代化的清澈乳剂技术生产的的类胡萝卜素乳剂得以出现。仅在过去的几年中，在饮料配方中使用这些类型的天然着色剂就取得了长足进展。

最近的市场销售和消费者偏好促进了天然着色剂配方的进一步复杂化。考虑上述油溶性类胡萝卜素，它们在饮料配方制定中创建了一个稳定的乳液。根据FDA的规定，加工方不需要申报使用着色剂配方的载体和助剂，只要它们在除了维持颜色稳定之外没有其他功能。

然而，这些配料可能不满足其他要求，比如天然的或者非转基因。为了满足这些标准，有必要调查着色剂制造商以找到这种适合所有必要标准的配方。

类胡萝卜素乳剂就是使用互补配料来扩展天然色素到新的和更具挑战性的配方中的一个例子。这种与已知食品配料结合的方式是发展天然色素使用的沃土。拥有多个配料平台的公司在发展这些类型的配料组合方面有明显的优势。

例如，一个在天然色素和具有抗氧化配料方面具有专业知识的公司可以生产这两个类别的组合，通过防止与氧反应造成的降解从而延长天然着色剂的货架期。一个在天然着色剂和亲水胶体方面有专业知识的公司可以产生两者的组合，通过将其与配料配对，提高溶解性或可分散性，从而扩展天然着色剂的用途。

强大的自然色

随着天然色素使用增加，颜色和功能的合并也存在问题。从紫色的玉米、浆果和醋栗果中提取的紫色和紫罗兰色，来自β-胡萝卜素、番茄红素、虾青素和强大的细胞抗氧化剂三烯生育酚(在常见的天然植物胭脂树中发现的着色剂)的红色和橙色，所有这些以及最近加入的鲜艳的自然蓝色和绿色，这两种色素是从蓝藻微藻类螺旋藻的藻青蛋白中提取出的色素。

但是，除了保护细胞免受自由基形式的氧对细胞DNA的侵袭，这些化合物已被证实还起着至关重要的作用。他们已被确认为拥有独特的代谢功能，从抗炎到能量的产生。同时，亮黄/金黄色的姜黄素拥有抗肿瘤作用，过去几年中已经成为上升趋势最迅猛的配料。

尽管在着色食物中各自的使用量不能达到允许使用此类声称的功能性水平，但其累积效应不能忽略。最重要的是，加工商能够生产包括此类功能数量的产品，进而能够利用这些配料生产独特的、充满活力的着色剂特性。

水果提取物满足了消费者对于天然甜味剂和色素的兴趣。色素提取物中棕色的颜色主要来源于苹果中天然存在的多酚类。

着色剂

虽然人工合成的色素价格相对便宜且方便使用，但是一个经常被提及的缺点就是色素粉末的粉尘污染性。一点点高浓度的合成色素粉末也会造成相当严重的清洁问题或者交叉感染问题。一位色素供应商引进了一项新技术，即采用食品级水溶性的包装材料制作统一规格的合成色素包装袋。通过这项技术解决了粉尘污染的问题。

这种统一的包装技术也能运用于天然色素。有了这项技术，我们就能够方便的处理和使用那些高着色性能的色素粉末，在确定剂量的同时还能使手部或者生产机械表面不受污染。

同样，高难度的糖果涂层着色行业也有所进步。过去这一领域一直很复杂，这是因为需要将很少的色素添加到大量的糖果中去。一位原料生产商最近推出了一种固态的、高着色性能的产品，其中含有色素以及调制（调温）的可可脂。

这种产品既可以提供合成的，也可以提供天然的作为底色。产品还有一个颜色表，提供各种颜色混合的方法，使用者能够据此调配出自己需要的颜色。这些新产品的目的是为了让食品专业人士能够更为方便快捷的制作出其个性化的色彩。

天然色素更广泛使用过程中最常提及的挑战之一就是功能性绿色和蓝色色素的缺乏。叶绿素仅允许在美国限制性使用，该色素为绿色色素的获得提供了选择。这种色素使用权限的扩大还是存在可能性的。玛氏公司（Mars）一直在向美国食品药品监督管理局（FDA）申请使用螺旋藻提取物作为一种可以使用在糖果和口香糖中的天然来源的蓝色色素。2013年晚些时候，该项申请部分得到了通过。

一家全球食品色素供应商一直在和FDA进行协商，希望能批准扩大由蓝绿色蓝藻细菌（以螺旋藻最为著名，钝顶节螺旋藻或极大螺旋藻）为原料制作出来的蓝色、绿色色素的使用范围。FDA刚刚宣布其计划于今年四月批准该申请。螺旋藻作为一种膳食补充剂已经在美国广为人知，同时螺旋藻的提取物也在欧洲使用了很多年了。所以已经有大量这种产品的使用信息以及用于这种新批准色素添加剂的生产和供应设备了。

如今新来源的天然棕色色素已经代替了那些已认证色素，同时还具有清洁标签，并能减少或者不含受争议的4-甲基咪唑染色剂。

生物活性

潜在的另一个益处就是很多天然色素成分具有生物活性。大量的研究正在证明类胡萝卜素、花青素以及其他一些天然着色物质含有一定有益的生物活性。该行业中越来越多的企业开始生产这些物质作为直接的健康营养增强剂。螺旋藻的获批使用只是增加了一些着色剂的功能性市场的容量。

然而，当提到食品和饮料的染色时，这种方法的实施仍存在棘手的地方。这是因为补充剂中可以提供更多的活性成分。

食品和饮料中一般使用的天然色素比较少，因此，食品和饮料—就其本身或单独而言—不太可能提供很多短期的健康益处。但是从营养角度，我们还是可以说，即使这些具有生物活性的天然色素含量很少，还是可以给消费者带来一定的营养益处。

随着越来越多的公司开始探索着用天然色素代替人工合成色素，他们常常会采取两种定位：要么他们认识到天然色素十分受欢迎，颜色鲜艳且具有功能性，或者他们调整对外观的预期来适应市场策略或者特定的消费者喜好。任何一种方式都能够提高产品对那些有见识消费者的吸引力。

与合成色素相比，天然色素的成本高是一个历史性难题，而且很有可能永远无法完全解决。随着天然色素越来越流行，成本有可能会因为使用量的增加而下降。更新的加工工艺和配方工艺的使用也许能够使一些产品在不改变预期结果的前提下减少色素的使用。这就表示使用的成本会有所降低。

几乎可以肯定的是，食品和饮料行业在选择着色剂的时候会继续在功能、成本和消费者喜好之间进行抉择。配料科学和技术的不断进步以及可选择的天然着色剂的增多将很有可能使这些抉择变得更为简单一些。