Кармин
| Кармин | |
|---|---|
 | |
 | |
| Общие | |
| Традиционные названия | Кармин, E120, C.I. Natural Red 4, C.I. 75470, CI 75470 (INCI) |
| Хим. формула | C44H39O28AlCa ⋅ 2H2O |
| Рац. формула | Ca[Al(C22H13O13)2(H2O)OH] ⋅ 2H2O |
| Внешний вид | Тёмно-красное твёрдое вещество без запаха |
| Физические свойства | |
| Состояние | твёрдое |
| Молярная масса | 1118,8538 г/моль |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | 136 °C |
| Химические свойства | |
| Растворимость | |
| • в воде | Почти нерастворим в холодной, малорастворим в горячей |
| • в этаноле | Неограниченно растворим |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 1390-65-4 |
| PubChem | 14950 |
| Рег. номер EINECS | 215-724-4 |
| SMILES | |
| InChI | |
| Кодекс Алиментариус | E120 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Карми́н (фр. carmin, контаминация от араб. قرمز [кирмиз] — кошениль и лат. minium — киноварь[1]) — красный краситель, получаемый из карминовой кислоты, производимой самками насекомых группы кошенили (от исп. cochinilla)[2]. 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
[править | править код]Краситель упоминается Диоскоридом в книге по фармацевтике I века н. э. «De Materia Medica»[англ.][3][4]:
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[4][5]:
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[6]:
…город этот служит столицей Армении… В этом городе выделываются шерстяные платья и ковры, подушки, сидения, шнуры и другие предметы армянского производства. У них же добывается краска, называемая «кирмиз», и ею красят сукно. Я узнал, что это червяк, который прядёт вокруг себя наподобие шелковичного червя.
Кармин (кошениль, арм. «кармин вортан») использовался для создания рисунков в древних фолиантах и рукописных евангелиях в Армении[2].
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)[2].
Получение
[править | править код]
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)[2].
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[7]. 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(C22H13O3)2(H2O)OH] ⋅ 2H2O — 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[8].
Свойства
[править | править код]Цвет
[править | править код]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
[править | править код]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
[править | править код]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
[править | править код]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[9].
В настоящее время краситель используется при производстве искусственных цветов, красок, пурпурных чернил, косметических средств, а также некоторых лекарств[10]. Кроме того, его применяют в микроскопии для окраски некоторых гистологических препаратов (метод Беста)[11].
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
[править | править код]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
[править | править код]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[12].
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[13].
Примечания
[править | править код]- ↑ Фасмер М. Этимологический словарь русского языка (В 4 т.) / пер. с нем. и доп. О. Н. Трубачева. — М.: Прогресс, 1986. — Т. 2. — С. 201. — 672 с.
- ↑ 1 2 3 4 Бабенко, В. Кармир вортан : [арх. 29 января 2009] // Вокруг света : журн. — 1979. — Вып. 2469, № 10.
- ↑ Диоскорид. De materia medica. IV, 48.
- ↑ 1 2 Agnes Korn, Georg Warning, 2017, p. 178.
- ↑ Армянская География VII века по Р. Х / Пер. с др.-арм. и коммент. К. П. Патканова; вступит. ст. К. П. Патканова. — СПб., 1877. Архивировано 8 июля 2017 года.
- ↑ Караулов, H. A. I. Ал-Истахрий. Из книги путей и царств. — В: Сведения арабских писателей о Кавказе, Армении и Адербейджане : [арх. 5 апреля 2009] / Пер. Н. А. Караулова // СМОМПК. — Тифлис, 1901. — Вып. XXIX.
- ↑ Кошениль — особенное насекомое Архивная копия от 7 апреля 2011 на Wayback Machine[неавторитетный источник] (недоступная ссылка) Проверено 20 апреля 2018..
- ↑ Хелен Сотериу, Уилл Смейл. О том, как мы всю жизнь едим насекомых, не подозревая об этом Архивная копия от 14 мая 2018 на Wayback Machine. Русская служба BBC.
- ↑ Кошениль // Конда — Кун. — М. : Советская энциклопедия, 1973. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 13).
- ↑ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry / Wiley-VCH. — 1. — Wiley, 2003-03-11. — ISBN 978-3-527-30385-4, 978-3-527-30673-2. Архивировано 5 марта 2018 года.
- ↑ Луппа Х. Основы гистохимии / пер. с нем. к. б. н. И. Б. Бухвалова и к. б. н. Е. Д. Вальтер под ред. д. м. н. Н. Т. Райхлина. — М.: Мир, 1980. — С. 139. — 343 с.
- ↑ Carmines : [англ.] : [арх. 5 марта 2021] / Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. — WHO.
- ↑ Scientific Opinion on the re-evaluation of cochineal, carminic acid, carmines (E 120) as a food additive (итал.). EFSA. Дата обращения: 9 октября 2022.
См. также
[править | править код]
Литература
[править | править код]- Agnes Korn, Georg Warning. Armenian karmir, Sogdian karmīr ‘red’, Hebrew karmīl and the Armenian Scale Insect Dye in Antiquity // 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
[править | править код]- Bug-Based Food Dye Should Be … Exterminated, Says CSPI (англ.). Center for Science in the Public Interest[англ.] (1 мая 2006). Дата обращения: 20 апреля 2018. Архивировано из оригинала 2 июня 2006 года.
 | В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |