十八世纪出现的合成色素，由于具有色泽鲜艳、色调多、性质稳定、着色力强、坚牢度大、调色易、使用方便、成本低等特点，得到了广泛的应用。然而近二十年来，国内外陆续发现合成色素有致癌致畸等严重毒副作用，很多品种相继被禁止使用，允许使用的品种、用量及使用范围都受到了严格的限制，在一些经济发达国家已立法规定禁止使用合成色素。安全性高的天然色素备受推崇，需求量呈不断增长的态势。
一、天然食用色素产品的消费市场
二、天然食用色素的研究与开发动向

一、天然食用色素产品的消费市场
1.国际市场
　　国际上天然色素从70年代开始替代广泛使用的合成色素，国际食品添加剂法典委员会一致赞同严格限制合成色素的使用，倡导大力开发天然色素。在欧美日等发达国家和地区，天然色素已成为主要食品着色剂，食品覆盖面达60％以上，挪威、丹麦则已宣布完全禁止使用合成色素。目前美国天然色素的年销售额已超过2亿美元，日本天然食用色素的市场份额达200多亿日元。
　　在国际市场上欧共体和美国对天然食用色素许可使用的品种有较严格的规定。日本对天然食用色素品种无严格限制。目前，天然食用色素主要应用于食品、日化、医药、饲料等领域。在食品方面主要用于饮料、冷饮、果酒、果冻、蜜饯、糕点、罐头、糖果、膨化食品、肉制品、调料等；在日化方面主要用于洗涤剂、牙膏、洗涤液、护肤品、防晒油、化妆品等；在医药方面主要用于药品着色剂、保健药、临床治疗用药等。目前全世界允许使用的天然食用色素已达50多种，年需求量约10000吨。天然食用色素消费量最大的国家是日本和美国，日本每年消费量是5000多吨，美国每年消费量是4000多吨。
　　在天然色素的开发与应用方面，日本居于世界前列，早在1975年天然色素的使用量就已超过合成色素。目前日本的天然色素市场已超过200亿日元的规模，而合成色素仅占市场的十分之一，约20亿日元。至1995年5月，日本批准使用的天然色素已达97种。日本市场上年需求量在200吨以上的是焦糖色素（400日元/kg）、胭脂树橙色素（1800日元/kg）、红曲色素（2300日元/kg）、栀子黄色素（4500日元/kg）、辣椒红色素（900日元/kg）和姜黄色素（2500日元/kg）等6种天然色素产品，其中焦糖色素的需求量最大，每年消费量达2000吨，约占天然色素消费总量的40％。

2.国内市场
　　我国80年代初期开始有天然食用色素生产，但规模小、品种少、大多为粗制品。1981年，我国列入食品添加剂卫生标准的天然食用色素仅有9种。进入90年代年后我国的天然食用色素生产发展迅速，目前列入食品添加剂卫生标准的品种增至49种，而批准使用的合成食用色素已减少为9种。近年来，我国研究开发的食用天然色素已有近60个品种，全国100多个厂家年产天然食用色素1400多吨，而合成食用色素的年产量为1500吨，仍占食用色素产量的52％，与发达国家相比还有较大的差距。
　　我国天然食用色素产品中次焦糖色素的产量最大，年产量约占天然食用色素的86％，主要用于国内酿造行业和饮料工业。其次是红曲红、高梁红、栀子黄、萝卜红、叶绿素铜钠盐、β－胡萝卜素、可可壳色、姜黄等，主要用于配制酒、糖果、熟肉制品、果冻、冰淇淋、人造蟹肉等食品。由于天然食用色素的价格还较高和受目前生活水平所限，其在国内食品制造业中的应用量还较少。随着我国人民生活水平的进一步提高，回归大自然、食用全天然原料的产品必将成为今后食品消费的主流，国内食品制造业对天然食用色素的需求将不断增长，同时也将开辟天然色素在医药、日化等方面更广阔的应用领域。

二、天然食用色素的研究与开发动向
　　天然食用色素的研究与开发涉及的学科面较广，其科研、生产和应用主要涉及生物学、化学、生物工程、化学工程、食品工程、药学等学科领域。天然食用色素产品的开发，需要上述各学科的相互渗透、协同攻关。围绕天然食用色素的开发与应用，各国科技工作者开展了多方面的研究工作。

1.生物学研究
（1）资源研究：调查含有色素的生物资源品种、分布和蕴藏量。筛选资源丰富、易于发展、色素含量高、色调齐全、性能优良、成本低的天然色素资源。
（2）育种：选育优良的植物、微生物品种、可获得抗逆性强、高产、色素含量高、杂质低的品种。
（3）引种栽培：研究规模化生产天然色素植物原料所需的良种快速繁育、栽培、病虫害防治等技术。提高产量和色素含量，降低生产成本，满足天然色素生产对原料的需求。
（4）天然色素的生物合成机制、代谢控制的研究；开展这方面的研究将更进一步地掌握天然色素的形成规律，应用于定向生物合成，已达到提高产量的目的。这对于用生物技术生产天然色素具有重要意义。
（5）细胞和组织培养研究：用细胞和组织培养的生物工程方法获取植物色素，不受地区、气候、季节、病虫害等因素的影响，易调控、周期短、占地小、成本低，有利于大量生产所需要的色素。此外，通过组织培养，可以快速繁殖良种种苗。
（6）毒性、药理和药效研究：天然食用色素与人的身体健康密切相关。按照食品卫生有关法规，食用天然色素新资源需经毒理学试验确认其安全性。此外，天然色素资源大多为传统治疗药物，色素的药理、药效、临床研究有助于了解色素的保健和治疗功效，为扩大天然色素的应用范围，开辟前景广阔的医药应用市场提供依据。

2.化学方面的研究
（1）化学成分研究：为天然食用色素的寻找、分类、提取、应用提供依据。化学成分研究的关键在于色素的分离、纯化和鉴定、近年来，化学分离、纯化新技术的应用，使复杂天然色素的组分分离和纯化取得了突破性进展，如液滴逆流色谱法、大网格树脂吸附色谱法、凝胶色谱法、高效液相色谱法的应用。在化学结构鉴定方面，应用高磁场核磁共振等先进仪器设备和新的色谱技术，使天然色素化学结构的探测与研究取得了飞跃性进展。
（2）理化性质研究：为天然食用色素的提取、精制、生产、贮藏、检测、应用提供依据。色素的理化性质涉及色素的形成、变化、反应动力学、色素与其他物质的相互作用。光、热、金属离子、微生物、食品其质对色素的影响、光谱特性等内容。近年来，国外用先进手段研究了色素的稳定、增色、变色、消色的机制，从分子水平揭示了色素的理化性质，是一个值得注意的研究方向。
（3）天然色素的改性：通过改造天然色素的结构，已获得新的色调或改善色素的稳定性、溶解性、着色力，对色素产品的开发有很大的应用价值。
（4）天然食用色素的检测：天然色素的定性、定量检测，是测定色素理化性质的基础，也是食品卫生检测的基础。定性检测一般由色谱、光谱、化学反应特征来确认；定量检测一般由此色法测定，需要选择适当的比色条件。食品中使用的色素检测是食品卫生监督的一项重要内容。

3.工艺和工程技术方面的研究
　　研究天然色素的生成、提取、精制、浓缩、干燥等过程的工艺选择、参数优化、设备设计及制造，已提高生产能力和效率，提高工艺稳定性，降低能耗和成本，实现生产过程的连续化、自动化和清洁化。
　　天然色素的生产用原料是多种多样的，其生产工艺要根据原料的性质、色素的理化特点来进行设计。目前天然色素的生产有多种工艺技术可供选择，如直接粉碎法、溶剂浸提法、酶反应法、超临界CO2萃取法、微波萃取法等。由于近年发展起来的超临界CO2萃取技术具备一些其他生产工艺无法比拟的优点，已成为各国天然色素生产工艺应用的热点。
　　超临界CO2萃取技术是食品工业新兴的一项萃取和分离技术。它利用超临界CO2作萃取剂，从液体或固体物料中萃取、分离和纯化有效成分。与传统的化学溶剂提取法相比，其优点是无化学溶剂消耗和残留、无污染、避免了萃取物在高温下的热劣化、保护生理活性物质的活性，工艺简单，能耗低，萃取剂无毒，易回收。缺点是设备投资较大。目前国内外已有许多厂家使用该工艺生产天然食用色素产品。
4.应用研究
　　研究天然食用色素的适用范围、使用方式、复方应用、调色及着色效果，为天然色素的推广应用提供依据。天然色素的系列化、配套化、分类应用指导，使天然色素的应用更加科学和方便。天然色素直接作为保健品和药品的应用具有广阔的市场前景。