非洲菊干制保色技术初探

蒋 鋆，孔令芳

（大理大学农学与生物科学学院，云南大理 671003）

干花是指根据花卉细胞液中物质的变化规律，采用适宜的化学药剂或者物理方法对植物的花朵、叶片和果实等进行保色、防皱、干燥、加工整理等处理，使植物材料可以长期保存和随时取用，具有独特艺术特点的一种新型观赏花材〔1〕。

非洲菊Gerbera jamesonii Bolus是菊科大丁草属的多年生草本植物〔2〕，是世界切花市场最畅销的“五大切花”之一〔3〕。由于非洲菊为草本植物，其花枝木质化程度低、花茎空心、花头大而花茎软，在运输、贮藏和瓶插过程中容易折断或者出现弯茎、花头下垂、基秆腐烂等现象〔4〕。因此非洲菊切花的保存时间比较短，若是将其制作为干花，观赏时间可以延长。

鲜花干燥的方法分为自然干燥和强制干燥〔5〕，强制干燥是目前最常用的方法，主要包括常温压制法、低温冷冻干燥法、烘箱干燥法、干燥剂包埋法等〔1〕。研究〔6〕表明花瓣细胞液的pH值在很大程度上决定了花瓣的颜色，花色的变化通常是由于花瓣中细胞液的pH值发生变化引起的。因此只有改变花瓣中细胞液的pH值，使花瓣内色素分子的结构变得稳定，才能达到干花保色的目的〔7〕。

当前干花国际市场竞争激烈，各个国家都对干花的制作、保色、贮藏等技术采取一定的保护措施，在这些方面我们不能借鉴其他国家先进的生产工艺和技术，只能主动进行生产技术的研制及创新〔8〕，我国对非洲菊干花制作及保色技术的研究还较少，无法满足干花生产的需要。本实验以红色非洲菊干花的保色研究为基础，以期获得非洲菊干制保色较好的方法，为干花的生产提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 花材 实验花材为新鲜红色非洲菊切花，均采购于大理古城花卉市场。

1.1.2 主要试剂和仪器 蔗糖、氯化钠、酒石酸、柠檬酸（天津金汇太亚化学试剂有限公司）；氯化锡（津东天正精细化学试剂厂）；蒸馏水；烧杯；量筒；移液管等。

1.2 实验设计 分别选取5%蔗糖+10%酒石酸、10%氯化锡和10%柠檬酸3种溶液为保色剂，以鲜花作为对照1（CK1），以不作任何保色处理直接干燥的花卉作为对照2（CK2），分别设置5、8、11、14 h共4个时间段对各个处理进行保色。保色完成后干燥，并对干花的保色效果作比较。

1.3 实验方法

1.3.1 花材处理 把花朵从基部切下，清理花朵上的杂物，简单整型并分组，一组用于自然干燥，另一组用于包埋干燥。每组设13个处理，每个处理3朵花，第13个处理不保色，直接进行干燥。每个处理编号后分别对鲜花进行拍照，按编号保存照片并传入电脑。

1.3.2 保色方法 在12个烧杯中分别装入等体积的3种保色剂，每种保色剂4组，将用于自然干燥的非洲菊浸入各烧杯中进行保色，保证非洲菊的每一片花瓣都和保色剂进行充分的接触，记录下花朵浸没于保色剂的起始时间，处理时间为5、8、11、14 h。保色结束将花材取出并用蒸馏水将花材上多余的保色剂清洗干净，用吸水纸将花材表面的水吸干备用。另取12个烧杯，将用于包埋干燥的非洲菊按同样的方法进行保色。

1.3.3 干燥方法 自然干燥法：将经过保色后的花材放于干燥、通风且无直射光的环境中自然干燥，以花材表面水分基本干燥为标准。包埋干燥法〔9〕：以氯化钠为干燥剂，将保色剂处理后的花材沥干，选择大小适宜的容器，将氯化钠装入容器中。当氯化钠厚度为3 cm左右时，将花朵插入氯化钠中且花瓣正面向上。在花瓣之间轻轻地撒满氯化钠，直到氯化钠完全浸没花朵并高出花朵1～2 cm为宜。最后将其放于通风干燥的环境中。

1.4 评价方法 选择感官评价法、RGB定色法及色差计算法3种方法对干花进行评价。

1.4.1 感官评价法 将干燥后的非洲菊，按编号平放于A4纸上，通过观察比较不同处理的花材颜色、花形、软化程度等。感官评分主要从花的变形、变色、脆裂程度3个方面评价干花的优劣，参考玫瑰干花的护形研究评分标准〔10〕，制定具体评分标准：花朵外观非常好，花形保持不变，颜色基本保持不变，韧性强，无脆裂现象，9分；花朵外观较好，花形变化不大，颜色变化不严重，没有脆裂现象，7～8分；花朵外观中等，形状、颜色变化较明显，存在轻微的脆裂现象，5～6分；花朵外观差，形状、颜色变化非常严重，花瓣极脆甚至一碰就碎，0～4分。

参考相关研究〔11-14〕的分级标准，制定花瓣软化程度分级标准：花瓣能很好保持原本形状，但软化程度不够，一捏即碎，1级；花瓣能基本保持形状，2级；花瓣软化程度低，3级；花瓣软化程度较高，4级；花瓣完全软化，花瓣变形，5级。非洲菊花瓣的软化程度以4级为宜，高于4级为软化过度，低于4级为软化程度不够。软化程度较低时花瓣能保持原本形状，但其质地较脆，容易破碎，而软化程度过高则花瓣容易卷曲、变形甚至脱落等。

1.4.2 RGB定色法RGB颜色模式是当前运用比较多的颜色系统之一，其中R代表红色、G代表绿色、B代表蓝色〔15〕。RGB定色主要使用Excel 2010和Photoshop CS6 13.0软件。将干燥后的非洲菊按处理编号放置于背景为黑色且光线较好的地方，用相机将其分别拍摄下来。把所有照片按编号依次存入电脑中，用Photoshop的滴管工具进行RGB定色，每个处理选取15个5 cm×5 cm的样本进行定色（每朵花5个样本，每个处理3朵花）〔12〕。然后将每个处理得到的RGB值输入电脑，查看其颜色，并与CK1进行颜色比较，通过感官评价出与CK1颜色的相近程度。

1.4.3 色差计算法 坐标分别为xi=（ri，gi，bi）和xj=（rj，gj，bj）的2个颜色，它们的色差度量公式迄今为止主要有：

RGB空间距离色差公式：

RGB空间加权距离色差公式〔13〕：

式中，wr，wg和wb分别是权重系数，用它们进行RGB颜色空间的调整，部分补偿其异质性（即非均匀性）〔14，16-17〕。根据应用的不同，权重系数（wr，wg，wb）的取值也有一定的差异。大多数学者〔14，18-19〕认同wr，wg，wb的取值为（3，4，2）。

基于分量的角度色差公式〔18〕：

本实验综合颜色空间的以上3个色差公式对处理后的花材色差进行比较。

2 结果

2.1 不同保色剂处理后非洲菊花瓣的感官评价实验结果表明：自然干燥下用5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理11 h的花材感官评价得分最高；10%氯化锡溶液处理14 h的花材感官评价得分最低。包埋干燥下用5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理11 h的花材感官评价得分最高；10%氯化锡溶液处理14 h的花材感官评价得分最低。处理时间相同时，10%氯化锡溶液处理非洲菊花瓣感官评价得分包埋干燥比自然干燥高，其余2种保色剂处理的时间不同，感官评价得分有所差异，但总体来看包埋干燥的效果更佳。见表1。

表1 不同保色剂处理后非洲菊花瓣的感官评价得分（n=3）

2.2 不同保色剂处理后非洲菊花瓣的软化效果实验结果表明：自然干燥下，相同处理时间内，10%氯化锡溶液对非洲菊花瓣的软化程度最高，10%柠檬酸溶液软化效果最差；要达到较好的软化效果，5%蔗糖+10%酒石酸溶液和10%柠檬酸溶液处理时间应超过8 h，而10%氯化锡溶液处理时间不宜超过8 h。包埋干燥下，相同处理时间内，10%氯化锡溶液对非洲菊花瓣的软化程度最高，10%柠檬酸溶液软化效果较差；10%柠檬酸溶液处理5 h时，非洲菊花瓣的软化程度最低；5%蔗糖+10%酒石酸溶液和10%柠檬酸溶液处理时间超过8 h、10%氯化锡溶液处理时间不超过5 h，软化效果才好。包埋干燥下10%柠檬酸溶液处理超过5 h软化效果比自然干燥下好，而5%蔗糖+10%酒石酸溶液和10%氯化锡溶液在2种干燥处理下软化效果相同。见表2。

表2 不同保色剂处理后非洲菊花瓣软化程度评价（n=3，级）

2.3 不同保色剂处理后非洲菊花瓣的RGB定色对保色剂处理后的非洲菊进行定色，计算每个处理后非洲菊花瓣的RGB平均值，结果见表3。对其相似度进行感官评价并进行色差计算。将每个处理得到的RGB平均值输入电脑，查看其颜色，与CK1花瓣颜色比较，通过感官评价出与CK1花瓣颜色的相近程度。

表3 不同保色剂处理后非洲菊花瓣RGB值（n=3）

自然干燥下的非洲菊干花，不进行保色处理的花瓣颜色明显加深。见图1B。经过5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理11 h的非洲菊，花瓣颜色与CK1的颜色最为接近。见图1C。经10%氯化锡溶液处理11 h和10%柠檬酸溶液处理5 h的非洲菊，花瓣颜色与CK1相似度较低。见图1D～E。

图1 自然干燥下部分处理花瓣颜色对比图

包埋干燥的非洲菊干花，经5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理11 h，花瓣颜色与CK1的颜色最为接近。见图2C。与自然干燥处理的结果相同。经5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理5 h和10%柠檬酸溶液处理14 h的非洲菊，花瓣颜色与CK1的相似度较低。见图2D～E。与自然干燥处理的结果不同。同种保色剂，处理的时间越长花瓣颜色越浅。

图2 包埋干燥下部分处理花瓣颜色对比图

2.4 不同保色剂处理后非洲菊花瓣的色差比较按色差计算公式，分别计算不同保色剂处理后的非洲菊花瓣与CK1的空间距离色差、空间加权距离色差及基于分量的角度色差。见表4。

表4 不同保色剂处理后非洲菊花瓣与CK1的色差比较

2.4.1 自然干燥下不同处理后非洲菊花瓣的色差比较5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理11 h的非洲菊与CK1比较，花瓣颜色空间距离色差、空间加权距离色差及基于分量的角度色差均为最小，因此相似度最高。10%氯化锡溶液处理11 h的非洲菊与CK1比较，花瓣颜色空间距离色差、空间加权距离色差及基于分量的角度色差均为最大，因此相似度最低。综合颜色空间距离色差、空间加权距离色差及基于分量的角度色差进行比较，可得出：

（1）相同时间内用5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理5、8、11 h的非洲菊保色效果比10%柠檬酸溶液处理的保色效果好，但10%柠檬酸溶液处理14 h的非洲菊保色效果比5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理14 h的保色效果好。

（2）用10%氯化锡溶液作为保色剂时，除处理时间为8 h外，其余处理得到的花朵花瓣颜色与CK1相比，色差均较大。

（3）5%蔗糖+10%酒石酸溶液与10%柠檬酸溶液的处理时间均超过11 h时保色效果最好，而10%氯化锡溶液处理的时间则需少于11 h。

结合RGB定色法和感官比较法可知5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理11 h的非洲菊花瓣颜色与CK1最接近，因此，5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理11 h的非洲菊保色效果最好。

2.4.2 包埋干燥下不同处理后非洲菊花瓣的色差比较10%柠檬酸溶液处理14 h的花瓣颜色与CK1比较，色差最大，相似度最低；5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理5 h的次之；5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理11 h的色差最小，相似度最高。

结合RGB定色法和感官评价法可知5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理11 h的非洲菊花瓣颜色与CK1最接近，因此，5%蔗糖+10%酒石酸溶液处理11 h的非洲菊保色效果最好，与自然干燥处理的结果相同。

3 讨论

3.1 保色剂的选择 从实验结果可以看出5%蔗糖+10%酒石酸溶液进行保色处理的花材保色效果最好，而10%氯化锡溶液处理的保色效果最差。虽然10%氯化锡溶液对非洲菊软化速度最快，但其腐蚀性较强，处理的花材花瓣上有大小不均的斑点，花瓣与花瓣之间容易出现粘黏，导致花瓣颜色不均匀且容易脱落。非洲菊花托较大，花托上容易残留较多的保色剂，从而影响保色效果。因此在干花的保色中，选用保色剂时可优先选择5%蔗糖+10%酒石酸溶液。由于氯化锡溶液腐蚀性较强，对于花托较大、经保色处理后容易残留保色剂的花进行保色时应慎用。在菊花保色技术的研究〔10〕中，采用吸水加浸泡的处理方式对黄菊进行保色处理得到了很好的效果。本次实验只采用了浸泡的方式对非洲菊进行处理，今后可进一步研究吸水加浸泡的处理方式。

3.2 保色剂处理时间的选择 对于保色剂处理时间的选择在很多研究中都有提及〔10-11，19〕，不同保色剂浓度不同时对不同花材的处理时间有很大差异。对于非洲菊来说，保色剂处理时间少于11 h，花瓣颜色均比CK1浅，保色剂处理时间达到14 h时，花瓣颜色均比CK1深，因此3种保色剂处理的时间都应在11～14 h之间。因氯化锡腐蚀性较强，处理时间越长花瓣颜色越不均匀，因此使用氯化锡溶液作为保色剂时可考虑降低浓度或配合其他保色剂使用，具体改进方法还需进一步研究。

3.3 干燥方法的选择 有研究〔15〕表明，固体颗粒干燥剂的包埋干燥具有良好的防皱定型效果，本实验观察到氯化钠包埋处理后的非洲菊花瓣形状保持得更好，花瓣皱缩情况减轻，也印证了这一观点。但氯化钠包埋处理后的花瓣与自然干燥处理的花瓣相比，脱落情况更严重，可能是因为重压后的花瓣牢固性降低，导致花瓣易脱落。10%氯化锡溶液处理的非洲菊花瓣脱落现象最严重，可能原因是氯化锡溶液腐蚀性过强，花瓣经10%氯化锡溶液处理后本就不牢固，再经重压导致花瓣牢固性更差，所以脱落情况更严重。

氯化钠包埋干燥处理的非洲菊花瓣颜色比自然干燥处理的更为均匀，但因氯化钠颗粒较小，包埋干燥后容易黏在花瓣和花托上，这一现象也有相关报道〔20〕，且非洲菊花托较大，氯化钠易黏在花托上不易清理，会影响到干花保色的质量。

比较2种干燥方法，包埋干燥的防皱定型效果更好，处理后花瓣颜色更均匀，但氯化钠质量较重、颗粒较小，对非洲菊的干燥不是很适合，所以对非洲菊干燥若用包埋干燥法，应选择更适宜的干燥剂。

本次实验初步找到了适合非洲菊干制保色的保色剂为5%蔗糖+10%酒石酸溶液，浸泡处理时间11 h。实验中花材的定色是极为重要的部分，但在采用Photoshop的RGB定色法定色时存在一定的误差。拍摄者的技术、拍摄时间及光照强度等因素都会造成一定的误差。建议在今后的实验中需要重点解决花材在定色时存在误差的问题，并对非洲菊保色剂处理时间进行进一步探究，寻求适宜的保色处理时间，使用包埋干燥法时应根据不同种类花的特点进行包埋剂的选择。