基于含末率和微观粉碎度的艾绒质量评价

惠鑫 王昊 郭洪祝 杜小伟 黄跃平 于密密 赵百孝

摘要 目的：通過观察艾绒显微特征、测定艾绒含末率及微观粉碎度量化艾绒的精细度，以评价艾绒质量。方法：本实验检测机器加工艾绒和实验室制艾绒共33份，从不同加工比例和不同加工工艺两方面对比分析艾绒显微特征、艾绒的含末率与微观粉碎度的差异。结果：不同加工比例艾绒的显微特征可见明显差异，且相较于实验室制艾绒，机器加工艾绒绒丝缠绕明显呈团状。对比不同加工比例艾绒，其含末率差异有统计学意义（P<0.05），表现为精细艾绒<粗糙艾绒<一般艾绒;微观粉碎度差异有统计学意义（P<0.05），表现为粗糙艾绒<一般艾绒<精细艾绒。不同加工工艺艾绒含末率差异无统计学意义（P>0.05）。艾绒微观粉碎度与加工比例具有线性关系（P<0.05）。结论：艾绒的显微特征能区分不同加工工艺的艾绒;艾绒的含末率能够在粉碎度较高的情况下反映艾绒的精细度，但有一定缺陷;艾绒的微观粉碎度能较为客观反映艾绒的精细度。

关键词 艾绒;含末率;显微性状;微观粉碎度;加工比例;精细度

The Assessment of Quality by Dust Content and Micro-grinding Degree in Moxa Floss

HUI Xin1，WANG Hao1，GUO Hongzhu2，DU Xiaowei2，HUANG Yueping1，YU Mimi2，ZHAO Baixiao1

（1 School of Acupuncture-Moxibustion and Tuina，Beijing University of Traditional Chinese Medicine，Beijing 100029，China; 2 Beijing Institute for Drug Control，Beijing 102206，China）

Abstract Objective：To evaluate the quality of moxa floss by observing the microscopic properties，determining the dust content and micro-grinding degree.Methods：In this experiment，33 samples of machine-processed and laboratory-made moxa floss were tested.The differences of dust content，micro-grinding degree and Micro-properties of moxa floss were compared and analyzed from different processing proportions and processing technologies.Results：The results showed that the micro characteristics of different processing ratio of moxa floss were obviously different，and compared with the laboratory-made moxa floss，the filament winding of machine-processed ones was obviously in the shape of a ball.There were significant differences in the dust content of fine and general moxa floss among different processing ratios （P<0.05）：fine moxa velvet

Keywords Moxa floss; Dust content; Micro-grinding degree; Microscopic properties; Processing ratio; Fineness

中图分类号：R282;R245文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2020.24.002

明代李时珍《本草纲目》对我国古代艾绒的制作工艺进行阐述“拣取净叶，扬去尘屑，入石臼内，木杵捣熟，罗去渣滓，取白者再捣，至柔烂如绵为度。用时焙燥，则灸火得力”[1]。说明艾绒的品质与其加工工艺相关。艾绒是由艾叶原材料剔除尘土粗梗、粉碎、过筛而成[2-4]，目前市场上出售的艾绒，多约定俗成采用比例法作为艾绒质量评判要素，市面上的艾绒多数标以比例为3∶1、5∶1、10∶1、35∶1等标签，比例为3∶1的艾绒即表示将1.5 kg艾叶加工制成0.5 kg艾绒，即出绒率为33.3%，即加工比例越高的艾绒在加工过程中筛掉的杂质越多，出绒率越低。由于生产厂家不同、加工工艺不同等诸多不确定因素，对于市售艾绒是否达到其出厂所标示的加工比例，目前尚无客观的鉴定方法及标准以规范地评判艾绒精细度[5]。因此，本实验通过艾绒的含末率、显微特征及微观粉碎度3种方式对艾绒的加工工艺及加工比例进行比较，分析并量化不同加工比例艾絨的精细度，为建立客观的艾绒质量评判标准提供数据支持。

艾绒的加工制作流程包括粉碎艾叶和筛除粉末杂质两部分，若艾叶粉碎度过低或粉末杂质筛除不彻底，都会影响艾绒的精细度，导致其品质降低，艾绒松散不易成团，在施灸过程中存在艾烟烟雾过大、灰烬掉屑烫伤皮肤等弊端[6]。因此，评判艾绒的质量优劣，含末率和艾绒粉碎度应作为衡量艾绒精细度的重要指标。艾绒的含末率是指艾绒中叶肉粉末以及掺杂的细小叶梗等杂质质量占艾绒总质量的百分比，客观反映艾绒的细杂质含量从而量化艾绒的精细度。本研究所采用的方法是根据当前国内艾绒的性状特点及加工方法，并结合卷烟含末率[7]以及茶叶粉末和碎茶含量测定方法[8]的国家质量标准提出的。艾绒微观粉碎度是采用Imagej软件统计4.5×10倍体视显微镜下大于视野面积3%的粉碎物，计算去掉所有超过视野面积3%的粉碎物面积占视野总面积的百分比，重复取2次镜下图像求平均值，以该值评价艾绒的粉碎程度，微观粉碎度值越大（%）说明艾绒的粉碎程度越高。将艾绒微观粉碎度作为评判艾绒粉碎程度的指标，有利于在微观层面量化艾绒的精细度。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品

实验收集制备不同来源的艾绒样品共33份，包括委托企业加工的机器制艾绒23份和实验室制艾绒10份。1）机器加工艾绒：机器制艾绒委托李时珍国灸集团（湖北）有限公司加工。制作流程为取不同采摘年份（2008—2017年）艾叶，去除梗茎，放入艾叶粉碎机内进行粉碎，之后机器动力传导至滚筒筛，利用吹风机的风力，推动艾叶粉碎物经过导流板，在此过程中，渣滓粉末由于重量较大会沉积在底部，从而分离掉杂质得到不同比例的艾绒。目前市面上多采用加工比例以衡量艾绒的精细程度，即艾绒的出绒率。如加工比例为5∶1的艾绒即表示将2.5 kg的艾叶加工制成2.5 kg的艾绒，艾绒出绒率（纯度）为20%。为方便统计分析，本研究统一采用百分比。2）实验室制艾绒：不同采摘年份的艾叶样品（2008—2017年）均来自于湖北蕲春产蕲艾，端午前后采摘，装入编织袋内封存，置于仓库。仓库位于北京中医药大学，温湿度随季节天气变化，未施加人为控制。

遵循《本草纲目》之记载“拣取净叶，扬去尘屑，入石臼内，木杵捣熟，罗去渣滓，取白者再捣，至柔烂如绵为度”。依次将2008—2017年采集的蕲春艾叶称重记数，剔去叶梗后再次称重记数，用铁制药碾子将去梗的艾叶碾碎，用16目筛网筛去粉末，反复粉碎、筛粉3次，分别称重，计算出绒率（艾绒出绒率=艾绒总重量/艾叶总重量×100%），得到不同年份3∶1艾绒，精确控制在（33±3）%，样品共计10个。

1.1.2 仪器

1）含末率测定仪（浙江绍兴市拓展仪器有限公司，型号：LYFS-1）：含末率测定仪主要由主框架、一层筛网、二层筛网接料斗及电机等部分组成，主体电机通过蜗轮副作变速传动和偏心连杆机构作水平面回转运动，分筛出艾绒的叶梗和叶肉粉末。根据第一层筛网上艾绒剩余量计算出艾绒样品含末率。仪器主要技术参数及筛网的尺寸见表1、表2;2）温湿度仪（台湾泰仕电子;中国台湾，型号：TES-1360A）;3）体视显微镜（奥林巴斯，日本，型号：SZ61）;4）图片采集设备（佳能株式会社Canon，日本，型号：Powershot A630）;5）光学显微镜（奥林巴斯，日本，型号：DP72、BX53F）。

1.2 方法

1.2.1 艾绒含末率

本实验在北京中医药大学校内实验室进行。环境温度（22±3）℃，相对湿度（40±5）%。按照艾绒出绒率（艾绒加工比例）将艾绒分为精细艾绒（10%～15%）、一般艾绒（20%～30%）、粗糙艾绒（40%）3种不同精细度的艾绒。精密称取艾绒样品（10±0.01）g（M1，单位：g），精确至0.001 g。实验前清扫筛网，确认筛网上没有任何艾绒、杂物，将艾绒样品松散地平铺于第一层筛网（1.180 mm×1.180 mm），固定好筛网、接料斗和顶盖，防止电机发动后因密封不牢将样品甩出影响实验结果。安装固定后，启动仪器，转速为260 r/min，回转半径50 mm，时间1 min。振筛停止后，打开仪器顶盖，取出第一层筛网的艾绒精密称重（M2，单位：g），精确至0.001 g，记录重量。

按以下公式计算艾绒含末率：

V（%）=M1-M2M1×100%

式中：V-艾绒的含末率，单位为%;M2-筛去杂质、粉末后剩余艾绒的重量，单位为克（g）;M1艾绒样品质量，单位为克（g）。

取2次平行测定的算数平均值为测定结果，两次平行测定结果的相对偏差不大于30%，计算结果修正至0.1%。

1.2.2 艾绒显微特征

不同加工工艺和不同加工比例的艾绒各称取（0.3±0.01）g，溶于0.5 mL水合氯醛混匀，用细竹签沾取一滴涂在载玻片上，滴入两滴水合氯醛混匀后制片，分别在体视显微镜和光学显微镜下观察艾绒显微特征。

1.2.3 艾绒微观粉碎度

艾绒微观粉碎度通过采用Imagej软件统计4.5×10倍体视显微镜下大于视野面积3%的粉碎物，计算去掉所有超过视野面积3%的粉碎物面积占视野总面积的百分比，重复取2次镜下图像求取平均值，以该值评价艾绒的粉碎程度。

按以下公式计算艾绒微观粉碎度：

F=S-S1S×100%

式中：

F-艾绒微观粉碎度（%），结果修约至0.1%;

S-显微镜下视野总面积;

S1-超过视野面积3%的粉碎物面积。

取2次平行测定的算数平均值为测定结果，2次平行测定结果的相对偏差不大于30%，计算结果修正至0.1%。

1.3 统计学方法

采用SPSS 20.0统计软件进行数据分析，使用Microsoft Excel 2016錄入数据，所有数据先进行正态性检验，对符合正态性分布的数据，采用均数±标准差（±s）表示。不同加工比例艾绒含末率、不同加工工艺艾绒含末率及艾绒微观粉碎度数据均符合正态分布，采用单因素方差分析、LSD法进行两两比较。艾绒微观粉碎度与加工比例相关性采用Pearson相关分析法，并进行线性回归分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 艾绒含末率

经机器加工的3组不同精细度的艾绒，其含末率比较结果为精细艾绒<粗糙艾绒<一般艾绒，差异有统计学意义（P<0.05）。见表3～4。

2.2 艾绒显微特征

2.2.1 不同加工工艺的艾绒显微特征

在40倍显微镜下观察可见，不同加工工艺的艾绒性状有明显差异。从绒质上看，碾制的实验室制艾绒绒量更多，绒质更细，而机器制艾绒较粗;对比视野内的大直径粉碎物，实验室制艾绒可见5～8个，而机器制艾绒可见28～35个。见图1。在200倍显微镜下观察可见，机器制艾绒多见由绒丝缠绕而成的绒团，而实验室制艾绒的绒丝镜下未见成团，分布更均匀。见图2。

2.2.2 不同比例的艾绒显微特征（2015年艾绒）

以2015年10%、20%、30%、40%艾绒为例，分别在体视显微镜下观察其艾绒粉碎程度，图3～5展示了艾绒在不同倍数显微镜下的图像。以上艾绒显微图像表明，随着艾绒精细度的增高，其粉碎度也会增高，最精细的10%艾绒其含绒量越高，大直径粉碎物越少，而最粗糙的40%艾绒，其含绒量较低，大直径粉碎物也较多。

2.3 艾绒微观粉碎度

不同加工比例艾绒微观粉碎度经ANOVA单因素方差分析F=122.4（P<0.05），4种不同加工比例不全相等。见表5。

2.4 艾绒微观粉碎度与加工比例相关性

实验试探讨机器制艾绒加工比例与微观粉碎度的相关性，Pearson相关系数为0.968，加工比例与艾绒微观粉碎度正相关（P<0.05）。

即y=106-158.567x（P<0.05）

3 讨论

艾灸作为中医学中的重要外治疗法之一，近年来发展迅速，被越来越多的大众接受，已广泛应用于内科、外科、妇科等多种急慢性疾病的防治[9-13]。艾绒是中国传统疗法艾灸的首要灸材，其品质高低在很大程度上影响着艾灸的疗效[14-17]。以往对于艾绒质量的评判多依靠感官、经验，具有很强的主观性，缺乏具体客观统一的质量标准规范[5]，导致艾绒加工制作厂商对艾绒加工比例概念模糊，其中最能直观体现艾绒品质的加工比例因缺乏方法与标准的参照而出现质量参差不齐等现象，以致于不能精准把握艾绒的真实比例。此外，因缺少鉴定真伪艾绒艾叶的相关仪器设备与方法，甚至出现为节省成本在艾绒中掺杂梗茎杂质的行业乱象。基于以上艾绒行业所存在的问题，本实验综合考量艾绒粉碎、过筛的加工制作流程，认为艾绒含末率和艾绒微观粉碎度能较好体现艾绒精细度，为艾绒行业市场规范化提供参考。

由艾绒含末率测定结果可见，相同加工工艺条件下，艾绒含末率与其比例具有一定的相关性，即加工比例高的精细艾绒其含末率较低，加工比例较低的一般艾绒，其含末率较高。在相同加工比例条件下，碾制的实验室制的艾绒与机器加工的艾绒比较差异无统计学意义，说明不同的加工工艺对艾绒的含末率影响不大;2组数据分析结果表明其含末率均值略有差异，实验室制的艾绒缺少风力吹扫，导致较机器加工的艾绒含末率略高。但在相同加工工艺条件下，加工比例较低的粗糙艾绒的含末率低于一般艾绒，这说明仅通过含末率评价艾绒的加工精细程度也存在一定缺陷。究其原因，粉碎程度很低的艾绒其含末率也会较低，所以艾绒含末率在一定程度上可以体现艾绒的精细度，但评价艾绒的加工比例仅仅依靠含末率是不确切的，应全方位、多角度评价艾绒精细度。

药典记载的艾叶显微镜下特征有三，一是非腺毛，包括T形毛和单列性非腺毛，二是鞋底形腺毛，三是草酸钙簇晶[17]。草酸钙簇晶存在于叶肉组织，而艾绒是存在于艾叶背面的绒毛，故在艾绒的显微鉴别中应着重于非腺毛和腺毛，尤其是特征显著的T形腺毛。比较机器加工的艾绒和实验室制的艾绒显微镜下图像可见，在低倍显微镜下，相同加工比例的实验室碾制艾绒更加精细，含绒量较多、粉碎程度也较高，而机器加工的艾绒显微镜下观察到的大直径粉碎物较多;在200倍显微镜下，机器加工的艾绒易聚结成团，而实验室碾制和捣制艾绒的绒丝则分布更均匀，无成团现象，究其原因可能是由于机器加工的艾绒在物料粉碎桶和风力吹扫的滚筒筛中不断旋转筛动，所产生的缠绕现象。比较不同比例的艾绒可见，艾绒的加工比例与其微观粉碎度成正比，加工比例越高，越精细的艾绒微观粉碎度越高，相应地，加工比例高的艾绒其微观粉碎度也偏低、显微视野内大直径的粉碎物较多。对比10%～40%4种加工比例艾绒的微观粉碎度可见，20%、30%的艾绒微观粉碎度差异无统计学意义，所以将20%～30%艾绒归类为可以间接灸用的一般艾绒，20%以下艾绒归类为用于直接灸用的精细艾绒，30%以上的艾绒归类为粗糙艾绒。

综上所述，通过综合艾绒的含末率、显微特征及微观粉碎度3种方式可以量化艾绒的精细度，最终评判艾绒质量优劣。

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（2020-02-09收稿 责任编辑：杨觉雄）

基金项目：国家自然科学基金面上项目（81574068，81403449）作者简介：惠鑫（1992.02—），女，博士研究生在读，研究方向：艾灸标准化，E-mail：jeshui@126.com通信作者：赵百孝（1963.03—），男，博士，教授，博士研究生导师，研究方向：艾灸标准化与艾灸作用机制研究，E-mail：baixiao100@vip.sina.com;于密密（1980.02—），女，硕士，副主任药师，研究方向：中药质量控制，E-mail：123171052@qq.com