非洲菊干制保色技術初探

蔣 鋆，孔令芳

（大理大學農學與生物科學學院，云南大理 671003）

干花是指根據花卉細胞液中物質的變化規律，采用適宜的化學藥劑或者物理方法對植物的花朵、葉片和果實等進行保色、防皺、干燥、加工整理等處理，使植物材料可以長期保存和隨時取用，具有獨特藝術特點的一種新型觀賞花材〔1〕。

非洲菊Gerbera jamesonii Bolus是菊科大丁草屬的多年生草本植物〔2〕，是世界切花市場最暢銷的“五大切花”之一〔3〕。由于非洲菊為草本植物，其花枝木質化程度低、花莖空心、花頭大而花莖軟，在運輸、貯藏和瓶插過程中容易折斷或者出現彎莖、花頭下垂、基稈腐爛等現象〔4〕。因此非洲菊切花的保存時間比較短，若是將其制作為干花，觀賞時間可以延長。

鮮花干燥的方法分為自然干燥和強制干燥〔5〕，強制干燥是目前最常用的方法，主要包括常溫壓制法、低溫冷凍干燥法、烘箱干燥法、干燥劑包埋法等〔1〕。研究〔6〕表明花瓣細胞液的pH值在很大程度上決定了花瓣的顏色，花色的變化通常是由于花瓣中細胞液的pH值發生變化引起的。因此只有改變花瓣中細胞液的pH值，使花瓣內色素分子的結構變得穩定，才能達到干花保色的目的〔7〕。

當前干花國際市場競爭激烈，各個國家都對干花的制作、保色、貯藏等技術采取一定的保護措施，在這些方面我們不能借鑒其他國家先進的生產工藝和技術，只能主動進行生產技術的研制及創新〔8〕，我國對非洲菊干花制作及保色技術的研究還較少，無法滿足干花生產的需要。本實驗以紅色非洲菊干花的保色研究為基礎，以期獲得非洲菊干制保色較好的方法，為干花的生產提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 花材 實驗花材為新鮮紅色非洲菊切花，均采購于大理古城花卉市場。

1.1.2 主要試劑和儀器 蔗糖、氯化鈉、酒石酸、檸檬酸（天津金匯太亞化學試劑有限公司）；氯化錫（津東天正精細化學試劑廠）；蒸餾水；燒杯；量筒；移液管等。

1.2 實驗設計 分別選取5%蔗糖+10%酒石酸、10%氯化錫和10%檸檬酸3種溶液為保色劑，以鮮花作為對照1（CK1），以不作任何保色處理直接干燥的花卉作為對照2（CK2），分別設置5、8、11、14 h共4個時間段對各個處理進行保色。保色完成后干燥，并對干花的保色效果作比較。

1.3 實驗方法

1.3.1 花材處理 把花朵從基部切下，清理花朵上的雜物，簡單整型并分組，一組用于自然干燥，另一組用于包埋干燥。每組設13個處理，每個處理3朵花，第13個處理不保色，直接進行干燥。每個處理編號后分別對鮮花進行拍照，按編號保存照片并傳入電腦。

1.3.2 保色方法 在12個燒杯中分別裝入等體積的3種保色劑，每種保色劑4組，將用于自然干燥的非洲菊浸入各燒杯中進行保色，保證非洲菊的每一片花瓣都和保色劑進行充分的接觸，記錄下花朵浸沒于保色劑的起始時間，處理時間為5、8、11、14 h。保色結束將花材取出并用蒸餾水將花材上多余的保色劑清洗干凈，用吸水紙將花材表面的水吸干備用。另取12個燒杯，將用于包埋干燥的非洲菊按同樣的方法進行保色。

1.3.3 干燥方法 自然干燥法：將經過保色后的花材放于干燥、通風且無直射光的環境中自然干燥，以花材表面水分基本干燥為標準。包埋干燥法〔9〕：以氯化鈉為干燥劑，將保色劑處理后的花材瀝干，選擇大小適宜的容器，將氯化鈉裝入容器中。當氯化鈉厚度為3 cm左右時，將花朵插入氯化鈉中且花瓣正面向上。在花瓣之間輕輕地撒滿氯化鈉，直到氯化鈉完全浸沒花朵并高出花朵1～2 cm為宜。最后將其放于通風干燥的環境中。

1.4 評價方法 選擇感官評價法、RGB定色法及色差計算法3種方法對干花進行評價。

1.4.1 感官評價法 將干燥后的非洲菊，按編號平放于A4紙上，通過觀察比較不同處理的花材顏色、花形、軟化程度等。感官評分主要從花的變形、變色、脆裂程度3個方面評價干花的優劣，參考玫瑰干花的護形研究評分標準〔10〕，制定具體評分標準：花朵外觀非常好，花形保持不變，顏色基本保持不變，韌性強，無脆裂現象，9分；花朵外觀較好，花形變化不大，顏色變化不嚴重，沒有脆裂現象，7～8分；花朵外觀中等，形狀、顏色變化較明顯，存在輕微的脆裂現象，5～6分；花朵外觀差，形狀、顏色變化非常嚴重，花瓣極脆甚至一碰就碎，0～4分。

參考相關研究〔11-14〕的分級標準，制定花瓣軟化程度分級標準：花瓣能很好保持原本形狀，但軟化程度不夠，一捏即碎，1級；花瓣能基本保持形狀，2級；花瓣軟化程度低，3級；花瓣軟化程度較高，4級；花瓣完全軟化，花瓣變形，5級。非洲菊花瓣的軟化程度以4級為宜，高于4級為軟化過度，低于4級為軟化程度不夠。軟化程度較低時花瓣能保持原本形狀，但其質地較脆，容易破碎，而軟化程度過高則花瓣容易卷曲、變形甚至脫落等。

1.4.2 RGB定色法RGB顏色模式是當前運用比較多的顏色系統之一，其中R代表紅色、G代表綠色、B代表藍色〔15〕。RGB定色主要使用Excel 2010和Photoshop CS6 13.0軟件。將干燥后的非洲菊按處理編號放置于背景為黑色且光線較好的地方，用相機將其分別拍攝下來。把所有照片按編號依次存入電腦中，用Photoshop的滴管工具進行RGB定色，每個處理選取15個5 cm×5 cm的樣本進行定色（每朵花5個樣本，每個處理3朵花）〔12〕。然后將每個處理得到的RGB值輸入電腦，查看其顏色，并與CK1進行顏色比較，通過感官評價出與CK1顏色的相近程度。

1.4.3 色差計算法 坐標分別為xi=（ri，gi，bi）和xj=（rj，gj，bj）的2個顏色，它們的色差度量公式迄今為止主要有：

RGB空間距離色差公式：

RGB空間加權距離色差公式〔13〕：

式中，wr，wg和wb分別是權重系數，用它們進行RGB顏色空間的調整，部分補償其異質性（即非均勻性）〔14，16-17〕。根據應用的不同，權重系數（wr，wg，wb）的取值也有一定的差異。大多數學者〔14，18-19〕認同wr，wg，wb的取值為（3，4，2）。

基于分量的角度色差公式〔18〕：

本實驗綜合顏色空間的以上3個色差公式對處理后的花材色差進行比較。

2 結果

2.1 不同保色劑處理后非洲菊花瓣的感官評價實驗結果表明：自然干燥下用5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理11 h的花材感官評價得分最高；10%氯化錫溶液處理14 h的花材感官評價得分最低。包埋干燥下用5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理11 h的花材感官評價得分最高；10%氯化錫溶液處理14 h的花材感官評價得分最低。處理時間相同時，10%氯化錫溶液處理非洲菊花瓣感官評價得分包埋干燥比自然干燥高，其余2種保色劑處理的時間不同，感官評價得分有所差異，但總體來看包埋干燥的效果更佳。見表1。

表1 不同保色劑處理后非洲菊花瓣的感官評價得分（n=3）

2.2 不同保色劑處理后非洲菊花瓣的軟化效果實驗結果表明：自然干燥下，相同處理時間內，10%氯化錫溶液對非洲菊花瓣的軟化程度最高，10%檸檬酸溶液軟化效果最差；要達到較好的軟化效果，5%蔗糖+10%酒石酸溶液和10%檸檬酸溶液處理時間應超過8 h，而10%氯化錫溶液處理時間不宜超過8 h。包埋干燥下，相同處理時間內，10%氯化錫溶液對非洲菊花瓣的軟化程度最高，10%檸檬酸溶液軟化效果較差；10%檸檬酸溶液處理5 h時，非洲菊花瓣的軟化程度最低；5%蔗糖+10%酒石酸溶液和10%檸檬酸溶液處理時間超過8 h、10%氯化錫溶液處理時間不超過5 h，軟化效果才好。包埋干燥下10%檸檬酸溶液處理超過5 h軟化效果比自然干燥下好，而5%蔗糖+10%酒石酸溶液和10%氯化錫溶液在2種干燥處理下軟化效果相同。見表2。

表2 不同保色劑處理后非洲菊花瓣軟化程度評價（n=3，級）

2.3 不同保色劑處理后非洲菊花瓣的RGB定色對保色劑處理后的非洲菊進行定色，計算每個處理后非洲菊花瓣的RGB平均值，結果見表3。對其相似度進行感官評價并進行色差計算。將每個處理得到的RGB平均值輸入電腦，查看其顏色，與CK1花瓣顏色比較，通過感官評價出與CK1花瓣顏色的相近程度。

表3 不同保色劑處理后非洲菊花瓣RGB值（n=3）

自然干燥下的非洲菊干花，不進行保色處理的花瓣顏色明顯加深。見圖1B。經過5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理11 h的非洲菊，花瓣顏色與CK1的顏色最為接近。見圖1C。經10%氯化錫溶液處理11 h和10%檸檬酸溶液處理5 h的非洲菊，花瓣顏色與CK1相似度較低。見圖1D～E。

圖1 自然干燥下部分處理花瓣顏色對比圖

包埋干燥的非洲菊干花，經5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理11 h，花瓣顏色與CK1的顏色最為接近。見圖2C。與自然干燥處理的結果相同。經5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理5 h和10%檸檬酸溶液處理14 h的非洲菊，花瓣顏色與CK1的相似度較低。見圖2D～E。與自然干燥處理的結果不同。同種保色劑，處理的時間越長花瓣顏色越淺。

圖2 包埋干燥下部分處理花瓣顏色對比圖

2.4 不同保色劑處理后非洲菊花瓣的色差比較按色差計算公式，分別計算不同保色劑處理后的非洲菊花瓣與CK1的空間距離色差、空間加權距離色差及基于分量的角度色差。見表4。

表4 不同保色劑處理后非洲菊花瓣與CK1的色差比較

2.4.1 自然干燥下不同處理后非洲菊花瓣的色差比較5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理11 h的非洲菊與CK1比較，花瓣顏色空間距離色差、空間加權距離色差及基于分量的角度色差均為最小，因此相似度最高。10%氯化錫溶液處理11 h的非洲菊與CK1比較，花瓣顏色空間距離色差、空間加權距離色差及基于分量的角度色差均為最大，因此相似度最低。綜合顏色空間距離色差、空間加權距離色差及基于分量的角度色差進行比較，可得出：

（1）相同時間內用5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理5、8、11 h的非洲菊保色效果比10%檸檬酸溶液處理的保色效果好，但10%檸檬酸溶液處理14 h的非洲菊保色效果比5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理14 h的保色效果好。

（2）用10%氯化錫溶液作為保色劑時，除處理時間為8 h外，其余處理得到的花朵花瓣顏色與CK1相比，色差均較大。

（3）5%蔗糖+10%酒石酸溶液與10%檸檬酸溶液的處理時間均超過11 h時保色效果最好，而10%氯化錫溶液處理的時間則需少于11 h。

結合RGB定色法和感官比較法可知5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理11 h的非洲菊花瓣顏色與CK1最接近，因此，5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理11 h的非洲菊保色效果最好。

2.4.2 包埋干燥下不同處理后非洲菊花瓣的色差比較10%檸檬酸溶液處理14 h的花瓣顏色與CK1比較，色差最大，相似度最低；5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理5 h的次之；5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理11 h的色差最小，相似度最高。

結合RGB定色法和感官評價法可知5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理11 h的非洲菊花瓣顏色與CK1最接近，因此，5%蔗糖+10%酒石酸溶液處理11 h的非洲菊保色效果最好，與自然干燥處理的結果相同。

3 討論

3.1 保色劑的選擇 從實驗結果可以看出5%蔗糖+10%酒石酸溶液進行保色處理的花材保色效果最好，而10%氯化錫溶液處理的保色效果最差。雖然10%氯化錫溶液對非洲菊軟化速度最快，但其腐蝕性較強，處理的花材花瓣上有大小不均的斑點，花瓣與花瓣之間容易出現粘黏，導致花瓣顏色不均勻且容易脫落。非洲菊花托較大，花托上容易殘留較多的保色劑，從而影響保色效果。因此在干花的保色中，選用保色劑時可優先選擇5%蔗糖+10%酒石酸溶液。由于氯化錫溶液腐蝕性較強，對于花托較大、經保色處理后容易殘留保色劑的花進行保色時應慎用。在菊花保色技術的研究〔10〕中，采用吸水加浸泡的處理方式對黃菊進行保色處理得到了很好的效果。本次實驗只采用了浸泡的方式對非洲菊進行處理，今后可進一步研究吸水加浸泡的處理方式。

3.2 保色劑處理時間的選擇 對于保色劑處理時間的選擇在很多研究中都有提及〔10-11，19〕，不同保色劑濃度不同時對不同花材的處理時間有很大差異。對于非洲菊來說，保色劑處理時間少于11 h，花瓣顏色均比CK1淺，保色劑處理時間達到14 h時，花瓣顏色均比CK1深，因此3種保色劑處理的時間都應在11～14 h之間。因氯化錫腐蝕性較強，處理時間越長花瓣顏色越不均勻，因此使用氯化錫溶液作為保色劑時可考慮降低濃度或配合其他保色劑使用，具體改進方法還需進一步研究。

3.3 干燥方法的選擇 有研究〔15〕表明，固體顆粒干燥劑的包埋干燥具有良好的防皺定型效果，本實驗觀察到氯化鈉包埋處理后的非洲菊花瓣形狀保持得更好，花瓣皺縮情況減輕，也印證了這一觀點。但氯化鈉包埋處理后的花瓣與自然干燥處理的花瓣相比，脫落情況更嚴重，可能是因為重壓后的花瓣牢固性降低，導致花瓣易脫落。10%氯化錫溶液處理的非洲菊花瓣脫落現象最嚴重，可能原因是氯化錫溶液腐蝕性過強，花瓣經10%氯化錫溶液處理后本就不牢固，再經重壓導致花瓣牢固性更差，所以脫落情況更嚴重。

氯化鈉包埋干燥處理的非洲菊花瓣顏色比自然干燥處理的更為均勻，但因氯化鈉顆粒較小，包埋干燥后容易黏在花瓣和花托上，這一現象也有相關報道〔20〕，且非洲菊花托較大，氯化鈉易黏在花托上不易清理，會影響到干花保色的質量。

比較2種干燥方法，包埋干燥的防皺定型效果更好，處理后花瓣顏色更均勻，但氯化鈉質量較重、顆粒較小，對非洲菊的干燥不是很適合，所以對非洲菊干燥若用包埋干燥法，應選擇更適宜的干燥劑。

本次實驗初步找到了適合非洲菊干制保色的保色劑為5%蔗糖+10%酒石酸溶液，浸泡處理時間11 h。實驗中花材的定色是極為重要的部分，但在采用Photoshop的RGB定色法定色時存在一定的誤差。拍攝者的技術、拍攝時間及光照強度等因素都會造成一定的誤差。建議在今后的實驗中需要重點解決花材在定色時存在誤差的問題，并對非洲菊保色劑處理時間進行進一步探究，尋求適宜的保色處理時間，使用包埋干燥法時應根據不同種類花的特點進行包埋劑的選擇。