UNELE ASPECTE INGINERETI PRIVIND ARTA OSHIBANA

Ioan PETEAN, George ARGHIR, Alexandra Gertrud HOSU PRACK

SOME ENGINEERING ASPECTS REGARDING OSHIBANA ART

The pressed flower art, Oshibana, was developed by japans samurai centuries ago. This art found followers in Romania, some of them being Oshibana Maestro Artist. Inspired by them we found that some basic engineering aspects are beyond the success in the flower pressing process. The authors of this paper aim to practice these engineering aspects on the vegetal material to obtain suitable Oshibana parts. We use petals from the following flowers: yellow rose (Rosa L.), red carnation (Dianthus Caryophyllus), and violet crocus (Crocus Vernus). The resulted pressed petals were investigated with transmitted light optical microscope. The petals fibber network was observed as well as the pigment alveoli. The petal cohesion under pressure is assured by the cellulose fibres meanwhile the intracellular liquid is absorbed by the press paper pages, finally the petal cells become flat and dry. The pigment alveoli were distinct observed for all samples. Their diameter is significantly increased under pressure ranging from 30 40 m. The flattening tendency is prone at Crocus and Dianthus and less intense at the Rose petal. Keywords: pressed flowers, Oshibana, optical microscopy Cuvinte cheie: flori presate, oshibana, microscopie optic

1. Introducere Folosirea florilor presate pentru realizarea lucrrilor i compoziiilor artistice dateaz din timpuri strvechi. Acest tip de art i

95

are originile n Japonia secolului XV unde era practicat de ctre samurai. Denumirea japonez a acestui tip de ast este Oshibana care nseamn presarea plantelor [1, 2]. n ultimii 20 de ani aceasta a devenit din ce n ce mai popular i n Romania unde s-au consacrat artiti deosebit de talentai i valoroi care au ajuns la nivelul de Maestru Oshibana. Meritele acestor artiti plastici sunt recunoscute i pe plan internaional cum ar fi spre exemplu doamna Adela Talpe care a obinut premiul de onoare ,,The Honorable Mention - at World Wide Pressed Flower Guild Fall Conference 2011 la Conferina Internaional a Ligii Mondiale a Florilor Presate din USA cu compoziia ,,Toamna n oglind. Aceast capodoper Oshibana poate fi vizualizat pe pagina web a autoarei [3]. Tehnica de compunere a imaginii este excepional i folosete n exclusivitate material vegetal presat (petale i frunze). Maestrul Adela Talpe a format o adevrat coal la care doritorii pot nva tainele artei Oshibana. De asemenea sunt foarte valoroase tutorialele publicate de dnsa pe pagina web personal. O astfel de performan constituie un ndemn pentru cei pasionai de flori presate s abordeze mai n profunzime tainele artei Oshibana. Urmnd acest ndemn, am redescoperit abilitile dobndite n coala general la confecionarea ierbarului privindu-le printr-o optic nou inginereasca, specific pregtirii profesionale actuale. Prin urmare am descoperit faptul c rezultatul final, adic floarea presat depinde de dou lucruri majore i anume textura petalelor i tehnologia de presare folosit. Liantul dintre aceste dou elemente fundamentale l constituie parametrii de lucru n special, presiunea, umiditatea i temperatura. n general tutorialele referitoare la flori presate se refer n special la parametrii de lucru cum ar fi presiunea i umiditatea [2], dar sunt evazive n ceea ce privete textura petalelor. Cel mult se menioneaz faptul c sunt fragile sau devin foarte subiri. n mare parte faptul este de neles deoarece textura intern a petalelor n cauz i modul n care presiunea acioneaz asupra lor constituie o problematic de tip ingineresc care incumb cunotine variate de la biologie la rezistena materialelor i la deformare plastic. Petalele constituie un ansamblu eterogen foarte delicat care trebuie neles bine pentru stabilirea modalitii de presare. Scopul prezentei lucrri este de a ilustra aceste aspecte inginereti insistnd pe corelaia dintre structura petalelor i parametrii de proces din timpul presrii. n acest scop au fost alese cteva

96

categorii de petale care au fost presate i analizate dup cum se prezint n continuare. 2. Aspecte teoretice Petalele reprezint frunze cu destinaie special. Ele sunt formate dintr-o structur complex de straturi celulare dup cum urmeaz: cuticula, epiderma superioar, parenchimul fundamental i epiderma inferioar. Parenchimul fundamental conine straturi celulare specializate cum ar fi palisada, stratul stomal (stomatele fiind celulele specializate cu funcie de respiraie a petalei i de eliminare a umiditii) i nervurile care conin fibre de celuloz [4].

Fig. 1 Schema de presare a petalelor: a) stadiul iniial i b) stadiul final

Avnd n vedere constituia petalei putem elabora schema dispunerii forelor n timpul presrii, figura 1, a. n stadiul iniial petala vine fixat plan paralel ntre dou suprafee rigide, cea inferioar jucnd rolul de suport iar cea superioar rolul de poanson. Aplicnd fora asupra suprafeei rigide superioare aceasta va exercita o sarcin distribuit uniform pe suprafaa de presare (respectiv pe suprafaa petalei). O astfel de solicitare la compresiune va determina o deformare pe direcia rezistenei minime adic n planul petalei [5]. Consecinele directe sunt reducerea grosimii petalei i o deformare a celulelor constituente, acestea devenind alungite pe direcia tensiunilor de deformare. O astfel de distorsionare are un efect interesant asupra petalei i anume forarea eliminrii umiditii prin celulele stomale de pe partea inferioar a acestora. Umiditatea rezultat prin presare trebuie preluat de ctre o suprafa tampon permeabil care s permit disiparea acesteia n mediul exterior. Eliminnd umiditatea, celulele constituente ale petalei se vor aplatiza tot mai mult crescnd n diametru. Experimentele practice au artat c aceast cretere n diametru a celulelor nu conduce la o cretere semnificativ n diametru al petalei, ci conduce

97

mai degrab la realizarea unui strat de suprapuneri celulare compacte care n stare uscat asigur coeziunea petalei mpreuna cu fibrele de celuloz specifice nervurilor. Astfel o petal mai uscat, care abund n fibre celulozice i va pstra mai bine grosimea dup presare n timp ce o petal mai ,,crnoas, abundent n lichid, va deveni foarte subire dup presare. Revenind la aspectele tehnice ale problemei putem defini ca mrimi de lucru specifice fora de presare i suprafaa de presare asigurat de plcile rigide. Relaia de lucru dintre acestea d presiunea, p, conform relaiei: p = F/S, (1) unde: p presiunea, F fora i S suprafaa de presare. Exprimnd valoarea presiunii n uniti specifice sistemului internaional poate fi relativ greu de urmrit pentru un practicant al artei Oshibana care nu are pregtire de specialitate. Prin urmare este mai util folosirea termenului de sarcin sau de ncrcare a suprafeei de presare exprimat, dup cum urmeaz: p = (mg)/S . (2) Astfel fora este exprimat prin produsul dintre masa sarcinii i acceleraia gravitaional. Att masa sarcinii ct i suprafaa de lucru putnd fi uor msurate. n tabelul 1 (ncrcarea i presiunea n funcie de sarcin i de formatul presei) sunt prezentate valorile presiunii pentru diferite sarcini uzuale n presarea florilor.

Tabelul 1 Sarcina kg 0,5 1 2 3 4 5 10 ncrcare, kg/m2

A4 8,01 16,03 32,06 48,10 64,13 80,16 160,33 A5 16,08 32,17 64,35 96,52 128,70 160,87 321,75

Presiune, N/m2

A4 78,56 157,12 314,25 471,38 628,50 785,63 1571,26 A5 157,65 315,31 630,63 945,94 1261,26 1576,57 3153,15

Cele mai indicate prese pentru flori sunt registrele de 100 sau 200 de pagini cu coperi tari avnd formatul foii A4 sau A5. Astfel suprafaa de presare devine cunoscut iar sarcina poate varia de la 0,5 la 10 kg n funcie de tipul florii care urmeaz a fi presate. Sarcini de ordinul a 10 kg se folosesc pentru petale i frunze cu coninut ridicat de celuloz i cu aspect denivelat. Florile delicate cu petale crnoase urmeaz a fi presate la o sarcina relativ mic pentru a evita spargerea

98

celulelor. Dac presiunea este prea mare i celulele se sparg, umiditatea este eliminat prea repede iar petala n cauz se distruge i chiar poate mucegi. n general la petalele crnoase presiunea poate fi crescut dup circa o sptmn de meninere la o sarcina relativ joas (maxim 2,5 kg) cu condiia schimbrii poziiei ntre foile registrului (eventual mutarea ntr-un registru uscat). Creterea sarcinii dup mutarea petalei este de natur s asigure o suprafa neted i plcut la privire, astfel se evit formarea zbrciturilor la uscare. Hrtia din care sunt confecionate paginile acestor registre este din categoria offset de 60 g/m2 cu porozitate destul de ridicat, ideal pentru absorbirea progresiv a umiditii din plante. Este necesar asigurarea unei distane convenabile ntre petalele puse pe aceeai pagin (circa 2 3 cm) i a unui numr suficient de pagini ntre straturile consecutive de petale pentru a evita formarea umiditii excesive, faptul este menionat n diversele referine bibliografice din domeniu [2]. Din experiena autorilor articolului de fa numrul optim de pagini dintre straturile consecutive de petale variaz de la 20 60 n funcie de specificul petalei.

3. Rezultate i discuii Pentru ilustrarea aspectelor teoretice prezentate anterior am selectat trei tipuri de petale. Primul tip este din categoria petalelor cu nervuri bine dezvoltate i cu coninut ridicat de celuloz, i anume petal de trandafir galben (Rosa L.). Al doilea tip de petal este mai crnoas avnd nervurile cu mai puin celuloz, i anume garoaf roie (Dianthus Caryophillus). Al treilea tip de petal, cea crnoas cu nervuri foarte fine, este reprezentat de brndua de primvar (Crocus Vernus). Aspectul acestor petale presate se poate observa n figura 2. Toate presrile au fost fcute la temperatura medie de 25 oC la loc aerisit i ntunecos. Principalele variabile au fost ncrcarea la presare i timpul de expunere.

Fig. 2 Petalele folosite pentru experiment: a) trandafir galben

(Rosa L.), b) garoaf (Dianthus

Caryophyllus) i c) brndu (Crocus Vernus)

99

Petalele de trandafir prezint o reea de nervuri foarte bine dezvoltat, fapt care i confer o rezisten mecanic bun la manipulare i permite aplicarea unui regim de presare simplu, fr etape speciale. n cazul de fa petalele de trandafir galben au fost desprinse bucat cu bucat din inflorescen imediat dup recoltarea trandafirului. Acestea au fost verificate bucat cu bucat s nu prezinte defecte sau stropi de ap.

Fig. 3 Microfotografiile optice ale probelor investigate: a) trandafir mrire medie, b) trandafir mrire mare, c) garoaf mrire medie, d) garoaf

mrire mare, e) brndu mrire medie, f) brndu mrire mare

100

Dup aceea au fost introduse n registrul pres 12 buci la un format A4 aranjate 4 petale pe fiecare rnd. ntre fiecare strat de petale s-au lsat circa 30 de pagini libere. ncrcarea utilizat pentru presare a fost de 5 kg distribuit uniform pe toat suprafaa formatului A4. Rezultatul final este excepional, petala de trandafir avnd aspect neted i frumos pstrnd culoarea galben. Se observ o sensibil nchidere a nuanei cromatice, galbenul deschis devenind galben nchis iar nervurile prezint nuane cafenii. Faptul este explicabil prin uscarea vacuolelor pigmentare din esutul epidermei. Culoarea galben a petalelor trandafirilor este dat de pigmeni din categoria carotenoidelor care au un grad ridicat de stabilitate [6, 7]. Imaginea microscopic la mrire mic a petalei de trandafir presat, figura 3, a, evideniaz foarte clar nervurile avnd culoare maro iar masa celular uscat prezint o nuan galben aurie. La mrire mare se evideniaz net celulele pigmentate aplatizate avnd o form rotund, figura 3, b. Diametrul mediu al acestora este de 35 m, sensibil mai mare dect n cazul petalelor crude (25 m conform [8]). Prin urmare analiza microscopic confirm mecanismul de presare prezentat n figura 1. Petalele de garoaf sunt mult mai crnoase dect cele de trandafir prin urmare necesit o grij mai mare la presare. n cazul de fa s-a folosit o ncrcare de 2,5 kg raportat la un format A4. Modul de dispunere a petalelor este n iruri avnd un spaiu liber pe o raz aproximativa de 3 cm n jurul fiecrei petale. Stratul separator de foi n cazul de fa a fost mai consistent, de circa 45 pagini. Rezultatul a fost foarte mulumitor rezultnd petala din figura 2, b. Aceasta a fost investigat cu ajutorul microscopului optic n lumin transmis. Microstructura de ansamblu, figura 3, c, evideniaz iruri paralele de celule epidermice coninnd colorant rou. Prin pierderea apei coninute n celulele petalei culoarea roie intens s-a nchis puin. Celulele epidermice colorate se pot observa mai bine la mrire mare, figura 3, d, de unde reiese aspectul echiaxial al acestora rezultat prin presare avnd un diametru mediu de circa 40 m. Dimensiunea este sensibil mai mare dect cea specific petalelor de garoaf proaspete, care se situeaz n jurul valorii de 25 m [9]. Culoarea roie din petalele garoafei este dat de o combinaie complex de antociani [10, 11] care prezint o rezisten bun la presare i uscare. Anumite elemente de instabilitate pot cauza o oarecare decolorare pe parcursul timpului. Totui avnd n vedere intensitatea spoturilor cromatice evideniate n figura 3, d este de ateptat ca petala de garoaf presat s i pstreze mult timp culoarea dac aceasta este pstrat n condiii

101

corecte. Pe ct posibil este necesar evitarea umezelii i a expunerii la lumin intens. Acest aspect al proteciei petalelor presate va fi discutat dup evidenierea aspectelor legate de cea de a treia petal investigat n cadrul prezentei cercetri. Petala de brndu este foarte crnoas cu toate c are o grosime relativ redus. Prin urmare aceasta posed un coninut ridicat de lichid n celule. Faptul implic o presare destul de problematic dac se dorete obinerea unui rezultat satisfctor. n acest caz am folosit un registru cu paginile foarte uscate iar brnduele au fost aezate astfel nct s aib o distan medie ntre ele de minim 3 cm. Numrul de foi dintre straturile puse la presat este de circa 60 pagini. n cazul florilor din familia crocus apare un alt impediment de care trebuie inut cont i anume staminele sunt foarte bogate n polen lipicios, polenul respectiv fiind baza pentru preiosul condiment numit ofran [12]. Acesta confer o umiditate suplimentar i poate provoca lipirea florii de paginile presei. Prin urmare trebuie folosit o ncrcare relativ mic, nu mai mult de 2 kg distribuite pe un format A4, deoarece odat iniiat eliberarea umiditii petalele devin foarte moi i o ncrcare mic este suficient ca s le modeleze forma suprafeei. O ncrcare mai mare poate cauza fracturarea masiv a pereilor celulari care ar cauza scurgerea masiv a umiditii ceea ce ar conduce la rebutarea procesului de presare. Dup circa o sptmn este bine ca brnduele s fie verificate n ce stadiu au ajuns cu presarea. Dac sunt aproape uscate, din experiena proprie, este recomandabil mutarea lor ntr-o nou pres registru cu pagini bine uscate. Apoi urmeaz o meninere sub presiune timp de nc o sptmn, sarcina putnd crete la circa 4 kg distribuite pe un format A4 pentru a evita formarea zbrciturilor. Mutarea trebuie fcut cu atenie deoarece apare riscul sfierii florilor sau al contorsionrii petalelor. Operaiunea de mutare este bine a fi efectuat cu penseta filatelic iar n cazul zonelor de lipitur floare pagin este util folosirea unei lame de cutter foarte fin. Folosirea acestor instrumente este de altfel recomandat n literatura Oshibana pentru manipularea florilor gata presate [2]. Trebuie menionat faptul c unii practicani de Oshibana folosesc o tehnic relativ diferit pentru astfel de petale i anume folosirea unei ,,foii purttoare spre exemplu un format A4 ndoit n jumtate cu petalele dispuse n interior. Iar aceste foi purttoare sunt mutate n prese noi foarte des (la o zi sau dou) [2]. Rezultatul final al presrii petalei de brndu este foarte bun aa cum se poate observa i n figura 1, c. Analiza microscopic

102

evideniaz un aspect de ansamblu cu iruri de celule specifice epidermei petalei, figura 3, e. La mrire mare se pot observa celulele specifice petalei contururile fiind suprapuse. Aspectul acestora este predominant circular i n majoritatea lor prezint o pigmentaie violet. Faptul se datorete antocianilor din categoriile Delphinidin i Petunidin [13]. Diametrul mediu al celulelor epidermei n stare presat se situeaz n jurul valorii de 35 m, fapt care constituie o deformare semnificativ raportnd la valoarea n stare crud de 20 m aa cum se evideniaz n literatura de specialitate [14].

Fig. 4 Compoziia Oshibana rezultat din

petalele investigate Odat finalizat procesul de presare a petalelor acestea pot fi stocate n registre asemntoare cu cele folosite la presare avnd n vedere depozitarea lor n locuri uscate, bine aerisite i ntunecoase. Petalele odat presate sunt apte pentru realizarea de compoziii Oshibana. n cazul de fa am realizat o compoziie cu tematic floral folosind ca tem

petalele investigate n acest articol. Compoziia rezultat este prezentat n figura 4. Pentru finalizarea acesteia s-au mai folosit i frunze de rostopasc (Chelidonium Majus) presate. Lipirea petalelor i a frunzelor pe carton alb a fost efectuat cu ajutorul unui adeziv de tip lac incolor. Dup lipirea tuturor elementelor vegetale compoziia a fost meninut ntr-o pres similar cu cea pentru petale timp de 24 de ore

103

la o ncrcare medie de 5 kg. Aceast etap tehnologic este binevenit pentru a asigura o compactitate ct mai bun a materialului lipit pe carton. n final ultima etap specific este protejarea lucrrii prin infoliere plastfiere. n acest scop s-a folosit folie pentru plastifiere termic obinuit, operaia fiind efectuat la un print shop specializat. Revenind la implicaiile presrii petalelor din acest articol observm c una din principalele caracteristici este modificarea dimensional la nivel microstructural ai componenilor biologici ca o consecin a aplatizrii lor i a eliminrii umiditii. Raportnd valorile finale evideniate dup presare la valorile n stare crud menionate n literatura de specialitate putem obine un indice de deformare relativ microstructural (DRM) dup cum se poate observa n histograma din figura 5.

Fig. 5 Histograma

valorilor rezultate pentru deformarea relativ a

microstructurii Analiznd variaia DRM din figura 5 rezult c microstructura petalei de brndu s-a deformat cel mai mult

prin presare n timp ce microstructura petalei de trandafir s-a meninut cel mai bine. Efectul este vizibil i macroscopic petala de trandafir rmnnd suficient de consistent n timp ce petala de brndu a devenit foarte subire, pe alocuri transparent. Comportamentul petalei de garoaf este intermediar ntre cel al petalei de trandafir i cea de brndu. Prin urmare aspectele evideniate arat c microstructura petalelor ce urmeaz a fi presate este foarte important pentru a asigura rezultatele optime. 4. Concluzii Arta Oshibana abordeaz realizarea de compoziii din materiale vegetale presate i uscate. n lucrarea de fa s-a urmrit legtura dintre microstructura petalelor i parametrii de presare pentru trei probe: trandafir galben (Rosa L.), garoaf roie (Dianthus Caryophyllus) i brndu de primvar (Crocus Vernus). Petalele de trandafir sunt mai rezistente avnd reea dezvoltat de nervuri i o

05

1015202530354045

Trandafir Garoafa BrandusaProba

DR

M, %

104

structur cu fibre de celuloz prin urmare se preteaz la o presare cu o sarcin mai ridicat (circa 5 kg pentru un format A4) n timp ce petala de brndu fiind mai crnoas (mai umed i mai lipsit de fibre) necesit o ncrcare moderat (circa 2 kg pentru un format A4) precum i o strategie de eliminare a umiditii mult mai laborioas dect la trandafir. Petala de garoaf prezint un comportament intermediar ntre cea de trandafir i cea de brndu. De asemenea s-a stabilit un coeficient de deformare relativ microstructural bazat pe raportarea rezultatelor obinute prin microscopie optic aplicat petalelor presate la rezultatele din literatura de specialitate pentru petalele crude. Variaia acestui DRM indic faptul c petala de trandafir sufer cele mai puine deformaii n timp ce petala de brndu sufer modificri semnificative. Cu petalele investigate n prezenta lucrare autorii au realizat o compoziie Oshibana prezentat n figura 4. BIBLIOGRAFIE [1] Talpe, A., Oshibama sau Oshibana, online pe site-ul www.floripresate.ro, la data de 10 iulie 2013, accesat 10 martie 2014. [2] Talpe, A., Ghidul ilustrat al nceptorului n arta florilor presate (Oshibana), Editat de autor, online pe site-ul www.floripresate.ro, 15 pag, 2013. [3] Talpe, A., http://adescreations.wordpress.com/2011/10/19/primul-premiu/ accesat 10 martie 2014. [4] Palade, M., Botanic Farmaceutic, Editura Tehnic, Bucureti, 1997. [5] Bejan, M., Rezistena materialelor, vol. 1, ediia a V-a, Editura AGIR, Bucureti, 2009 i Editura MEGA, Cluj - Napoca, 2009. [6] Ohmiya, A., Qualitative and quantitative control of carotenoid accumulation in flower petals, Scientia Horticulturae, 163, 2013, p.1019. [7] Ackerman, I.E., Banthorpe, D.V., Fordham, W.D., Kinder, J.P., Poots, I., -Glucosides of Aroma Components from Petals of Rosa Species: Assay, Occurrence, and Biosynthetic Implications, Journal of Plants Physiology. 134, 1989, p. 567-572. [8] Yamada, K., Norikoshi, R., Suzuki, K., Nishijima, T., Imanishi, H., Ichimura., K., Cell Division and Expansion Growth during Rose Petal Development, Journal of Japanese Society for Horticultural Science, 78 (3), 2009, p. 356362. [9] Frey, L., Janik, J., Organogenesis in Carnation, Journal of American Society for Horticultural Science, 116, 1991, p. 1108-1112. [10] Gonnet, J.F., Fenet, B., Cyclamen Red Colors Based on a Macrocyclic Anthocyanin in Carnation Flowers, Journal of Agriculture and Food Chemistry, 48, 2000, p. 22-26.

105

[11] Sasaki, N., Matsuba, Y., Abe, Y., Okamura, M., Momose, M., Umemoto, M., Nakayama, M., Itoh, Y., Ozeki, Y., Recent advances in understanding the anthocyanin modification steps in carnation flowers, Scientia Horticulturae, 163, 2013, p. 3745. [12] Rubio Moraga, A., Trapero, A., Ahrazem, O., Gomez Gomez, L., Crocins transport in Crocus sativus: The long road from a senescent stigma to a newborn corm, Phytochemistry, 71, 2010, p.15061513. [13] Norbaek, R., Brandt, K., Nielsen, J.K., Orgaard, M., Jacobsen, N., Flower pigment composition of Crocus species and cultivars used for a chemotaxonomic investigation, Biochemical Systematics and Ecology, 30, 2002, p. 763791. [14] Weryszko-Chmielewska, E., Chwil, M., Structure of the floral parts of Crocus Vernus (L.) Hill, Acta Agrobotanica, 64 (4), 2011, p. 35-46.

Dr. Ing. Ioan PETEAN Universitatea Babe Bolyai Cluj Napoca Facultatea de Chimie i Inginerie Chimic

petean.ioan@gmail.com

Prof.univ.em.Dr.Ing. George ARGHIR Universitatea Tehnic din Cluj Napoca

Facultatea de Ingineria Materialelor i a Mediului

Drd. Chim. Alexandra Gertrud HOSU PRACK Universitatea Babe Bolyai Cluj Napoca Facultatea de Chimie i Inginerie Chimic

membri AGIR

106