Los carotenoides y las xantofilas (E-161) son un amplio grupo de pigmentos vegetales y animales, del que forman parte más de 450 substancias diferentes, descubriéndose otras nuevas con cierta frecuencia.
Se ha calculado que la naturaleza fabrica cada año alrededor de 100 millones de toneladas, distribuidas especialmente en las algas y en las partes verdes de los vegetales superiores.
Alrededor del 10% de los diferentes carotenoides conocidos tiene actividad como vitamina A en mayor o menor extensión.
Alrededor del 10% de los diferentes carotenoides conocidos tiene mayor o menor actividad como vitamina A.
Los carotenoides utilizados en la fabricación de alimentos se pueden obtener extrayéndolos de los vegetales que los contienen (el aceite de palma, por ejemplo, contiene un 0,1%, que puede recuperarse en el refinado) o, en el caso del betacaroteno, beta-apo-8'-carotenal y ester etílico al ácido beta-apo- 8'-carotenoico, por síntesis química.
Los dos últimos no existen en la naturaleza.
La bixina y la norbixina se obtienen de extractos de la planta conocida como bija, roccou o annato (Bixa orellana ).
Son compuestos algo diferentes químicamente entre ellos, siendo la bixina soluble en las grasas e insoluble en agua y la norbixina a la inversa.
Se han utilizado desde hace muchos años para colorear productos lácteos, y su color amarillo puede aclararse por calentamiento, lo que facilita la obtención del tono adecuado.
La capsantina es el colorante típico del pimiento rojo y del pimentón, siendo España el principal productor mundial.
Sus aplicaciones en la fabricación de embutidos son de sobra conocidas.
El licopeno es el colorante rojo del tomate y los carotenos están distribuidos muy ampliamente entre los vegetales, especialmente el beta-caroteno, que es también el colorante natural de la mantequilla.
No son muy solubles en las grasas, y, con la excepción de la norbixina, prácticamente nada en agua.
Cuando se utilizan para colorear bebidas refrescantes (el beta-caroteno especialmente, para las bebidas de naranja), es en forma de suspensiones desarrolladas específicamente con este fin.
Tienen la ventaja de no verse afectados, como otros colorantes, por la presencia de ácido ascórbico, el calentamiento y la congelación, así como su gran potencia colorante, que ya resulta sensible a niveles de una parte por millón en el alimento.
Sus principales inconvenientes son que son caros y que presentan problemas técnicos durante su utilización industrial, ya que son relativamente difíciles de manejar por su lentitud de disolución y por la facilidad con que se alteran en presencia de oxígeno.
Pierden color fácilmente en productos deshidratados, pero en cambio resisten bien el enlatado.
Algunos de ellos (el beta-caroteno y el beta-apo-8'-carotenal, especialmente y, mucho menos, el E-160 f) tienen actividad como vitamina A, en la que se pueden transformar en el organismo.
La ingestión de cantidades muy elevadas de esta vitamina puede causar intoxicaciones graves.
Sin embargo, las dosis necesarias para originar este efecto quedan muy por encima de las que podrían formarse a partir de los carotenoides concebiblemente presentes como aditivo alimentario.
La ingestión diaria admisible según el comité FAO/OMS es de hasta 0,065 mg/Kg de peso en el caso del E-160 B y de 5 mg/Kg de peso en los E-160 e y E-160 f.
Se han descrito algunos casos, raros, de alergia al extracto de bija.
La legislación española autoriza el uso del caroteno sin límites para colorear la mantequilla y la margarina, 0,1 g/kg en el yogur, 200 mg/kg en conservas de pescado, 300 mg/kg en los productos derivados de huevos, conservas vegetales y mermeladas, y hasta 600 mg/kg en quesos.
En sus aplicaciones en bebidas refrescantes, helados y productos cárnicos no tiene limitaciones.
En Estados Unidos solo se limita el uso del E-160 (0,015 g/libra).
Los carotenoides son cada vez más usados en tecnología alimentaria a pesar de los problemas que se han indicado, especialmente ante las presiones ciudadanas contra los colorantes artificiales.
Esto es especialmente notable en el caso de las bebidas refrescantes.
También se está extendiendo en otros países la utilización del colorante del pimentón y de la propia especia.
Desde hace algunos años se ha planteada la hipótesis de que el beta-caroteno, o mejor, los alimentos que lo contienen, pueden tener un efecto protector frente a ciertos tipos de cáncer.
Los datos epidemiológicos parecen apoyarla, pero la complejidad del problema hace que aún no se puedan indicar unas conclusiones claras, ni mucho menos recomendar la ingestión de dosis farmacológicas de esta substancia.

E 160b Bixina, norbixina
E 160c Capsantina, capsorubina
E 160d Licopeno
E 160e Beta-apo-8'-carotenal
E 160f Ester etílico del ácido beta-apo-8'- carotenoico