Cochineal

Cochineal (Dactylopius coccus) je vrsta štitastih uši iz podreda Sternorrhyncha, iz kojeg se dobija rumena boja karmin. Postoje druge vrste iz roda Dactylopius koje mogu biti korištene za proizvodnju cochineal ekstrakta, ali ih je veoma teško razlikovati od D. coccus, čak i za stručne taksonomist-e, a drugo naučno ime (i dijalekt "cochineal insekt") se dakle obično koristi kada se zapravo odnosi na druge biološke vrste. Primarne biološke razlike između vrste su manje razlike u sklonosti biljaka domaćina, uz vrlo različite geografske položaje. D. coccus sam po sebi je porijeklom iz tropske i suptropske Južne Amerike i Meksika.

Prvenstveno sesilan parazit, ovaj insekt živi na kaktusima iz roda Opuntia, hraneći se biljnom vlagom i hranjivim tvarima. Insekt proizvodi karminsku kiselinu koja zadržava grabežljivost prema drugim insektima. Karminska kiselina može se izdvojiti iz tijela i jaja insekata da bi se dobila karmin boja (poznata i kao cochineal).  Karmin se prvenstveno koristi kao bojilo za hranu i kozmetiku.

Nakon što su sintetski pigmenti i boje, kao što su alizarin izmišljeni u kasnom 19. stoljeću, proizvodnja prirodnih boja je postepeno umanjena. Zdravstveni strahovi od umjetnih dodataka u hrani su međutim obnovili popularnost cochineal bojila, te povećana potražnja je učinila uzgoj insekata profitabilnim opet.

 Historija 
lijevo|mini|"Indijanac sakuplja Cochineal-e sa Deer Tail kaktusa"  (José Antonio de Alzate y Ramírez (1777).)
Cochineal boja je korištena od strane Azteka i Maya naroda Srednje i Sjeverne Amerike. Jedanaest gradova koje su osvojili Montezuma u 15. stoljeću plaćali su godišnji danak od 2000 uređenih pamučnih deka i 40 vrećica od cochineal boja svaki. 
Tokom kolonijalnog razdoblja proizvodnja cochineal (grana fina) je naglo porastao. Proizveden gotovo isključivo u Oaxaca-i od domorodačkih proizvođača, cochineal je postao meksikov drugi najveći izvoz u vrijednosti nakon srebra.  
Ubrzo nakon što je Španija osvojila carstva Azteka počeo je da se izvozi u Španiju, i sedamnaestog stoljeća bio je roba kojom se trguje kao i sada čak i toliko daleko kao što je Indija.  Bojilo se konzumira u cijeloj Evropi i bilo je toliko cijenjeno da njegovu cijenu redovito kotiraju na Londonskoj i Amsterdamskoj robnoj razmjeni.
1777 francuski botaničar Nicolas-Joseph Thiéry de Menonville, predstavljajući se kao botanički liječnik, prokrijumčario je  insekte i jastučiće kaktusa Opuntia do Saint Domingue, međutim, ovaj kukac nije bio u mogućnosti da se razmnoži, ali je umjesto toga zamijenjen drugim, istovjetnim korištenim za proizvodnju boja.  Nakon meksičkog rata za nezavisnost između 1810-1821, meksičkom monopolu na cochineal-u je došao kraj. Proizvodnja velikih razmjera cochineal-a se pojavila pogotovo u Gvatemali i na Kanarskim otocima, on je također uzgajan u Španiji i Sjevernoj Africi.

Potražnja za cochineal-om oštro je pala s nastupom  alizarin grimiza na tržištu i mnogih drugih umjetnih bojila otkrivenih u Europi sredinom 19. stoljeća, uzrokujući značajan financijski šok u Španiji kao jedan od glavnih industrija i gotovo je prestala s radom.  Delikatni priručnik rada potreban za uzgoj kukaca nije se mogao natjecati s modernim metodama nove industrije, a još manje sa smanjenjem troškova proizvodnje. "Tunjeva krv" boja (od meksičkog naziva za Opuntia voće) zaustavio se koristiti i trgovina sa cochineal-om je gotovo potpuno nestala u toku 20. stoljeća. Uzgoj cochineal kukaca učinjeno je prvenstveno za potrebe održavanja tradicije, nego da bi se zadovoljio bilo koja vrsta potražnje.
To je postalo komercijalno vrijedno opet,  čak iako su nesvjesni da većina potrošača fraze "cochineal ekstrakt", "karmin", "grimizno jezero", "prirodno crveni 4", "Ci 75.470", "E120", ili čak " prirodne boje " se odnose na boju koja se dobija od insekata. Jedan od razloga njegove popularnosti je da su mnoge komercijalne sintetičke crvene boje koe su pronađene u biti karcinogeni.  Pigment može, međutim, izazvati reakciju anafilaktičkog šoka  u rijetkim slučajevima.

 Biologija 
mini|Skupina ženki.
Cochineal insekti su štitaste uši mekanog-tijela, ravni, ovalnog oblika. Ženke, bez krila i oko 5 mm (0.20 inča) duga, skupina na kaktus jastučićima. Oni prodrijevaju kaktus sa svojim kljunom nalik na čeljust i hrane na njegovim sokovima, ostajući nepomični. Nakon parenja, oplođena ženka povećava svoju veličinu i rađa male nimfe. Nimfin sekret voštanobijela supstanca pokriva njihova tijela i služi za zaštitu od prekomjernog gubitka vode i jakog sunca. Ova tvar čini da cochineal kukci izgledaju kao bijeli ili sive boje izvana, iako tijelo kukaca i njegove nimfe proizvode crveni pigment, koja čini da unutrašnjost kukaca izgleda tamno ljubičast. Odrasli mužjaci se razlikuje od ženke na tome da mužjaci imaju krila, i dosta su manji u veličini od ženki.

U nimfa fazi (također zvanoj puzuća faza) se cochineal raspršuje. Maloljetnici se premjeste na mjesto hranjenja i dugo proizvode filamentni vosak. Kasnije se pomaknu na rub kaktus jastuka, gdje vjetar ulovi vosak filamenata i nosi cochineal-e novom domaćinu. Ovi pojedinci uspostave mjesta za hranjenje na novom domaćinu i proizvode novu generaciju cochineal-a. Muške nimfe hrane se na kaktusu dok ne dosegnu spolnu zrelost, kad sazriju oni ne mogu više ni da se hrane i žive dovoljno dugo da bi oplodili jaja. Oni su stoga rijetko nadgledani. Osim toga, ženke obično brojno nadmaše muškarce, zbog ekoloških faktora.

 Domaćin kaktus 
mini|300px|Bjeljugave tačkice su cochineal-i na kaktusima u La Palmi.
Dactylopius coccus je porijeklom iz tropske i suptropske Južne Amerike i Meksika, gdje im domaćini kaktusi rastu nativno. Oni su uvedeni u Španiji, Kanarskim ostrvima, Alžiru, i Australiji  zajedno sa svojim domaćinom kaktusom, i u Eritreji, gdje su im njihovi domaćin kaktusi već u izobilju.
Postoji 200 vrsta kaktusa Opuntia, i dok je moguće kultivirati cochineal na gotovo sve od njih, najbolje je koristiti je Opuntia ficus-indica.  Sve biljke domaćini cochineal kolonije bile su identificirane kao vrste Opuntia, uključujući Opuntia amyclaea, O. atropes, O. cantabrigiensis, O. brasilienis, O. ficus-indica, O. fuliginosa, O. jaliscana, O. leucotricha, O. lindheimeri, O. microdasys, O. megacantha, O. pilifera, O. robusta, O. sarca, O. schikendantzii, O. stricta, O. streptacantha, i O. tomentosa.
Hranjenje cochineal-a može oštetiti kaktuse, ponekad ubijajući njihovog domaćina. Cochineal-i osim D. coccus se hrani na mnogim istim vrstama Opuntia, i vjerovatno je da širok raspon domaćina prijavljen za bivšu vrstu je zbog teškoća u razlikovanju ga s ovim drugim, manje uobičajenim vrstama.

 Uzgoj 
Postoje dva metoda uzgoja cochineala: tradicionalni i kontrolisani.  Cochineal-i se uzgajaju na tradicionalan način sadnjom zaraženih kaktus jastučića ili zaražavanjem postojećih kaktusa sa cochineal-ima i berbu insekata rukom. Kontrolirana metoda koristi male košare koje se nazivaju Zapotec gnijezda postavljena na domaćinu kaktusa. Košare sadrže čiste, plodne ženke koje napuštaju gnijezda i naseljavaju se na kaktusu gdje čekaju oplodnju mužjaka. U oba slučaja cochineal-i moraju biti zaštićeni od grabežljivaca, hladnoće, i kiše. Kompletan ciklus traje 3 mjeseca tokom kojih se kaktusi čuvaju pri konstantnoj temperaturi od 27 °C (81 °F). Nakon što su cochineal-i završili  ciklus, novi cochineal-i su spremni za početak ciklusa ponovo ili da budu osušeni za proizvodnju boja.

desno|mini|180px|Zapotec gnijezda na Opuntia ficus-indica domaćin kaktusu
Za proizvodnju boja iz cochineal-a, insekti su prikupljeni kad su približno devedeset dana stari. Žetva kukaca je težak rad, jer oni moraju biti pojedinačno otrešenii, brušeni ili pokupljeni s kaktusa i stavljeni u vreće. Insekti su prikupljaju u malim grupama kolekcionara koji ih prodaju lokalnim prerađivačima ili izvoznicima.

Nekoliko prirodnih neprijatelja može smanjiti populaciju kukaca na kaktusu domaćinu. Od svih grabežljivaca, insekti se čine da su najvažnija skupina. Kukci i njihove larve kao pyralid moljac (reda Lepidoptera), koji uništavaju kaktus, i grabežljivice poput bubamara (Coleoptera), razni Diptera (kao što su Syrphidae i Chamaemyiidae), insekti čipkastih krila (Neuroptera), i mrava (Hymenoptera) su identificirani, kao i brojne parazitske ose. Mnoge ptice, istoljudski korijen glodavaca (naročito štakori) i gmazovi i hvataju cochineal kukce. U regijama ovisno o cochineal proizvodnji, deratizacije mjere moraju se uzeti ozbiljno. Za male uzgoje, ručne metode kontrole su se pokazale najučinkovitije i najsigurnije. Za velike uzgoje,  napredne metode deratizacije moraju biti razvijene, uključujući i alternativne biološke insekticide ili zamke s feromonima.

 Uzgoj u Australiji 
mini|Prikazan britanski vojnik iz 1742, koji nosi uniformu crvenih mundira.
Opuncija je prvi put prebačen u Australiju u pokušaju da se započne cochineal industrija boje 1787, kada je kapetan Arthur Phillip prikupio količinu cochineal-om nasrnjenih biljaka iz Brazila na svom putu prema uspostavi prvih evropskih naselja u Botany Bay (dio koji je sada Sydney, New South Wales).
U to vrijeme Španija i Portugal su imali monopol širom svijeta (preko njihovih novosvjetskih kolonijalnih izvora) na cochineal pigment industriju, a britanci su željeli izvor pod vlastitom kontrolom, jer boja im je bila važna za njihovu odjeću i odjevnu industriju (to se na primjer koristilo za bojenje crvenih kaputa kod britanskih vojnika).  Pokušaj je bio neuspjeh na dva načina: Brazilski cochineal insekti su ubrzo izumrli, ali se kaktus razvijao, zauzimajući na kraju oko 100.000 kvadratnih milja istočne Australije. Kaktusi su na kraju dovedeni pod kontrolu u 1920 namjernim uvođenjem  južnoameričkog moljca, Cactoblastis cactorum, čije larve se hrane kaktusom.

 Boja 

Duboki tamnocrveni pigment je izvađen iz ženki cochineal kukaca. Cochineal se koristi za proizvodnju svijetlo crvene, narandžaste i drugih tonova crvene. Boja dolazi iz karminske kiseline. Cochineal-ova ekstraktna prirodna karminska kiselina sadrži obično 19-22%. Insekti su ubijeni uranjanjem u vruću vodu (nakon čega su sušeni) ili izloženošću suncu, pari ili toplini iz pećnice. Svaka metoda stvara različite boje koja rezultira u različitim pojavama komercijalnih cochineal-a. Insekt mora biti sasušen na oko 30 posto od njihove izvorne tjelesne težine prije nego što se mogu staviti u skladište bez propadanja. Potrebno je oko 70.000 kukaca da bi se napravila jedna funta cochineal boje.

Postoje dva glavna oblika cochineal boje: cochineal ekstrakt je boja napravljena od sirovih i suhih praškovitih tijela insekata, i karmin boja je više pročišćena boja napravljena od cochineal-a. Za pripremu karmina, tijela insekata u prahu su kuhani u amonijaku ili natrijumov karbonatnom rješenju, netopljive stvari se uklanjaju filtriranjem i alum se dodaje da bi se izbistrilo solno rješenje karminske kiseline da bi se utaložilo u crvenu aluminijsku  sol. Čistoća boje se osigurava odsutnošću željeza. Kalaj (II) hlorid, limunska kiselina, boraks, ili želatin mogu biti dodani da bi regulirali osnivanje taloga. Za nijanse ljubičaste, vapno se dodaje u alum.

Od 2005, Peru proizvodi 200 tona cochineal boje godišnje a Kanarski otoci proizvode 20 tona godišnje. Čile i Meksiko su nedavno počeli izvoziti cochineal. Za Francusku se vjeruje da će biti najveći svjetski uvoznik cochineal-a, Japan i Italija također uvoze insekte. Velik dio ovih uvoza su obrađeni i ponovo uvoženi drugim razvijenim ekonomijama.  Od 2005e tržišna cijena cochineal-a je između 50 i 80 USD po kilogramu, dok su sintetska sirova bojila hrane dostupna po cijenama niskim i do 10 -20 USD po kilogramu.

 Upotreba 
desno|mini|180px|Vuna bojena sa cochineal-om
Tradicionalno cochineal je korišten za  fabrike bojenja. Tokom kolonijalnog perioda, uz uvođenje ovaca u Latinskoj Americi korištenje cochineal-a se povećalo pošto je davao najintenzivnije boje i najviše se primao na vunene haljine nego na odjeću od materijala od pre-hispanskog porijekla, kao što su pamuk, agava vlakna i vlakna juka. Jednom kad je evropsko tržište otkrilo kvalitete ovog proizvoda, njihov zahtjev za to se dramatično povećao, a do početka sedamnaestog stoljeća se trguje na međunarodnoj razini. Karmin je postao jaka konkurencija za druge kolorante poput broć korijena, kermesa, poljskog cochineal-a, brazilijanskog drveta i Tyrian ljubičaste, koji su se koristili za bojenje odjeće kraljeva, plemića i svećenstva. Za posljednjih nekoliko stoljeća to je bio najvažniji kukac boja korišten u proizvodnji ručno tkanih orijentalnih tepiha, i gotovo u potpunosti je zamjenuo laca. Korišten je također za slikanje, rukotvorine i goblene. Cochineal-om bojena vuna i pamuk su još uvijek važni materijali za umjetnički meksički narod i obrt.

Danas se koristi kao boja za tkaninu i kozmetiku te za prirodno bojenu hranu, kao i za uljne boje, pigmente i akvarele. Kada se koristi kao dodatak hrani boja mora biti naznačena na naljepnici paketa. Ponekad je karmin označen kao E120. Kod malog broja ljudi je utvrđeno da su alergijčni na karmin, u rasponu od blagih prihvatljivih slučajeva do fibrilacija atrija i anafilaktičkog šoka, s 32 slučaja dokumentirana do datuma.  Utvrđeno je da je karmin uzrok astme kod nekih ljudi.  Cochineal je jedna od boja koju Hyperactive Children's Support Group preporučuje da treba biti eliminirana iz prehrane hiperaktivne i djece. Prirodna karmin boja se koristi u hrani i kozmetici može pružiti proizvod neprihvatljiv za vegetarijanske ili veganske potrošače, mnogi muslimani smatraju hranu koja sadrži karmin zabranjenom (haram), jer boja je dobijena iz insekta, a i židovi isto tako izbjegavaju hranu koja sadrži ovaj dodatak (čak iako je to nije treif i neke vlasti dopuštaju njegovu upotrebu zato što je insekat sasušen i umanjen u prah).

Cochineal je jedan od rijetkih vodotopivih boja koja odoljeva vremenskoj degradaciji. To je jedna od najviše svjetlosno i  toplotno stabilnih i otpornih na oksidaciju od svih prirodni boja i još je stabilniji od mnogih sintetskih boja hrane. Vodotopljivi oblik koristi se u alkoholnim pićima sa kalcijem karminom; netopljivi oblik se upotrebljava u širokoj vrijanti proizvoda. Zajedno s amonij-karminom se mogu naći u mesu, kobasicama, prerađenim proizvodima od peradi (mesni proizvodi ne mogu biti obojeni u SAD-u, ukoliko nisu označeni kao takvi), surimi, marinadama, alkoholnim pićima, pekarskim proizvodima i preljevima, kolačićima, dezertima, punilima za pite, džemovima, dodatcima, želatinskim dezertima, pićima sa sokom, vrste cheddar sira i drugih mliječnih proizvoda, umacima, te slatkišima. Prosječan čovjek troši jednu do dvi kapi karminske kiseline svake godine s hranom.

Novi propis iz US Food and Drug Administration će zahtijevati da sva hrana i kozmetika koja sadrži cochineal da to označe na njihovom sastavnom dijelu naljepnice od 5. januara 2011.

Karmin je jedan od rijetkih pigmenata smatran dovoljno sigurnim za korištenje u očnoj kozmetici. Značajan udio netopljivih karmin pigmenata koji se proizvodi se koristi u kozmetičkoj industriji i produktima za njegu kose i kože, ruža za usne, prah za lice, rouges, i maskare. Svijetlo crvena boja i mrlja karmin koja se koristi u mikrobiologiji je često izrađena od karmin ekstrakta takođe. Farmaceutska industrija koristi cochineal za bojenje pilula i masti.

 Također pogledajte 
 Karmin
 Crimson
 Kermes vermilio
 Poljski cochineal

 Reference 

 Dalje čitanje 

 Vanjski linkovi 

 Bug-Based Food Dye Should Be ... Exterminated 
  Meet the Beetles: Cochineal Insect
 Textiles and Weaving in Mexico

Kategorija:Insekti
Kategorija:Aditivi sa E-brojem
Kategorija:Prehrambene boje