Carmine è un colorante rosso naturale ottenuto dai corpi essiccati delle femmine di Dactylopius coccus, un insetto originario soprattutto dell’America centrale e meridionale. Il principale componente colorante è l’acido carminico, responsabile della tipica tonalità rosso intenso–crimson. Il carmine si presenta come una polvere rosso vivo o rosso scuro, molto apprezzata per l’elevata stabilità al calore, alla luce e, in buona parte, alle variazioni di pH rispetto ad altri coloranti naturali.
Composizione chimica e struttura
Il carmine è costituito prevalentemente da acido carminico, un derivato idrossiantrachinonico.
Principale componente: acido carminico (in genere 40–60% nelle materie prime di origine).
Struttura: scheletro antrachinonico con gruppi ossidrilici e zuccherini che conferiscono intensa colorazione e buona stabilità.
Forma pigmento: spesso presente come “lake” di alluminio o calcio (complesso di acido carminico con sali metallici), che dà origine al classico pigmento carmine.
Impurezze naturali: tracce di proteine, cere e minerali di origine entomologica, ridotte attraverso i processi di purificazione.
Proprietà fisico-chimiche
Aspetto: polvere rosso vivo o rosso scuro; in soluzione o dispersione conferisce tonalità dal rosso brillante al crimson.
Solubilità:
Acido carminico: solubile in acqua e in alcuni solventi idroalcolici.
Carmine (lake): pigmento poco solubile, ma facilmente disperdibile in fase acquosa.
Stabilità: buona resistenza a calore e luce; relativamente resistente all’ossidazione rispetto ad altri coloranti naturali.
Comportamento al pH:
Buona stabilità in un intervallo approssimativo di pH 4–7.
A pH più acidi o molto basici il tono di colore può variare.
Compatibilità: adatto a numerose matrici alimentari, cosmetiche e farmaceutiche, anche in sistemi complessi.
Processo di produzione
La produzione industriale del carmine prevede in genere le seguenti fasi:
Raccolta ed essiccazione
Gli insetti femmina di Dactylopius coccus vengono raccolti dai cactus ospiti ed essiccati per concentrare l’acido carminico.
Estrazione
Le materie prime essiccate vengono estratte con acqua o soluzioni idroalcoliche per solubilizzare l’acido carminico.
Purificazione
Filtrazione e trattamenti successivi per rimuovere proteine, lipidi, pigmenti indesiderati e materiale insolubile di origine entomologica.
Formazione del pigmento (lake di carmine)
L’acido carminico viene fatto reagire con sali di alluminio o di calcio per ottenere il pigmento insolubile (carmine lake), più stabile e adatto a molte applicazioni.
Essiccazione e macinazione
Il pigmento viene essiccato e macinato fino a ottenere una polvere con granulometria e caratteristiche di flusso controllate.
Applicazioni
Industria alimentare
Utilizzato come colorante rosso naturale in bevande, prodotti da forno, dessert, confetteria, latticini aromatizzati, preparazioni a base di frutta e alcuni prodotti a base di carne.
Scelto per l’elevata stabilità e per il posizionamento “naturale” rispetto ai coloranti sintetici.
Cosmetici e cura personale
Impiegato in rossetti, gloss, fard, ombretti e altri prodotti make-up per conferire tonalità rosse e rosate intense.
Apprezzato per la buona tollerabilità cutanea alle normali concentrazioni d’uso.
Farmaceutici
Colorante per compresse, capsule, sciroppi e alcune formulazioni topiche, per fini estetici o di identificazione del prodotto.
Altri impieghi
Storicamente usato in pitture artistiche e tessili; ancora presente in alcuni materiali artistici e artigianali speciali.
Considerazioni ambientali e di sicurezza
Il carmine è generalmente considerato sicuro quando impiegato entro i limiti previsti dalle normative.
Profilo tossicologico: bassa tossicità acuta; lunga storia d’uso in alimenti e cosmetici.
Allergie e sensibilizzazione:
In rari casi sono state riportate reazioni allergiche (talvolta anche importanti) in soggetti sensibili a componenti di origine entomologica.
L’uso di gradi altamente purificati contribuisce a ridurre il contenuto di proteine potenzialmente allergeniche.
Aspetti ambientali:
Derivato da fonte biologica rinnovabile (allevamento di Dactylopius coccus).
Biodegradabile e non considerato persistente nell’ambiente ai livelli d’uso tipici.
La sostenibilità dipende dalle pratiche di allevamento, raccolta e gestione degli ecosistemi dei cactus ospiti.
Regolamentazione:
In ambito alimentare è riconosciuto come colorante autorizzato (ad esempio E120 in UE) entro specifici limiti d’impiego.
Conclusione
Il carmine è un colorante rosso naturale di grande rilevanza industriale, caratterizzato da un’ottima stabilità e da un profilo funzionale molto favorevole rispetto ad altri pigmenti naturali. La presenza di acido carminico come principale cromoforo, l’ampio spettro di applicazioni in alimenti, cosmetici e farmaci, e la lunga storia d’uso consolidano il suo ruolo come colorante di riferimento quando si richiedono tonalità rosse intense, durature e di origine naturale. Rimangono tuttavia da considerare le possibili rare reazioni allergiche e gli aspetti etici/ambientali legati all’origine animale del prodotto.
Studi
Può essere prodotto in via naturale dalla femmina dell'insetto Cocciniglia (Dactylopius coccus) (1) prelevato dal suo corpo o dalle uova, oppure in via di sintesi chimica ed è il caso più comunemente osservato nei prodotti alimentari.
A cosa serve e dove si usa
Alimentazione
E' un colorante inserito nella lista degli additivi alimentari europei
Cosmetica
Colorante. Questo ingrediente ha la funzione primaria di colorare la soluzione in cui è inserito in modo temporaneo, semi-permanente o permanente, sia da solo che in presenza dei componenti complementari aggiunti per la colorazione.
Sicurezza
Vi sono controindicazioni per la salute legate all'uso di questo additivo.
In particolare sono state riscontrate allergie (2) e il Consiglio d'Europa ha consigliato un contenimento del livello delle proteine nell'E120 (3) con sistemi di purificazione (4).
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Formula molecolare: C22H20O13
Peso molecolare: 492.389 g/mol
CAS: 1343-78-8
EC Number: 215-724-4
FEMA Number: 2242
UNII CID8Z8N95N
DTXSID20859613
Synonyms:
E120
Cochineal Carmine
Natural Red 4
