茶樹品種紫娟茶鮮葉的染色特性研究

劉 敏，王潤賢，金洋洋，朱雙鳳

1. 江蘇農林職業技術學院 江蘇省茶業研究所，江蘇 句容 212400；2. 江蘇農林職業技術學院 茶與食品科技學院，江蘇 句容 212400

茶葉在人們的日常生活中以成品的形式存在，相對于其它植物染料更容易獲取，其取之自然、回歸自然的獨特個性也成為了植物染色領域重點關注和發展的對象。茶染藝術伴隨著傳統植物染工藝的發展逐漸被人們重視，目前對茶葉染料染色主要集中在對古代茶葉染色的實驗研究和茶染藝術的應用研究[1-5]，大部分都是以純色（灰色）為主，對其染色多樣性呈現的研究較少涉及，在茶葉染色的過程中采用染色相關工藝對其進行創作，導致茶葉染色在表現形式和色彩呈現上較為單調。根據其它植物染的染色特性分析可知，染色工藝以及染色原材料特性對染色效果有較為顯著的影響，不同茶葉染料的種類和染色工藝也可能會對染色效果產生影響，茶葉染料染色效果的細微差別對其藝術特征呈現具有決定性作用。

“紫娟”，是多年生山茶科山茶屬茶組植物茶種中的普洱茶變種植物，由云南省農業科學院茶葉研究所采用單株選種法選育而成，其鮮葉一般被加工成干茶利用，不僅有良好的飲用價值，還具有一定的色素利用價值[6]。它還是一種特殊的紅紫芽茶樹，屬小喬木型，大葉類。在植株生長發育過程中，在單株新梢長有約2 ～4片的紅紫色葉片，隨著生長的繼續，葉片逐漸成熟轉變為濃綠色[7]。茶葉染料染色屬于植物染色的范疇，植物染色的方法主要包括直接法、還原法和媒染法[8]。隨著染色方法和技術的不斷發展和提高，新型媒染劑法、酶促染色法、超聲波染色法等新型的植物染色技術也不斷得到應用和發展。近年來，關于植物染色的研究成為熱點，研究人員將多種植物染料應用于各種紡織品的染色中，探究植物染料的染色工藝進行評價[9-14]。而關于紫娟茶花青素研究亦相對增多，劉明麗等人[15]建立以紫娟茶為佛手果脯加工的紫紅色天然著色劑；沈曉佳等[16]的實驗表明花青素通過抑制酪氨酸酶活性可預防和治療色素沉著性疾病，具有美白護膚功能；戴妙妙等[17]的研究表明，當紫娟茶中的花青素提取物濃度達到一定閾值時金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的生長會被抑制。紫娟中花青素的研究主要致力于藥物和食品方面，在為織物上染方面的研究甚少。

本文以紫鵑茶鮮葉為原料，設計不同冷凍時間、固液比、染液溫度、煮液時間和媒染試劑處理對紫鵑茶葉染料染色工藝及色相多樣性進行試驗，并在試驗的基礎上總結媒染劑和染色工藝對茶葉染料染色的影響，以期為茶染藝術的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

茶鮮葉：2020年9月8日采摘于江蘇茶科園‘紫鵑’茶新抽生成熟一、二葉，樣品分成2份，一份置于4℃冰箱保鮮處理及生化成分檢測，一份-40℃冷凍處理。

布料：全棉紗布、含有30%聚酯纖維的棉布和100%牛奶棉毛線原料織物的練白品，市售；紗布、棉布大小為3 cm×4 cm，毛線長度為50 cm；試驗前用溫熱的洗潔精溶液清洗，晾干待用。

1.2 試劑與儀器

試劑：氫氧化鈣Ca（OH）2、碳酸鈣CaCO3、冰乙酸CH3COOH、明礬KAl（SO4）2·12H2O、蒸餾水H2O，均為國產分析純試劑。

儀器設備：鑷子、玻璃棒、容量150 mL的錐形瓶5個（規格大小一致）、水浴鍋。

1.3 方法

1.3.1 染液準備及媒染方法

染液準備采用水煮法[18]，將紫娟鮮葉放入沸水中（固液比1∶1）煮染50 min后靜置、冷卻、過濾，茶汁備用。媒染方法采用直接染色法和同浴媒染法[18]。

1.3.2 試驗處理

不同冷凍時間處理：將采摘好的紫娟鮮葉分為等量的5組，共設計不冷凍（CK）、冷凍5 d、10 d、15 d、20 d 5 個處理，并在固液比 1 ∶1、100℃的蒸餾水中煮染30 min后冷卻，放入棉布靜置24 h，取出用清水和洗滌液分別清洗，自然風干后記錄表征顏色。

不同染液溫度處理：將采摘好的紫娟鮮葉冷凍10 d后分為等量的5組，分別設置染液溫度為60℃、70℃、80℃、90℃、100℃5個處理，固液比統一為1∶1，煮染30 min后冷卻，放入棉布靜置24 h，取出用清水和洗滌液分別清洗，自然風干后記錄表征顏色。

不同固液比處理：將采摘好的紫娟鮮葉冷凍10 d后分為等量的5組，分別設置固液比1∶1、1∶2、1∶3、1∶4和 1∶5 等 5個處理，并在100℃的蒸餾水中煮染30 min后冷卻，放入棉布靜置24 h，取出用清水和洗滌液分別清洗、干燥，記錄表征顏色。

不同煮染時間處理：將采摘好的紫娟鮮葉冷凍10 d后分為等量的5組，分別設置煮染時間為 30 min、40 min、50 min、60 min 和 70 min共 5個處理，并在固液比1∶5、100℃的蒸餾水中煮染30 min后冷卻，放入棉布靜置24 h，取出用清水和洗滌液分別清洗，自然風干后記錄表征顏色。

不同媒染劑對不同材質布料染色的處理：分別準備好等量的Ca(OH)2、CaCO3、CH3COOH和KAl（SO4）2·12H2O，將采摘好的紫娟鮮葉冷凍10 d后分為等量的4組（其中一組為蒸餾水對照組），在固液比1∶3、染液溫度100℃的環境下煮染50 min后冷卻，分別加入各試劑中（15∶1（V/V）），每組試劑同時放入規格大小相同的三種織物（全棉紗布、含有30%聚酯纖維的棉布、100%牛奶棉毛線），靜置24 h，取出干燥，冷卻，記錄表征顏色。

1.3.3 結果處理

染色結果采取顏色表征方法來表現[18]。

2 結果與分析

2.1 不同冷凍時間對紫娟茶樹鮮葉染色效果的影響

紫娟茶樹鮮葉冷凍時間的長短對染色效果有顯著的影響，冷凍后的紫娟鮮葉染色比未經過冷凍的鮮葉顏色深，冷凍時間為15 d時染色性能最佳，但冷凍15 d和冷凍20 d的鮮葉染色效果差異不大（表1）。

表1 不同冷凍時間下染色效果差異Table 1 Different dyeing effects under different freezing time

2.2 不同染液溫度對紫鵑茶樹鮮葉染色效果的影響

試驗結果（表2）發現，染液溫度對紫娟茶樹鮮葉的染色有顯著影響；溫度越高，染色效果越明顯。其中，在染液溫度為90℃和100℃時染色效果最佳，顏色均為深紅。

表2 不同染液溫度下染色效果差異Table 2 Difference of dyeing effect under different dyeing temperature

2.3 不同的固液比對紫鵑茶樹鮮葉染色效果的影響

試驗結果表明，不同的固液比對紫娟茶樹鮮葉的染色效果影響不同。當固液比1∶2時，紫娟茶樹鮮葉的染色效果最佳，為紅色；固液比1∶3和1∶4效果一致，均為深紅色（表3）。

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

2.4 不同煮染時間對紫鵑茶樹鮮葉染色效果的影響

結果表明，不同煮染時間下紫娟茶樹鮮葉的染色效果不同，煮染時間越長，染色效果越明顯（表4）。

表4 不同煮染時間下染色效果差異Table 4 Difference of dyeing effect under different boiling and dyeing time

2.5 不同媒染劑處理對不同材質布料的染色效果

茶汁在與不同媒染劑相結合會呈現豐富的色澤，加入KAl（SO4）2·12H2O媒染得到的顏色偏暗、偏灰，加入媒染得到的顏色偏黃，加入CH3COOH和CaCO3媒染后得到的布料顏色均為紅紫色（CaCO3的顏色深于CH3COOH）。同時，染料在遇到不同材質的布料所呈現色彩深淺也有所不同，其中染色效果最好的是棉布，其次是全棉紗布，毛線的染色效果最淺（表5）。

表5 不同媒染劑及不同布料下染色效果差異Table 5 Different dyeing effects of different mordants and different fabrics

3 討論與結論

紫娟鮮葉經過冷藏解凍后，染色效果優于未冷凍時的鮮葉，是一種適合紫娟茶樹鮮葉染色的有效方法，這一研究結果與其他研究學者發現結果一致[19]。其原因在于在茶樹鮮葉冷藏解凍時可以很好地保存茶葉中的花青素，在冷凍的過程中茶樹的細胞液表面會形成一層冰晶，冰晶解凍會對鮮葉造成一定程度的機械損傷，破壞了鮮葉細胞的液泡結構，使花青素得以擴散到細胞質中，導致茶樹葉片在解凍后表面顏色加深。從染液溫度、煮染時間、固液比試驗結果來看，染液溫度與煮染時間和紫娟茶樹鮮葉的染色性能成正比，這一研究結果與其他學者的結果基本一致[20-21]。一般直接染色不足以達到理想的染色效果，媒染劑的使用可以達到增強色素和纖維之間的著染作用。本試驗分 別 采 用 了 CaCO3、CH3COOH、Ca（OH）2和 KAl（SO4）2·12H2O 作 為 媒 染 劑， 其 中CaCO3與Ca（OH）2是可以使媒染液呈堿性的天然媒染劑，Ca（OH）2由適合染制深赭、深褐等色系的生石灰制成，在試驗中發現Ca（OH）2媒染下的布料呈現的顏色偏黃棕。KAl（SO4）2·12H2O則是常見的鋁媒染劑，用溫水或清水充分溶解后媒染得到的顏色偏灰、偏暗。

本試驗研究以紫娟茶樹鮮葉為原料，采用溶劑萃取的方式制備茶汁，將萃取得到的茶汁對布料進行染色、媒染分析，結果表明：紫娟鮮葉在冷凍15 d、固液比1∶3、染液溫度95℃、煮染時間50 min時，染色效果最佳，為紫紅色，且不脫色；對染液加入不同媒染劑后在不同材質布料上的染色效果表明，紫娟茶樹鮮葉染料在與不同的媒染劑結合下呈現不同色澤，加入KAl（SO4）2·12H2O媒染布料顏色偏暗、偏灰；加入Ca（OH）2媒染布料顏色偏黃；加入CH3COOH和CaCO3媒染布料均為紅紫色（CaCO3媒染出的顏色深于CH3COOH），對不同材質的布料進行染色研究發現，棉布的染色效果最佳。表明針對不同的顏色要求，可選擇不同的媒染液，最佳的媒染布料為棉質布料。