Карми́н ( фр. carmin , контаминация от араб. قرمز ‎ [кирмиз] — кошениль и лат. minium — киноварь ) — красный краситель , получаемый из карминовой кислоты , производимой самками насекомых группы кошенили (от исп. cochinilla ) . Карминовая кислота представляет собой вещество пурпурного цвета, растворимое в воде. При производстве кармина кислоту переводят в малорастворимый в воде осадок неорганическими солями алюминия и кальция с образованием интенсивно окрашенной комплексной соли красного цвета.

Кармин зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е120 . Дал название одноимённому оттенку красно-пурпурного цвета .

История

Краситель упоминается Диоскоридом в книге по фармацевтике I века н. э. (англ.) ( :

ἀρίστη δέ ἐστιν ἡ Γαλατικὴ καὶ Ἀρμενιακή, ἔπειτα ἡ Ἀσιανὴ καὶ Κιλίκιος, ἐσχάτη δὲ πασῶν ἡ Σπάνη .

О кармине упоминает Анания Ширакаци в VII веке :

Айрарат заключает в себе горы, поля изобилие во всём и озеро Гайлато. Он производит червей из корня известной травы, из которых приготовляют красную краску.

О кармине также упоминал арабский писатель X века Абу Исхак аль-Истахри :

Кармин (кошениль, арм. «кармин вортан») использовался для создания рисунков в древних фолиантах и рукописных евангелиях в Армении .

В XX веке в Армении в Институте зоологии Академии наук Армянской ССР проводилась работа по созданию промышленной технологии производства кармина из местного вида Араратская кошениль ( Porphyrophora hamelii ) .

Получение

Кармин получают из самок мексиканской кошенили ( Dactylopius coccus ) — насекомого, культивируемого на кактусах — опунциях . Производство кармина возможно также и из других видов кошенили, например, в Армении для изготовления этого красителя используется Араратская кошениль ( Porphyrophora hamelii ) .

Красящим веществом кармина является карминовая кислота — производное 1-гидроксиантрахинона. Окраска карминовой кислоты зависит от кислотности среды. При pH = 3 (кислая среда) цвет раствора оранжевый, при pH = 5,5 (слабокислая среда) — красный, а при pH = 7 (нейтральная среда) — пурпурный.

Карминовая кислота легко образует комплексы с катионами металлов, например, с катионами алюминия, в результате чего получаются пигменты красных оттенков с высокой насыщенностью цвета.

Насекомых собирают в период, предшествующий откладке яиц и экстрагируют из них кармин. При помощи жёсткой щётки или лезвия насекомых снимают с растений, после чего их подвергают сушке. Ввиду трудоёмкости сбора кошенили и изготовления из неё кармина, себестоимость получаемого красителя дороже по сравнению с синтетическими красителями.

Из сушёной и толчёной биомассы насекомых далее получают порошок, который обрабатывают раствором аммиака или карбоната натрия , после чего отделяют осадок фильтрованием . К очищенному раствору карминовой кислоты добавляют водный раствор алюмокалиевых квасцов , после чего карминовая кислота вступает в реакцию с ионами алюминия и образует осадок. Осадок кармина представляет собой комплексную соль карминовой кислоты и алюминия. Для регулирования скорости осаждения красителя используют дихлорид олова , лимонную кислоту , тетраборат натрия и желатин . Для придания кармину пурпурных оттенков к раствору алюмокалиевых квасцов добавляют гашёную или негашёную известь, а также соли других металлов, например, цинка . В результате протекания реакции образуется осадок дигидрата комплексной соли состава Ca[Al(C ₂₂ H ₁₃ O ₃ ) ₂ (H ₂ O)OH] ⋅ 2H ₂ O — кармин с кодом C.I.75470.

В настоящее время кармин добывают преимущественно в Перу , страна удерживает 95 % мирового рынка. В 2017 году Перу экспортировала 647 тонн кармина .

Свойства

Цвет

Методами спектроскопии было показано, что кармин отражает преимущественно красный свет. Длина волны отражённого света в видимом диапазоне составляет от 497 нм (тёмно-пурпурно-красный) до 612 нм (ярко-красный). Конкретный оттенок кармина зависит от примесей различных ионов металлов в составе комплексной соли. Например, небольшие примеси цинка придают кармину малиновый оттенок.

Прозрачность

Прозрачность кармина зависит от его связующей среды. В смеси с маслами кармин остаётся полупрозрачным и подходит для глазурей. В сочетании с темперой кармин становится непрозрачным.

Стабильность

Кармин — нестойкий краситель. На его выцветание влияют различные факторы, такие как свет , влажность и т. д. Он очень чувствителен к свету и имеет свойство выцветать до коричневатых тонов. В живописи на долговечность влияет тип пигмента . Например, пигменты с кармином на основе льняного масла более стабильны, чем на основе гуммиарабика . Кармин в составе акварели особенно чувствителен к свету.

Кармин можно частично стабилизировать на этапе осаждения карминовой кислоты алюминиевыми квасцами, добавляя соли олова (II).

Применение

Кармин использовался с древнейших времён для окрашивания тканей и пряжи, из которой ткали ковры , как ворсовые, так и безворсовые ткани, а также этой краской писались миниатюры древних пергаментов .

В настоящее время краситель используется при производстве искусственных цветов, красок , пурпурных чернил , косметических средств , а также некоторых лекарств . Кроме того, его применяют в микроскопии для окраски некоторых гистологических препаратов (метод Беста) .

Производство синтетической карминовой кислоты — достаточно сложный и дорогой процесс, поэтому более доступным является кармин натурального происхождения. Невысокая химическая стабильность красителя создаёт проблемы для использования его в текстиле и в составе красок, но в контексте использования в косметике это не является помехой.

Применение в пищевой промышленности

В промышленности кармин маркируется как пищевая добавка E120 и применяется в качестве пищевого красителя и парфюмерного пигмента. Область его применения включает мясо- и рыбоперерабатывающую промышленность (жидкий экстракт кармина используется в производстве всех видов колбасных изделий с небольшой заменой мясного сырья, а также для окрашивания цельномышечных деликатесов), молочную и кондитерскую промышленности, а также производство алкогольных и безалкогольных напитков, например, итальянского ликёра Алькермес , название которого, как и слово «кармин», восходит к персидскому «кирмиз», и пряного сладкого напитка кампари, известного особенным цветом, который ему придаёт кармин.

Безопасность

Допустимое суточное потребление (ДСП) для кармина было установлено в 1983 году Объединённым экспертным комитетом ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам ( JECFA ) в количестве 5 мг/кг массы тела .

В 2015 году Европейское агентство по безопасности продуктов питания ( EFSA ) на основании исследований острой, краткосрочной, субхронической, канцерогенной , репродуктивной и развивающейся токсичности сделали вывод, что использование кармина в качестве пищевой добавки безопасно и не требует пересмотра нормы ДСП .

Примечания

См. также

• Кермезит
• Пищевые добавки

Литература

• Agnes Korn, Georg Warning. // Textile Terminologies from the Orient to the Mediterranean and Europe, 1000 BC to 1000 AD / Edited by Salvatore Gaspa, Cécile Michel, Marie-Louise Nosch. — Zea Books, 2017. — P. 173—188.
• Кассия Сен-Клер. Кармин // Тайная жизнь цвета = The Secret Lives of Color. — Бомбора, 2018. — ISBN 978-5-04-116776-9 .
• Phipps, E. Cochineal Red: The Art History of a Colour : [ англ. ] // Metropolitan Museum of Art Bulletin. — 2010. — Т. 67, № 3. — P. 4−48.

Ссылки

• (англ.) . (англ.) ( (1 мая 2006). Дата обращения: 20 апреля 2018. Архивировано из 2 июня 2006 года.