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食品化學變化中，產生顏色變化的原因大致有酶促褐變、美拉德反應、焦糖化反應等。焦糖化反應出現顏色需要需要溫度超過120℃以上，而蒸制及復蒸饅頭時達到的溫度均在110℃以下，故焦糖化的作用而使饅頭變色不成立。變色部位為非均勻性，形狀無規律，且未暴露于空氣表皮均未出現色斑或斑點，由此推測不可能為添加劑過量所致。出現色斑是饅頭貯存了一段時間，通常包裝的或蓋棉被的饅頭更容易產生色斑，說明產生色斑需要一定的水分，這與微生物發酵條件相吻合。經試驗研究發現，色斑或斑點出有大量的球狀細菌存在，因此其產生原因可以確定為饅頭表面被微生物感染，細菌分泌的酶促進了在高溫下的一些化學反應，從而導致出現色斑。
然而，微生物是從何處污染而來？如果是饅頭加工過程污染所致，饅頭的內外都應產生色斑，而且蒸制過程的高溫也能夠使微生物死亡。所以，污染應該是在冷卻過程、包裝過程或貯存過程中發生的。出現色斑的饅頭一般是在衛生條件比較差的環境里冷卻或貯存饅頭的，而且空氣濕度較大，甚至有冷凝水滴下。一般加工場反應，冬天出現的概率大于夏天，這是因為冬天氣溫較低，饅頭冷卻間的相對溫度大于夏天（冬季氣霧較多）的原因。
目前，對復熱時產生色斑的化學反應以及涉及到的化學成分仍有待深入研究，還無法確定與面粉中的何種物質或添加劑有關。
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