天然色素(Natural pigments)的开发与应用已成为食品业界科技工作者普遍关注的课题。人们试图从各种动植物资源中获取天然色素，同时探索其生理活性，来缓解并解决由合成色素所带来的各种问题。但是由于天然色素色泽不稳定，在其使用过程中容易受各种因素(如光照、温度、氧化、pH值、介质极性、金属离子、添加剂等)的影响而发生褪色、变色等方面的变化，而影响其着色效果，严重制约了天然色素代替人工合成色素的进程。 本工作从天然色素的分子结构入手，对其结构与行为的关系进行了系统的研究，揭示了天然色素的结构与褪色、变色行为的关系：探讨了影响其行为的主要因素及反应机制，提出了脂肪族色素与芳香族色素“二分法”的概念，发现脂肪族与芳香族两类天然色素的几点差异：①行为不同，脂肪族色素为变色，芳香族色素为褪色；②影响因素不同，光照、氧化、介质极性的增加是脂肪族色素褪色的主要原因，而pH改变、金属离子存在对芳香族色素稳定性影响最大；③褪色(变色)机理不同，脂肪族色素主要是光催化氧化、水解重排为主，而芳香族色素主要以pH改变结构重排或是与金属离子配位为主；④两类色素有诸多互补特性；⑤两类色素的生成热与稳定性成反比，并确定了预测天然色素稳定性的数学模型，在此基础上建立了改善部分天然色素(栀子黄色素、红花黄色素、葡萄皮色素等)稳定性的方法，将其用于一些低度有色配制酒的生产，取得了很好的效果，为天然食用色素进一步开发应用提供了理论依据。