بهینه سازی رنگرزی الیاف پشم با استفاده از رنگزای گلبرگ زعفران (قسمت سوم)

زعفران ایران توسط گیاه‌شناسان ۸ گونه زعفران زینتی یک گونه زعفران زراعتی شناسایی شده است.

۱-۱۱-۱- زعفران زرد یا آلمه Crocus Almehensis Brickel And Mathew

بین ۱۹۰۰-۱۶۰۰ متر مشاهده می‌شود. پوشش پیاز‌ها از نوع الیاف ارتفاع بوته این زعفران بین۱۰-۵ سانتی متر می‌باشد و این تنها گونه‌ای است که در ایران گل‌های زرد رنگ است.از این‌رو از سایر گونه‌ها به آسانی شناخته می‌شود. رنگ قهوه‌ای تیره خارج گلپوش‌ها بسیار متغیر است. معمولا در اواخر زمستان و اوایل بهار، بعد از ذوب برف‌ها، سه تا چهار برگ به همراه ۳-۱ گل تولید می‌کند (تصویر۹). گاهی نیز از درون برف، گل‌های زرد‌رنگ زیبای این زعفران خودنمایی می‌کنند. این گونه، در آلمه نزدیک پارک جنگلی گلستان در منطقه شمال شرقی گرگان و در ارتفاعات موازی طولی است. کلاله‌ها در این زعفران به رنگ زردنارنجی می‌باشد‌. (بهنیا، ۱۳۷۰: ۱۴)

۲-۱۱-۱- زعفران بنفش Crocus Michclsonii B. Fedtsch

ارتفاع بوته در این زعفران به ۸-۶ سانتی متر می‌رسد. برگ‌ها به تعداد۷-۴ و گل‌ها به تعداد ۳-۱ به طور هم‌زمان در بهار ظاهر می‌شوند‌. رنگ گل‌ها بنفش و یا سفید می‌باشد. گلوی گل بدون پرز و به رنگ بنفش یا سفید و پشت پوشش گل‌ها به رنگ آبی مایل به بنفش است (تصویر ۱۰). کلاله‌ها دارای سه رشته سفید و پرچم‌ها نیز به رنگ سفید و کمی کوتاه‌تر از کلاله‌ها می‌باشند. رنگ برگ‌ها سبز متمایل به خاکستری و بندرت در حاشیه‌ها کرکدار است‌. این زعفران در شمال خراسان، در مناطق استپی خشک مانند غرب بجنورد و شمال و شمال غربی قوچان در ارتفاعات بین ۲۳۰۰-۱۲۰۰ متر می‌روید. بنه‌ها از پوشش فیبری درهم و مشبکی پوشیده شده‌اند. تعداد کروموزوم‌های این زعفران ۲n = ۲۰ است.

۳-۱۱-۱- زعفران سفید Crocus Biflorus Miller

زعفران بنفش‌در فصل بهار گل می‌دهد (تصویر۱۱). رنگ گل‌ها سفید است و پشت پوشش گل‌ها دارای رگه‌هایی به رنگ بنفش تند می‌باشد. کلاله‌ها به رنگ زرد، نارنجی و بندرت سفید می‌باشند. برگ‌ها به تعداد ۹-۳ و به رنگ سبز مایل به خاکستری هستند که همراه گل‌ها ظاهر می‌شوند. در تپه‌های سنگی و پرخاشاک، در ارتفاعات بین ۲۷۰۰-۸۰۰ م‌تر، در شمال گرگان در پارک جنگلی گلستان و نیز در مناطق کوهستانی مرند، ارومیه، باختران و در فواصل ماه‌ها فصل بهار مشاهده می‌-شود. بنه‌های این زعفران به خاطر داشتن پوشش فیبری به شکل دوایر‌متحدالمرکز (Annulated) یا Concentric Rings از سایر بته‌ها قابل تشخیص است. (بهنیا، ۱۳۷۰: ۱۵)

۴-۱۱-۱- زعفران خزر Crocus Caspius Fisch & C. A. Mey

ارتفاع بته در این زعفران در حدود ۱۲-۱۰ سانتی‌م‌تر است. در پائیز گل می‌دهد و رنگ گل‌ها سفید یا بنفش یاسی و در گلوگاه به رنگ زرد می‌باشد‌. این نوع زعفران از نظر رنگ با زعفران کوهستانی نیز تا حدودی شباهت دارد. لیکن به لحاظ اینکه در پائیز گل می‌دهد و نه در بهار و به خاطر داشتن برگ‌های کمتر و پرزدار بودن گلوگاه گل از زعفران کوهستانی قابل تشخیص است (تصویر۱۲). در زعفران خزر رنگ کلاله زرد است، ضمنا گل‌ها و برگ‌ها با هم در پائیز ظاهر می‌شوند‌. این زعفران در چمنزار‌ها و حاشیه جنگل‌های دریای خزر و مناطق فرح آباد ساری، آمل، دامنه‌های کم ارتفاع البرز و در منطقه سفیدرود و رشت مشاهده می‌شود. این گونه، در سرزمین-های پست و کم ارتفاع بین ۱۳۰۰-۰ متر زیست می‌کند. بنه‌ها دارای پوشش غشایی از نوع الیاف موازی طولی مشابه زعفران مزروعی می‌باشند. تعداد کروموزم‌ها ۲n = ۲۴ است.

۵-۱۱-۱- زعفران زیبا Crocus Speciosus M. Bieb

بوته این زعفران به طول ۱۲ سانتی‌م‌تر و نام‌گذاری آن حاکی از زیبایی ویژه‌ای است که دارد و رنگ گلپوش‌ها بنفش کم‌رنگ (آبی‌یاسی)، می‌له پرچم کمی کرکدار و زرد رنگ و کلاله‌ها به رنگ نارنجی می‌باشند (تصویر۱۳). در پاییز گل می‌دهد، در چمنزارهای ضلع شمالی البرز در ارتفاعات بین ۱۸۰۰-۱۰۰۰ متر و نیز در حوالی جنگل‌های منطقه رستم آباد و جنگل‌های بین تنکابن و چورته یافت می‌شود. میوه و برگ‌های این زعفران در فصل بهار ظاهر می‌شود. بنه‌ها دارای پوشش غشایی با شکاف‌های عرضی و حلقوی می‌باشند. (بهنیا، ۱۳۷۰: ۱۶)

۶-۱۱-۱- زعفران زاگرس Crocus Cancellatus Herb

بوته این زعفران به طول ۱۰ سانتی‌م‌تر و به طوری که از نام آن پیداست در تپه‌های سنگی و دشت‌های منطقه زاگرس در ارتفاعات بین ۲۵۰۰-۱۰۰۰ متر مشاهده می‌شود. رنگ گل‌ها از سفید تا بنفش سیر است که معمولا زیر گلپوش‌ها بنفش سیر و در گلوگاه گل در داخل به رنگ سفید تا زرد می‌باشد. می‌له مادگی به چندین کلاله زرد یا نارنجی تقسیم شده است (تصویر۱۴). گل‌های این زعفران در اوایل پاییز و در ماه‌های مهر و آبان ظاهر می‌شوند. تعداد برگ‌ها ۴-۳ عدد می‌باشد که در زمستان و یا اوایل بهار ظاهر می‌شوند.

۷-۱۱-۱- زعفران زاگرس کلاله قرمز ex Ma Crocus Haussknechtii Boiss & Reut

این زعفران نیز در منطقه زاگرس می‌روید و همزمان با زعفران قبلی در اوایل پاییز گل می‌دهد. فرق این زعفران با زعفران زاگرس در آن است که در این مورد خامه به سه کلاله قرمز روشن، مشابه زعفران معمولی منتهی شده است، منتهی طول کلاله‌ها کوتاه و قابل بهره‌برداری نیست. برگ‌های این زعفران به تعداد ۱۴-۹ عدد، در زمستان و یا اوایل بهار ظاهر می‌شوند‌. بنه‌های این زعفران در زعفران زاگرس در گلپایگان، در فصل بهار جمع‌آوری شده، به صورت سرخ کرده ویا جوشانده، برای خوردن مورد استفاده قرار می‌گیرد. این بنه‌ها در محل به جو‌قاسم معروفند.

۸-۱۱-۱- زعفران گیلان Crocus Gilanicus Mathew

گل‌ها پاییزه، منفرد و لوله گلپوش‌ها به طول ۴-۳ سانتی‌م‌تر است، گلپوش‌ها با هم مساوی، بیضوی کشیده، نوک تیز و در محل اتصال پرچم‌ها کرکدار دارند (). گلپوش‌ها با رگه‌های بنفش سیر می‌باشند. می‌له پرچم بدون کرک به طول ۵ میلی‌م‌تر هستند‌. خامه معمولا به ۴-۳ کلاله کوتاه منتهی می‌شود. میوه و دانه این زعفران دیده نشده است. برگ‌ها در فصل پاییز بعد گل‌ها ظاهر می‌-شوند. بنه‌ها فشرده، کروی به قطر در حدود ۱ سانتی‌م‌تر با پوشش‌های نازک و لطیف موازی و به تعداد ۴-۳ عدد به رنگ زرد مایل به سفید می‌باشند. این زعفران در بین راه اسالم به خلخال، در انتهای جنگل و در ارتفاعات ۲۴۰۰ متری مشاهده شده است. (بهنیا، ۱۳۷۰: ۱۷)

۱۲-۱- گونه‌های زعفران مناطق مجاور ایران

در اینجا به شرح دو گونه از زعفران شرق دریای خزر و شمال خراسان می‌رویند می‌پردازد:

۱-۱۲-۱- زعفران کوهستانی آلاتاویکوس Crocus Alatavicus Regel & Semenov

این گونه در شرق دریای خزر و در منطقه بین تاشکند و کوه‌های تینشان در غرب جمهوری خلق چین یافت می‌شود. در بهار گل می‌دهد و گل‌ها به رنگ سفید و در بیرون گلپوش‌ها رگه‌هایی به رنگ خاکستری و یا بنفش مایل به سیاه و یا خال‌هایی دیده می‌شوند و گاهی نیز بیرون گلپوش‌ها به رنگ کرم و یا زرد دیده می‌شود (تصویر۱۶). گلوگاه گل به رنگ زرد می‌باشد. این زعفران در مناطق کوهستانی پوشیده از برف و در ارتفاعات بین ۲۳۰۰-۱۸۰۰ متر می‌روید. پوشش بنه‌ها از نوع الیاف طولی موازی می‌باشد. تعداد کروموزم‌ها در این گونه ۲n = ۲۰ است.

۲-۱۲-۱- زعفران کوهستانی کرل کوی ایReget ex Max Crocus Koroikowii

این گونه در فیض‌آباد افغانستان، در چیترال پاکستان و در نواحی تاشکند شوروی یافت می‌شود، این گونه مانند زعفران آلاتاویکوس در بهار گل می‌دهد. گل‌ها به رنگ زرد و گاهی با رگه‌های قهوه-ای و یا خال دارند‌. منطقه رویش این زعفران نقاط کوهستانی و در ارتفاعات بین ۳۱۵۰-۱۸۵۰ متر می‌باشد (نصویر۱۷). پوشش بنه‌ها از نوع غشایی با الیاف طولی موازی است‌. تعداد کروموزم‌ها ۲n = ۲۴ است. (بهنیا، ۱۳۷۰: ۱۸)

خواص و سمیت زعفران:

در طب سنتی ایران به عنوان داروی گیاهی نشاط دهنده تجویز می‌شده است. عطر و مزه زعفران خالص تند و کمی متمایل به تلخی است که موجب سهولت در هضم غذا می‌شود. دارای اسانس‌های محرک است و اعصاب را تحریک می‌کند و اثر تسکین دهنده دارد‌.

زعفران گران‌ترین چاشنی دنیاست و غنی‌ترین منبع شناخته شده ریبوفلاون ذکر شده است.مصرف مقدار متناسبی از زعفران باعث نشاط روحیه و ضدافسردگی می‌شود تجزیه زعفران نشان داده است که دارای مواد معدنی و موسپلاژ با چربی موم، اسانس معطر و کمی سینول و هیدروزید‌هایی به نام پیکروکروسین و پیکروتین و کروسین است. (سعیدی‌راد، ۱۳۸۹: ۱۰)
مصرف زعفران به میزان زیاد سمی است و باعث استفراغ، خون‌ریزی رحم، اسهال خونی، خون‌ریزی بینی، پلک‌ها و لب‌ها، سرگیجه، بی‌حالی، زردی‌پوست و تحریک شدید ماهیچه‌های صاف و حتی گاهی مرگ نیز می‌شود‌.

با آزمایش‌هایی که به عمل آمده، مصرف بیشینه تا ۵/۱ گرم در روز برای یک فرد بالغ مانعی نداشته است ولی باید سعی کرد که برای جلوگیری از عوارض و ناهنجاری‌های بعدی، کمتر از این میزان مصرف شود و از زیاده روی در مصرف آن خودداری ورزید. (کاظمی، ۱۳۹۰: ۶۲)

۱۴-۱- ترکیب شیمیایی گلپوش‌های زعفران

قبل از تهیه رنگ‌ها به طریق مصنوعی، برای مصارف خوراکی، دارویی و صنعتی از رنگ‌های طبیعی استفاده می‌شد، لیکن با تهیه رنگ‌های مصنوعی، استفاده از رنگ‌های رو به کاهش رفت. به مرور زمان مشخص گردیده که رنگ‌های مصنوعی برای تغذیه انسان خالی از خطر نیست. لذا توجه به رنگ‌های طبیعی مورد توجه مجرد قرار گرفته است.
در خراسان جنوبی در‌حال حاضر به منظور رنگ‌آمیزی پشم و ابریشم در صنعت قالی‌بافی از رنگ‌های مختلفی که در ریشه، ساقه، برگ، گل و میوه گیاهان مختلف استفاده می‌شود.

از کلاله Saffron به نام علمی Crocus Sativusزعفران تحت شرایط خاصی در رنگرزی ابریشم استفاده می‌شود. گلپوش‌های زعفران (کاسبرگ و گلبرگ) که معمولا بعد از بیرون کشیدن خامه و کلاله به دور ریخته می‌شوند نیز حاوی مواد رنگی هستند که می‌توانند در صنایع غذایی، دارویی و شیرینی‌پزی مورد مصرف قرار گیرند‌.

خانم زهرا اکرامی بیرجندنژاد به منظور استخراج و خالص‌سازی رنگ‌های موجود در گلپوش‌ها زعفران، با چرخ‌کردن گلپوش‌ها واضافه نمودن الکل سفید توانسته است مواد رنگی گلپوش‌ها را استخراج نماید و با تقطیر عصاره رنگی محلول در الکل، عصاره تغلیظ شده‌ای بدست آورد که از نظر وزنی معادل ۷ درصد گلپوش‌ها بوده است‌. با توجه به تو لید حداقل ۲۱۳۰ تن گل، توجه می‌شود که سالیانه می‌توان ۱۵۰ تن ماده رنگی بدست آورد که نه تنها رقم قابل ملاحظه‌ای می‌باشد بلکه با خرید آن از کشاورزان عایدی جدیدی برای آن‌ها گشوده می‌شود.

براساس تحقیقات خانم اکرامی بیرجند‌نژاد مواد رنگی بدست آمده از گلپوش‌ها زعفران واجد مشخصات زیر می‌باشند:
الف) مواد رنگی، متشکل از آنتوسیان‌ها Anthocyansو فلاونوئید‌ها Flavonoidsو گلیکوزیدهایGlycosides آن‌ها می‌باشد.
ب) مواد رنگی قابل حل در آب بوده که از خود رسوبی باقی نمی‌گذارند.

ج) مواد رنگی بدست آمده در PH‌های مختلف که در طول زمان و درجات حرارت مختلف از ثبات رنگی برخوردار نبوده و در تحت شرایط اسید، رنگ اغلب آن‌ها زرد و صورتی ودر وضعیت بازی به رنگ سبز و زیتونی بوده است.

آنتوسیان‌ها جزء گروه پیگمان‌های گلیکوزیدی می‌باشند که با اضافه شدن قند و سایر موارد به آنتوسیانیدین Anthocyanidin تبدیل می‌شود، بنابراین در بعضی از موارد ممکن است، مقدار جزیی آنتوسیانیدین نیز همراه آنتوسیان‌ها باشد. آنتوسیان‌ها به رنگ‌های قرمز، آبی و یا بنفش دیده می‌شوند. آنتوسیان‌ها در شیوه سلولی محلول بوده و در گلپوش‌ها، میوه‌ها، ساقه، برگ و ریشه گیاهان یافت می‌-شوند. منبع مهم استخراج آنتوسیان‌ها در حال حاضر گلرنگ و بویژه تفاله انگور می‌باشد. در کارخانه‌های الکل‌گیری از تفاله انگور (بویژه انگورهای رنگی مانند شاهانی) به جای اینکه دور ریخته شوند، آنتوسیانین استخراج می‌گردد. وجود پیگمان‌های رنگی در گیاهان، خاصه در گلپوش‌ها آن‌ها سبب جلب حشرات و پرندگان می‌شود. مواد آنتوسیانین اغلب همراه با فلاونوئیدهای بی‌رنگی مانند فلاون‌ها Flavonsو فلاونول-‌ها Flavonolsمی‌باشند‌. برای تفکیک آنتوسیانین‌های مختلف از روش‌های متعددی مانند کروماتوگرافی و اسپکترومتری استفاده می‌شود.

فلاونوئید‌ها Flavonoids ترکیبی مشتمل بر 〖 C〗_۶ _ C_ (۳) _〖 C〗_۶ می‌باشند که در آن 〖 C〗_۶حلقه بنزنی است. فلانوئید‌ها براساس ساختمان C_ (۳) تقسیم بندی می‌شوند. اغلب حلقه C_ (۳) با اکسیژن تکمیل می‌گردد و تشکیل فلاون می‌دهد.

فلاون‌ها و فلاونول‌ها و گلیکوزیدهای آن‌ها در واکوئل‌های گیاهی به صورت پیگمان‌های محلول در آب به فراوانی یافت می‌شوند و رنگ آن‌ها معمولا زرد کم رنگ و سفید عاجی می‌باشد. (بهنیا، ۱۳۷۰: ۲۸-۳۲)

۱۵-۱- پیشینه رنگرزی

به دلیل بومی بودن و فراوانی گیاه زعفران در ایران از قدیم برای مصارف خوراکی، داروئی و رتگرزی از آن استفاده می‌شده است. در ایران تنها از کلاله آن برای مصرف خوراکی، داروئی استفاده می‌شود و بقیه اجزاء جزء ضایعات به حساب می‌آید. افرادی در این باره مقاله‌هایی را ارائه داده‌اند از جمله خانم‌ها قدسیه باقرزاده، راحله حسین آبادی و زهرا عرب‌زاده با عنوان بهره‌گیری از گلبرگ و پرچم زعفران به عنوان ظایعات برای رنگرزی الیاف پشمی و بررسی ثبات‌های رنگی و مقاله دیگری از اقایان S. M. Mortazavi، M. Kamali Moghaddam با عنوان Saffron Petals، a By-Product for Dyeing of Wool Fibers و همچنین خانم زهرا اکرامی بیرجندنژاد به منظور استخراج و خالص‌سازی رنگ‌های موجود در گلپوش‌ها زعفران که قبلا نیز نام ایشان ذکر شده بود، فعالیت داشته‌اند.