L’acide carminique ou l’E120 est un pigment très important dans le groupe des anthraquinones. Il est distribué avec différents degrés de pureté dans les cosmétiques. Grâce à ses diverses représentations et formules, il est employé dans de nombreux domaines. Mais, que peut-on savoir davantage sur cet additif ? Décryptage!
Sommaire de l'article
Qu’est-ce que l’acide carminique ou la cochenille ?
Colorant rouge tiré des taxons de cochenille, l’acide carminique est une poudre à usage diversifié. Les insectes gravides séchés grâce à l’eau bouillante dont on se sert généralement sont les kermes vermilio ou le pophyrophora polonica. Cet acide est classé dans le rang des pigments rangés chimiquement dans la catégorie des anthraquinones.
Dans le domaine de la cosmétique, l’acide carminique est utilisé comme colorant, tandis qu’il est considéré comme E120 dans l’industrie alimentaire. Son poids moléculaire est de 429,4 Da et sa formule est C22H20O13. Quant à la cochenille, son pigment est le glucoside. Ce dernier peut former des chélates avec l’aluminium et le calcium. Il s’agit des ions métalliques connus sous le nom de « carmins ».
Compte tenu de ces alliages, l’acide carminique ou les extraits de cochenille peuvent être traités avec de l’alun. Cela permet de produire du colorant, un produit chimique capable de provoquer la coloration et la précipitation des matières animales. La qualité de la cochenille peut être affectée par l’éclairage et la température au cours de sa préparation. La lumière reste aussi une condition préalable à la production de ce produit chimique.
Toutefois, les différentes couleurs de cet acide dépendent du pH, car les groupes phénoliques sont acides. Par exemple, lorsque le pH est faible, l’acide carminique devient orange. Lorsque celui-ci est neutre ou légèrement acide, sa couleur passe au rouge. Cependant, l’extrait de cochenille devient violet lorsqu’il est en présence d’une solution alcaline.
Quelles sont les caractéristiques de l’acide carminique ?
L’acide carminique est une poudre fine dont les couleurs varient du rouge au violet. On lui reconnait diverses propriétés qui font son unicité dans l’arène des colorants rougeâtres. En effet, l’acide carminique est insoluble dans l’alcool et dans l’eau, mais soluble en milieu alcalin. Il est très utilisé pour la teinture des tissus, ce qui signifie qu’il peut être lavé.
Lorsqu’il est en complémentarité avec d’autres ingrédients, ce colorant retient l’oxydation chimique ainsi que la chaleur. Il en est de même lorsqu’on l’associe à certains composés tels que les cosmétiques. De ce fait, il est meilleur que les autres colorants synthétiques. D’ailleurs, cet acide est stable et il ne s’altère pas en peu de temps. Son pouvoir colorant est énorme. Autrement dit, il est plus élevé et dépasse de loin les autres acides de sa catégorie.
Aussi, son ton varie sous de nombreuses formes. Cela est aussi dû à la valeur du pH auquel il se dissout et se disperse. Par exemple, il est possible qu’il prenne la couleur orange (si le pH est inférieur), rouge (si le pH est intermédiaire). Il peut également prendre la couleur violet. Dans ce dernier cas, le pH est supérieur.
Quelle est la principale fonction de l’acide carminique (E120) ?
L’utilisation de l’acide carminique dans le domaine alimentaire permet de rendre les produits plus attirants aux yeux des consommateurs. Étant donné qu’il est un colorant, il renforce la couleur basique et procure une belle couleur aux aliments. Mais, cette fonction peut être altérée au moment de la fabrication des produits.
Dans l’industrie cosmétique, le carmin est principalement utilisé pour les rouges à lèvres, les ombres à paupières et les brillants à lèvres. Il est ajouté pour produire une couleur rouge vif et améliorer la tenue ou l’intensité de la teinte du maquillage. De plus, il permet d’obtenir des gammes plus froides de roses et de violets sans l’utilisation de colorants synthétiques.
Comment s’obtient l’acide carminique ?
Rappelons que l’acide carminique est un extrait des insectes connus sous le nom de cochenille. Originaires d’Amérique du Sud, du Mexique et des régions désertiques du sud-ouest des États-Unis, ces derniers habitent le cactus à figues de barbarie. Ils contiennent une grande quantité d’acide carminique, soit près de 20 % de leur masse corporelle. Ces insectes (la femelle et les mâles ailés qui se fixent sur le cactus) sont cultivés dans la nature.
Classiquement, ils sont issus des œufs déposés sur les feuilles de cactus et laissés à l’abandon par des ouvriers. Sur ces plantes, les femelles y restent pendant trois mois environ avant d’être enlevées par brossage. Ensuite, elles sont collectées et séchées.
L’acide carminique s’obtient donc par une extraction à l’eau bouillante. Pour modifier la couleur de la teinture, les producteurs ajoutent des additifs. Il s’agit du sel riche en aluminium. Ce dernier est ajouté après infiltration de la solution, car il précipite le complexe « carmin » sous la forme de lac.
Après cela, l’aluminium réagit avec ce colorant en donnant une coloration rouge écarlate. Une fois le complexe précipité, il est séché, broyé, ce qui permet à l’acide carminique d’adhérer aux objets. La couleur obtenue est très stable à la chaleur et à la lumière. Elle est aussi stable dans une large gamme de pH (3,5 à 8).
Comment se fait la biosynthèse de l’acide carminique ?
L’acide carminique provient du métabolisme secondaire du polykétide produit par la cochenille Dacylopius coccus. Quant à son origine biosynthétique, elle provient des polykétide de type II ou par la voie des shikimate. Toutefois, cette biosynthèse se divise en trois étapes à savoir :
La phase d’initiation
Cette étape implique des transférases qui chargent le malonyl-CoA (MCAT) et l’acétyle (AT) sur la protéine porteuse d’acyle-ACP. Cette dernière constitue une unité d’amorçage pour la condensation décarborxylative de la malonyl-CoA catalysée par la cétoacyl-synthase (KS). Le résultat qui en découle est l’acétoacétyle. Il s’agit du polykétide simple le plus produit. Avant d’être cyclisé, celui-ci est condensé avec six autres malonyl-ACP.
La phase d’élongation
Cette phase consiste en une condensation décarborxylative répétée par un hétérodimère cétoacyl. Cette réaction est un facteur de longueur de chaîne qui contrôle la taille du polykétide en croissance. L’octaketide qui en découle est ensuite aromatisé par une cyclase. L’effet de cette dernière enzyme permet d’obtenir un anthrone d’acide flavokermésique (FKA).
En effet, l’anthrone de l’acide flavokermésique est le premier intermédiaire cyclique dans toutes les voies d’accès aux polykétide. C’est son isolement et sa caractérisation qui renforcent la biosynthèse à base de polykétide.
La phase d’aromatisation et de fonctionnarisation
Lors de ces dernières étapes, le FKA est soumis à deux cycles d’hydroxylation catalysés par deux différentes mono-oxygénases P450. Entre autres, il s’agit de l’acide kermésique et flavokermésique. La première mono-oxygénation se réalise sur le carbone central de l’anneau aromatique (C10). La seconde de produits en position (C4).
Ensuite, la fixation finale d’un hydrate de carbone sur la position C2 de la réaction de C-glycosylation est catalysée par une glyco-sylatranférase membranaire. Bien entendu, cette dernière est dépendante de l’UDP-glucose. De plus, les deux cycles d’hydroxylation dépendent de la flavine ou de l’oxygène.
Quelle utilisation faire de l’acide carminique ?
L’acide carminique est une solution pour dissuader efficacement les fourmis. Sa couleur rouge peut être aussi utilisée comme un moyen de dissuasion visuelle aposématique pour les prédateurs. En effet, les animaux capables de faire face à ce système de défense peuvent séquestrer l’acide carminique dans leur chair. Ils peuvent ensuite l’utiliser pour leur propre protection.
Les prédateurs qui sont en mesure d’utiliser cette stratégie sont les composés hébergés dans les plantes et les papillons de nuit pyralide. La séquestration de l’acide carminique par ces animaux est due au fait que les fourmis constituent des prédateurs communs pour les larves.
Quelle est la réglementation sur l’utilisation de l’acide carminique ?
La réglementation sur les usages possibles de ce colorant est définie par le règlement UE no1333/2008. Ce produit est donc usage dans l’Union européenne, spécifiquement dans l’hexagone. D’ailleurs, l’acide carminique fait partie des additifs autorisés par le Codex alimentaire.
Pour que cela soit possible, ce colorant (l’E120) a été évalué par le comité d’expert en additif alimentaire. À l’issue de cette analyse, cet organe de régulation a établi une dose journalière admissible (DJA). Cette dernière équivaut à 5 mg d’acide carminique pour 1 kg de poids corporel par jour.
Dans quels produits est-il possible d’utiliser l’acide carminique ?
Les produits dans lesquels il est permis d’utiliser cet additif sont définis par le règlement de l’UE énuméré précédemment. En effet, cet acide rouge vif peut se retrouver dans plusieurs aliments dont les couleurs varient du rose au violet. Il est aussi utilisé dans certains médicaments comme un colorant. Ce produit sert de fards à paupières dans le domaine de la cosmétique. Autrement dit, il sert de crayon pour les yeux ou de rouge à lèvres.
En dehors de ces précédents produits, il est possible d’utiliser l’acide carminique dans les confiseries de toutes sortes. Celui-ci peut se retrouver dans les confitures, les yaourts aromatisés dont la couleur ne provient pas du fruit, et le sirop. Il peut être utilisé dans les viandes transformées, les poissons fumés, la charcuterie et d’autres boissons.
Il peut être également utilisé dans les assaisonnements, les sauces et les soupes. Notez que la liste est exhaustive. Il faudra la consulter pour savoir si ce colorant est présent dans d’autres produits. Bien entendu, plus la liste est courte, moins il y a d’additif et mieux c’est.
Quels sont les risques indéniables de l’emploi de l’acide carminique ?
L’acide carminique est utilisé pour conférer des teintes à certains aliments. Bien qu’il puisse être présent dans les confitures et les produits transformés à base de viande, il n’est pas sans conséquence sur la santé. En effet, cet AA est lié à des résidus d’extraction allergisants. Ces derniers proviennent de l’insecte (la cochenille).
L’acide carminique peut déclencher une réaction allergique chez certaines personnes. Il peut provoquer un choc anaphylactique chez un sous-ensemble de la population sensible. Ces possibilités d’allergies respiratoires peuvent provoquer une congestion nasale. Elles peuvent provoquer également des lésions épidermiques et des troubles d’attention chez les enfants.
Toutefois, le risque de toxicité de ce colorant alimentaire est assez modéré. Il ne représente aucun risque significatif pour la population générale. Cependant, pour faire face aux inconvénients, de nombreuses autorités de sécurité alimentaire recommandent la limitation de sa consommation. Celles-ci demandent même que les enfants prennent moins les aliments contenant cet additif.
Comment l’acide carminique se présente-t-il dans l’environnement ?
L’utilisation de l’acide carminique comme pigment et teinture dans les applications chimiques et photographiques peut entraîner des rejets dans l’environnement. Cela est dû aux différents flux de déchets. En effet, lorsque cet additif est libéré dans l’air, il n’existe que sous la forme d’une particule. Pour l’identifier, il est soumis à une pression de vapeur estimée à 5,07. 10-27mm Hg à 25oC. En phase particulaire, il peut être éliminé à sec ou par l’eau.
Cet acide est pourvu de chromophores qui lui permettent d’être sensible à la photodissociation à la vue de la lumière du soleil. De plus, sa capacité d’absorption UV est de 500 nm environ lorsqu’il est dans l’alcool aliphatique primaire et dans l’eau.
Cet additif a une mobilité modérée estimée à 440 koc lorsqu’il est libéré dans le sol. Les valeurs de son pka sont 2,81, 5,43 et 8,10. Ces différentes valeurs indiquent que l’acide carminique existe sous l’aspect d’ion chargé négativement dans l’environnement. Dans cette condition, il ne peut pas s’évaporer ni se dégrader.
Que faire en cas de contact cutané avec cet additif ?
Plusieurs mesures sont à prendre lorsque certaines parties du corps s’exposent à l’acide carminique. Lorsqu’il s’agit des yeux, il est important de vérifier d’abord si la victime a mis des lentilles de contact. Si tel est le cas, il est conseillé de retirer ces dernières avant de rincer cette partie avec une solution saline normale. Cette gestion de premier secours doit durer 20 à 30 minutes, et ce, tout en appelant un hôpital.
S’il s’agit de la peau, il est conseillé de l’inonder très vite avec de l’eau tout en isolant de la victime les habits contaminés. Si certains symptômes (irritation ou rougeur) apparaissent, il est important de contacter immédiatement un médecin.
En cas d’inhalation, la victime doit respirer de l’air frais de façon profonde. S’il s’agit d’une ingestion, il est conseillé de ne pas se faire vomir. Lorsque la victime n’a pas de convulsion, il est important de lui faire boire 1 ou 2 verres d’eau. Cela pourrait diluer le produit chimique ingéré.