吮吸凍結成冰的飲料為何會將色素和糖分等溶質先吸掉？

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結晶是物質分子最緊密堆積的一種形式。分子大小和形狀越接近，越容易在晶體表面被吸附成為晶體的一部分。晶體一般為固體（也有液晶等其他形式）
也就是說，晶體結晶的時候會排除雜質。我們提煉高純度矽片的時候就是用反覆結晶的辦法。
冰是水的晶體，在剩下的水中，雜質（色素和糖分）仍然保留在液體的部分

色素和糖在固相和液相中的溶解度不同。畫個簡單的二元相圖大概是這樣：

開始體系處在圖中1處，升高溫度後進入固液混合區，分成了液相和固相，成分分別用該溫度等溫線和液相線、固相線的交點表示（2和3）。

開始體系處在圖中1處，升高溫度後進入固液混合區，分成了液相和固相，成分分別用該溫度等溫線和液相線、固相線的交點表示（2和3）。
其中你洗到嘴裡的那部分就是3了。
然後過程繼續，1點左移，2、3兩點上移。
然後就把大部分雜質（糖和色素）吸到嘴裡去了。

ps：這個相圖右半邊不一定反應蔗糖-水的真是趨勢，不過看左半邊就夠了。

多說一句：利用這個結論可以很有效的提純，叫做區域熔煉。道理是一樣的，過程也很相似。
Zone melting
區域熔煉 - 化工紡織百科

謝邀，專業的說，結成冰的飲料就像一個含有第二相的結晶體，含有第二相就必定有晶界，按照熱力學原理，晶界的能量較高，而且雜質第二相聚集在晶界最穩定，但是又是最容易發生相變（融化）的地方，因此作為第二相的色素和糖就先被吸掉了。

糖類和色素在水中的溶解度隨溫度的下降而降低,當溶液達到飽和時則開始析出溶質.水結成冰時,由於存在空氣和析出的糖類、色素，致使冰塊疏鬆多孔,吮吸時糖類和色素在力的作用下可以在這些空隙中自由移動,因此出現問題中所述現象.

這個和溶解度有關吧，不同物質在相同溫度下，對溶劑的溶解度是有差異的。升溫或者降溫都會出現變化，侯氏制鹼法不就是這個原理么？用不著扯到晶體這麼高深去吧……必須要匿