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技术 · 农业食品系统 / 食品与替代蛋白

生物活性食用色素(E号)

美国淘汰合成色素的政策推动,正将发酵源与植物提取的天然色素从小众市场推向主流——Sensient正投资最高2.5亿美元扩大产能,发酵原创企业Chromologics与Michroma则在规模化生产旨在媲美合成色素性能的真菌色素。

风险: 低 食品配料 US · EU · IN 核实于 2026-07-06 · 5 来源 (0 独立来源)

1 · 带来什么

生物活性食用色素正以微生物发酵或先进植物提取生产的色素,替代合成染料 及稳定性较差的植物提取物,这些色素专门设计以在耐热性和pH稳定性方面媲 美合成染料——这历来是天然色素的薄弱环节。Chromologics于2025年11月募集 700万欧元,此后又募集800万美元,用于规模化生产Natu.Red——一种发酵红色 素,定位为替代虫源(胭脂虫红/洋红)及合成红色色素的稳定方案。Michroma 利用真菌发酵生产耐热、耐pH的天然色素,明确针对此前限制天然色素大规模 替代合成染料的成本、供应和性能障碍。这一推动力背后有明确的政策驱动: 美国的合成色素淘汰倡议(“MAHA”)正在加速需求,Sensient Technologies于 2026年4月20日宣布最高2.5亿美元的资本投资,以扩大天然色素产能,包括其 位于密苏里州圣路易斯的最大生产基地,增设新生产线以满足其所称因摆脱合 成染料而产生的空前需求。

生物活性食用色素的关键方向:

  1. 发酵源稳定色素(Fermentation-Derived Stable Pigments): 真菌或 微生物发酵生产红色、橙色等目标色调色素,设计为耐热/耐pH性能媲美合成 染料。
  2. 虫源色素替代(Insect-Derived Colorant Replacement): 发酵红色 素专门定位为替代胭脂虫红/洋红(虫源)红色色素以及合成色素。
  3. 植物基着色食品提取(Plant-Based Coloring-Foods Extraction): 浓 缩植物/果实提取物,无需发酵步骤即可配制出全谱天然色彩。
  4. 合成色素淘汰驱动的产能扩张(Synthetic-Dye-Phaseout Capacity Expansion): 老牌色素制造商为直接应对合成染料的监管/政策压力,投 资数亿美元扩大天然色素产能。

行业价值链#

[菌株/原料选择] ──> [发酵或提取] ──> [色素纯化] ──> [稳定性配方]
                                                    │
                                              (监管色素添加剂审查)
                                                    │
                                                    ▼
[食品/饮料着色] <─── [生产商销售] <──────────────────────┘

价值链层级#

层级描述关键输入/输出
菌株/原料选择选择产色素微生物菌株或植物/果实来源输入: 候选菌株/植物材料。输出: 生产用生物体/原料。
发酵或提取通过发酵生产色素或从植物材料中浓缩输入: 菌株/原料。输出: 粗制色素。
色素纯化将粗制色素纯化为食品级色素输入: 粗制色素。输出: 纯化色素。
稳定性配方配制色素以实现媲美合成染料性能的耐热/耐pH稳定性输入: 纯化色素。输出: 稳定、可应用的色素。
监管色素添加剂审查通过FDA或欧盟E号色素添加剂授权输入: 安全性档案。输出: 市场授权。
食品/饮料着色已获批准的色素用于配制食品或饮料产品输入: 已获批准色素。输出: 已着色成品。

该行业的跨领域技术:

  • 真菌发酵色素生产(Fungal Fermentation Pigment Production): 经改造的真菌菌株以工业规模生产目标色调色素。
  • 耐热/pH稳定性工程(Heat/pH Stability Engineering): 弥合天然色素相对合成染料历史性能差距的配方技术。
  • 着色食品植物提取(Coloring-Foods Plant Extraction): 浓缩天然植物/果实色素而不分离单一化学化合物,在某些市场中属于区别于纯化色素添加剂的独立监管类别。

2 · 替代什么 6 · 按行业匹配

D1E–以发酵和藻类食用色素替代偶氮染料(柠檬黄、日落黄)和二氧化钛
替代: 偶氮食用色素——柠檬黄(E102)、日落黄(E110)、偶氮玉红(E122)、胭脂红(E124)、诱惑红(E129);需要白色时使用的二氧化钛(E171)
FOOD
D1E2以天然抗氧化剂——生育酚、迷迭香提取物、抗坏血酸棕榈酸酯——替代 BHA 和 BHT
替代: 油脂、零食、谷物、肉和鱼制品中的合成酚类抗氧化剂 BHA(E320)和 BHT(E321);化妆品/药品包装中部分合成抗氧化剂用量
FOOD
D3E–以发酵法生产维生素(B2、B12、C 路线),替代多步化学合成
替代: 化学合成维生素——维生素 C 的莱氏法(六步化学反应加一步发酵)、化学法 B2(已淘汰)、化学法 B12(实际上不可行,需60多步);有发酵路线时的合成维生素 D/烟酸
FOOD
D3E–奶酪生产以发酵法凝乳酶替代小牛皱胃酶
替代: 天然小牛皱胃酶(取自肉用犊牛皱胃的提取物);部分因苦味问题而使用的微生物/霉菌凝乳剂
FOOD
D1E–以焙烤用酶(真菌淀粉酶、麦芽糖淀粉酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶)加抗坏血酸替代溴酸钾和偶氮甲酰胺作面粉处理剂
替代: 用作氧化型面粉改良剂/面团调理剂的溴酸钾(KBrO₃)和偶氮甲酰胺(ADA);面包中部分化学乳化剂用量(DATEM、SSL)
FOOD
D1E3以发酵和植物源甜味剂替代阿斯巴甜、糖精和三氯蔗糖
替代: 饮料和乳品中的人工高倍甜味剂——阿斯巴甜(2023年起列为 IARC 2B 类)、糖精、三氯蔗糖、安赛蜜;部分糖需求(按 FI 系列的热量逻辑)
FOOD

3 · 如何实施 6 步

  1. 1
    菌株/原料选择菌株与细胞系原料与材料
    为目标色调选择产色素真菌/微生物菌株或植物/果实来源。
    谁能完成这一步 自动匹配
    ✓ FSSC 22000 ✓ ISO 22000
    “It specializes in synthetic biology, focusing on the research, development, and industrialization of microbial biomass proteins and recombinant milk proteins.”
    工业规模
    “OnDemandBio is a South Korean deep-tech startup specializing in precision fermentation and synthetic biology to produce high-value biomaterials for the food, healthcare, and …”
    工业规模
    “Recent updates highlight public communications on ethanol myths and the broader role of bio-based feedstocks in India.”
    ✓ BRCGS ✓ HACCP ✓ ISO 22000 228,000 tons
    “[Alcoholic Beverages & Biofuels ]MS90: High-Performance Molasses Yeast for Faster, Tolerant, High-Yield Ethanol Fermentation [”
  2. 2
    发酵或提取发酵与培养提取
    通过发酵生产色素,或从植物/果实原料中浓缩获得。
    谁能完成这一步 自动匹配
    ✓ FSSC 22000 ✓ ISO 22000 500 m3
    “Technology: microbial fermentation with ~500 m3 fermentation capacity; 15+ patents; developed/upscaled probiotic production technologies.”
    ✓ FSSC 22000 ✓ ISO 22000
    “With expertise in both biomass fermentation and precision fermentation, Changing Bio produces tasteful and versatile non-GMO mycoproteins, as well as a series of dairy proteins, …”
    Cell AgriTech 马来西亚
    5,000 L 工业规模
    “We design and fabricate our own stainless-steel bioreactors, automation systems, and harvesting modules, which lower CAPEX and OPEX by more than 80% compared to pharma-grade …”
    ✓ BRCGS ✓ HACCP ✓ ISO 22000 228,000 tons
    “[Angel Yeast’s 8,500-Ton Specialty Yeast Facility Comes Online, Powering a New Engine for Global Biomanufacturing - Company - Angelyeast”
  3. 3
    纯化与稳定性配方纯化与下游配方与复配
    粗制色素经纯化并配制,以承受食品/饮料加工的温度和pH条件。
    谁能完成这一步 自动匹配
    ✓ FSSC 22000 ✓ ISO 22000 500 m3
    “Development of robust, scalable fermentation and downstream processing (production and recovery/yield optimization).”
    ✓ FSSC 22000 ✓ ISO 22000
    “Ice Cream Premix Powder”
    ✓ FSSC 22000 ✓ ISO 22000 7,500 MT/ 工业规模
    “Recent expansions and new facilities across процесses: MEG production growth (up to 200,000 MTPA), EO purification, ethoxylate, sulphation, formulation plants, and …”
  4. 4
    监管色素审查注册与认证
    色素在销售前须通过FDA色素添加剂审查或欧盟E号授权。
    俄罗斯/欧亚经济联盟注册: FOOD — 俄罗斯联邦消费者权益保护和公益监督局 / 欧亚经济联盟
  5. 5
    生产商销售合同生产(CMO/CDMO)
    已获批准的天然色素销售给食品与饮料生产商,替代合成染料或早期稳定性较 差的天然提取物。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Cell AgriTech 马来西亚
    5,000 L 工业规模
    “At Cell AgriTech, we position ourselves as Asia’s first dedicated CDMO for cultivated meat and plant cell culture.”
    CellMEAT 韩国
    ✓ FSSC 22000 200 tons/year 工业规模
    “CMO [”
    工业规模
    “Songdo CDMO Competition Begins - The Asia Business Daily — Lotte Biologics (not Lotte Chemical) is advancing its Songdo Plant 1 to GMP-Ready by November to enter Korea’s …”
    Esco Aster 新加坡
    ✓ FSSC 22000 ✓ ISO 22000 5,000 L 工业规模
    “Esco Aster (Singapore) is a cGMP contract research, development and manufacturing organization (CRDMO/CDMO) and bioinnovation venture accelerator that helps clients and …”
  6. 6
    食品/饮料上市
    已着色成品上市;2026年的产能投资(如Sensient的2.5亿美元扩张)表明随 着合成色素淘汰政策生效,需求正在快速扩大。

4 · 谁来交付

匹配的供应商 (自动匹配)

Phytolon以色列生产商运营中
Pili法国生产商运营中
TurtleTree新加坡生产商运营中
Fermbox Bio印度生产商运营中
Accsys Technologies荷兰生产商运营中

服务与供货目录 1 · 付费服务

合同生产(CMO/CDMO/委托加工)

领先企业与机构(摘自简报)

公司/机构国家关键产品/平台技术特点2026年状态
Chromologics🇩🇰 丹麦发酵红色素Natu.Red基于发酵;2025-2026年募集700万欧元+800万美元增长
Michroma🇺🇸 美国真菌发酵天然色素耐热/耐pH色素增长
Sensient Technologies🇺🇸 美国天然色素生产2026年2.5亿美元产能扩张商业化
GNT Group🇳🇱 荷兰EXBERRY着色食品植物基提取,全色谱商业化
Symega🇮🇳 印度天然食用色素植物/草本基色素组合商业化

5 · 法规与市场准入

进入俄罗斯/欧亚经济联盟: FOOD · 俄罗斯联邦消费者权益保护和公益监督局 / 欧亚经济联盟
符合性声明;新型或特殊配料须办理国家注册证书(SGR),30个日历日内(另需检测)
仅供参考,非法律意见——请针对您的产品确认流程。 (2026-10-06)
美国

美国是发酵色素原创企业活动以及由合成色素淘汰政策直接驱动的老牌企业产 能扩张的中心。

合成色素淘汰政策、真菌发酵色素、老牌企业产能投资#

  • Michroma: 通过真菌发酵生产耐热、耐pH的天然色素,明确针对此前限 制天然色素采用的成本、供应和性能障碍,被形容为正搭上美国合成色素淘 汰政策的"MAHA浪潮"。
  • Sensient Technologies: 于2026年4月20日宣布最高2.5亿美元的投资, 以扩大天然色素产能,包括其位于密苏里州圣路易斯的最大生产基地,称美 国摆脱合成染料带来了空前需求。

欧盟

丹麦与荷兰支撑着该地区的相关活动,涵盖一家发酵色素原创企业与领先的植 物基着色食品供应商。

发酵红色素规模化、EXBERRY着色食品组合、虫源色素替代#

  • Chromologics: 一家丹麦生物技术企业,开发基于发酵的天然色素, 于2025年11月募集700万欧元(Novo Holdings、EIFO等),随后又募集800万 美元用于规模化生产Natu.Red——一种针对虫源及合成色素的发酵红色素。
  • GNT Group: 供应EXBERRY植物基着色食品系列,不断拓展新色调(如低 剂量鲜艳粉色)及新应用形态,如功能性水果软糖。

中国

本轮调研未能确认存在中国本土发酵型天然色素原创企业,尽管中国行业研究 明确指出了该行业的转变;本节保持在政策层面的描述。

行业研究对"天然色彩"转型的定位、无确认的旗舰原创企业、市场增长预测#

  • 明确的行业转型定位: 中国市场研究报道明确将该行业的转变定位为 “从化学调色盘到天然健康色”,反映出显著的预期需求增长。
  • 无确认的旗舰原创企业: 本轮调研未能通过实时信息源确认存在与美欧 领军企业同等规模、运营发酵型天然食用色素平台的中国企业。
  • 价值链转变定位: 同一研究报道将食用色素行业的转变定位为"从价格 竞争到技术解决方案",与全球领军企业所见的性能工程重心相一致。

6 · 资金:招标与资助

资助提升分析能力,促进农业部门可持续竞争力
European Commission · 欧盟
2027年5月11日
207 天
资助提高欧洲农民应对风险和危机的能力,增强其韧性
European Commission · 欧盟
2027年5月11日
207 天
资助提高监测和减少农业空气污染的能力
European Commission · 欧盟
2027年9月22日
341 天
资助通过维修和翻新延长产品生命周期的能力建设
European Commission · 欧盟
2027年9月22日
341 天
资助非赠地农学院能力建设资助计划
National Institute of Food and Agriculture · 美国
2026年11月10日
25 天

7 · 技术栈与创新

该技术栈弥合了天然色素相对合成染料的历史性能差距。

  1. 面向目标色调色素的真菌发酵(Fungal Fermentation for Target-Hue Pigments):
    • 经改造的真菌菌株专门发酵以工业规模生产目标色调(如红色)的稳定色 素。
    • 案例:Michroma的真菌发酵平台正是为解决此前限制天然色素发展的成 本、供应和性能问题而构建。
  2. 耐热/pH稳定性配方(Heat/pH Stability Formulation):
    • 天然色素经配方设计以承受先前会降解植物提取色素的加工温度和pH范围。
    • 案例:Chromologics将Natu.Red明确定位为虫源及合成红色色素的稳定替 代品。
  3. 低剂量鲜艳色调工程(Low-Dosage Vibrant Shade Engineering):
    • 植物提取平台经工程设计,以更低使用量实现鲜艳色彩,相较早期天然提 取物提升了使用成本效益。
    • 案例:GNT的EXBERRY粉色新品明确围绕以低剂量实现鲜艳色调而定位。

来源 5 · 0 独立来源 · 5 生产商网站

生产商自有网站 5

  1. Chromologics 生产商 核实于 2025-12-05 · 未保存链接
  2. Michroma 生产商 核实于 2026-05-13 · 未保存链接
  3. Sensient technologies 生产商 核实于 2026-06-23 · 未保存链接
  4. Gnt group 生产商 核实于 2026-05-24 · 未保存链接
  5. Symega 生产商 核实于 2025-07-27 · 未保存链接