食用色素對(duì)鮮切單頭菊染色及保鮮效果的影響

方 萍，蔣勱博，吳海峰，陳天烺*，劉 丹，王 容

(1.浙江海豐生物科技股份有限公司，浙江紹興 312050；2.寧波城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江寧波 315199)

菊花(Ramat)品種繁多，是觀賞植物中變異類(lèi)型最豐富的世界著名花卉，在園林綠化和花卉生產(chǎn)中占有重要地位，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，也是世界四大切花之一。切花菊耐貯藏、耐運(yùn)輸，瓶插壽命長(zhǎng)，栽培生產(chǎn)可周年供應(yīng)。近年來(lái)，我國(guó)鮮切菊花種植生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，其中單頭菊花占總數(shù)50%以上，但切花單頭菊花以黃、白兩色為主，且多用于祭祀等場(chǎng)景，使得人們對(duì)菊花文化的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生一定偏差，因此需要培育出顏色艷麗、花色豐富的單頭切花菊品種。但是，通過(guò)雜交遺傳改良或轉(zhuǎn)基因技術(shù)來(lái)改變花色無(wú)法在短期內(nèi)獲得成效，因此對(duì)單頭切花菊進(jìn)行染色是改變花色的重要途徑之一。

國(guó)內(nèi)切花染色技術(shù)主要有花頭浸泡法和染色噴霧噴灑法，但存在易污染、染色不均、顏色易脫落、花材手感差等缺點(diǎn)，而利用食用色素進(jìn)行吸染的染色方式使切花在不影響切花原貌的條件下能長(zhǎng)時(shí)間保持目標(biāo)顏色。章玉平等研究發(fā)現(xiàn)白色菊花對(duì)染色劑具有選擇性，高濃度的染色液會(huì)使切花葉片產(chǎn)生失水干枯現(xiàn)象，從而影響切花的觀賞價(jià)值。食用色素作為外來(lái)物質(zhì)被吸入單頭鮮切菊花，影響了菊花正常的水分代謝平衡、細(xì)胞膜透性等生理代謝活動(dòng)，進(jìn)而縮短切花保鮮瓶插時(shí)間。目前的報(bào)道均以染色分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為判斷染色結(jié)束的標(biāo)志，對(duì)染色鮮花的研究主要集中于染色效應(yīng)與染色技術(shù)的探究，但通過(guò)失水脅迫可以在較短時(shí)間內(nèi)使得花瓣上色，但不同染色時(shí)間對(duì)染色后切花衰老機(jī)制的影響報(bào)道較少。筆者研究了食用色素不同濃度、不同染色時(shí)間對(duì)切花單頭菊瓶插壽命的影響，探討適宜的染色時(shí)間和染色劑濃度，旨在為標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)染色切花單頭菊提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

試驗(yàn)花材：?jiǎn)晤^切花菊“白扇”采自浙江海豐生物科技股份有限公司平水種植基地。食用色素：網(wǎng)購(gòu)可食用色素。

花材處理。選取莖稈直立、最外2層花瓣開(kāi)展且花瓣無(wú)擦傷、葉片新鮮、無(wú)病蟲(chóng)害的植株，將花枝剪切至55 cm長(zhǎng)，除去下部15 cm的葉片，將花材置于2～5 ℃環(huán)境中養(yǎng)水處理12 h后取出，放在陰涼通風(fēng)處控水24 h，備用。

不同濃度食用色素對(duì)菊花染色保鮮效果的影響。將食用色素分別配制成濃度1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 g/L的溶液，每個(gè)溶液各200 mL，以清水為對(duì)照。將備好的單頭鮮切菊花放入不同濃度的食用色素溶液內(nèi)，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。瓶插4 h后取出，用清水沖洗莖稈上多余色素，放入清水中吸水勻色。

不同染色時(shí)間對(duì)菊花染色保鮮效果的影響。將備用的單頭鮮切菊花放入適宜濃度的食用色素溶液中，分別染色2、4、6 h，以清水為對(duì)照，每個(gè)處理重復(fù)3次，染色完成后用清水沖洗莖稈上多余色素，放入清水中進(jìn)行吸水勻色。

花徑的測(cè)定。使用游標(biāo)卡尺采用十字法測(cè)量單頭鮮切菊花的花徑，取平均值。

鮮重變化率的測(cè)定。測(cè)量花枝鮮重，計(jì)算測(cè)量當(dāng)天鮮重與初始鮮重的損失量占初始花枝鮮重的百分比，即得鮮重變化率。

花瓣(葉片)pH的測(cè)定。單頭鮮切菊花染色瓶插1 d后，使用分析天平稱(chēng)取1 g花瓣(葉片)，并用蒸餾水清洗干凈，用濾紙吸干表面水分后用剪刀剪成碎片，放入試管中并加入15 mL蒸餾水浸泡4 h，使用pH計(jì)測(cè)定溶液pH。

花瓣(葉片)細(xì)胞膜相對(duì)透性的測(cè)定。單頭鮮切菊花染色瓶插1 d后，使用分析天平稱(chēng)取1 g花瓣(葉片)，并用蒸餾水清洗干凈，用濾紙吸干表面水分后剪成碎片，放入試管中并加入15 mL蒸餾水浸泡4 h，測(cè)定其電導(dǎo)率()，再將試管置于水浴鍋內(nèi)沸水加熱15 min后取出，冷卻至室溫后測(cè)定其電導(dǎo)率()，計(jì)算細(xì)胞膜相對(duì)透性()。

2 結(jié)果與分析

花徑是衡量切花瓶插保鮮品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，能反映切花在瓶插期間營(yíng)養(yǎng)狀況及其瓶插壽命。由圖1可知，在低濃度下食用色素會(huì)增加單頭鮮切菊花的最大花徑，當(dāng)其濃度過(guò)高時(shí)表現(xiàn)為抑制作用；當(dāng)食用色素濃度為3 g/L時(shí)，單頭鮮切菊花的花徑達(dá)到最大值，為(79.98±3.82)mm。隨著食用色素濃度的增加，滲透壓增大，花莖吸水能力減弱，植株正常生理代謝活動(dòng)降低，單頭鮮切菊花最大花徑呈減小趨勢(shì)。由圖2可知，相同濃度條件下，2～6 h內(nèi)單頭鮮切菊花的最大花徑隨著染色時(shí)間的延長(zhǎng)而減小，當(dāng)單頭鮮切菊花在食用色素中染色6 h時(shí)最大花徑達(dá)(66.34±3.79)mm，顯著小于CK及2 h時(shí)。當(dāng)食用色素濃度低于5 g/L、染色時(shí)間小于4 h時(shí)，有利于染色鮮花的正常開(kāi)放，提升花朵的觀賞價(jià)值，染色后保鮮效果最佳。

圖1 不同食用色素濃度對(duì)單頭切花菊最大花徑的影響Fig.1 Effects of different concentrations of edible pigment on the maximum inflorescence diameter of single-headed fresh-cut chrysanthemum

切花水分供應(yīng)不足，花朵將無(wú)法正常開(kāi)放，容易出現(xiàn)僵花等現(xiàn)象。切花水分代謝平衡狀況主要由切花鮮重變化率來(lái)反映。鮮重的喪失是切花衰老的明顯癥狀之一，是鮮花衰老的一個(gè)重要指標(biāo)。由圖3可知，吸色后，除10 g/L外鮮重均有所增加，其中食用色素濃度為4 g/L時(shí)鮮重變化率最大(2.91%)。瓶插1 d后，單頭鮮切菊花均表現(xiàn)為吸水狀態(tài)，其中當(dāng)食用色素濃度為5 g/L時(shí)鮮重變化率最大(5.90%)；當(dāng)食用色素濃度超過(guò)5 g/L時(shí)，鮮重變化率隨著食用色素濃度的增加而降低。瓶插觀察結(jié)束后，切花鮮重仍繼續(xù)增加，不同食用色素濃度之間鮮重變化率差異不顯著，當(dāng)食用色素濃度為4 g/L時(shí)，鮮重變化率最大可達(dá)14.75%。

注：不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)Note：Different lowercase letters indicated significant difference(P<0.05)圖2 不同染色時(shí)間對(duì)單頭鮮切菊花最大花徑的影響Fig.2 Effect of different dyeing time on the maximum inflorescence diameter of single-headed fresh-cut chrysanthemum

注：同一曲線標(biāo)有不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)Note：Different lowercase letters marked on the same curve indicated significant difference (P<0.05) 圖3 不同食用色素濃度對(duì)單頭鮮切菊花鮮重變化率的影響Fig.3 Effects of different concentrations of edible pigment on the change rate of fresh weight of single-headed fresh-cut chrysanthemum

由圖4可知，不同染色時(shí)間對(duì)單頭鮮切菊花鮮重變化率的影響存在差異。吸色后染色4 h時(shí)鮮重變化率最大(1.21%)，且與CK差異不顯著；吸色后染色2 h時(shí)鮮重變化率顯著低于CK，僅為0.43%。瓶插1 d后切花鮮重均有增加，其中染色6 h的鮮重變化率顯著低于CK，僅為2.05%；瓶插觀察結(jié)束后，各試驗(yàn)組鮮切菊花鮮重變化率無(wú)顯著差異，但染色6 h的鮮切菊花鮮重變化率低于其他染色時(shí)間。以上試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)食用色素濃度低于5 g/L，染色時(shí)間為4 h時(shí)，能較好地促進(jìn)花枝吸水，增加鮮重，維持切花的新鮮度，延長(zhǎng)觀賞期。

切花一旦離開(kāi)母體，就斷絕了水分與養(yǎng)分的供給，但其仍需進(jìn)行呼吸作用，消耗自身營(yíng)養(yǎng)。在此過(guò)程中蛋白質(zhì)逐漸降解，游離氨基酸含量不斷提升，切花衰老過(guò)程中pH上升，因此花瓣和葉片的pH是反映切花衰速率的重要指標(biāo)之一。由圖5可知，低濃度時(shí)單頭鮮切菊花花瓣pH均在5.90左右。不同濃度食用色素處理后花瓣pH有所波動(dòng)，隨著食用色素濃度的增加，花瓣pH整體呈上升趨勢(shì)；當(dāng)食用色素濃度達(dá)8 g/L時(shí)，pH最大，為6.13。葉片pH隨著食用色素濃度的變化趨勢(shì)并不明顯，均在6.40左右；當(dāng)食用色素濃度為3 g/L時(shí)，葉片pH最低，為6.38。由圖6可知，隨著染色時(shí)間的增加，花瓣pH逐漸升高，而染色2～6 h葉片pH的變化不明顯，與CK存在明顯差異。當(dāng)食用色素濃度為3 g/L、染色時(shí)間為4 h時(shí)，能更好地穩(wěn)定單頭鮮切菊花pH，可以更好地延長(zhǎng)染色鮮切菊花的瓶插壽命及保證觀賞品質(zhì)。

注：同一曲線標(biāo)有不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)Note：Different lowercase letters marked on the same curve indicated significant difference (P<0.05) 圖4 不同染色時(shí)間對(duì)單頭鮮切菊花鮮重變化率的影響Fig.4 Effects of different dyeing time on the change rate of fresh weight of single-headed fresh-cut chrysanthemum

注：同一曲線標(biāo)有不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)Note：Different lowercase letters marked on the same curve indicated significant difference (P<0.05) 圖5 不同食用色素濃度對(duì)單頭鮮切菊花pH的影響Fig.5 Effects of different concentrations of edible pigment on pH of single-headed fresh-cut chrysanthemum

細(xì)胞膜的完整性及穩(wěn)定性可以由細(xì)胞膜相對(duì)透性來(lái)反映，在一定程度上體現(xiàn)細(xì)胞受傷害程度，通常用電導(dǎo)率的變化來(lái)表示。切花衰老時(shí)，細(xì)胞膜中磷脂含量減少，不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸的比例降低，導(dǎo)致細(xì)胞膜流動(dòng)性下降，膜由液晶相逐漸固化為凝膠相，透性增加，膜內(nèi)物質(zhì)向外滲漏，導(dǎo)致溶液電導(dǎo)率增加。細(xì)胞膜相對(duì)透性越大，表明切花衰老越快。由圖7可知，葉片的細(xì)胞膜相對(duì)透性略高于花瓣。當(dāng)食用色素濃度為2～5 g/L時(shí)，切花細(xì)胞膜相對(duì)透性較低，其中當(dāng)食用色素濃度為3 g/L時(shí)，花瓣和葉片的相對(duì)透性分別為0.13和0.17，均低于CK。由圖8可知，在相同食用色素濃度條件下，不同染色時(shí)間對(duì)切花細(xì)胞膜相對(duì)透性的影響也不同，花瓣的細(xì)胞膜相對(duì)透性隨著染色時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，而葉片的細(xì)胞膜相對(duì)透性隨著染色時(shí)間的變化不明顯。當(dāng)食用色素濃度為2～5 g/L時(shí)，單頭鮮切菊花細(xì)胞膜穩(wěn)定性較好，能有效緩解食用色素對(duì)切花衰老的影響。

注：同一曲線標(biāo)有不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)Note：Different lowercase letters marked on the same curve indicated significant difference (P<0.05) 圖6 不同染色時(shí)間對(duì)單頭鮮切菊花pH的影響Fig.6 Effects of different dyeing time on pH of single-headed fresh-cut chrysanthemum

注：同一曲線標(biāo)有不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)Note：Different lowercase letters marked on the same curve indicated significant difference (P<0.05) 圖7 不同食用色素濃度對(duì)單頭鮮切菊花細(xì)胞膜相對(duì)透性的影響Fig.7 Effects of different concentrations of edible pigment on relative permeability of cell membrane of single-headed fresh-cut chrysanthemum

注：同一曲線標(biāo)有不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)Note：Different lowercase letters marked on the same curve indicated significant difference (P<0.05) 圖8 不同染色時(shí)間對(duì)單頭鮮切菊花細(xì)胞膜相對(duì)透性的影響Fig.8 Effects of different dyeing time on relative permeability of cell membrane of single-headed fresh-cut chrysanthemum

3 討論與結(jié)論

該試驗(yàn)通過(guò)研究不同食用色素濃度及染色時(shí)間對(duì)單頭鮮切菊花染色效果及吸色后保鮮效果的影響，探索適宜的食用色素濃度及最佳的染色時(shí)間。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)食用色素濃度為3 g/L時(shí)，切花最大花徑可達(dá)(79.98±3.82)mm，當(dāng)食用色素濃度為10 g/L時(shí)，切花最大花徑最小，為(67.25±3.13)mm。切花在低濃度食用色素下鮮重變化率高于高濃度，其中當(dāng)食用色素濃度為4 g/L時(shí)，切花吸色后鮮重變化率為2.91%；瓶插觀察結(jié)束時(shí)，當(dāng)食用色素濃度為4 g/L時(shí)切花鮮重變化率為14.75%，而高濃度食用色素下切花鮮重變化率僅為9.50%左右。葉片的pH與細(xì)胞膜相對(duì)透性均高于花瓣，單頭鮮切菊花花瓣、葉片的pH均隨著食用色素濃度的增加呈逐漸升高的趨勢(shì)。當(dāng)食用色素濃度較低時(shí)，細(xì)胞膜相對(duì)透性也較低，尤其是當(dāng)食用色素濃度為3 g/L時(shí)切花花瓣細(xì)胞膜相對(duì)透性?xún)H為0.13，同時(shí)該濃度下葉片細(xì)胞膜相對(duì)透性?xún)H為0.17，因此食用色素吸色的適宜濃度為2～5 g/L。當(dāng)單頭鮮切菊花染色4 h左右時(shí)，花瓣染色效果較佳，食用色素對(duì)植株衰老機(jī)制的影響最小，切花衰老速率較低。

浙江海豐生物科技股份有限公司利用設(shè)施栽培技術(shù)，實(shí)現(xiàn)切花菊周年供應(yīng)。單頭切花菊“白扇”花色純正，耐儲(chǔ)運(yùn)，瓶插期長(zhǎng)，是日本市場(chǎng)較受歡迎的夏菊品種。受傳統(tǒng)文化的影響，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)單頭切花白菊的應(yīng)用市場(chǎng)受限，因此利用食用色素改變白色切花菊花色的染色菊應(yīng)運(yùn)而生。目前人工染色已成為改變花色的主要途徑之一，染色后切花花色穩(wěn)定、富有表現(xiàn)力。食用色素可分為合成色素與天然色素，一般為水溶性材料，使用食用色素染出的花卉具有較好的安全性，且染色效果較佳。食用色素作為切花非生理代謝產(chǎn)物，影響了植株的正常生命活動(dòng)，加速了切花衰老。筆者探究了不同食用色素濃度與染色時(shí)間對(duì)單頭切花菊染色效果和保鮮效果的影響，通過(guò)對(duì)比各項(xiàng)生理生態(tài)指標(biāo)來(lái)確定適宜的染色條件。其中，切花花瓣pH與細(xì)胞膜相對(duì)透性隨著食用色素濃度的增加而增大，說(shuō)明食用色素濃度越大，切花衰老速率越快。該試驗(yàn)結(jié)果與章玉平等研究結(jié)果相似。切花染色后用清水進(jìn)行勻色，使得色素在花瓣中分布更加均勻且不褪色，與鄧波等研究結(jié)果不同。究其原因，該試驗(yàn)所選的單頭切花菊品種及食用色素材料與上述研究報(bào)道不同。影響菊花染色效果的因素是多方面的，仍需進(jìn)一步研究，以期為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)染色菊花提供理論依據(jù)。