茶树品种紫娟茶鲜叶的染色特性研究

刘 敏，王润贤，金洋洋，朱双凤

1. 江苏农林职业技术学院 江苏省茶业研究所，江苏 句容 212400；2. 江苏农林职业技术学院 茶与食品科技学院，江苏 句容 212400

茶叶在人们的日常生活中以成品的形式存在，相对于其它植物染料更容易获取，其取之自然、回归自然的独特个性也成为了植物染色领域重点关注和发展的对象。茶染艺术伴随着传统植物染工艺的发展逐渐被人们重视，目前对茶叶染料染色主要集中在对古代茶叶染色的实验研究和茶染艺术的应用研究[1-5]，大部分都是以纯色（灰色）为主，对其染色多样性呈现的研究较少涉及，在茶叶染色的过程中采用染色相关工艺对其进行创作，导致茶叶染色在表现形式和色彩呈现上较为单调。根据其它植物染的染色特性分析可知，染色工艺以及染色原材料特性对染色效果有较为显著的影响，不同茶叶染料的种类和染色工艺也可能会对染色效果产生影响，茶叶染料染色效果的细微差别对其艺术特征呈现具有决定性作用。

“紫娟”，是多年生山茶科山茶属茶组植物茶种中的普洱茶变种植物，由云南省农业科学院茶叶研究所采用单株选种法选育而成，其鲜叶一般被加工成干茶利用，不仅有良好的饮用价值，还具有一定的色素利用价值[6]。它还是一种特殊的红紫芽茶树，属小乔木型，大叶类。在植株生长发育过程中，在单株新梢长有约2 ～4片的红紫色叶片，随着生长的继续，叶片逐渐成熟转变为浓绿色[7]。茶叶染料染色属于植物染色的范畴，植物染色的方法主要包括直接法、还原法和媒染法[8]。随着染色方法和技术的不断发展和提高，新型媒染剂法、酶促染色法、超声波染色法等新型的植物染色技术也不断得到应用和发展。近年来，关于植物染色的研究成为热点，研究人员将多种植物染料应用于各种纺织品的染色中，探究植物染料的染色工艺进行评价[9-14]。而关于紫娟茶花青素研究亦相对增多，刘明丽等人[15]建立以紫娟茶为佛手果脯加工的紫红色天然着色剂；沈晓佳等[16]的实验表明花青素通过抑制酪氨酸酶活性可预防和治疗色素沉着性疾病，具有美白护肤功能；戴妙妙等[17]的研究表明，当紫娟茶中的花青素提取物浓度达到一定阈值时金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长会被抑制。紫娟中花青素的研究主要致力于药物和食品方面，在为织物上染方面的研究甚少。

本文以紫鹃茶鲜叶为原料，设计不同冷冻时间、固液比、染液温度、煮液时间和媒染试剂处理对紫鹃茶叶染料染色工艺及色相多样性进行试验，并在试验的基础上总结媒染剂和染色工艺对茶叶染料染色的影响，以期为茶染艺术的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

茶鲜叶：2020年9月8日采摘于江苏茶科园‘紫鹃’茶新抽生成熟一、二叶，样品分成2份，一份置于4℃冰箱保鲜处理及生化成分检测，一份-40℃冷冻处理。

布料：全棉纱布、含有30%聚酯纤维的棉布和100%牛奶棉毛线原料织物的练白品，市售；纱布、棉布大小为3 cm×4 cm，毛线长度为50 cm；试验前用温热的洗洁精溶液清洗，晾干待用。

1.2 试剂与仪器

试剂：氢氧化钙Ca（OH）2、碳酸钙CaCO3、冰乙酸CH3COOH、明矾KAl（SO4）2·12H2O、蒸馏水H2O，均为国产分析纯试剂。

仪器设备：镊子、玻璃棒、容量150 mL的锥形瓶5个（规格大小一致）、水浴锅。

1.3 方法

1.3.1 染液准备及媒染方法

染液准备采用水煮法[18]，将紫娟鲜叶放入沸水中（固液比1∶1）煮染50 min后静置、冷却、过滤，茶汁备用。媒染方法采用直接染色法和同浴媒染法[18]。

1.3.2 试验处理

不同冷冻时间处理：将采摘好的紫娟鲜叶分为等量的5组，共设计不冷冻（CK）、冷冻5 d、10 d、15 d、20 d 5 个处理，并在固液比 1 ∶1、100℃的蒸馏水中煮染30 min后冷却，放入棉布静置24 h，取出用清水和洗涤液分别清洗，自然风干后记录表征颜色。

不同染液温度处理：将采摘好的紫娟鲜叶冷冻10 d后分为等量的5组，分别设置染液温度为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃5个处理，固液比统一为1∶1，煮染30 min后冷却，放入棉布静置24 h，取出用清水和洗涤液分别清洗，自然风干后记录表征颜色。

不同固液比处理：将采摘好的紫娟鲜叶冷冻10 d后分为等量的5组，分别设置固液比1∶1、1∶2、1∶3、1∶4和 1∶5 等 5个处理，并在100℃的蒸馏水中煮染30 min后冷却，放入棉布静置24 h，取出用清水和洗涤液分别清洗、干燥，记录表征颜色。

不同煮染时间处理：将采摘好的紫娟鲜叶冷冻10 d后分为等量的5组，分别设置煮染时间为 30 min、40 min、50 min、60 min 和 70 min共 5个处理，并在固液比1∶5、100℃的蒸馏水中煮染30 min后冷却，放入棉布静置24 h，取出用清水和洗涤液分别清洗，自然风干后记录表征颜色。

不同媒染剂对不同材质布料染色的处理：分别准备好等量的Ca(OH)2、CaCO3、CH3COOH和KAl（SO4）2·12H2O，将采摘好的紫娟鲜叶冷冻10 d后分为等量的4组（其中一组为蒸馏水对照组），在固液比1∶3、染液温度100℃的环境下煮染50 min后冷却，分别加入各试剂中（15∶1（V/V）），每组试剂同时放入规格大小相同的三种织物（全棉纱布、含有30%聚酯纤维的棉布、100%牛奶棉毛线），静置24 h，取出干燥，冷却，记录表征颜色。

1.3.3 结果处理

染色结果采取颜色表征方法来表现[18]。

2 结果与分析

2.1 不同冷冻时间对紫娟茶树鲜叶染色效果的影响

紫娟茶树鲜叶冷冻时间的长短对染色效果有显著的影响，冷冻后的紫娟鲜叶染色比未经过冷冻的鲜叶颜色深，冷冻时间为15 d时染色性能最佳，但冷冻15 d和冷冻20 d的鲜叶染色效果差异不大（表1）。

表1 不同冷冻时间下染色效果差异Table 1 Different dyeing effects under different freezing time

2.2 不同染液温度对紫鹃茶树鲜叶染色效果的影响

试验结果（表2）发现，染液温度对紫娟茶树鲜叶的染色有显著影响；温度越高，染色效果越明显。其中，在染液温度为90℃和100℃时染色效果最佳，颜色均为深红。

表2 不同染液温度下染色效果差异Table 2 Difference of dyeing effect under different dyeing temperature

2.3 不同的固液比对紫鹃茶树鲜叶染色效果的影响

试验结果表明，不同的固液比对紫娟茶树鲜叶的染色效果影响不同。当固液比1∶2时，紫娟茶树鲜叶的染色效果最佳，为红色；固液比1∶3和1∶4效果一致，均为深红色（表3）。

表3 不同固液比下染色效果差异Table 3 Different dyeing effects under different solid-liquid ratio

2.4 不同煮染时间对紫鹃茶树鲜叶染色效果的影响

结果表明，不同煮染时间下紫娟茶树鲜叶的染色效果不同，煮染时间越长，染色效果越明显（表4）。

表4 不同煮染时间下染色效果差异Table 4 Difference of dyeing effect under different boiling and dyeing time

2.5 不同媒染剂处理对不同材质布料的染色效果

茶汁在与不同媒染剂相结合会呈现丰富的色泽，加入KAl（SO4）2·12H2O媒染得到的颜色偏暗、偏灰，加入媒染得到的颜色偏黄，加入CH3COOH和CaCO3媒染后得到的布料颜色均为红紫色（CaCO3的颜色深于CH3COOH）。同时，染料在遇到不同材质的布料所呈现色彩深浅也有所不同，其中染色效果最好的是棉布，其次是全棉纱布，毛线的染色效果最浅（表5）。

表5 不同媒染剂及不同布料下染色效果差异Table 5 Different dyeing effects of different mordants and different fabrics

3 讨论与结论

紫娟鲜叶经过冷藏解冻后，染色效果优于未冷冻时的鲜叶，是一种适合紫娟茶树鲜叶染色的有效方法，这一研究结果与其他研究学者发现结果一致[19]。其原因在于在茶树鲜叶冷藏解冻时可以很好地保存茶叶中的花青素，在冷冻的过程中茶树的细胞液表面会形成一层冰晶，冰晶解冻会对鲜叶造成一定程度的机械损伤，破坏了鲜叶细胞的液泡结构，使花青素得以扩散到细胞质中，导致茶树叶片在解冻后表面颜色加深。从染液温度、煮染时间、固液比试验结果来看，染液温度与煮染时间和紫娟茶树鲜叶的染色性能成正比，这一研究结果与其他学者的结果基本一致[20-21]。一般直接染色不足以达到理想的染色效果，媒染剂的使用可以达到增强色素和纤维之间的着染作用。本试验分 别 采 用 了 CaCO3、CH3COOH、Ca（OH）2和 KAl（SO4）2·12H2O 作 为 媒 染 剂， 其 中CaCO3与Ca（OH）2是可以使媒染液呈碱性的天然媒染剂，Ca（OH）2由适合染制深赭、深褐等色系的生石灰制成，在试验中发现Ca（OH）2媒染下的布料呈现的颜色偏黄棕。KAl（SO4）2·12H2O则是常见的铝媒染剂，用温水或清水充分溶解后媒染得到的颜色偏灰、偏暗。

本试验研究以紫娟茶树鲜叶为原料，采用溶剂萃取的方式制备茶汁，将萃取得到的茶汁对布料进行染色、媒染分析，结果表明：紫娟鲜叶在冷冻15 d、固液比1∶3、染液温度95℃、煮染时间50 min时，染色效果最佳，为紫红色，且不脱色；对染液加入不同媒染剂后在不同材质布料上的染色效果表明，紫娟茶树鲜叶染料在与不同的媒染剂结合下呈现不同色泽，加入KAl（SO4）2·12H2O媒染布料颜色偏暗、偏灰；加入Ca（OH）2媒染布料颜色偏黄；加入CH3COOH和CaCO3媒染布料均为红紫色（CaCO3媒染出的颜色深于CH3COOH），对不同材质的布料进行染色研究发现，棉布的染色效果最佳。表明针对不同的颜色要求，可选择不同的媒染液，最佳的媒染布料为棉质布料。