4. 염료 식물과 색소 추출

1) 산성수에 의한 추출

안토시안 색소를 가진 식물의 색소를 추출할 때 쓰는 방법이다. 안토시안 색소는 열에 약해 끓이게 되면 갈변되며, 산성수에서 색소가 잘 추출되는 특징이 있다. 그러므로 안토시안 색소는 산성수로 염료를 추출하고 염색하는 것이 좋다.

2) 산성수와 끓이는 방법에 의한 추출

안토시안 색소 중에서도 비교적 열에 강한 꽃(색소가 많이 포함되어 있는 꽃)에서 쓰는 방법이다. 일반적인 안토시안 색소는 50℃ 이상에서 파괴되는데, 이 방법은 80℃ 이상으로 해도 색소 파괴가 적은 식물에서 하는 방법이다. 양귀비, 동백, 아프리칸봉선화, 일일초, 카네이션, 튤립, 부게인빌레아, 포인세티아 등은 이 방법으로 색소를 추출하고 염색하는 게 좋다.

3) 끓여서 염색하는 방법

식물에서 염액을 추출하고 염색하는 가장 기본적인 방법이다. 가령, 양파껍질, 홍차나 커피, 쑥, 철쭉 등 꽃 이외의 많은 식물 부위나 건조 식물체를 사용해 이 방법으로 염색하는 것이 가능하다.

식물재료의 양은 물들이고자 하는 섬유와 같은 양 또는 2〜5배 정도가 필요하나 말린 재료라면 절반 정도의 양이면 된다(재료의 양을 많게 하면 진하게 염색되고 양을 적게 하면 옅게 염색된다). 방법은 재료를 넣고 물을 부은 다음 20〜30분간 팔팔 끓인 뒤 염액을 별도의 그릇에 따라 놓고 다시 앞서 사용한 분량의 2/3 정도의 물을 붓고 끓인다. 물의 양을 줄여가며 몇 회에 걸쳐 같은 작업을 되풀이하는 것이 좋다. 주로 뿌리나 열매는 5〜10회, 줄기나 가지는 6〜8회, 초본류는 2〜4회 정도 반복하여 만든 염액을 함께 섞어서 사용한다. 식물은 화학염료와는 달리 여러 종류의 색소성분을 포함하고 있다. 그 때문에 1회 째의 염액에서는 황색이어도 2회 째의 염액에서는 적색을 다시 3회 째와 4회 째에는 염액이 더 짙어져 보다 선명한 색이 되는 것도 있다. 나무껍질이나 열매 등은 4〜6회, 줄기는 6〜8회, 초본, 잎, 꽃잎은 2〜4회 정도 염료를 취한다. 염료를 추출한 염액은 각 회의 액을 합계하여 염료로 이용한다. 한편, 탄닌이 함유된 상수리나무, 호두과피. 밤송이, 오리나무 잎 등은 물에 탄산나트륨 등 알칼리제를 넣고 30〜60분간 끓이는 것이 보통 방법이다.

한편, 여러 번 반복 추출할수록 색소 이외의 성분이 추출되고, 추출액이 탁해진다. 또한 오랫 동인 끓여주면 색소 성분이 많이 파괴되고<표 5>, 색소 성분 이외의 혼탁한 물질이 많이 추출되는 염재도 있으므로, 염재에 따른 효과적인 추출 방법을 익혀 두어야 한다.

<표 5> 치자 색소의 추출시 추출온도가 색소 분해율에 미치는 영향

4) 알칼리 수와 끓이는 방법에 의한 추출

식물체의 잎이나 줄기에 함유되어 잇는 엽록소(클로로필)를 추출하여 녹색으로 염색하는 방법이다. 보통 엽록소는 다른 색소와 같은 수용성이 아니며, 불안정해서 잎을 건조 또는 저장해 두면 쉽게 분해된다. 그러므로 엽록소 그 자체의 형태로는 염료로서 적합하지가 않다. 엽록소의 이러한 특성을 감안하여 색소를 추출하고 염색하는 방법이 알칼리수와 끓이는 방법에 의한 추출과 염색법이다. 엽록소는 물에 녹지 않지만 강알칼리로 처리하면 구조가 변화해서 물에 추출이 된다. 이 추출액을 산으로 중화해서 중성-약산성에서 실크나 울을 염색한다. 또 엽록소는 불안정한 색소이기 때문에 식물의 채취에서 염액 추출까지 될 수 있는 가능한 색소가 분해되지 않도록 할 필요가 있다.

5) 색소의 분리 추출

홍화 꽃은 황색과 적색의 색소를 동시에 갖고 있기 때문에 홍화의 색소 추출은 두 개의 색소를 분리하는 것부터 해야 한다. 우선 황색 색소의 분리 추출은 꽃잎을 물 속에 넣는 것만으로도 가능하다. 빨간 색소는 황색 색소를 추출한 뒤에 한다. 홍화의 빨간 색소는 알칼리수에만 용해되는 특징이 있으므로 알칼리수를 만든 다음 추출한다. 구체적인 방법은 다음과 같다