食品色素按来源和性质分为食用天然色素和食用合成色素两大类。食用天然色素主要是从动植物组织中提取的色素，包括微生物色素。天然食用色素中，除藤黄果对人体毒性较大不能使用外，一般对人体无害，比较安全。然而，天然色素更昂贵且稳定性较差。

食品合成色素又称合成染料，是人工合成色素。食用人造色素大多由煤焦油制成。它们成本低廉、色彩鲜艳、着色力强、色调多样。然而，它们大多数对人体健康有害，而且没有营养价值。因此，它们一般不适合加工肉制品。使用。

天然色素的开发和应用是当今世界的发展趋势。肉制品中常用的天然色素有焦糖色素、红曲红、高粱红、亚硝基血红蛋白色素、番茄红素等。

1.焦糖色素

焦糖色又称酱色或焦糖色，是以淀粉糖浆、蔗糖、木糖母液等为原料，采用氨法、亚硫酸铵法或普通法制得的一种产品。它具有特殊的甜味香气和宜人的焦苦味。粉末或液体胶体，溶于水呈亮红棕色。它由一百多种化合物组成。焦糖色素根据加工过程中使用的催化剂不同可分为4类，即普通焦糖、苛性亚硫酸盐焦糖、氨法焦糖、亚硫酸铵焦糖。焦糖色素易溶于水，不溶于一般有机溶剂和油类。水溶液呈红棕色、透明、无浑浊、无沉淀。对光和热稳定。它具有胶体性质和等电点。其pH值因制造方法而异，通常在3至4.5之间。焦糖色素具有胶体特性，带有少量电荷，电荷可以是正电荷，也可以是负电荷，具体取决于生产方法和所用食品的pH值。选择时一定要小心，否则会影响效果。例如，可乐饮料中使用的耐酸胶体颜料必须带负电且等电点小于1.5，而酱油和米酒中则使用带正电的颜料。焦糖色素。从微生物学的角度来看，焦糖色素是一种非常稳定的产品。由于细菌无法在焦糖色素中存活，因此保质期设定为12个月。焦糖色素的pH值是应用中非常重要的指标。焦糖的pH值因品种不同而不同。如果焦糖的pH值为5.0，则容易污染微生物。如果pH为2.5，它会在短时间内变成树脂状。pH值越低，这种变化越快。耐酸焦糖的pH值应为2.83.3，平均为2.93.0。这种焦糖多用于饮料行业。当等点电荷为4.5至5.0的焦糖添加到啤酒和酱油中时，其溶解度增加，因为它不改变介质的pH值并且与溶液的带电性一致。焦糖的pH值一般由原料加工工艺决定，可根据不同需要进行调整。

焦糖色素广泛用于肉制品，如罐头肉和炖菜，以及基于植物蛋白的模拟肉。带正负电荷的焦糖色素均可用于肉制品，选择时应考虑红色指数。焦糖色素在肉制品中的应用主要有调味、抗氧化和掩味等作用。

2.红曲红

红曲色素来源于微生物，是红曲发酵产生的天然色素。红曲色素由红红素、红曲红色素、红曲色素、红曲黄素、红斑胺、红曲红胺等6种基本色素组成。红曲色素为红色或暗红色液体或粉末膏体，有轻微气味。熔点约为60C。溶于乙醇、乙醚、冰醋酸，不溶于水和甘油。可以认为它对pH值稳定并且耐热。具有较强的耐温性（100以上）、耐光性，几乎不受氧化剂和还原剂的影响，对蛋白质有良好的染色性能。一旦着色，用水清洗后不会褪色。

红曲色素具有良好的着色性能，可以赋予肉制品独特的色泽和风味。同时，红曲色素具有很强的抗菌作用。日本远藤彰的抗菌试验结果表明，红曲霉在生长和代谢过程中能产生具有杀菌或抑菌作用的活性物质。检测表明，部分抗菌活性物质为色素成分。红曲色素作为天然色素应用于肉制品中，可以部分替代肉制品中的成色剂亚硝酸盐。德国肉类研究中心对此进行了研究和讨论。在腌制品中添加红曲，可减少亚硝酸盐含量60%，且不影响其感官特性和耐贮性。如果亚硝酸盐的含量进一步减少，产品的风味会与原产品略有不同。添加红曲色素、亚硝酸盐含量降低60%的产品不仅颜色均匀，而且颜色稳定性也比原产品好很多。李凯雄等人研究了添加红曲米色素对驴肉火腿色泽的影响。研究发现，使用红曲色素不仅可以提高肉制品的红度值，而且可以大大减少NaNO2的用量，使肉制品更安全、颜色更令人满意。研究发现红曲红色素在培根中代替亚硝酸钠显色的应用效果。结果表明，红曲红色素可以注射剂的形式添加到培根中，添加量为肉重的0.001%。注射时，要求增加注射点，减少各点注射量，使注射均匀。从颜色、含水量、质地来看，都可以达到与亚硝酸钠类似的水平。培根尝试使用不含硝酸盐的着色剂基本上是可行的。

3、高粱红

高粱红色素是从黑紫色高粱壳中提取的，其主要着色物质是芹菜素。高粱红色素为深红色液体、膏体或粉末；易溶于水、乙醇，不溶于油；水溶液呈酸性，呈红色；呈碱性，呈紫色。它对光和热非常稳定，但对金属离子敏感。尤其是与铁离子接触时的褐变作用，添加微量焦磷酸钠可抑制金属离子的作用。

高粱红色素对蛋白质具有良好的着色性能。色调接近肉的自然颜色，手感逼真，具有良好的保质期和保色性。广泛应用于肉制品加工。根据国家标准GB2760规定，熟肉中高粱红色素的最大使用量为0.4g/kg。在火腿、香肠等香肠制品中，添加0.3~0.5g/kg即可达到理想的着色效果。研究发现，高粱红色素用作香肠、火腿的着色剂，其感官状态完全接近红曲色素的着色效果。它还具有较强的耐光性和耐热性，有利于解决我国目前肉馅制品加工中的褪色问题。

4.亚硝基血红蛋白色素

亚硝基血红蛋白色素是由畜禽血液中的血红蛋白或猪血中的血红素与亚硝基结合直接产生的。亚硝基血红蛋白对光和Fe2+敏感，易被过氧化物氧化破坏，热稳定性好，溶解度高，使用无特殊要求。

亚硝基血红蛋白已代替亚硝酸盐用作肉制品中的显色剂，并取得了良好的效果。既保证了肉制品呈现鲜亮的玫瑰红色，又减少了肉制品中NO2-残留量。有研究人员利用猪血中的血红蛋白和亚硝酸钠中的NO-合成亚硝基血红蛋白，并将其添加到香肠中作为肉制品的着色剂。经实验分析检测，该产品显色性好，稳定持久，风味独特，并具有一定的防腐作用。香肠中NO2-残留量仅为1.7510-6，可实现肉制品的低硝化。

5.番茄红素

番茄红素是一种非维生素A类胡萝卜素，是由植物或微生物合成的天然色素，是一种新型肉制品添加剂色素。番茄红素是一种深红色脂溶性色素，不溶于水，不溶于甲醇、乙醇等，但溶于乙醚、石油醚等，油溶液呈黄橙色。

番茄红素不仅具有多种保健和抗氧化功能，而且还具有良好的着色作用。已成为肉制品加工企业开发的替代亚硝酸盐的新型肉制品天然色素。有研究人员在肉馅中添加番茄制品（如番茄酱等），研究肉馅在储存过程中理化性质的变化和微生物的生长情况。研究发现，添加番茄红素的肉馅的抗氧化性能得到提高，并且在储存过程中颜色也相对稳定。同时，番茄制品本身的酸性会降低肉馅的pH值，从而抑制一些腐败微生物的生长。从本实验可以看出，番茄红素在一定程度上可以部分替代亚硝酸盐作为肉制品的防腐剂，也是一种良好的天然防腐剂。