颜色在食物感觉中起重要的作用。明亮鲜艳的颜色会刺激食欲，增加人们对食品的喜好程度，并且也是一种视觉享受。据人们的一个基本经验就是适合食用的特定食品应有其特定的颜色(Klaui和Bauernfeind,1981)。蛋黄就是一个确切的例子，当家禽饲喂情况较差或受到疾病影响时，蛋黄颜色就变差(Treat1963;Berg,1963;Berg等，1963)。因此消费者将金黄色的蛋黄与质量和健康联系在一起是正确的。在一些国家进行的调查表明世界上大部分地区的消费者喜好深色蛋黄，而且蛋黄颜色被认为是蛋品质的一个非常重要的特征(Hernandez,1998;Kacpzak,1999;Bruni,1999)。因此，对蛋的生产者而言，关注的重点是如何确保其家禽群体最佳的营养和健康状况，为市场提供有吸引力的蛋黄颜色，满足消费者对质量的要求。
1 蛋黄颜色由类胡萝卜素提供
在野生状态下，家禽的蛋黄颜色以天然方式进行着色(Rodriguez等，1976；Royle等，1999)。其颜色源于类胡萝卜素，类胡萝卜素含有600多种色素，广泛分布于自然界。虽然家禽不能合成类胡萝卜素，但它们有从天然来源的饲料中吸收类胡萝卜素的能力，并使它们在蛋黄中沉积下来。因此，蛋黄着色的历史与动物王国一样古老。除了其颜色特性外，类胡萝卜素还被认为具有良好的确保动物健康生长与繁殖的生物学功能。在这方面，类胡萝卜素保护组织不受到损害反应，一些类胡萝卜素可作为维生素A的来源。因此类胡萝卜素是家禽日粮中非常重要的天然原料。
传统的庭院式鸡群，可以自由采食玉米，自由接触绿色草地，有足够的草料，及显著低的产蛋量，使得鸡群有较为充分的类胡萝卜素摄入，鸡蛋呈现很强烈的橘黄色。
当前产蛋体系的目标是确保生产出的鸡蛋符合所需的卫生和质量标准以满足消费者的需要。但是现代蛋鸡生产已经使得料蛋比显著降低，从而每天吸收的类胡萝卜素总量也可能随之下降。另外，家禽饲料原料中的类胡萝卜素的总量和可利用率上下起伏较为频繁，所以不能排除缺乏类胡萝卜素的可能存在。因此，在饲料中添加类胡萝卜素已经成为家禽生产实践中较为普遍的做法。这样鸡蛋生产者就能确信，他们所饲养的鸡获得了必需的足量类胡萝卜素，以达到最佳及一致的蛋黄着色，而最佳及一致的蛋黄着色在家禽生产中实际上是健康和卫生的一种可靠的标志。
要获得理想的颜色，饲料生产者需要将黄色和红色类胡萝卜素达到黄色饱和度，可通过添加红色类胡萝卜素变为更深的橘黄色。黄色和红色类胡萝卜素的结合是商品化蛋黄着色最经济有效的方法。蛋黄着色(饱和相位及色彩相位)的原则与黄色类胡萝卜素的着色效率已经得到了解决(Blanch,1999)。本文研究了红色类胡萝卜素的蛋黄着色效率。
2 用于蛋黄着色的红色类胡萝卜素
常用于蛋黄着色的红色类胡萝卜素主要有三种：角黄素、柠檬黄素、辣椒黄素/辣椒红素。
角黄素(C40H52O2)广泛分布于植物与动物王国中。它最初是作为一种主要的鸡油菌着色因素被发现的，鸡油菌是一种可以食用的蘑菇，其拉丁名称为朱红菌属鸡油菌(Chanterelluscinnabarinus)，角黄素的名称即源于此(Haxo,1950)。随后发现角黄素在细菌、藻类、寄生虫、软体动物、甲壳类、昆虫、蜘蛛和高等植物(如洋芋块茎)中含量较为丰富，从这些来源中进入食物链。角黄素存在于家禽可以食用的部分如雉鸡的皮肤(Czezuga，1979)和野生鸟类的卵(Rodriguez等，1976；Royle等，1999)。数位研究人员调查了天然来源的角黄素(如Simpson等，1981；Gordon和Bauernfeind，1982；Nelis和DeLeenheer,1991;Gouveia等，1996a,b;Stradi等，1995，1996)。除了作为天然着色剂，角黄素也显示出具有其他生物功能，与其功能有关的是作为强有力的抗氧化剂，并在家禽中具有维生素A源的活性(Mayner和Parker,1989;Schiedt,1998)。用来作为蛋着色剂的角黄素精确模仿了天然类似物的化学和物理特性。
柠檬黄素是一种类胡萝卜素酮(C33H44O)。虽然有人认为它存在于柑橘杂交品种的果皮中(Yokoyama和White,1965)，但柠檬黄素的天然存在还不十分确定。有报道指出柠檬黄素可能是通过阿卜胡萝卜醛和丙酮的醛酮浓缩构成的一种分解产物，在阿卜胡萝卜醛从柑橘皮中分离期间反应很容易发生(Britton,1998)。
辣椒类作物的果实(红辣椒、智利辣椒)是可以用于鸡蛋着色的红色色素的又一种来源。这些来源中有效成分是辣椒黄素(C40H56O3)和辣椒红素(C40H56O4)。将辣椒果实干燥并磨制成粉，干的粉末可直接用于蛋的色素添加，但通常还进行进一步的加工处理，即将辣椒粉末进行溶剂萃取和蒸馏。这些化学加工处理的产物是一种油性树脂提取物，它也能用来作为家禽色素或再进行进一步的加工。在这种情况下，油性树脂色素被皂化并吸附于固体载体或以液体的形式存在。从辣椒果实中分离的色素产品(红辣椒粉末、油性树脂及皂化红辣椒浓缩物)在类胡萝卜素成分方面表现出较大的变异范围。
具有挑战性的工作是要知道哪一种红色类胡萝卜素类型能以最经济有效、安全及可靠的方式满足所要求的蛋黄颜色。
3 着色效率
红色类胡萝卜素的蛋黄着色效率按其吸收波长(类胡萝卜素自身的色调)，以及按其有多少吸收的胡萝卜素在蛋黄中沉积下来(沉积百分比％)来确定。环已烷中红色类胡萝卜素的波长在465nm至480nm之间，角黄素的值为最低。对人类的视力而言，角黄素呈现红橙色，而其他在蛋着色中使用的红色类胡萝卜素(柠檬黄素、辣椒黄素和辣椒红素)感觉为深红色。但是任何一种着色剂在其商品化中被接受的关键因素是其在蛋黄中沉积的效率。在这一方面，角黄素的沉积率(按日粮采食量的百分比计算)大大高于柠檬黄素、辣椒黄素/辣椒红素的沉积率。
Hoppe和Krennrich(1995)通过计算大量试验数据并对日粮与蛋黄浓度进行回归分析测定了角黄素和柠檬黄素的沉积率。在所有试验中，按不同的类胡萝卜素日粮浓度饲喂，最高为10mg/kg。角黄素在蛋黄中的沉积率为39％，而摄取的柠檬黄素仅有17％沉积到蛋黄中。
多位研究人员(Marusich等，1960；Wildfeuer等，1968；Bird,1996)测定了不同产品剂型(干粉、油性树脂及粉末或液体浓缩物)的辣椒黄素/辣椒红素在蛋黄中的沉积效率。在所有试验中，沉积率均低于摄取类胡萝卜素量的9％。在饲喂含皂化转移辣椒黄素/辣椒红素的红辣椒提取物的试验中确认了辣椒黄素和辣椒红素的沉积率较低(Steinberg等，2000)。
因为目前用于蛋黄着色的红色类胡萝卜素色素(角黄素、柠檬黄素、辣椒黄素/辣椒红素)在分子(波长)的色调和蛋黄沉积方面显示出不同的特性，所以进行了几个试验以确定几种红色类胡萝卜素着色剂之间的最准确的饲料替代率。即最近试验的目标(Huyghebaert,未发表结果，1999)是建立角黄素与柠檬黄素的相对着色效率以及在柠檬黄素与角黄素混合时提高柠檬黄素的比例时蛋黄颜色的变异性。以对照日粮(含有适当量的黄色类胡萝卜素以提高蛋黄饱和度)或对照日粮加红色类胡萝卜素饲喂依莎褐壳蛋鸡3周。每个日粮处理由4个重复组成，每个重复12只产蛋鸡。在试验前，鸡饲喂无类胡萝卜素的日粮2周，以去除先前沉积的类胡萝卜素。在3周试验阶段之后，用罗氏蛋黄比色扇(RYCF)和反射比色法(CIE－Hunterlab系统)测定蛋黄的颜色。结果表明角黄素和柠檬黄素之间的相对着色效率，按罗氏比色扇测量为1.5到1(表1)。也即需要添加1.5倍于角黄素水平的柠檬黄素才能达到相同的蛋黄颜色。另外，按红色色度值也进一步确认了这个相对着色效率。不过，RYCF数据清楚地表明在日粮中增加添加柠檬黄素含量使得标准差及颜色变异随之增加(表1)，这可能会导致消费者的抱怨。
在使用阿卜酯及万寿菊黄色素作为基础黄色素并进行不同的饲料加工过程中，角黄素对柠檬黄素的相对着色效率(1.5至1)及角黄素在颜色一致性方面的优势在此前已有报道(Huyghebaert1993,Pfeiffer,1999)。
罗氏公司承担了一项研究，评估角黄素和皂化转移辣椒黄素/辣椒红素的相对着色效率。所有的日粮处理有等同的黄色基础活性，但含有不同水平的角黄素或辣椒黄素/辣椒红素(0.5至8mg/kg)。在3周的饲喂期后用罗氏比色扇测量蛋黄颜色，计算日粮角黄素和辣椒黄素/辣椒红素(x)与蛋黄颜色评分(y)之间的剂量反应方程式。提高红色色素的日粮水平会提高RYCF评分。但是，角黄素处理组比辣椒黄素/辣椒红素处理组有更强烈的蛋黄着色效果。按照合成的剂量反应方程，估计了几种RYCF评分值(从10至15)的角黄素和辣椒黄素/辣椒红素/必需日粮水平。通过按日粮角黄素水平划分的日粮辣椒黄素/辣椒红素水平来计算每种RYCF评分的相对着色效率(表2)。在所有例子中，角黄素对皂化辣椒黄素/辣椒红素的相对着色效率比高于2.5。使我们更清楚的是试验的红辣椒制品中辣椒黄素/辣椒红素的总量大约为总叶黄素的70％。因此，在本试验条件下，角黄素对总辣椒叶黄素的相对着色效率比高于3.6比1(2.5/0.70=3.6)。也即要达到相同的蛋黄颜色，含有70％皂化辣椒黄素/辣椒红素的辣椒叶黄素的添加量是角黄素的3.6倍。
一旦红色类胡萝卜素之间的相对效率建立起来后，千万不能忘记类胡萝卜素对光、氧、温度和湿度很敏感。在这一点上，角黄素对饲料生产期间的加工和浓缩预混料及最终产品中长时间与其他成分接触有较好的稳定性。这意味着角黄素对柠檬黄素、辣椒黄素/辣椒红素的相对着色效率比上面报道过的还要高。因此，推荐在色素产品和饲料中均应定期检查红色类胡萝卜素的含量。
总之，为了以最可靠的方法达到所需的鸡蛋之间、蛋黄之间一致的颜色，在商品化红色色素添加到饲料之前考虑其正确的功效和它们的稳定功能是非常必要的。
