Кармин

Кармин — это красный пигмент природного происхождения, получаемый из карминовой кислоты, которую вырабатывают самки насекомых кошенили (Dactylopius coccus). В пищевой промышленности и косметологии кармин известен как краситель E120. Он обладает высокой термо- и светостойкостью, не токсичен для человека, но может вызывать аллергические реакции у некоторых людей.

История

Использование кармина восходит к древним цивилизациям Мезоамерики. Ацтеки и майя добывали красный пигмент из кошенили, паразитирующей на кактусах опунции. Краситель применялся для окрашивания тканей, в ритуальной косметике и для создания рукописей. После конкисты, в XVI веке, испанцы начали массовый экспорт кошенили в Европу, где она вытеснила более дорогой пурпур из средиземноморских моллюсков.

В XVII–XIX веках кармин стал одним из самых ценных колониальных товаров. Его использовали для окрашивания парадных мундиров (например, английских «красных мундиров»), в живописи (кармин присутствует в палитрах старых мастеров) и для придания цвета пищевым продуктам. С развитием органической химии в конце XIX века синтетические анилиновые красители (например, фуксин) начали вытеснять натуральный кармин, но он сохранил нишевое применение благодаря своей безопасности и стабильности.

Получение

Сырьё

Основным источником кармина является кошениль (Dactylopius coccus) — насекомое отряда полужесткокрылых, обитающее на кактусах рода Opuntia. Наибольшие плантации кошенили расположены в Перу (около 80 % мирового производства), а также в Чили, на Канарских островах и в Мексике. Для получения 1 кг сухого пигмента требуется около 100 000 насекомых.

Технология

Процесс получения кармина включает несколько этапов:

1. Сбор и сушка. Насекомых собирают вручную или механически, затем высушивают на солнце или в печах при температуре до 60 °C. Сушёные тела кошенили содержат от 10 до 20 % карминовой кислоты.
2. Экстракция. Сырьё измельчают и обрабатывают горячей водой или водно-спиртовым раствором. Карминовая кислота переходит в раствор, который затем фильтруют.
3. Осаждение. Для получения чистого кармина в раствор добавляют соли (например, алюмокалиевые квасцы), которые образуют нерастворимый комплекс — кармин (лак алюминия с карминовой кислотой). Осадок отделяют, промывают и сушат.
4. Стандартизация. Порошок кармина измельчают до нужной дисперсности и смешивают с наполнителями (например, мальтодекстрином) для получения стандартизированного красителя E120.

Химические свойства

Карминовая кислота (C₂₂H₂₀O₁₃) относится к антрахиноновым гликозидам. Её молекула состоит из антрахинонового ядра с гидроксильными и карбоксильными группами, связанными с остатком глюкозы. В кислой среде (pH < 4) кармин имеет оранжево-красный оттенок, в нейтральной и слабощелочной (pH 5–7) — ярко-красный, а в сильнощелочной (pH > 8) — пурпурно-фиолетовый.

Кармин устойчив к нагреванию до 200 °C, к воздействию света и кислорода. Он не растворяется в воде, но образует стабильные коллоидные дисперсии. В отличие от многих синтетических красителей, кармин не разрушается под действием аскорбиновой кислоты и сернистого ангидрида.

Применение

Пищевая промышленность

Кармин (E120) разрешён к применению в большинстве стран мира, включая Россию, страны ЕС, США и Японию. Он используется для окрашивания:

• Мясных и рыбных продуктов — колбас, паштетов, крабовых палочек (для имитации цвета варёного рака).
• Молочных продуктов — йогуртов, десертов, мороженого (особенно с клубничным и вишнёвым вкусом).
• Кондитерских изделий — драже, зефира, мармелада, глазури.
• Напитков — фруктовых соков, ликёров, безалкогольных коктейлей.
• Сыров — для придания оранжевого оттенка (например, чеддеру).

Косметология и парфюмерия

Кармин входит в состав декоративной косметики: губных помад, румян, теней для век, лаков для ногтей. Он обеспечивает стойкий и яркий цвет, не вызывает раздражения кожи (за исключением случаев индивидуальной непереносимости). В парфюмерии кармин используется для окрашивания духов и туалетной воды.

Медицина и фармацевтика

В гистологии кармин применяется как краситель для окрашивания клеточных ядер и гликогена (например, в методике Беста). В фармацевтике он используется для окрашивания лекарственных форм (таблеток, сиропов) и в качестве маркера в диагностических наборах.

Производство тканей и художественные материалы

Хотя в текстильной промышленности кармин в значительной степени вытеснен синтетическими красителями, он по-прежнему применяется для окрашивания дорогих шерстяных и шёлковых тканей, а также в реставрации исторических костюмов. В живописи кармин (в виде акварели или темперы) используется художниками-реставраторами и иконописцами.

Безопасность и регулирование

Кармин признан безопасным для здоровья человека при соблюдении допустимых норм потребления (ADI — Acceptable Daily Intake — до 5 мг/кг массы тела в сутки). Однако у некоторых людей (по разным данным, у 0,1–1 % населения) он вызывает аллергические реакции, включая крапивницу, отёк Квинке и анафилактический шок. Это связано с наличием в составе остаточных белков насекомых.

В России и ЕС продукция, содержащая кармин, должна маркироваться как «краситель E120» или «кармин». В США Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) требует указывать его в составе как «cochineal extract» или «carmine». Для веганов и лиц, соблюдающих кошерные или халяльные нормы, кармин может быть неприемлем, так как он имеет животное происхождение.

Интересные факты

• В древности кармин использовался для окрашивания папирусов и пергаментов. В Библии (Исход, 25:4) упоминается «червлёная шерсть» — вероятно, окрашенная кошенилью.
• В XIX веке кармин был настолько ценным, что его называли «красным золотом». В Перу действовали специальные законы, защищающие плантации кактусов от вырубки.
• В 2012 году компания Starbucks (организация признана нежелательной в РФ) столкнулась с бойкотом веганов, когда выяснилось, что в клубничном фраппучино используется кармин. После этого компания заменила его на экстракт томатного ликопина.
• Кармин не теряет цвет при нагревании, поэтому его часто используют в продуктах, подвергающихся термической обработке, — в отличие от свекольного сока, который буреет при высоких температурах.

Источники

• ГОСТ Р 52470-2005 «Добавки пищевые. Красители. Термины и определения».
• СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению пищевых добавок».
• «Handbook of Food Colorants» by G. J. Lauro, F. J. Francis (CRC Press, 2000).
• «Cochineal Red: The Art History of a Color» by Elena Phipps (Metropolitan Museum of Art, 2010).
• «Encyclopedia of Food and Color Additives» by George A. Burdock (CRC Press, 1997).