长春花压花护色的研究

郑雪文，林镓傑，杨转英

（广东海洋大学 滨海农业学院，广东 湛江 524088）

压花，又称作平面干花，是指将植物材料通过脱水、护色、压制等处理而做成的具有持久观赏性的植物制品[1]3。它既拥有鲜花的形状、色彩、神韵，又能保持长久的观赏性，不受时节的限制，经久而不凋，是自然与人类科学的结合，具有独特的魅力。根据植物资源分布、压花技术及其发展的不同，压花在世界上形成了三大体系，分别为欧美体系、澳洲体系和亚洲体系。欧美体系多以繁生小花类植物材料为主，一般注重植物的自然形态，压花产品特点为优雅、细腻，同时具有浪漫感；澳洲体系多以当地植物材料为主，压花产品特点为豪迈、厚重；亚洲体系多以叶材、叶脉类材料为主，多以染色、漂白等工艺处理花材，压花产品特点为细致，体现造型色彩，注重东方装饰效果[2]。随着经济发展和人们生活水平的提高，人们对艺术的追求和对大自然的返璞之情也日益增强，压花市场前景非常可观。在压花的制作以及保存的过程中，能否保存花材原有的颜色，是压花的关键技术。目前在植物材料的干制过程中，保色的基本方法有3 种：一是物理保色法，利用控制温度、光照、湿度等物理因素来保持植物原有的色泽；二是化学保色法，利用化学药剂与植物的色素进行化学反应来保持植物原有的色泽；三是艺术染料法，利用染料对植物素材着色，从而使植物呈现出原来的色彩。其中化学护色法的效果最好[1]55。

长春花（Catharanthus roseus(L.) G Don）为夹竹桃科长春属多年生草本或亚灌木花卉植物。在美国，长春花是十大热销花草之一[3]。中国主要在长江以南地区栽培，近些年来引进不少新品种。长春花颜色鲜艳，开花期长，耐热性强，具有较高的观赏价值，花色较多，有白色、黄色和红色等。据前期研究发现，长春花中的色素为脂溶性色素类胡萝卜素[4]，自然界中发现的类胡萝卜素种类繁多，它的种类及稳定性对植物的色素形成起着关键的作用[5-10]。本文通过对长春花的保色研究，以期得到最佳的保色方法，为长春花的压花制作生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 植物材料

本试验所用材料为红色长春花花瓣和成熟叶片，分别于早上10:00 左右在广东海洋大学校园（湛江）内采集，花瓣是完全盛开的，表面没有明显损伤，花瓣长度约2 cm；选取大小、颜色、成熟度等相近的叶片。花瓣和叶片用清水冲洗后吸干保存。

1.2 试验方法

1.2.1 干燥方法

采用烘箱干燥法，先采用40 ℃、60 ℃、80℃3 个处理，直到长春花的花瓣完全干燥。重复处理3 次，得出最佳的烘箱干燥温度。

1.2.2 长春花花瓣和叶片保色剂的处理方法

将材料浸泡在配制好的保色剂中，保色剂分别为柠檬酸（5%、10%、15%、20%）、硫酸镁（5%、10%、15%、20%）、甘油（5%、10%、15%、20%）、蔗糖（2%、5%、10%、15%）、草酸（2%、5%、8%、10%），在每种保色剂中浸泡30 片花瓣和20 片叶片，重复3 次。浸泡0.5 h 后取出，用清水冲洗花瓣表面残余的保色剂，然后进行烘干处理。

1.2.3 类胡萝卜素的测定

参照郝桂霞等的测定方法并略加修改[11]。准确称量长春花花瓣0.1 g，置于研钵中充分磨碎，加入3 ml 乙醇于50℃避光放置3 h 提取，在常温下10 000 g 离心，重复操作至残渣发白，合并浸提液，定容至10 ml 备用。用紫外分光光度计在波长450 nm 下测定吸光值A。

1.2.4 RGB 定色法

参照王凤兰等的方法并略加修改[12]。先将干燥处理后花材平展放置于光线充足处，用相机拍摄下来，输入电脑，以新鲜花材的颜色和未经保色剂处理的干燥花材颜色为对照，用photoshop 的滴管工具进行RGB（红、绿、蓝三个通道）定色。

1.2.5 叶绿素的测定

准确取0.2 g 处理后的长春花叶片，剪碎置于研钵中，加入适量（2～3 ml）80%丙酮、少许石英砂和CaCO3研磨成匀浆，再加入80%丙酮5 ml，混合均匀，静置，浸提片刻，过滤于25 ml 容量瓶中，将残渣与滤纸反复冲洗（80%丙酮）至滤纸变白为止，最后用80%丙酮定容至25 ml。将色素提取液适当稀释后置于1 cm（光径）的比色杯中，分别于663、645 nm 等波长下比色测定，记录OD（optical density，吸光度）值，按公式计算出色素提取液的浓度。

第四，营造全社会尊重知识分子的良好社会氛围，激发知识分子的爱国情怀，不断增进知识分子对中国共产党的情感认同。

1.3 数据处理

使用Excel 进行数据处理，并采用DPS 统计软件中的Duncan’s 新复极差法对数据进行统计分析。

2 结果分析

2.1 不同温度对长春花色泽的影响

在不同温度烘箱中长春花烘干所需时间不一样，40℃下需4 h，60℃下需2 h，80℃下只需0.5 h 就可以。由图1 可见适当高温处理对长春花有保色作用，40℃处理的长春花花色不均匀，80℃处理的长春花出现皱缩现象，而60℃处理花瓣边沿的粉色略深，分布较为均匀。同时对处理后的长春花花瓣进行RGB 定色（表1），发现新鲜花材（CK1）的颜色RGB 值较高，60 ℃烘箱干燥处理的花材RGB 值最接近鲜样，说明护色效果最好，因此把这个样品也作为对照（CK2）。叶片在80℃处理出现皱缩，在60℃护色较好（图1）。因此，综合处理时间和护色效果确定60℃为最佳烘干温度。

表1 不同温度处理下花瓣RGB 的变化

图1 不同温度下花瓣和叶片烘干效果

2.2 保色剂处理对长春花类胡萝卜素含量的影响

将长春花花瓣浸泡在不同浓度保色剂中0.5 h后烘干，发现类胡萝卜素含量发生了显著变化（图2）。随着柠檬酸浓度的提高，花瓣中类胡萝卜素含量呈先增加后减少趋势，即用15% 柠檬酸处理后的类胡萝卜素含量最高，为1336.67μg/g。15% 柠檬酸处理后的干花与5%、10%、20% 处理后的干花均存在极显著差异。

图2 不同保色剂对花瓣类胡萝卜素含量的影响

随着蔗糖浓度的提高，长春花花瓣中类胡萝卜素的含量也随之上升，含量最高的是15%蔗糖处理的花瓣，为1 070.67μg/g。2%、5%、8%、10%这4 种浓度的处理相互之间均存在着极显著差异。

经10%硫酸镁处理的花瓣中类胡萝卜素含量较高，为1 022.67μg/g。5%硫酸镁处理的花瓣和15%硫酸镁处理的花瓣的类胡萝卜素含量相差不大，分别为866.67μg/g 和801.33μg/g。10%硫酸镁处理的花瓣与5%硫酸镁处理的花瓣存在显著差异，与15%和20%硫酸镁处理的花瓣均存在极显著差异。

10%甘油处理的长春花花瓣类胡萝卜素含量最高，为1 034.67μg/g，它与其他3 种浓度（5%、15%和20%）的处理均存在极显著差异。5%甘油处理的花瓣和15%甘油处理的花瓣无显著差异。20%甘油处理的花瓣类胡萝卜素含量显著降低，仅为674.67 μg/g。

类胡萝卜素的含量经草酸处理呈先增加后减少趋势，其中8%草酸处理的花瓣中类胡萝卜素含量最高，为1 234.67μg/g，其次是10%草酸处理的花瓣。2%草酸处理和5%草酸处理间无显著差异，8%草酸处理与其他3 种浓度处理之间均存在极显著差异。

2.3 保色剂处理对干花RGB 值的影响

表2 不同保色剂处理花瓣的RGB 值

用甘油、蔗糖和硫酸镁处理花瓣，R 值明显降低，说明长春花花瓣颜色开始发生转变，粉色渐渐地褪掉，并由粉色变为蓝色（图3），可见长春花不适合用甘油、蔗糖和硫酸镁进行保色。

图3 花瓣经甘油处理后颜色发生变化

2.4 保色剂处理对长春花叶片中叶绿素含量的影响

不同保色剂处理后叶片叶绿素含量变化较大（图4）。

图4 不同保色剂对叶片叶绿素含量的影响

随着柠檬酸浓度的增加，干制叶片中叶绿素含量也不断减少；4 个处理中，叶绿素含量最高的是5% 柠檬酸处理的叶片，为0.739 1 mg/g。10%、15%、20% 柠 檬 酸 处理的叶片间差异不大，但与5% 柠檬酸处理的叶片存在显著差异。可见，柠檬酸浓度的增加不能保持叶片中叶绿素的含量，达不到叶片的保色效果。

蔗糖浓度的提高对于长春花叶片的保色有积极作用。4 个处理中，叶绿素含量最高的是15%蔗糖处理的叶片为0.646 8 mg/g。从色素含量分析，15%蔗糖处理为最佳浓度，但是蔗糖处理对于叶片叶绿素的保色作用没有柠檬酸和甘油两种保色剂好。

用硫酸镁和草酸处理的叶片叶绿素含量的变化趋势相同。其中最好的处理是20%硫酸镁，叶绿素含量为1.640 5 mg/g，它与其他3 种处理均表现出极显著差异。目前，这几种保色剂相比，硫酸镁的保色效果最为理想。

随着甘油浓度的增加，叶片中叶绿素的含量随之增加，说明甘油浓度的增加对叶片有保色效果。其中叶片中叶绿素含量最高的是20%甘油，为0.765 2 mg/g。4 个处理中，它们相互之间均存在显著差异，不过15%和20%浓度的处理间没有极显著差异。从色素含量分析看，20%甘油处理叶片保色效果最佳，甘油的处理与柠檬酸的处理效果差异不大。

随着草酸浓度的增加，叶片叶绿素含量也增加，说明草酸的浓度与叶绿素含量成正比关系。10% 草酸处理后的叶片叶绿素含量为0.528 7 mg/g，为4 个浓度中最多的。与前面几种处理相比较，比不上用10%蔗糖、20%甘油和5%柠檬酸处理后叶绿素的含量，说明草酸保色效果不佳。

3 讨论

3.1 长春花花瓣的保色效果

一般而言，花材颜色在干燥的过程中会发生变化，常出现颜色迁移或褪色等问题。分析主要原因在于细胞内色素含量、各种色素的相对含量、色素的物理化学性质、细胞内的pH 值、助色素及金属元素等含量发生了变化[13]。压花护色是保证压花质量的前提，本文应用物理加温和浸泡柠檬酸、甘油、蔗糖、草酸和硫酸镁等化学试剂结合的保色法，其主要作用是通过化学药剂改变细胞液内pH 值或通过引进基团或攫取基团的置换反应、络合反应等方法,使花瓣内色素分子的结构变得稳定，达到提高色素稳定性的目的[14]。如用15%柠檬酸处理0.5 h 后，在60℃的烘箱干燥2 h RGB 值接近对照值，且花瓣中主色素——类胡萝卜素保留量最多，约是用20%甘油处理色素含量的2 倍多。同样于淼[15]在研究卫矛红色叶片色素变化时发现pH值、温度和氧化还原剂对其稳定性影响较为明显，适宜浓度的蔗糖、葡萄糖、柠檬酸和Al3+、Pb2+对红色素均有一定的保色作用。同样，刘晓东[16]发现蔗糖、麦芽糖、柠檬酸、苯甲酸和酒石酸等均对色素起到保色作用。不同植物中色素种类及含量不同，适宜其护色的试剂也有差异，不过总体来看，保持花材颜色主要与花材细胞内酸碱度和络合物有关，如加入柠檬酸、苯甲酸和酒石酸等改变了植物细胞内的pH 值，从而达到稳定色素的目的。

3.2 长春花叶片的保色效果

植物叶片之所以呈现绿色，是因为植物叶绿体中含有叶绿素。叶绿素是一种复杂的有机化合物，其分子中含有镁原子的核心结构[17]。叶片褪色的原因就是叶绿素被分解破坏。本文发现长春花叶片在20%硫酸镁浸泡0.5 h 后在60℃的烘箱干燥2 h 后叶绿素含量最高，护色效果也最好。当叶绿素与酸发生反应时，Mg2+就分离出来，这时候叶绿素缺镁，植物就变成褐色。所以，要使植物体保持原来的绿色，可以用Cu2+或Zn2+等把叶片中的Mg2+置换出来，也可以加入硫酸镁、Al3+、Pb2+等离子后，植物体内发生化学反应形成络合物，使叶片的色素保持稳定。同样，在卫矛[15]、茶条槭[18]和非洲菊[19]中研究发现多种金属离子如Al3+、Cu2+、Fe3+、Fe2+对色素稳定性有明显的保护作用，这为叶片护色提供了重要的理论依据。

4 展望

近年来我国的压花技术和压花制作工艺有了很大的发展，压花艺术越来越被人们所熟知，压花行业的发展需要越来越多高素质的压花师，专业的压制可以更好地保留花朵的完整性和着色。但要保证压花质量，护色保色环节必不可少，了解保持花材色素的基本原理，有助于快速筛选出适宜的护色剂，可以让压花艺术更好地走进我们的生活，有利于更好地传承和推广压花艺术。