顏色在食物感覺中起重要的作用。明亮鮮艷的顏色會刺激食欲，增加人們對食品的喜好程度，并且也是一種視覺享受。據人們的一個基本經驗就是適合食用的特定食品應有其特定的顏色(Klaui和Bauernfeind,1981)。蛋黃就是一個確切的例子，當家禽飼喂情況較差或受到疾病影響時，蛋黃顏色就變差(Treat1963;Berg,1963;Berg等，1963)。因此消費者將金黃色的蛋黃與質量和健康聯系在一起是正確的。在一些國家進行的調查表明世界上大部分地區的消費者喜好深色蛋黃，而且蛋黃顏色被認為是蛋品質的一個非常重要的特征(Hernandez,1998;Kacpzak,1999;Bruni,1999)。因此，對蛋的生產者而言，關注的重點是如何確保其家禽群體最佳的營養和健康狀況，為市場提供有吸引力的蛋黃顏色，滿足消費者對質量的要求。
1 蛋黃顏色由類胡蘿卜素提供
在野生狀態下，家禽的蛋黃顏色以天然方式進行著色(Rodriguez等，1976；Royle等，1999)。其顏色源于類胡蘿卜素，類胡蘿卜素含有600多種色素，廣泛分布于自然界。雖然家禽不能合成類胡蘿卜素，但它們有從天然來源的飼料中吸收類胡蘿卜素的能力，并使它們在蛋黃中沉積下來。因此，蛋黃著色的歷史與動物王國一樣古老。除了其顏色特性外，類胡蘿卜素還被認為具有良好的確保動物健康生長與繁殖的生物學功能。在這方面，類胡蘿卜素保護組織不受到損害反應，一些類胡蘿卜素可作為維生素A的來源。因此類胡蘿卜素是家禽日糧中非常重要的天然原料。
傳統的庭院式雞群，可以自由采食玉米，自由接觸綠色草地，有足夠的草料，及顯著低的產蛋量，使得雞群有較為充分的類胡蘿卜素攝入，雞蛋呈現很強烈的橘黃色。
當前產蛋體系的目標是確保生產出的雞蛋符合所需的衛生和質量標準以滿足消費者的需要。但是現代蛋雞生產已經使得料蛋比顯著降低，從而每天吸收的類胡蘿卜素總量也可能隨之下降。另外，家禽飼料原料中的類胡蘿卜素的總量和可利用率上下起伏較為頻繁，所以不能排除缺乏類胡蘿卜素的可能存在。因此，在飼料中添加類胡蘿卜素已經成為家禽生產實踐中較為普遍的做法。這樣雞蛋生產者就能確信，他們所飼養的雞獲得了必需的足量類胡蘿卜素，以達到最佳及一致的蛋黃著色，而最佳及一致的蛋黃著色在家禽生產中實際上是健康和衛生的一種可靠的標志。
要獲得理想的顏色，飼料生產者需要將黃色和紅色類胡蘿卜素達到黃色飽和度，可通過添加紅色類胡蘿卜素變為更深的橘黃色。黃色和紅色類胡蘿卜素的結合是商品化蛋黃著色最經濟有效的方法。蛋黃著色(飽和相位及色彩相位)的原則與黃色類胡蘿卜素的著色效率已經得到了解決(Blanch,1999)。本文研究了紅色類胡蘿卜素的蛋黃著色效率。
2 用于蛋黃著色的紅色類胡蘿卜素
常用于蛋黃著色的紅色類胡蘿卜素主要有三種：角黃素、檸檬黃素、辣椒黃素/辣椒紅素。
角黃素(C40H52O2)廣泛分布于植物與動物王國中。它最初是作為一種主要的雞油菌著色因素被發現的，雞油菌是一種可以食用的蘑菇，其拉丁名稱為朱紅菌屬雞油菌(Chanterelluscinnabarinus)，角黃素的名稱即源于此(Haxo,1950)。隨后發現角黃素在細菌、藻類、寄生蟲、軟體動物、甲殼類、昆蟲、蜘蛛和高等植物(如洋芋塊莖)中含量較為豐富，從這些來源中進入食物鏈。角黃素存在于家禽可以食用的部分如雉雞的皮膚(Czezuga，1979)和野生鳥類的卵(Rodriguez等，1976；Royle等，1999)。數位研究人員調查了天然來源的角黃素(如Simpson等，1981；Gordon和Bauernfeind，1982；Nelis和DeLeenheer,1991;Gouveia等，1996a,b;Stradi等，1995，1996)。除了作為天然著色劑，角黃素也顯示出具有其他生物功能，與其功能有關的是作為強有力的抗氧化劑，并在家禽中具有維生素A源的活性(Mayner和Parker,1989;Schiedt,1998)。用來作為蛋著色劑的角黃素精確模仿了天然類似物的化學和物理特性。
檸檬黃素是一種類胡蘿卜素酮(C33H44O)。雖然有人認為它存在于柑橘雜交品種的果皮中(Yokoyama和White,1965)，但檸檬黃素的天然存在還不十分確定。有報道指出檸檬黃素可能是通過阿卜胡蘿卜醛和丙酮的醛酮濃縮構成的一種分解產物，在阿卜胡蘿卜醛從柑橘皮中分離期間反應很容易發生(Britton,1998)。
辣椒類作物的果實(紅辣椒、智利辣椒)是可以用于雞蛋著色的紅色色素的又一種來源。這些來源中有效成分是辣椒黃素(C40H56O3)和辣椒紅素(C40H56O4)。將辣椒果實干燥并磨制成粉，干的粉末可直接用于蛋的色素添加，但通常還進行進一步的加工處理，即將辣椒粉末進行溶劑萃取和蒸餾。這些化學加工處理的產物是一種油性樹脂提取物，它也能用來作為家禽色素或再進行進一步的加工。在這種情況下，油性樹脂色素被皂化并吸附于固體載體或以液體的形式存在。從辣椒果實中分離的色素產品(紅辣椒粉末、油性樹脂及皂化紅辣椒濃縮物)在類胡蘿卜素成分方面表現出較大的變異范圍。
具有挑戰性的工作是要知道哪一種紅色類胡蘿卜素類型能以最經濟有效、安全及可靠的方式滿足所要求的蛋黃顏色。
3 著色效率
紅色類胡蘿卜素的蛋黃著色效率按其吸收波長(類胡蘿卜素自身的色調)，以及按其有多少吸收的胡蘿卜素在蛋黃中沉積下來(沉積百分比％)來確定。環已烷中紅色類胡蘿卜素的波長在465nm至480nm之間，角黃素的值為最低。對人類的視力而言，角黃素呈現紅橙色，而其他在蛋著色中使用的紅色類胡蘿卜素(檸檬黃素、辣椒黃素和辣椒紅素)感覺為深紅色。但是任何一種著色劑在其商品化中被接受的關鍵因素是其在蛋黃中沉積的效率。在這一方面，角黃素的沉積率(按日糧采食量的百分比計算)大大高于檸檬黃素、辣椒黃素/辣椒紅素的沉積率。
Hoppe和Krennrich(1995)通過計算大量試驗數據并對日糧與蛋黃濃度進行回歸分析測定了角黃素和檸檬黃素的沉積率。在所有試驗中，按不同的類胡蘿卜素日糧濃度飼喂，最高為10mg/kg。角黃素在蛋黃中的沉積率為39％，而攝取的檸檬黃素僅有17％沉積到蛋黃中。
多位研究人員(Marusich等，1960；Wildfeuer等，1968；Bird,1996)測定了不同產品劑型(干粉、油性樹脂及粉末或液體濃縮物)的辣椒黃素/辣椒紅素在蛋黃中的沉積效率。在所有試驗中，沉積率均低于攝取類胡蘿卜素量的9％。在飼喂含皂化轉移辣椒黃素/辣椒紅素的紅辣椒提取物的試驗中確認了辣椒黃素和辣椒紅素的沉積率較低(Steinberg等，2000)。
因為目前用于蛋黃著色的紅色類胡蘿卜素色素(角黃素、檸檬黃素、辣椒黃素/辣椒紅素)在分子(波長)的色調和蛋黃沉積方面顯示出不同的特性，所以進行了幾個試驗以確定幾種紅色類胡蘿卜素著色劑之間的最準確的飼料替代率。即最近試驗的目標(Huyghebaert,未發表結果，1999)是建立角黃素與檸檬黃素的相對著色效率以及在檸檬黃素與角黃素混合時提高檸檬黃素的比例時蛋黃顏色的變異性。以對照日糧(含有適當量的黃色類胡蘿卜素以提高蛋黃飽和度)或對照日糧加紅色類胡蘿卜素飼喂依莎褐殼蛋雞3周。每個日糧處理由4個重復組成，每個重復12只產蛋雞。在試驗前，雞飼喂無類胡蘿卜素的日糧2周，以去除先前沉積的類胡蘿卜素。在3周試驗階段之后，用羅氏蛋黃比色扇(RYCF)和反射比色法(CIE－Hunterlab系統)測定蛋黃的顏色。結果表明角黃素和檸檬黃素之間的相對著色效率，按羅氏比色扇測量為1.5到1(表1)。也即需要添加1.5倍于角黃素水平的檸檬黃素才能達到相同的蛋黃顏色。另外，按紅色色度值也進一步確認了這個相對著色效率。不過，RYCF數據清楚地表明在日糧中增加添加檸檬黃素含量使得標準差及顏色變異隨之增加(表1)，這可能會導致消費者的抱怨。
在使用阿卜酯及萬壽菊黃色素作為基礎黃色素并進行不同的飼料加工過程中，角黃素對檸檬黃素的相對著色效率(1.5至1)及角黃素在顏色一致性方面的優勢在此前已有報道(Huyghebaert1993,Pfeiffer,1999)。
羅氏公司承擔了一項研究，評估角黃素和皂化轉移辣椒黃素/辣椒紅素的相對著色效率。所有的日糧處理有等同的黃色基礎活性，但含有不同水平的角黃素或辣椒黃素/辣椒紅素(0.5至8mg/kg)。在3周的飼喂期后用羅氏比色扇測量蛋黃顏色，計算日糧角黃素和辣椒黃素/辣椒紅素(x)與蛋黃顏色評分(y)之間的劑量反應方程式。提高紅色色素的日糧水平會提高RYCF評分。但是，角黃素處理組比辣椒黃素/辣椒紅素處理組有更強烈的蛋黃著色效果。按照合成的劑量反應方程，估計了幾種RYCF評分值(從10至15)的角黃素和辣椒黃素/辣椒紅素/必需日糧水平。通過按日糧角黃素水平劃分的日糧辣椒黃素/辣椒紅素水平來計算每種RYCF評分的相對著色效率(表2)。在所有例子中，角黃素對皂化辣椒黃素/辣椒紅素的相對著色效率比高于2.5。使我們更清楚的是試驗的紅辣椒制品中辣椒黃素/辣椒紅素的總量大約為總葉黃素的70％。因此，在本試驗條件下，角黃素對總辣椒葉黃素的相對著色效率比高于3.6比1(2.5/0.70=3.6)。也即要達到相同的蛋黃顏色，含有70％皂化辣椒黃素/辣椒紅素的辣椒葉黃素的添加量是角黃素的3.6倍。
一旦紅色類胡蘿卜素之間的相對效率建立起來后，千萬不能忘記類胡蘿卜素對光、氧、溫度和濕度很敏感。在這一點上，角黃素對飼料生產期間的加工和濃縮預混料及最終產品中長時間與其他成分接觸有較好的穩定性。這意味著角黃素對檸檬黃素、辣椒黃素/辣椒紅素的相對著色效率比上面報道過的還要高。因此，推薦在色素產品和飼料中均應定期檢查紅色類胡蘿卜素的含量。
總之，為了以最可靠的方法達到所需的雞蛋之間、蛋黃之間一致的顏色，在商品化紅色色素添加到飼料之前考慮其正確的功效和它們的穩定功能是非常必要的。
