2) 홍화(잇꽃)

(1) 특성

홍화, 잇꽃 또는 홍람화(紅藍花)라고도 하며, 국화과에 속하는 일년생 초목으로 학명은 Carthamus Tinctorious이다.

<그림 2> 홍화색소 구조식

◦ 이들 색소는 플라보노이드계(flavonoid)이며 특히 적색소는 chalcone류로서 carthamin으로 알려져 있으나 이는 산성에서는 퀴논구조의 carthamon으로도 발표되어있다.

(2) 성 상

◦ 이집트 원산지의 국화과에 속하는 1년 생 초목이다. (따뜻한 지방에서 는 2년 생 초목임). 키는 1m 내외이며
잎은 어긋나게 붙었으며 넓으며 가장자리는 가시가 돋쳤고 까실까실하다. 6～7월에 줄기끝에 단 1개식의 두상화가 피는데 꽃받침에는 가시가 돋쳐 있으며 꽃이 진 후 한쪽이 약간 납작하게 된 타원형의 콩알만한 흰 종자를 결실한다. 잇꽃은 예로부터 염색하는 원료로 잘 알려져 있다. 꽃잎에는 황색 색소인 샤포롤 황과 홍색색소인 카르타민을 함유하고 있다.

 

(3) 재배법

◦ 우리나라 각지에서 재배할 수 있으나 따뜻한 제주도 또는 남부해안  도서 지방에서 재배하는 것이 유리하며 개화 시에 비가 적게 오는 곳이 이상적이라 하겠다. 토질은 배수가 잘되는 과히 걸지 않은 사질양토에서 가장 잘 된다. 이 약초는 연작을 싫어하므로 한번 심었으면 2～3년 쉬었다가심는 것이 좋으며 꽃으로는 볼만하므로 울타리 또는 밭가에 1～2줄 돌아가면서 심어서 수확하는 것이 좋다.

▪ 파종 : 완숙된 포기를 미리 선정하여 단 후 결실시키어 잎이 누릇 누릇 할 때 베어서 양건한후 씨를 털어서 저장한다.

▪ 파종시기 : 제주도 또는 남부해안 도서 지방에서는 가을에 파종하여 어느 정도 생육된 것을 그대로 밭에서 월동시킬 수도 있으나 중부 지방에서는 겨울 월동이잘되지 않으므로 봄 일찍이 파종한다.

▪ 파종량 : 10a 에 4ℓ내외

▪ 파종방법 : 골사이 50～60 cm 간격으로 골을 치고 조파로 씨를 뿌리고 2cm정도 흙을 덮어 주며 짚을 깔아줄 필요는 없다.

▪ 관리 : 발아 후 10일 내외 가 되며 발아된다. 발아 후 본 잎이 2~3매 나오면 벤 곳은 솎아 주는데 초종의 포기사이에는 12cm 정도로 둔다. 20~30cm정도 크면 포기 옆으로 북을 하여 바람에 쓰러지지 않도록 하고 제초 중경을 2~3회 하여 주며 관리한다. 

▪ 시비 및 병충해 : 비옥한 토질에는 시비를 하지 않아도 좋으며 중토질 이하 토질에서는 밑거름으로서 추비 700kg, 과석 30kg, 초목회 40kg을 시비하고 웃거름으로 발아 후 경잎이 7~8cm 자랐을 때 10kg정도를 추비로 또는 물에 타서 살짝 주도록 한다. 질소성분이 많았을 때에는 잎이 쓰러져서 꽃잎 수확상 지장이 있을뿐더러 경잎에 위축병이 생기기 쉬우므로 질소성분의 과용은 피하는 것이 좋으며 병이 발생 시에는 석회보르도액 또는 구보이도액 등 살균성 농약을 뿌려서 만연되지 않도록 할 것이다. 진딧물 발생 예방약을 살포하여 예방토록 할 것이다.

▪ 수확적기 : 중부지방에서는 봄에 심는 것은 6월 하순경부터 꽃이 피게 된다. 꽃이 처음에는 황색인데 차츰 붉어지고 나중에는 암홍색으로 변한다. 수확하는 시기는 꽃 색깔이 붉은 색으로 되었을 때 , 즉 꽃이 피인 2일 후쯤이 적당하다. 너무 이르거나 늦어지면 품질이 좋지 못하므로 여러 번 수확하여야 한다.

▪ 수확방법 : 꽃은 꽃받침과 잎의 까지가 거세어서 손을 찌르므로 조심성 있게 꽃잎을 따야 하는 데 한낮에는 가시가 더 거세어서 수확하기 곤란하므로 아침 이슬이 겨우 말랐다고 볼 수 있는 9～10시경에 수확하는 것이 좋으며 너무 일러서 꽃잎에 이슬이 있을 때에 수확하면 수확한 꽃잎이 덩어리가 되어서 품질 상 좋지 못하다. 

▪ 조제 방법 : 수확한 꽃잎은 바람이 잘 통하는 헛간 같은 데에 종이를 갈고 펼쳐 음건하여 습기가 차지 않게 비닐 또는 종이 포대에 넣어서 서늘한 곳에 저장한다. 수확은 10a 당 보통 말린 꽃잎으로서 15kg 내외이다.

(4) 염료 특성

o 홍화꽃으로 부터 추출한 색소성분은 황색소와 적색소를 함유하고 있으며 황색소는 수용성이어서 추출이 용이한 반면 홍색소는 불용성이며 알칼리에 용해되는 성질을 이용하여 전통적으로 알칼리성 잿물로 추출하여 오미자 추출액으로 산성화하여 색소를 침전시켜 제조한다.

o 홍화 황색소는 면 및 레이온과 같은 셀룰로우스계 섬유에는 염착이 거의 일어나지 않으며 산성영역에서 양모와 나일론에 심색으로 염색이 된다. 이와 같이 산성 영역에서 폴리펩티드 섬유에 대해 선택적으로 염색이 일어나는 것은 홍화 황색소 추출액이 산성염료로서의 성질을 가지고 있음을 나타낸다.

o 홍화 황색소의 구조로 보면 산성기를 갖고 있지 않아 일반적인 산성염료로 구분하기 어렵지만 염색기구가 산성염료의 거동을 보이는 것은 protonation된 양모와 나일론의 암모늄이온과 색소의 분자 크기에 비해 많은 hydroxyl기의 높은 전기음성도와의 사이에 정전기적인 인력이 작용하는 것으로 여겨진다.

o 홍화 황색소는 산성염료의 거동을 나타내면서도 염욕의 농도가 증가하면 할수록 염착량이 계속 증가하는 경향을 나타낸다. 이와 같은 현상은  황색소는 산성염색의 메카니즘을 가지면서 나일론, 양모, 견섬유에 대하여 직접성도 가지는 것으로 예상할 수 있으며 이는 황색소 구조내에 많은 hydroxyl기를 가지고 있어 섬유의 극성부분과 수소결합이 가능하기 때문이다.

o 홍화 황색소는 어느 경우에나 알칼리 조건에서는 거의 염착이 이루어지지 않으며 산성에서 높은 염착성을 나타낸다. 양모의 경우, 낮은 온도에서는 염색속도가 떨어지나 50℃ 이상의 높은 온도에서는 높은 염착성을 나타내고, 나일론의 경우에는 온도에 관계없이 거의 같은 염착량을 나타낸다.

o 홍화 황색소 추출액에 의한 염색에서 양모와 나일론의 경우에는 욕비 의존성이 거의 없으며 양모의 경우에는 욕비 증가와 함께 염착량이 감소한다.

o 홍화 적색소는 알칼리성 에서는 Carthamine의 구조를 가지며 산성 에서는 Carthamone의 구조로 변하게 된다.  Carthamone은 비수용성이기 때문에 자체로는 섬유에 친화력이 없다.  따라서 섬유에의 염착기구는 평형에서 소량 존재하는 Carthamine의 형으로 섬유에 염착된 후 Carthamone으로 변화하는 과정에 의해서 일어난다.

o 홍화 적색소는 알칼리성에서는 전 섬유에 거의 염착이 되지 않으며 산성에서는 전 섬유에 대하여 염착성을 보이지만 농색을 나타내지는 않는다.

o 홍화 적색소는 일반적으로 홍화 황색소에 비하여 낮은 염착성을 나타내며 나일론 및 단백질계 섬유에 비하여 면과 레이온 같은 셀룰로우스계 섬유에 비교적 용이한 염착성을 보인다.

o 면과 레이온같은 셀룰로우스계 섬유의 염색의 경우 pH에 관계없이 일정한 염착성을 나타내며, 이는 홍화 적색소는 셀룰로우스계 섬유에 약간의 직접성을 갖고 있어 직접염료가 염착되는 형태와 동일한 기구에 의해서 염색이 이루어지고 있음을 보여준다. 

o 나일론 및 단백질계 섬유에 대한 염색의 경우, 높은 pH 의존성을 나타내며 pH가 낮을수록 염착량은 증가한다. 이러한 현상은 홍화 적색소가 산성염료와 동일한 기구에 의하여 섬유에 염착됨을 의미하며 또한 적색소 농도가 증가할수록 염착량이 증가하기 때문에 적색소가 이들 섬유에 대하여 약간의 직접성도 갖고 있음을 나타낸다.  

o 홍화 적색소 추출액에 의한 염색에서 모든 섬유에 대하여 욕비 의존성은 낮으며 일반적으로 욕비의 증가와 함께 염착량이 감소한다.