全 文 ：2 0 0 6年 8月 农 业 机 械 学 报 第 37卷 第 8期
牡丹花护形干制工艺研究*
朱文学　钟莉娟　吴龙奇　张玉先　易军鹏
　　【摘要】　利用干燥剂包埋、液相替代技术及不同化学溶液后处理的方法 ,研究了牡丹干花制作过程中的护形
问题。结果表明: 用干燥剂包埋鲜花时干燥速度及干燥剂颗粒的大小是影响护形效果的一个重要因素 ;食用精盐是
比较理想的包埋用干燥剂 ;不易挥发的有机液剂 A是试验中最理想的液相替代法中的最终替代物 ;采用逐步替代
的方法保持替代物与被替代物的交换平衡是液相替代成功的关键 ;用“甘油吸入法”处理干花时选取合适的浓度和
液温是达到理想软化效果的关键。
关键词: 牡丹花　干花　包埋　液相替代　护形
中图分类号: S685. 11; TQ028. 6+ 3 文献标识码: A
Study on Keeping Shape of Dry Peony Flower
Zhu Wenxue
1　 Zhong Lijuan2　Wu Longqi1　 Zhang Yuxian1　 Yi Junpeng1
( 1. He nan University of Science and Technology　 2. X inyang Normal University )
Abstract
Using drier-packing w ays and o rganic liquid substituting technique and methods of org anic
liquid to handle dry flowers, problems on how to keep peony shape in the process of drying w ere
studied. The result showed tha t drying-ra te and drier-size had g rea t ef fects on keeping the shape
o f flow ers in the experiment of packing. Edible sal t w ith high quality w as an ideal packing-drier.
A w as an ideal w eak-vo latilized o rg anic liquid instead of w ater in f resh f low ers. Using the
methods o f step-by-step replacing and balancing betw een substi tution and substance was the key
in the process of liquid substitution. The key of g et ting ideal sof tening effects on dry f low ers in
the experiment o f glycerin-abso rbed w as to set fi t density and temperature of g lycerin.
Key words　 Peony , Dry flower, Packing , Liquid substituting of w ater, Shape keeping
收稿日期: 2006 03 09
* 河南省创新人才培养工程基金资助项目 (项目编号:教高 [2001 ]513)和洛阳市科技攻关项目 (项目编号: 983023)
朱文学　河南科技大学食品与生物工程学院　教授　博士生导师 , 471003　洛阳市
钟莉娟　信阳师范学院物理电子工程学院　讲师 , 464000　河南省信阳市
吴龙奇　河南科技大学食品与生物工程学院　副教授
张玉先　河南科技大学食品与生物工程学院　高级实验师
易军鹏　河南科技大学食品与生物工程学院　讲师
　　引言
干花又称“立体干燥花” ,是干燥花的一种 ,其市
场前景非常广阔 ,在我国处于起步阶段 [1 ]。在干花制
作和保存的过程中 ,如何使花材保持原有的形状 ,避
免出现软败、脆裂、皱缩等变形现象 ,是干花制作技
术的一个关键问题。目前我国的干花素材之所以主
要以中小型野生花材为主 ,根本原因就是脱水后大
花型花材花朵的变形问题难以解决。
牡丹是我国的名花 ,享有“花中之王”的美称 ,花
大色艳 ,深受国内外人士的喜爱。 但由于其花朵大、
花瓣多 ,给干花的制作也带来了一定的难度。我国目
前制作干花的漂染工艺 ,虽已日趋成熟 ,但仍具有一
定的局限性 ,对于纤维素含量低 (如芍药、牡丹等 )的
大花型花材 ,干燥后由于刚性效果维持性能差 ,容易
萎蔫变形 ,不能采用该工艺制作干花。
本试验在前人研究的基础之上 ,运用干燥剂包
埋法、液相替代技术、化学溶液浸泡的方法对牡丹鲜
花或干花进行处理 ,通过观察、对比 ,确定制作牡丹
干花的较佳护形方法 ,以期能促进牡丹干花及大花
型花材干花制作技术的发展。
1　试验方法
1. 1　试验仪器和材料
试验仪器有:天平 ,恒温水浴锅 ,温度计 ,量杯 ,
烧杯 ,玻璃皿 ,烘箱等。
试验用牡丹花为洛阳产 ,品种为洛阳红 ,盛花期
采摘。
试验用变色硅胶为青岛海浪硅胶干燥剂厂生
产 ,规格为直径 2～ 3 mm的球形颗粒 ;活性炭颗粒
为天津市医药公司生产 ,规格为长度 4～ 6 mm的长
条形颗粒 ;均为分析纯。试验用的其他有机试剂均为
分析纯。
1. 2　护形方法
试验以悬挂于室内自然干燥 24 h或自然失水
后的花材作为对照 ,对牡丹鲜花或干花进行颗粒干
燥剂的包埋干燥、液相替代、化学溶液后处理 3种处
理。
1. 2. 1　颗粒干燥剂的包埋干燥
把花朵连同 3 cm左右的花茎切下 ,在干燥器底
层撒入厚度为 4～ 6 cm的不同的颗粒干燥剂 ,花朵
向上插于其中 ,并在花瓣之间轻轻地撒满干燥剂 ,直
至干燥剂的表面高出花朵顶端 1～ 2 cm ,包埋 24 h
后取出。观察各干燥介质的干燥速度及干燥效果。设
置以下处理: ①充分干燥的变色硅胶颗粒包埋。②充
分干燥的活性炭颗粒包埋。 ③充分干燥的食用袋装
精盐+ 充分干燥的变色硅胶颗粒包埋。④充分干燥
的食用袋装精盐包埋。 充分干燥是指将干燥剂在烘
箱中于 105℃烘至质量恒定。
1. 2. 2　液相替代处理
液相替代技术就是利用具有吸湿性、非挥发性
的有机液剂替代花材中的部分水分 ,起到与水分相
似的溶胀作用 ,从而有效地防止花材干燥脱水后的
皱缩变形。以有一定挥发性 (相对而言 )的甘油和不
易挥发的有机液剂 A作为花材内水分的最终替代
物 ,替代花材干制过程中失去的水分 ,填充在花材
内。
由于甘油能溶于水 ,故以甘油直接脱水替代花
材中水分 ,设置以下处理方式 ,与其他液相替代技术
作比较。① 将花材浸没于配置好的质量分数为 30%
的甘油水溶液中 24 h。②将花材基部插入配置好的
质量分数为 30%的甘油水溶液中 24 h。③ 将配置好
的质量分数为 30%的甘油水溶液在恒温水浴锅中加
热至 60℃ ,再将花材基部插入其中 24 h。由于 A不溶
于水 ,不能作为脱水剂 ,只能作为最终替代物。必须
先用脱水剂将花材中的水分脱去 ,再设法用 A替代
脱水剂。 B虽与 A互溶 ,但在水中的溶解度较低 ,而
与无水乙醇 ( YC)可以任意比例混合。分别以 YC和
B作为脱水剂除去花材中的水分 ,设置以下处理。④
YC+ B( 1∶ 1) 浸 2 h YC+ B( 1∶ 4) 浸 2 h B+ A( 2
∶ 3)浸 2h B+ A( 1∶ 4) 浸 2 h A(纯 )浸 2 h。⑤ B(纯 )
浸 2 h B+ A ( 2∶ 3) 浸 2 h B+ A ( 1∶ 4) 浸 2 h A
(纯 )浸 2 h。
1. 2. 3　化学溶液后处理
以液态不挥发物甘油填充在干花中以增强干花
的机械强度 ,提高干花的韧性 ,防止干花的脆裂脱
落。而用不挥发且不溶于水的有机液剂 A在干花表
面形成一层保护膜 ,从而防止水分侵入干花造成干
花的软败变形。 按照上述思路制定以下处理方法加
以比较。① 将干花基部浸入配置好的 50%的甘油水
溶液中 24 h。②将干花基部浸入配置好的 30%的甘
油水溶液中 24 h。③将配置好的 30%的甘油水溶液
在恒温水浴锅中加热至 60℃ [ 2 ] ,再将花材基部插入
其中 24 h。④ 将干花浸入纯的有机液剂 A中并立即
取出。
1. 3　测定指标
花材失水率的测定: 采用标准烘箱法 ,将花材于
105℃干燥至质量恒定测定 [3 ]。
护形效果的评定:利用感官 ,从花瓣的皱缩变形
程度、花瓣质感、花瓣的牢固性和持久性及花色变化
等方面综合评定。
2　试验结果与分析
2. 1　颗粒干燥剂包埋干燥
表 1所示为颗粒干燥剂包埋干燥结果 ,在用颗
粒干燥剂进行包埋试验的处理方法①～ ④中 ,由于
干燥剂的不同 ,花材的干燥速度也不同 ,最终表现为
花瓣皱缩变形程度的不同。
从表中可以看出花材的变形情况与干燥速度及
干燥剂的颗粒大小都有一定关系。变色硅胶为 2～
3 mm的球形颗粒 ,其吸水性最强 ,干燥速度最快。当
用变色硅胶对鲜花进行包埋处理后 ,花材的干燥就
通过与硅胶的接触来完成。因硅胶为球形颗粒 ,因此
它与花瓣表面的接触状态为点接触。在硅胶进行干
燥处理时 ,接触点周围的水分被快速吸走 ,而花瓣表
面和内部远离接触点部位的水分还未来得及传送过
来 ,致使该点表面的毛细孔快速收缩并在该点处形
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成应力集中。另外 ,由于花瓣表面毛细孔的收缩而在
表面形成了透气性差的硬膜 ,使表面在内部干燥前
已经干硬 ,之后由于内部中心进一步干燥收缩而导
致出现内部组织脱离干硬表面的趋势 ,最终会导致
内部组织形成孔隙和蜂窝状结构。简言之 ,变色硅胶
颗粒与花瓣表面接触面积小 ,干燥速度又过快 ,使得
各部分干燥速度不均匀 ,致使花瓣表面产生不均匀
的内应力收缩而导致翘曲变形 ,使整朵花出现严重
皱缩。 单个硅胶颗粒作用于花瓣局部表面的花瓣变
形情况如图 1所示。
图 1　花瓣局部变形示意图
Fig. 1　 Diag ram o f pe ta l par t distor tion
　 而用食盐作为干燥剂包埋时 ,食盐颗粒较小 ,吸
水性相对较弱 ,干燥速度慢。在干燥进行的过程中 ,
花瓣内部与外部的含水率梯度小 ,花瓣表面产生的
应力很小 ,水分的内扩散与水分的外扩散基本保持
平衡 ,干燥收缩时相对保持原有的形状 ,因而干花制
品的皱缩变形不明显。 但是 ,食盐的颗粒较小 ,吸湿
性能又较差 ,干燥速度慢 ,若长时间地将鲜花包埋于
食盐中 ,当鲜花周围的食盐将花材中的水分吸出后 ,
因食盐中的水分不易向外部扩散 ,导致水分积聚在
食盐中并使食盐结块 ,使得花材周围的相对湿度变
大 ,致使干燥速度减慢 ,最终使得丧失了部分水分的
花材花瓣变软 ,失去刚性 ,影响干花的品质。 因而适
当地在食盐中混入变色硅胶 ,利用变色硅胶吸湿性
能强的优点 ,使其将食盐中的水分吸收 ,以促进干燥
的顺利进行。因为变色硅胶的颗粒较大 ,所以当二者
混合时 ,食盐仍会向下渗漏 ,直接接触花瓣表面 ,所
以在试验中起护形作用的仍然是食盐 ,而变色硅胶
只是起到干燥食盐的作用。试验结果表明 ,该种方法
是可行的 ,利用该种方法制作的干花的综合品质有
所提高。
通过以上分析 ,干燥剂的颗粒越小 ,干燥能力越
弱 ,即吸湿能力越弱 ,干燥速度越慢 ,相同时间内包
埋得到的干花制品皱缩变形的程度越轻 ,即护形效
果越好。因此 ,适当降低颗粒包埋干燥剂的干燥速度
和颗粒大小能有效降低干花的皱缩变形程度。通过
对比 ,变色硅胶、食盐、活性炭这 3种包埋用颗粒干
燥剂中 ,食盐是护形效果较为理想的颗粒包埋干燥
剂。
试验过程中 ,采用的干燥容器是敞开的 ,空气湿
度也是影响干燥速率的一个因素 ,干燥剂在吸收花
材中水分的同时 ,同样要吸收空气中的水分。可以考
虑将包埋试验置于密闭容器中进行 ,可能会使干燥
的情况有所改善。
表 1　不同种类的颗粒干燥剂包埋干燥的护形效果
Tab. 1　 Embed-drying experimental results of peony
处理方法 失水率 /% 干燥时间 /h 干燥速度 花瓣皱缩 定型效果 花瓣质感 花色 花瓣牢固性 综合效果
自然干燥 11. 4 24 最慢 较轻 差 萎蔫 稍变深 不牢固 较差
① 61. 2 24 最快 严重 好 干脆 边缘变深 不牢固 差
② 50. 9 24 快 较轻 好 较脆 变黑 较牢固 差
③ 48. 8 24 慢 较轻 好 柔软 稍变深 牢固 优
④ 39. 5 24 慢 最轻 好 润泽柔软 近原色 较牢固 良
2. 2　液相替代干燥
利用液相替代技术对花材进行液相替代处理的
处理方法①～ ⑤对干花的护形效果见表 2。
试验结果表明 ,用一定含量的甘油水溶液浸泡
鲜花虽然对鲜花的大小、形状、颜色影响不大 ,但是
花瓣之间的甘油难以去除 ,致使花瓣粘连在一起 ,而
且花材缺乏一定的刚性 ,花瓣容易脱落 ,无观赏价
值。而用一定含量的甘油水溶液浸泡花茎对花瓣的
牢固性有所改善 ,但是过一段时间后花瓣仍然会软
垂。处理方法④用不易挥发的有机液剂 A作为花材
中水分的最终替代物 ,制成的干花的品质明显优于
以甘油替代花材中水分制成的干花 ,不仅具有良好
的防皱效果 ,而且能永久地保持花材原有的形状 ,不
会发生花材软败的现象。
通过对牡丹进行的电镜观察的试验发现 ,牡丹
花的茎秆表面呈竖条状纹理结构 ,内部呈中空筛网
状导管结构 ,导管的截面呈规则的圆形 ,如图 2所
示 [4～ 5 ]。这就为甘油溶液能通过茎秆进入花瓣细胞
内部置换其中的水分创造了条件。通过分析 ,花瓣之
所以会出现软垂的现象 ,可能是因为甘油具有一定
的吸湿性和挥发性 (相对而言 ) ,将浸泡过花茎的干
花放置于空气中 ,花朵中的甘油会重新吸收空气中
117　第 8期 朱文学 等: 牡丹花护形干制工艺研究
的水分。另外 ,在室温下花材的水分的内扩散与外扩
散作用的动力较小 ,通过花茎吸收到花材中的甘油
并不多 ,花材中仍含有大量的水分 ,从而导致了花瓣
的软垂。而将花茎浸入加热至 60℃液温的甘油水溶
液中 ,花瓣之所以能较长时间地保持挺立 ,是因为温
度升高 ,使得植物材料内部与外部形成了较大温度
梯度 ,促进了水分的内扩散与外扩散作用的进行 ,也
促进了甘油的吸入 ,增加了花材中甘油的含量 ,改善
了花材的品质。但是花材中的甘油仍然会吸收空气
中的水分而使花材发生软败现象 ,因此应从将花材
与空气隔绝开入手 ,利用物理或化学方法来防止花
材重新从空气中吸水而软败。 同时 ,由于液温的升
高 ,鲜花中的酶的活性也增强了 ,使得鲜花在处理的
过程中会发生褐变 ,因此处理前应进行必要的护色
处理。
图 2　茎秆截面显微结构
Fig . 2　 Micropho to g raphs o f peony branch
　
表 2　不同液相替代处理鲜花的护形效果
Tab. 2　Results of peony liquor-substitute-drying experiment
处理方法 花瓣皱缩 花瓣质感 定型效果 花色 花瓣牢固性 花瓣持久性 综合效果
自然干燥 严重 干焦 卷缩 焦黑 差
① 极轻 润泽柔软 花瓣粘连 近原色 易脱落 差
② 极轻 润泽柔软 初期好 稍变深 较牢固 很快软垂 差
③ 较轻 润泽柔软 较好 变深 较牢固 几天后软垂 一般
④ 不明显 有蜡质感 好 稍变深 牢固 好 优
⑤ 严重 有蜡质感 卷缩 变深 牢固 好 差
　　试验中发现 ,有机液剂 A具有不挥发性是保持
干花制品持久性的先决条件。在处理方法④中 ,干燥
初期分子量较小的无水乙醇在脱水过程中首先替代
水分填充在花材内 ,然后再使分子量居于乙醇与 A
之间的有机物 B逐步替代乙醇而填充在花材内 ,最
终使与 B互溶的不挥发有机液剂 A逐步替代 B而完
成整个替代过程。用 A替代的干花制品虽具有蜡质
感 ,但过一段时间后基本消失 ,而干花的其他性状未
发生改变。而同样用有机液剂 A作为花材中的最终
替代物的处理方法⑤得到的干花制品的品质却与④
的相差很远 ,花瓣出现明显的卷缩变形。其原因可能
是 B与乙醇相比 ,分子量和质量偏大 ,并且它在水中
的溶解度较小 ,吸水性能较弱 ,用其直接作脱水剂 ,
脱水过快而其本身渗入花材的替代速度太慢所致。
因而 ,保持整个替代过程中替代物与被替代物的交
换平衡对花材的护形也是至关重要的。
2. 3　不同化学溶液后处理
针对花材干燥后会出现脆裂、软败的现象制定
的对干花进行化学溶液后处理的试验方案①～ ④ ,
护形效果如表 3中所示。甘油水溶液的含量越高 ,花
色越暗 ,花材软化效果越差。提高甘油水溶液的温度
对软化效果起到一定的促进作用。有机液剂 A作为
干花的保护膜防止了花材在空气中的吸湿软败 ,起
到了一定的护形效果。
表 3　不同化学溶液后处理方法对干花的护形效果
Tab. 3　 Results of late disposing experiment
处理
方法
花瓣
质感
定型
效果 花色
花瓣牢
固性
花瓣
持久性
综合
效果
自然干燥 干焦 卷缩 焦黑 — — 差
① 部分柔软 较好 变深 较牢固 很快变脆 差
② 较柔软 较好 稍深 牢固 容易变脆 一般
③ 柔软 好 稍深 牢固 较好 良
④ 有蜡质感 好 变深 牢固 较好 良
　　常温下 ,甘油水溶液含量越高 ,越不易到达花材
的内部 ,从而无法实现其软化效果。提高甘油水溶液
的温度 ,在植物材料表面与内部之间形成了较大的
温度梯度 ,促进了花材对甘油的吸收 ,从而改善了干
花的软化效果。因而 ,采用甘油水溶液对干花进行软
化处理时 ,选取合适的含量和温度是达到理想软化
效果的关键。除此之外 ,应采取适当的措施控制处理
后干花中的甘油重新吸湿而导致干花的软败。
用有机液剂 A处理后的干花虽有蜡质感 ,但过
一段时间后基本消失。但花材的韧性变差 ,比较脆 ,
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易发生脆裂脱落。
花材吸湿软败和脆裂脱落是两个相互对立、相
互矛盾的状态 ,但在干花的制作中两种现象都出现
了 ,只是出现的时间早晚的不同。在对干花进行护形
处理时 ,也总是以牺牲一方面作为代价来保全另一
方面 ,也就是说 ,就现有的处理方法中 ,在提高干花
刚性的同时会在一定程度上影响到干花的韧性 ,反
之亦然。如何在提高干花刚性的同时也改善或保持
干花的韧性 ,使二者之间达到平衡 ,进一步改善干花
制品的品质 ,这是在今后的干花护形研究中一个迫
切需要解决的问题。
2. 4　 3种方法护形效果对比
分别挑出在 3类试验中护形效果较佳的干花制
品包埋干燥③、液相处理④和③、化学溶液后处理③
和④ ,通过综合对比 ,发现对于牡丹花这种大花型的
花材 ,试验方案表液相处理④得到的干花制品的品
质较佳 ,利用液相替代技术的逐步替代的方法对牡
丹干花起到了最佳的护形效果。
3　结束语
利用干燥剂包埋牡丹花 ,对牡丹干花起到了一
定的护形作用。 袋装精制食盐是比较理想的包埋用
护形干燥剂。将食盐与变色硅胶混合包埋鲜花 ,能使
干燥速度与护形效果达到平衡 ,得到比较好的干花
制品 ,是一种较好的干燥方式。
有机液剂 A是本次试验中理想的液相替代剂。
可在干花表面形成一层保护膜 ,有效防止干花吸湿
后软败变形。液相替代过程中 ,保持替代物与被替代
物的平衡交换的逐步替代是整个替代过程能否对花
材达到理想护形效果的关键。 试验中利用液相替代
技术达到了对牡丹干花的最佳的护形效果。
控制浸泡干花花茎的甘油水溶液的含量和温
度 ,是使干花达到理想软化效果的有效措施。
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