La sustitución de colorantes alimentarios sintéticos por colorantes naturales continúa siendo perseguida asiduamente. La lista actual de colorantes naturales de carotenoides consiste en annatto derivado de plantas (bixina y norbixina), pimentón (capsantina y capsorrubina), azafrán (crocin), licopeno de tomate y fruta de gac, luteína de caléndula, y aceite de palma rojo (alfa- y beta-caroteno), junto con beta-caroteno y astaxantina de microalgas y beta-caroteno y licopeno fúngicos. Se están buscando posibles fuentes de microalgas, especialmente en relación con la luteína, ya que faltan fuentes comerciales de plantas. Los esfuerzos de investigación, manifestados en numerosas revisiones y trabajos de investigación publicados en la última década, se han dirigido a la extracción verde, microencapsulación/nanoencapsulación y valorización de subproductos de procesamiento. La extracción se está desplazando de la extracción convencional con solventes orgánicos a la extracción con CO supercrítico y diferentes tipos de extracción asistida. Inicialmente destinada a la estabilización de los carotenoides altamente degradables, se han demostrado beneficios adicionales de la encapsulación, especialmente la mejora de la solubilidad y biodisponibilidad de los carotenoides. En lugar de buscar nuevas fuentes de plantas superiores, se ha dirigido un enorme esfuerzo a la utilización de subproductos de la industria de procesamiento de frutas y verduras, con la aplicación de conceptos de biorrefinería y economía circular. Sin embargo, a pesar de las enormes actividades de investigación, la brecha entre la investigación y la implementación industrial sigue siendo amplia.