長春花壓花護色的研究

鄭雪文，林鎵傑，楊轉英

（廣東海洋大學 濱海農(nóng)業(yè)學院，廣東 湛江 524088）

壓花，又稱作平面干花，是指將植物材料通過脫水、護色、壓制等處理而做成的具有持久觀賞性的植物制品[1]3。它既擁有鮮花的形狀、色彩、神韻，又能保持長久的觀賞性，不受時節(jié)的限制，經(jīng)久而不凋，是自然與人類科學的結合，具有獨特的魅力。根據(jù)植物資源分布、壓花技術及其發(fā)展的不同，壓花在世界上形成了三大體系，分別為歐美體系、澳洲體系和亞洲體系。歐美體系多以繁生小花類植物材料為主，一般注重植物的自然形態(tài)，壓花產(chǎn)品特點為優(yōu)雅、細膩，同時具有浪漫感；澳洲體系多以當?shù)刂参锊牧蠟橹鳎瑝夯óa(chǎn)品特點為豪邁、厚重；亞洲體系多以葉材、葉脈類材料為主，多以染色、漂白等工藝處理花材，壓花產(chǎn)品特點為細致，體現(xiàn)造型色彩，注重東方裝飾效果[2]。隨著經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對藝術的追求和對大自然的返璞之情也日益增強，壓花市場前景非常可觀。在壓花的制作以及保存的過程中，能否保存花材原有的顏色，是壓花的關鍵技術。目前在植物材料的干制過程中，保色的基本方法有3 種：一是物理保色法，利用控制溫度、光照、濕度等物理因素來保持植物原有的色澤；二是化學保色法，利用化學藥劑與植物的色素進行化學反應來保持植物原有的色澤；三是藝術染料法，利用染料對植物素材著色，從而使植物呈現(xiàn)出原來的色彩。其中化學護色法的效果最好[1]55。

長春花（Catharanthus roseus(L.) G Don）為夾竹桃科長春屬多年生草本或亞灌木花卉植物。在美國，長春花是十大熱銷花草之一[3]。中國主要在長江以南地區(qū)栽培，近些年來引進不少新品種。長春花顏色鮮艷，開花期長，耐熱性強，具有較高的觀賞價值，花色較多，有白色、黃色和紅色等。據(jù)前期研究發(fā)現(xiàn)，長春花中的色素為脂溶性色素類胡蘿卜素[4]，自然界中發(fā)現(xiàn)的類胡蘿卜素種類繁多，它的種類及穩(wěn)定性對植物的色素形成起著關鍵的作用[5-10]。本文通過對長春花的保色研究，以期得到最佳的保色方法，為長春花的壓花制作生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 植物材料

本試驗所用材料為紅色長春花花瓣和成熟葉片，分別于早上10:00 左右在廣東海洋大學校園（湛江）內(nèi)采集，花瓣是完全盛開的，表面沒有明顯損傷，花瓣長度約2 cm；選取大小、顏色、成熟度等相近的葉片。花瓣和葉片用清水沖洗后吸干保存。

1.2 試驗方法

1.2.1 干燥方法

采用烘箱干燥法，先采用40 ℃、60 ℃、80℃3 個處理，直到長春花的花瓣完全干燥。重復處理3 次，得出最佳的烘箱干燥溫度。

1.2.2 長春花花瓣和葉片保色劑的處理方法

將材料浸泡在配制好的保色劑中，保色劑分別為檸檬酸（5%、10%、15%、20%）、硫酸鎂（5%、10%、15%、20%）、甘油（5%、10%、15%、20%）、蔗糖（2%、5%、10%、15%）、草酸（2%、5%、8%、10%），在每種保色劑中浸泡30 片花瓣和20 片葉片，重復3 次。浸泡0.5 h 后取出，用清水沖洗花瓣表面殘余的保色劑，然后進行烘干處理。

1.2.3 類胡蘿卜素的測定

參照郝桂霞等的測定方法并略加修改[11]。準確稱量長春花花瓣0.1 g，置于研缽中充分磨碎，加入3 ml 乙醇于50℃避光放置3 h 提取，在常溫下10 000 g 離心，重復操作至殘渣發(fā)白，合并浸提液，定容至10 ml 備用。用紫外分光光度計在波長450 nm 下測定吸光值A。

1.2.4 RGB 定色法

參照王鳳蘭等的方法并略加修改[12]。先將干燥處理后花材平展放置于光線充足處，用相機拍攝下來，輸入電腦，以新鮮花材的顏色和未經(jīng)保色劑處理的干燥花材顏色為對照，用photoshop 的滴管工具進行RGB（紅、綠、藍三個通道）定色。

1.2.5 葉綠素的測定

準確取0.2 g 處理后的長春花葉片，剪碎置于研缽中，加入適量（2～3 ml）80%丙酮、少許石英砂和CaCO3研磨成勻漿，再加入80%丙酮5 ml，混合均勻，靜置，浸提片刻，過濾于25 ml 容量瓶中，將殘渣與濾紙反復沖洗（80%丙酮）至濾紙變白為止，最后用80%丙酮定容至25 ml。將色素提取液適當稀釋后置于1 cm（光徑）的比色杯中，分別于663、645 nm 等波長下比色測定，記錄OD（optical density，吸光度）值，按公式計算出色素提取液的濃度。

第四，營造全社會尊重知識分子的良好社會氛圍，激發(fā)知識分子的愛國情懷，不斷增進知識分子對中國共產(chǎn)黨的情感認同。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 進行數(shù)據(jù)處理，并采用DPS 統(tǒng)計軟件中的Duncan’s 新復極差法對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結果分析

2.1 不同溫度對長春花色澤的影響

在不同溫度烘箱中長春花烘干所需時間不一樣，40℃下需4 h，60℃下需2 h，80℃下只需0.5 h 就可以。由圖1 可見適當高溫處理對長春花有保色作用，40℃處理的長春花花色不均勻，80℃處理的長春花出現(xiàn)皺縮現(xiàn)象，而60℃處理花瓣邊沿的粉色略深，分布較為均勻。同時對處理后的長春花花瓣進行RGB 定色（表1），發(fā)現(xiàn)新鮮花材（CK1）的顏色RGB 值較高，60 ℃烘箱干燥處理的花材RGB 值最接近鮮樣，說明護色效果最好，因此把這個樣品也作為對照（CK2）。葉片在80℃處理出現(xiàn)皺縮，在60℃護色較好（圖1）。因此，綜合處理時間和護色效果確定60℃為最佳烘干溫度。

表1 不同溫度處理下花瓣RGB 的變化

圖1 不同溫度下花瓣和葉片烘干效果

2.2 保色劑處理對長春花類胡蘿卜素含量的影響

將長春花花瓣浸泡在不同濃度保色劑中0.5 h后烘干，發(fā)現(xiàn)類胡蘿卜素含量發(fā)生了顯著變化（圖2）。隨著檸檬酸濃度的提高，花瓣中類胡蘿卜素含量呈先增加后減少趨勢，即用15% 檸檬酸處理后的類胡蘿卜素含量最高，為1336.67μg/g。15% 檸檬酸處理后的干花與5%、10%、20% 處理后的干花均存在極顯著差異。

圖2 不同保色劑對花瓣類胡蘿卜素含量的影響

隨著蔗糖濃度的提高，長春花花瓣中類胡蘿卜素的含量也隨之上升，含量最高的是15%蔗糖處理的花瓣，為1 070.67μg/g。2%、5%、8%、10%這4 種濃度的處理相互之間均存在著極顯著差異。

經(jīng)10%硫酸鎂處理的花瓣中類胡蘿卜素含量較高，為1 022.67μg/g。5%硫酸鎂處理的花瓣和15%硫酸鎂處理的花瓣的類胡蘿卜素含量相差不大，分別為866.67μg/g 和801.33μg/g。10%硫酸鎂處理的花瓣與5%硫酸鎂處理的花瓣存在顯著差異，與15%和20%硫酸鎂處理的花瓣均存在極顯著差異。

10%甘油處理的長春花花瓣類胡蘿卜素含量最高，為1 034.67μg/g，它與其他3 種濃度（5%、15%和20%）的處理均存在極顯著差異。5%甘油處理的花瓣和15%甘油處理的花瓣無顯著差異。20%甘油處理的花瓣類胡蘿卜素含量顯著降低，僅為674.67 μg/g。

類胡蘿卜素的含量經(jīng)草酸處理呈先增加后減少趨勢，其中8%草酸處理的花瓣中類胡蘿卜素含量最高，為1 234.67μg/g，其次是10%草酸處理的花瓣。2%草酸處理和5%草酸處理間無顯著差異，8%草酸處理與其他3 種濃度處理之間均存在極顯著差異。

2.3 保色劑處理對干花RGB 值的影響

表2 不同保色劑處理花瓣的RGB 值

用甘油、蔗糖和硫酸鎂處理花瓣，R 值明顯降低，說明長春花花瓣顏色開始發(fā)生轉變，粉色漸漸地褪掉，并由粉色變?yōu)樗{色（圖3），可見長春花不適合用甘油、蔗糖和硫酸鎂進行保色。

圖3 花瓣經(jīng)甘油處理后顏色發(fā)生變化

2.4 保色劑處理對長春花葉片中葉綠素含量的影響

不同保色劑處理后葉片葉綠素含量變化較大（圖4）。

圖4 不同保色劑對葉片葉綠素含量的影響

隨著檸檬酸濃度的增加，干制葉片中葉綠素含量也不斷減少；4 個處理中，葉綠素含量最高的是5% 檸檬酸處理的葉片，為0.739 1 mg/g。10%、15%、20% 檸 檬 酸 處理的葉片間差異不大，但與5% 檸檬酸處理的葉片存在顯著差異?？梢?，檸檬酸濃度的增加不能保持葉片中葉綠素的含量，達不到葉片的保色效果。

蔗糖濃度的提高對于長春花葉片的保色有積極作用。4 個處理中，葉綠素含量最高的是15%蔗糖處理的葉片為0.646 8 mg/g。從色素含量分析，15%蔗糖處理為最佳濃度，但是蔗糖處理對于葉片葉綠素的保色作用沒有檸檬酸和甘油兩種保色劑好。

用硫酸鎂和草酸處理的葉片葉綠素含量的變化趨勢相同。其中最好的處理是20%硫酸鎂，葉綠素含量為1.640 5 mg/g，它與其他3 種處理均表現(xiàn)出極顯著差異。目前，這幾種保色劑相比，硫酸鎂的保色效果最為理想。

隨著甘油濃度的增加，葉片中葉綠素的含量隨之增加，說明甘油濃度的增加對葉片有保色效果。其中葉片中葉綠素含量最高的是20%甘油，為0.765 2 mg/g。4 個處理中，它們相互之間均存在顯著差異，不過15%和20%濃度的處理間沒有極顯著差異。從色素含量分析看，20%甘油處理葉片保色效果最佳，甘油的處理與檸檬酸的處理效果差異不大。

隨著草酸濃度的增加，葉片葉綠素含量也增加，說明草酸的濃度與葉綠素含量成正比關系。10% 草酸處理后的葉片葉綠素含量為0.528 7 mg/g，為4 個濃度中最多的。與前面幾種處理相比較，比不上用10%蔗糖、20%甘油和5%檸檬酸處理后葉綠素的含量，說明草酸保色效果不佳。

3 討論

3.1 長春花花瓣的保色效果

一般而言，花材顏色在干燥的過程中會發(fā)生變化，常出現(xiàn)顏色遷移或褪色等問題。分析主要原因在于細胞內(nèi)色素含量、各種色素的相對含量、色素的物理化學性質、細胞內(nèi)的pH 值、助色素及金屬元素等含量發(fā)生了變化[13]。壓花護色是保證壓花質量的前提，本文應用物理加溫和浸泡檸檬酸、甘油、蔗糖、草酸和硫酸鎂等化學試劑結合的保色法，其主要作用是通過化學藥劑改變細胞液內(nèi)pH 值或通過引進基團或攫取基團的置換反應、絡合反應等方法,使花瓣內(nèi)色素分子的結構變得穩(wěn)定，達到提高色素穩(wěn)定性的目的[14]。如用15%檸檬酸處理0.5 h 后，在60℃的烘箱干燥2 h RGB 值接近對照值，且花瓣中主色素——類胡蘿卜素保留量最多，約是用20%甘油處理色素含量的2 倍多。同樣于淼[15]在研究衛(wèi)矛紅色葉片色素變化時發(fā)現(xiàn)pH值、溫度和氧化還原劑對其穩(wěn)定性影響較為明顯，適宜濃度的蔗糖、葡萄糖、檸檬酸和Al3+、Pb2+對紅色素均有一定的保色作用。同樣，劉曉東[16]發(fā)現(xiàn)蔗糖、麥芽糖、檸檬酸、苯甲酸和酒石酸等均對色素起到保色作用。不同植物中色素種類及含量不同，適宜其護色的試劑也有差異，不過總體來看，保持花材顏色主要與花材細胞內(nèi)酸堿度和絡合物有關，如加入檸檬酸、苯甲酸和酒石酸等改變了植物細胞內(nèi)的pH 值，從而達到穩(wěn)定色素的目的。

3.2 長春花葉片的保色效果

植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，是因為植物葉綠體中含有葉綠素。葉綠素是一種復雜的有機化合物，其分子中含有鎂原子的核心結構[17]。葉片褪色的原因就是葉綠素被分解破壞。本文發(fā)現(xiàn)長春花葉片在20%硫酸鎂浸泡0.5 h 后在60℃的烘箱干燥2 h 后葉綠素含量最高，護色效果也最好。當葉綠素與酸發(fā)生反應時，Mg2+就分離出來，這時候葉綠素缺鎂，植物就變成褐色。所以，要使植物體保持原來的綠色，可以用Cu2+或Zn2+等把葉片中的Mg2+置換出來，也可以加入硫酸鎂、Al3+、Pb2+等離子后，植物體內(nèi)發(fā)生化學反應形成絡合物，使葉片的色素保持穩(wěn)定。同樣，在衛(wèi)矛[15]、茶條槭[18]和非洲菊[19]中研究發(fā)現(xiàn)多種金屬離子如Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+對色素穩(wěn)定性有明顯的保護作用，這為葉片護色提供了重要的理論依據(jù)。

4 展望

近年來我國的壓花技術和壓花制作工藝有了很大的發(fā)展，壓花藝術越來越被人們所熟知，壓花行業(yè)的發(fā)展需要越來越多高素質的壓花師，專業(yè)的壓制可以更好地保留花朵的完整性和著色。但要保證壓花質量，護色保色環(huán)節(jié)必不可少，了解保持花材色素的基本原理，有助于快速篩選出適宜的護色劑，可以讓壓花藝術更好地走進我們的生活，有利于更好地傳承和推廣壓花藝術。