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焦糖色素為深褐色的黑色液體或固體，有特殊的甜香氣和愉快的焦苦味。易溶于水，不溶于通常的有機溶劑及油脂。水溶液呈紅棕色，透明無混濁或沉淀。對光和熱穩定。具有膠體特性，有等電點。其pH依制造方法不同而異，通常在3~4.5。

焦糖色素作為一種著色劑，最重要的指標是色率強度（EBC單位），中國規定EBC與0.1%焦糖溶液（W/V）采用分光光度計在610nm的波長下通過1cm的比色皿所測定的光吸收值成正比，光吸收值（A）越大，色澤越深，EBC=（A× 20000）/0.076。焦糖色素的色率強度雖然重要，但它的色調也十分重要，色調指數是焦糖色素色調及其紅色度特征的重要量度。

電荷

焦糖色素具有膠體性質，均帶有小小的電荷，可以是正電荷，可以是負電荷，視生產方法及所用食品的pH而定。在選用時必須注意，否則將會對使用的效果有影響，如在可樂飲料中使用的耐酸性膠體色素要帶負電荷，等電點小于1.5，而在醬油、黃酒中就用帶正電荷的焦糖色素。從微生物學觀點來講，焦糖色素是很穩定的產品，因細菌不能在焦糖色素中生存，所以保質期規定為12 個月。