在畜牧養殖業中，色素(pigments)的選用對於提升畜產品的市場競爭力具有關鍵作用。本篇文章旨在探討食品和動物飼料中的天然與合成色素的差異性，並討論法規限制、消費者偏好及經濟效益，藉此能更清楚的應用不同種類的色素。
色素在畜牧業的重要性
色素的添加在畜產飼料中主要用於改善畜產品的外觀和質感，如蛋黃及肉雞皮膚的顏色，從而影響消費者的購買決策。色素的選擇不僅反映了產品的品質和新鮮度，也是市場定位和品牌形象的一部分。
天然色素是由生物體產生的色素。其為改變來自生物體的材料製成的色素，例如焦糖、植物碳和銅-葉綠素也被認為是天然的，等天然色素也存在於自然中，例如：β-胡蘿蔔素（β-carotene）、角黃素（canthaxanthin）和核黃素（riboflavin）。合成色素是人造色素且不存在於自然界中—通常為偶氮染料。除了天然色素，其他色素種類皆是透過合成得到的。其中，需經過認證的合成色素是從煤焦油中分離出來的苯胺染料為原料製成的。其必須通過動物安全試驗並被核准，才可以使用於食品。根據行政院頒訂之「食品添加物使用範圍及限量暨規格標準」，我國准許使用之需認證之色素共八種：食用紅色六號、食用紅色七號、食用紅色四十號、食用黃色四號、食用黃色五號、食用綠色三號、食用藍色一號、食用藍色二號。
另一類為不需經過認證之合成色素—等天然色素，其中近年來最受矚目的是類胡蘿蔔素，類胡蘿蔔素的種類約有一百多種，但是僅有β-胡蘿蔔素（β-carotene）、β-衍-8'-胡蘿蔔醛（β-apo-8'-carotenal）、角黃素（canthaxanthin）通過FDA毒性試驗，並准許適用於食物中。根據我國「飼料管理法」第三條之一第一項，可供給家畜、家禽、水產動物之飼料添加物中之著色劑包含類胡蘿蔔素、焦糖色素及蟲膠共三種。因此，在雞飼料中所添加之〝人工合成色素〞β-胡蘿蔔素和角黃素即為此類之色素。同時此類之合成色素也廣泛使用於我們生活中常見的食物，如：奶油、乳製品、飲料、烘焙食品等。
下列舉出許多常用的天然色素及其來源：
- 葉綠素：來自綠色植物，用於增強綠色調。
- 花青素：來自莓果類，能提供紅藍色調。
- β-胡蘿蔔素：來自胡蘿蔔等橙色蔬菜，常用於蛋黃的黃色。
- 角黃素：通常來自海藻，用於增加黃橙色調。
- 紅麴色素：來自紅麴米，提供紅色調，常用於肉製品。
這些天然色素通常穩定性較低及較高的成本，但由於其對健康的潛在益處和消費者對天然產品的偏好，所以在保健食品的市場上越來越受歡迎。
合成色素包括需認證色素和不需認證色素，由於其色彩鮮明、成本效益高以及穩定性好，被廣泛應用於食品和飼料中。以下是一些常見的合成色素：
- 食用紅色六號：廣泛用於飲料和糖果。
- 食用黃色四號：用於增強黃色調。
- 食用藍色一號：常見於糖果和飲料中增加藍色調。
合成色素的使用受到嚴格的法規限制，畜牧業者需要仔細遵守相關法規來保證食品的安全性。
色素的穩定性
色素和其他化合物並沒有區別，因為熱、光和氧氣對其穩定性是有害的。實際上，色素相當不穩定，因為它們強烈吸收光，且是高度不飽和的分子。然而，它們的穩定性存在很大差異。植物碳和焦糖是非常穩定的色素，耐熱、耐光、耐氧。胭脂紅酸和胭脂紅也是非常穩定的色素，但不如植物碳和焦糖穩定。相反地，薑黃會被光快速漂白，甜菜跟色素即使在溫和的加熱條件下也會變成褐色。即使是同一類的色素，也可以觀察到穩定性的巨大差異，例如:番茄紅素比β-胡蘿蔔素更不穩定。
法規與市場動態
美國食品藥物管理局（FDA）和歐盟（EU）都有嚴格的規定和標準(表1)，規定了哪些色素可以用於何種食品和飼料，以及使用的最大劑量。這些法規確保了食品的安全性和公眾的健康不受威脅。
經濟考量
選擇合適的色素不僅需要考慮法規和安全性，還需要評估成本效益。雖然天然色素的成本通常較高，但它們可能因應消費者對天然和健康產品的偏好而帶來更高的市場接受度和產品定價能力。反之，合成(等天然)色素則因其低成本和高穩定性而在大規模生產中更具經濟效益。
表1、歐盟和美國允許的天然和等天然著色劑
| 歐盟名稱 | E-number | 美國名稱 | U.S.CRF number |
|---|---|---|---|
| Curcumin(薑黃素) | E 100 | Turmeric | 73.600, 73.615 |
| Riboflavin(核黃素) | E 101 | Riboflavin | 73.450 |
| Cochineal, carminic acid, carmines(胭脂紅、胭脂紅酸) | E 120 | Cochineal, carminic acid, carmines | 73.100 |
| Chlorophyll(in)s(葉綠素(酸)) | E 140 | 不允許 | |
| Copper complexes of chlorophyll(in)s(葉綠素(酸)的銅複合物) | E 141 | Sodium copper chlorophyllin(葉綠素銅鈉) | 73.125 |
| Caramel(焦糖) | E 150 | Caramel | 73.85 |
| Vegetable carbon(植物碳) | E 153 | 不允許 | |
| Mixed carotenes(混合胡蘿蔔素) | E 160a(i) | Carrot oil | 73.300 |
| β-Carotene(β-胡蘿蔔素) | E 160a(ii) | β-Carotene | 73.95 |
| Annatto, bixin, norbixin(胭脂樹紅、胭脂素、去甲基化的脂胭素) | E 160b | Annatto extract | 73.30 |
| Paprika extract(辣椒粉萃取) | E 160c | Paprika | 73.340, 73.345 |
| Lycopene(番茄紅素) | E 160d | 不允許 | |
| β-Apo-8'-carotenal(β-Apo-8'-胡蘿蔔素) | E 160e | β-Apo-8'-carotenal | 73.90 |
| Ethyl ester of β-Apo-8'-carotenic acid(β-Apo-8'-胡蘿蔔酸乙酯) | E 160f | 不允許 | |
| Lutein(葉黃素) | E 161b | 不允許 | |
| Canthaxanthin(角黃素) | E 161g | Canthaxanthin | 73.75 |
| Beetroot red(甜菜根紅) | E 162 | Dehydrated beets(脫水甜菜) | 73.40 |
| Anthocyanins(花色苷) | E 163 | Grape color/skin extract | 73.169, 73.170 |
| 不允許 | Cottonseed flour(棉籽粉) | 73.140 | |
| * | Fruit juice(果汁) | 73.250 | |
| * | Vegetable juice(蔬菜汁) | 73.260 | |
| * | Saffron(番紅花) | 73.500 |
*允許的食物原料(不是添加劑)，且不需要E-number
結論
畜牧養殖業者在選擇適合的色素時，應詳細考慮色素的來源(劑型、穩定性、著色效率)、法規限制、市場需求和成本效益。此外，隨著技術進步和消費者偏好的變化，未來可能會出現更多創新的色素選擇，以適應更安全、更經濟的市場需求。
在畜牧養殖業中，色素(pigments)的選用對於提升畜產品的市場競爭力具有關鍵作用。本篇文章旨在探討食品和動物飼料中的天然與合成色素的差異性，並討論法規限制、消費者偏好及經濟效益，藉此能更清楚的應用不同種類的色素。
色素在畜牧業的重要性
色素的添加在畜產飼料中主要用於改善畜產品的外觀和質感，如蛋黃及肉雞皮膚的顏色，從而影響消費者的購買決策。色素的選擇不僅反映了產品的品質和新鮮度，也是市場定位和品牌形象的一部分。
天然色素是由生物體產生的色素。其為改變來自生物體的材料製成的色素，例如焦糖、植物碳和銅-葉綠素也被認為是天然的，等天然色素也存在於自然中，例如：β-胡蘿蔔素（β-carotene）、角黃素（canthaxanthin）和核黃素（riboflavin）。合成色素是人造色素且不存在於自然界中—通常為偶氮染料。除了天然色素，其他色素種類皆是透過合成得到的。其中，需經過認證的合成色素是從煤焦油中分離出來的苯胺染料為原料製成的。其必須通過動物安全試驗並被核准，才可以使用於食品。根據行政院頒訂之「食品添加物使用範圍及限量暨規格標準」，我國准許使用之需認證之色素共八種：食用紅色六號、食用紅色七號、食用紅色四十號、食用黃色四號、食用黃色五號、食用綠色三號、食用藍色一號、食用藍色二號。
另一類為不需經過認證之合成色素—等天然色素，其中近年來最受矚目的是類胡蘿蔔素，類胡蘿蔔素的種類約有一百多種，但是僅有β-胡蘿蔔素（β-carotene）、β-衍-8'-胡蘿蔔醛（β-apo-8'-carotenal）、角黃素（canthaxanthin）通過FDA毒性試驗，並准許適用於食物中。根據我國「飼料管理法」第三條之一第一項，可供給家畜、家禽、水產動物之飼料添加物中之著色劑包含類胡蘿蔔素、焦糖色素及蟲膠共三種。因此，在雞飼料中所添加之〝人工合成色素〞β-胡蘿蔔素和角黃素即為此類之色素。同時此類之合成色素也廣泛使用於我們生活中常見的食物，如：奶油、乳製品、飲料、烘焙食品等。
下列舉出許多常用的天然色素及其來源：
- 葉綠素：來自綠色植物，用於增強綠色調。
- 花青素：來自莓果類，能提供紅藍色調。
- β-胡蘿蔔素：來自胡蘿蔔等橙色蔬菜，常用於蛋黃的黃色。
- 角黃素：通常來自海藻，用於增加黃橙色調。
- 紅麴色素：來自紅麴米，提供紅色調，常用於肉製品。
這些天然色素通常穩定性較低及較高的成本，但由於其對健康的潛在益處和消費者對天然產品的偏好，所以在保健食品的市場上越來越受歡迎。
合成色素包括需認證色素和不需認證色素，由於其色彩鮮明、成本效益高以及穩定性好，被廣泛應用於食品和飼料中。以下是一些常見的合成色素：
- 食用紅色六號：廣泛用於飲料和糖果。
- 食用黃色四號：用於增強黃色調。
- 食用藍色一號：常見於糖果和飲料中增加藍色調。
合成色素的使用受到嚴格的法規限制，畜牧業者需要仔細遵守相關法規來保證食品的安全性。
色素的穩定性
色素和其他化合物並沒有區別，因為熱、光和氧氣對其穩定性是有害的。實際上，色素相當不穩定，因為它們強烈吸收光，且是高度不飽和的分子。然而，它們的穩定性存在很大差異。植物碳和焦糖是非常穩定的色素，耐熱、耐光、耐氧。胭脂紅酸和胭脂紅也是非常穩定的色素，但不如植物碳和焦糖穩定。相反地，薑黃會被光快速漂白，甜菜跟色素即使在溫和的加熱條件下也會變成褐色。即使是同一類的色素，也可以觀察到穩定性的巨大差異，例如:番茄紅素比β-胡蘿蔔素更不穩定。
法規與市場動態
美國食品藥物管理局（FDA）和歐盟（EU）都有嚴格的規定和標準(表1)，規定了哪些色素可以用於何種食品和飼料，以及使用的最大劑量。這些法規確保了食品的安全性和公眾的健康不受威脅。
經濟考量
選擇合適的色素不僅需要考慮法規和安全性，還需要評估成本效益。雖然天然色素的成本通常較高，但它們可能因應消費者對天然和健康產品的偏好而帶來更高的市場接受度和產品定價能力。反之，合成(等天然)色素則因其低成本和高穩定性而在大規模生產中更具經濟效益。
表1、歐盟和美國允許的天然和等天然著色劑
| 歐盟名稱 | E-number | 美國名稱 | U.S.CRF number |
|---|---|---|---|
| Curcumin(薑黃素) | E 100 | Turmeric | 73.600, 73.615 |
| Riboflavin(核黃素) | E 101 | Riboflavin | 73.450 |
| Cochineal, carminic acid, carmines(胭脂紅、胭脂紅酸) | E 120 | Cochineal, carminic acid, carmines | 73.100 |
| Chlorophyll(in)s(葉綠素(酸)) | E 140 | 不允許 | |
| Copper complexes of chlorophyll(in)s(葉綠素(酸)的銅複合物) | E 141 | Sodium copper chlorophyllin(葉綠素銅鈉) | 73.125 |
| Caramel(焦糖) | E 150 | Caramel | 73.85 |
| Vegetable carbon(植物碳) | E 153 | 不允許 | |
| Mixed carotenes(混合胡蘿蔔素) | E 160a(i) | Carrot oil | 73.300 |
| β-Carotene(β-胡蘿蔔素) | E 160a(ii) | β-Carotene | 73.95 |
| Annatto, bixin, norbixin(胭脂樹紅、胭脂素、去甲基化的脂胭素) | E 160b | Annatto extract | 73.30 |
| Paprika extract(辣椒粉萃取) | E 160c | Paprika | 73.340, 73.345 |
| Lycopene(番茄紅素) | E 160d | 不允許 | |
| β-Apo-8'-carotenal(β-Apo-8'-胡蘿蔔素) | E 160e | β-Apo-8'-carotenal | 73.90 |
| Ethyl ester of β-Apo-8'-carotenic acid(β-Apo-8'-胡蘿蔔酸乙酯) | E 160f | 不允許 | |
| Lutein(葉黃素) | E 161b | 不允許 | |
| Canthaxanthin(角黃素) | E 161g | Canthaxanthin | 73.75 |
| Beetroot red(甜菜根紅) | E 162 | Dehydrated beets(脫水甜菜) | 73.40 |
| Anthocyanins(花色苷) | E 163 | Grape color/skin extract | 73.169, 73.170 |
| 不允許 | Cottonseed flour(棉籽粉) | 73.140 | |
| * | Fruit juice(果汁) | 73.250 | |
| * | Vegetable juice(蔬菜汁) | 73.260 | |
| * | Saffron(番紅花) | 73.500 |
*允許的食物原料(不是添加劑)，且不需要E-number
結論
畜牧養殖業者在選擇適合的色素時，應詳細考慮色素的來源(劑型、穩定性、著色效率)、法規限制、市場需求和成本效益。此外，隨著技術進步和消費者偏好的變化，未來可能會出現更多創新的色素選擇，以適應更安全、更經濟的市場需求。