全 文 ：第 34卷 第 6期 东　北　林　业　大　学　学　报 Vol.34 No.6
2006年 11月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Nov.2006
火炬树红色叶护色技术 1)
李雷鹏　祖元刚　贾　军　刘香环　马晓倩
(森林植物生态学教育部重点实验室(东北林业大学),哈尔滨 , 150040)
　　摘　要　以火炬树红色叶为试材 ,提取红色素进行稳定性研究 ,并根据其稳定性配制护色液分别对火炬树红
色叶进行护色处理 , 可获得与新鲜叶片颜色相近的干燥红色叶。经过两年自然光照对比试验 , 筛选出最佳组合护
色液配方及处理方法。试验表明:在酸性条件下 ,火炬树红色叶的红色素非常稳定 ,可以作为红色植物叶材干燥后
不褪色的护色技术 , 应用于干燥花产业。
关键词　火炬树;红色素;稳定性;护色液
分类号　S687.9ColorProtectionTechnologyforRedLeavesofTorchTree/LiLeipeng, ZuYuangang, JiaJun, LiuXianghuan, MaXiaoqian(KeyLaboratoryofForestPlantEcologyofMinistryofEducation, NortheastForestryUniversity, Harbin150040,P.R.China)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2006, 34(6).-50 ～ 51Thestabilityofextractedredpigmentfromtheredleavesoftorchtree(Rhustyphina)wasstudied, anddiferentkindsofcolorprotectionsolutionsusedtotreattheredleaveswerepreparedintermsofthestability.Thedriedredleaveswhosecolorissimilartothefreshleavescouldbeobtainedbytreatingtheredleaveswithdiferentcolorprotectionsolutions.Theoptimalcom-binationofcolorprotectionsolutionsandthetreatmentmethodwereobtainedbyanaturaliluminationexperimentconductedintwoyears.Resultshowedthattheredpigmentfromtheredleavesoftorchtreeisverystableunderacidiccondition.Thecolorprotectiontechnologyofpreventingthedriedredleavesfromfadingcouldbeappliedtodried-flowerindustry.Keywords　Rhustyphina;Redpigment;Stability;Colorprotectionsolution
　　火炬树(RhustyphinaL.)为漆树科落叶小乔木 , 奇数羽
状复叶 , 小叶 9 ～ 17片 , 长椭圆状披针形 ,叶缘有锯齿 ,叶轴无
翅。在东北 , 9月中下旬至 10月上旬 , 火炬树叶片在绿色基
础上随着季节变化而呈现显著差异的特殊颜色 , 即秋叶变为
红色。火炬树的叶片比黄栌的叶片更易变红 , 是世界著名的
红叶树种之一 , 是点缀风景的优良彩叶树种 [ 1] 。 另外 , 该树
种的红色叶也是一种非常有观赏价值的平面干燥花(压花)
材料。但由于没有经过护色处理 , 干燥后的火炬树红色叶极
易褪色 , 大大损害了其压花画的观赏性。 为探索其最佳的护
色方法 , 笔者提取了火炬树叶片中的红色素 , 并对其进行理化
性质分析与稳定性试验 , 根据其理化性质 , 进一步研究火炬树
叶片的红色素稳定护色液的配比。
1　材料
火炬树红色叶 , 取自东北林业大学实验林场。
试剂:十二烷基硫酸钠 ,南京米兰化工有限公司;柠檬酸 ,
成都市联合化工试剂研究所;质量分数为 95%的乙醇 、质量
分数为 36%的盐酸 、醋酸钠 、磷酸氢二钠 、氢氧化钠等 , 北京
益利化学试剂有限公司。
减压装置一套;
设备:电热鼓风干燥箱一台 , 上海福玛设备有限公司;
压花设备:热裱机 ,压花器;
752c型紫外可见分光光度计;电冰箱;酸度计 pHs-3c;
恒温培养箱。
2　试验方法
试验始于 2003年 10月下旬。
2.1　火炬树叶片红色素提取
称取火炬树红色叶 25g, 剪碎研磨并置于锥形瓶中加水
1)东北林业大学科研基金项目。
第一作者简介:李雷鹏 ,女 , 1969年 12月生 ,森林植物生态学教
育部重点实验室(东北林业大学),博士研究生。
收稿日期:2006年 3月 30日。
责任编辑:张建华。
500mL,放在 30℃的恒温培养箱中浸泡提取红色素 , 浸提 6h
后抽滤 , 将滤液浓缩后放在冰箱中 4℃保存 ,备用。
2.2　火炬树叶片红色素稳定性试验
取红色素提取液 25mL加水稀释至 50mL容量瓶中 , 再
将红色素提取液分别稀释为含 6、 12、24mmol/LHCl的 2倍红
色素提取液分为 3组 ,分别置于自然光照下 120h,日光直射 3
h,距离紫外灯 20cm照射 3h, 分别测定红色素的吸光度。
将红色素提取液稀释为原提取液的 2倍 , 分别于 40、50、
90℃水浴保温 3h, 冷却至室温 , 测定其吸光度。
分别将红色素原液 2倍稀释于 50mL容量瓶中, 用 HCl和
NaOH调节pH值分别为:1、3、5、7、9,测定其样品的吸光度。
根据火炬树红色叶的色素稳定性试验结果 , 选择柠檬酸 、
磷酸氢二钠 、醋酸 、醋酸钠 、盐酸进行相应组合 ,再分别加入相
同量的十二烷基硫酸钠 , 配制成 A、B、C、D、E5种不同 pH值
的护色液见表 1。用所配置的 5种护色液分别浸泡火炬树红
色叶 ,设定时间梯度为每隔 1h取样一次 , 分批取出吸干叶面
上的护色液 , 用吸水纸和纸板压制放入烘箱中 , 在 50 ℃条件
下进行烘干处理 , 8 ～ 10 h后取出放在白色背景纸上进行定
色。根据色差比较寻找干燥后与新鲜叶颜色接近的叶片。 筛
选出浸泡时间短 、又能够使红色叶获得最佳效果的护色液 , 从
而确定护色液最优组合。
表 1　各护色液成分的含量 g/L　
护色
液
柠檬
酸
磷酸氢
二钠 醋酸
醋酸
钠 盐酸
氢氧
化钠
十二烷基
硫酸钠
A 21.0 16.0 4.0 1.0
B 5.8 10.3 1.0
C 5.3 6.0 1.0
D 7.6 2.9 1.0
E 8.6 5.5 1.0
　　采用比色卡对照法对压好的叶片进行比色 , 将比色后定
色的叶片用热裱机进行热裱 , 然后存放在室内自然光照条件
下 ,于两年后再进行颜色对照检测。
3　结果与分析
3.1　火炬树叶片红色素性质分析
将提取的红色素进行重结晶处理 , 得到的结晶体呈紫红
DOI :10.13759/j.cnki.dlxb.2006.06.020
色。该结晶体易溶于水 、乙醇 、甲醇 , 在酸性条件下呈红色 , 碱
性条件下呈黄绿色。 在水溶液中 , 火炬树红色素可见光区的
最大吸收峰波长为 516nm。
3.2　光照对在酸性条件下火炬树叶片红色素稳定性的影响
光照对含有盐酸的红色素影响较小 ,酸性红色素在距离
紫外灯 20cm处直接照射 2h,对色素具有增色效应 , 见表 2。
表 2　光对火炬树叶片红色素的影响
含 HCl浓度 /
mmol· L-1
吸光度
初始 日光直射 2h
紫外线
照射 2h
室内自然
光 120h
CK(无 HC1) 0.251 0.201 0.221 0.191
6 0.392 0.372 0.392 0.340
12 0.421 0.413 0.432 0.376
24 0.434 0.439 0.456 0.423
　　从表 2中的初始吸光度可以看出 , 酸性条件下的增色效
应 , 即酸浓度越高 ,增色效应越显著。室内自然光照下 ,色素
吸光度呈下降趋势 , 不含酸的红色素吸光度下降得很快 , 含酸
量高的红色素吸光度下降得慢 ,可以说明酸能增强红色素对
散色光照射的稳定性 ,因此可以考虑红色叶的护色液成分应
含有酸性试剂。
短时间的阳光直射及紫外光照射对红色素影响有一定差
别。对照样品在阳光直射或紫外光照射下引起红色素损失 ,
吸光度下降。红色素在盐酸含量不同的条件下 ,经阳光直射
或紫外光照射后吸光度变化不同。阳光直射 2h的红色素降
解度为 6 mmol/L>12mmol/L>24mmol/L, 即红色素含盐酸
量低 , 红色素损失大。经距离 20 cm紫外光照射 2 h后 , 含酸
样品的吸光度维持在初始水平甚至出现增色作用。
3.3　温度对火炬树叶片红色素稳定性的影响
试验结果表明 , 火炬树叶片红色素的热稳定性较好 ,但是
温度过高红色素损失大。因此红色素在应用过程中应避免长
时间接触高温 , 在 50℃以下更稳定 ,见表 3。
表 3　温度对火炬树叶片红色素的影响
水浴温度 /℃ 吸光度 水浴温度 /℃ 吸光度
50 0.450 90 0.380
70 0.417 CK(室温) 0.487
3.4　pH值对火炬树叶片红色素稳定性的影响
由不同 pH值条件下测得的火炬树红色素的吸光度可
知 ,红色素的 pH值越低 ,吸光度越高 , 红色越深 ,说明红色素
在 pH值低的情况下稳定性强。在 pH值升高时 , 颜色由红色
变为黄绿色 , 吸光度下降 , 说明红色素在碱性条件下不稳定 ,
有红色褪色现象产生。见表 4。
表 4　pH值对火炬树叶片红色素的影响
pH值 吸光度 溶液颜色 pH值 吸光度 溶液颜色
1 0.293 红色 7 0.121 淡黄绿色
3 0.246 红色 9 0.169 黄绿色
5 0.140 红色
3.5　不同护色液对火炬树红色叶干燥后颜色变化的影响
根据上述研究结果可知 , 火炬树红色叶的红色素对光 、热
具有一定范围的稳定性 , pH值对其影响较大。经过 A、B、C、
D、E护色液浸泡的火炬树红色叶 , 在短时间内基本完全渗
透 [ 3] 。根据浸泡时间及渗透程度对红色叶进行稳定性测定 ,
通过比色卡对照 , 确定最佳浸泡护色液 ,结果见表 5。
表 5　不同护色技术对火炬树红色叶干燥后颜色变化的影响
浸泡时间 /h A B C D E
1 M100Y70B10C30 M100Y70B10C80 M100Y70B10C40 M100Y70B10C40 M100Y80B10C40＊
2 M90Y70B10C30 M80Y70B10C80 M90Y90B10C70＊ M100Y70B10C40 M90Y80B10C40＊
3 M90Y70B10C10＊ M70Y70B10C70 M80Y90B10C60 M90Y70B10C50 M90Y80B10C30
4 M80Y70B10C10 M60Y70B10C60 M80Y90B10C60 M90Y70B10C30＊ M90Y80B10C20
5 M80Y70B10 M50Y80B10C50 M70Y100B10C60 M90Y70B10C20＊ M80Y80B10C20
6 M70Y70B10 M50Y100B10C30 M60Y100B10C60 M80Y70B10＊ M70Y80B10C10
　　注:M.红色 、Y.黄色 、C.蓝色 、BL.黑色为基础彩色印刷四色 [ 4] ;新鲜叶片颜色为M90Y70B10C10;未经护色处理的叶片干燥后颜色为M100Y70
B10C40;存放两年后颜色为 M70Y80B10C50 ,明显褪色。
　　将 A、B、C、D、E5种护色液所用的渗透剂均以千分之一
加入溶液中 , 试验结果表明 ,各种护色液对火炬树红色叶的护
色效果不同 , 从而导致火炬树红色叶的颜色具有很大差别。
2005年 10月中下旬 , 对火炬树红色叶护色干燥后的叶
片再次进行颜色对照检测 , 结果表明:A配方护色液处理的火
炬树红色叶颜色仍为原值 , 而且浸泡 3 h后干燥的火炬树红
色叶颜色 M90Y70B10C10与新鲜红色叶的颜色 M90Y70B10C10最接近。用 A护色液浸泡 6h以内的叶片 , 干燥后叶片颜色均
没有褪色 , 并具有深红到浅红很丰富的红颜色 , 从而可以根据
浸泡的时间掌握红色区域范围 ,使火炬树红色叶具有红颜色
多样性 , 以便压花画制作用材。其它 4种护色液浸泡后的红
色火炬树叶片干燥两年后观察 ,虽然颜色变化不大 , 但是颜色
太深 , 效果不理想。 E配方护色液浸泡后干燥的红色叶片颜
色仅次于 A配方护色液浸泡的效果 , 也属于可取范围 , 如有
需要的红颜色 , 也可采取该配方护色液进行浸泡。
4　结论与讨论
经过护色技术处理的火炬树红色叶 ,干燥后与新鲜叶颜
色相近 , 且质感柔韧不易破碎。通过不同浸泡时间的取样及
干燥后的色卡记录 , 并与两年后在室内自然光照条件下经过
护色液处理的火炬树叶片进行比较 , 确定护色液的最优选择
为 A组合护色液 ,其次护色液的效果顺序为 E>D>C>B。
E护色液效果也可以为火炬树红色叶护色 , 只是颜色略
深一些 , 但随着浸泡的时间延长 , 颜色越来越浅。因此 , E配
方也可选作火炬树红色叶的护色液 , 用于特殊红色叶片护色
液使用。
笔者仅就火炬树红色叶的色素性质与红色叶护色进行了
相应探索 ,其机理问题还有待后续试验进一步的深入研究。如
能全面准确地了解植物的呈色机理, 将为干燥花产业提供可持
续发展的空间。护色液的 pH值对火炬树叶材的护色具有一定
影响力 ,今后的研究方向应立足于机理研究, 使其有更大突破。
该系列护色液可作为压花画作品用材红色叶系列调色剂 ,也可作
为美术中的颜色渐变表现手法 ,展现压花画工艺中叶材的红色多
样性。
紫外光照射 2h后 ,含酸样品的吸光度出现增色作用 , 这
一现象的机理值得进一步探讨。
参　考　文　献
[ 1] 　卓丽环 , 陈龙清.园林树木学 [ M] .北京:中国农业出版社 ,
2004:241-242.
[ 2] 　王宗花 , 于正河.火炬树果穗红色素的提取及稳定性的研究
[ J] .食品工业科技 , 1997(5):8-9.
[ 3] 　李合生.植物生理生化实验原理和技术 [ M].北京:高等教育出
版社 , 2000:267-270.
[ 4] 　吴涤生 ,捷人.配色手册 [ M] .湖南:湖南美术出版社 , 2000.
51第 6期　　　　　　　　　　　　　　　　　李雷鹏等:火炬树红色叶护色技术