基于含末率和微觀粉碎度的艾絨質量評價

惠鑫 王昊 郭洪祝 杜小偉 黃躍平 于密密 趙百孝

摘要 目的：通過觀察艾絨顯微特征、測定艾絨含末率及微觀粉碎度量化艾絨的精細度，以評價艾絨質量。方法：本實驗檢測機器加工艾絨和實驗室制艾絨共33份，從不同加工比例和不同加工工藝兩方面對比分析艾絨顯微特征、艾絨的含末率與微觀粉碎度的差異。結果：不同加工比例艾絨的顯微特征可見明顯差異，且相較于實驗室制艾絨，機器加工艾絨絨絲纏繞明顯呈團狀。對比不同加工比例艾絨，其含末率差異有統計學意義（P<0.05），表現為精細艾絨<粗糙艾絨<一般艾絨;微觀粉碎度差異有統計學意義（P<0.05），表現為粗糙艾絨<一般艾絨<精細艾絨。不同加工工藝艾絨含末率差異無統計學意義（P>0.05）。艾絨微觀粉碎度與加工比例具有線性關系（P<0.05）。結論：艾絨的顯微特征能區分不同加工工藝的艾絨;艾絨的含末率能夠在粉碎度較高的情況下反映艾絨的精細度，但有一定缺陷;艾絨的微觀粉碎度能較為客觀反映艾絨的精細度。

關鍵詞 艾絨;含末率;顯微性狀;微觀粉碎度;加工比例;精細度

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

中圖分類號：R282;R245文獻標識碼：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2020.24.002

明代李時珍《本草綱目》對我國古代艾絨的制作工藝進行闡述“揀取凈葉，揚去塵屑，入石臼內，木杵搗熟，羅去渣滓，取白者再搗，至柔爛如綿為度。用時焙燥，則灸火得力”[1]。說明艾絨的品質與其加工工藝相關。艾絨是由艾葉原材料剔除塵土粗梗、粉碎、過篩而成[2-4]，目前市場上出售的艾絨，多約定俗成采用比例法作為艾絨質量評判要素，市面上的艾絨多數標以比例為3∶1、5∶1、10∶1、35∶1等標簽，比例為3∶1的艾絨即表示將1.5 kg艾葉加工制成0.5 kg艾絨，即出絨率為33.3%，即加工比例越高的艾絨在加工過程中篩掉的雜質越多，出絨率越低。由于生產廠家不同、加工工藝不同等諸多不確定因素，對于市售艾絨是否達到其出廠所標示的加工比例，目前尚無客觀的鑒定方法及標準以規范地評判艾絨精細度[5]。因此，本實驗通過艾絨的含末率、顯微特征及微觀粉碎度3種方式對艾絨的加工工藝及加工比例進行比較，分析并量化不同加工比例艾絨的精細度，為建立客觀的艾絨質量評判標準提供數據支持。

艾絨的加工制作流程包括粉碎艾葉和篩除粉末雜質兩部分，若艾葉粉碎度過低或粉末雜質篩除不徹底，都會影響艾絨的精細度，導致其品質降低，艾絨松散不易成團，在施灸過程中存在艾煙煙霧過大、灰燼掉屑燙傷皮膚等弊端[6]。因此，評判艾絨的質量優劣，含末率和艾絨粉碎度應作為衡量艾絨精細度的重要指標。艾絨的含末率是指艾絨中葉肉粉末以及摻雜的細小葉梗等雜質質量占艾絨總質量的百分比，客觀反映艾絨的細雜質含量從而量化艾絨的精細度。本研究所采用的方法是根據當前國內艾絨的性狀特點及加工方法，并結合卷煙含末率[7]以及茶葉粉末和碎茶含量測定方法[8]的國家質量標準提出的。艾絨微觀粉碎度是采用Imagej軟件統計4.5×10倍體視顯微鏡下大于視野面積3%的粉碎物，計算去掉所有超過視野面積3%的粉碎物面積占視野總面積的百分比，重復取2次鏡下圖像求平均值，以該值評價艾絨的粉碎程度，微觀粉碎度值越大（%）說明艾絨的粉碎程度越高。將艾絨微觀粉碎度作為評判艾絨粉碎程度的指標，有利于在微觀層面量化艾絨的精細度。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品

實驗收集制備不同來源的艾絨樣品共33份，包括委托企業加工的機器制艾絨23份和實驗室制艾絨10份。1）機器加工艾絨：機器制艾絨委托李時珍國灸集團（湖北）有限公司加工。制作流程為取不同采摘年份（2008—2017年）艾葉，去除梗莖，放入艾葉粉碎機內進行粉碎，之后機器動力傳導至滾筒篩，利用吹風機的風力，推動艾葉粉碎物經過導流板，在此過程中，渣滓粉末由于重量較大會沉積在底部，從而分離掉雜質得到不同比例的艾絨。目前市面上多采用加工比例以衡量艾絨的精細程度，即艾絨的出絨率。如加工比例為5∶1的艾絨即表示將2.5 kg的艾葉加工制成2.5 kg的艾絨，艾絨出絨率（純度）為20%。為方便統計分析，本研究統一采用百分比。2）實驗室制艾絨：不同采摘年份的艾葉樣品（2008—2017年）均來自于湖北蘄春產蘄艾，端午前后采摘，裝入編織袋內封存，置于倉庫。倉庫位于北京中醫藥大學，溫濕度隨季節天氣變化，未施加人為控制。

遵循《本草綱目》之記載“揀取凈葉，揚去塵屑，入石臼內，木杵搗熟，羅去渣滓，取白者再搗，至柔爛如綿為度”。依次將2008—2017年采集的蘄春艾葉稱重記數，剔去葉梗后再次稱重記數，用鐵制藥碾子將去梗的艾葉碾碎，用16目篩網篩去粉末，反復粉碎、篩粉3次，分別稱重，計算出絨率（艾絨出絨率=艾絨總重量/艾葉總重量×100%），得到不同年份3∶1艾絨，精確控制在（33±3）%，樣品共計10個。

1.1.2 儀器

1）含末率測定儀（浙江紹興市拓展儀器有限公司，型號：LYFS-1）：含末率測定儀主要由主框架、一層篩網、二層篩網接料斗及電機等部分組成，主體電機通過蝸輪副作變速傳動和偏心連桿機構作水平面回轉運動，分篩出艾絨的葉梗和葉肉粉末。根據第一層篩網上艾絨剩余量計算出艾絨樣品含末率。儀器主要技術參數及篩網的尺寸見表1、表2;2）溫濕度儀（臺灣泰仕電子;中國臺灣，型號：TES-1360A）;3）體視顯微鏡（奧林巴斯，日本，型號：SZ61）;4）圖片采集設備（佳能株式會社Canon，日本，型號：Powershot A630）;5）光學顯微鏡（奧林巴斯，日本，型號：DP72、BX53F）。

1.2 方法

1.2.1 艾絨含末率

本實驗在北京中醫藥大學校內實驗室進行。環境溫度（22±3）℃，相對濕度（40±5）%。按照艾絨出絨率（艾絨加工比例）將艾絨分為精細艾絨（10%～15%）、一般艾絨（20%～30%）、粗糙艾絨（40%）3種不同精細度的艾絨。精密稱取艾絨樣品（10±0.01）g（M1，單位：g），精確至0.001 g。實驗前清掃篩網，確認篩網上沒有任何艾絨、雜物，將艾絨樣品松散地平鋪于第一層篩網（1.180 mm×1.180 mm），固定好篩網、接料斗和頂蓋，防止電機發動后因密封不牢將樣品甩出影響實驗結果。安裝固定后，啟動儀器，轉速為260 r/min，回轉半徑50 mm，時間1 min。振篩停止后，打開儀器頂蓋，取出第一層篩網的艾絨精密稱重（M2，單位：g），精確至0.001 g，記錄重量。

按以下公式計算艾絨含末率：

V（%）=M1-M2M1×100%

式中：V-艾絨的含末率，單位為%;M2-篩去雜質、粉末后剩余艾絨的重量，單位為克（g）;M1艾絨樣品質量，單位為克（g）。

取2次平行測定的算數平均值為測定結果，兩次平行測定結果的相對偏差不大于30%，計算結果修正至0.1%。

1.2.2 艾絨顯微特征

不同加工工藝和不同加工比例的艾絨各稱?。?.3±0.01）g，溶于0.5 mL水合氯醛混勻，用細竹簽沾取一滴涂在載玻片上，滴入兩滴水合氯醛混勻后制片，分別在體視顯微鏡和光學顯微鏡下觀察艾絨顯微特征。

1.2.3 艾絨微觀粉碎度

艾絨微觀粉碎度通過采用Imagej軟件統計4.5×10倍體視顯微鏡下大于視野面積3%的粉碎物，計算去掉所有超過視野面積3%的粉碎物面積占視野總面積的百分比，重復取2次鏡下圖像求取平均值，以該值評價艾絨的粉碎程度。

按以下公式計算艾絨微觀粉碎度：

F=S-S1S×100%

式中：

F-艾絨微觀粉碎度（%），結果修約至0.1%;

S-顯微鏡下視野總面積;

S1-超過視野面積3%的粉碎物面積。

取2次平行測定的算數平均值為測定結果，2次平行測定結果的相對偏差不大于30%，計算結果修正至0.1%。

1.3 統計學方法

采用SPSS 20.0統計軟件進行數據分析，使用Microsoft Excel 2016錄入數據，所有數據先進行正態性檢驗，對符合正態性分布的數據，采用均數±標準差（±s）表示。不同加工比例艾絨含末率、不同加工工藝艾絨含末率及艾絨微觀粉碎度數據均符合正態分布，采用單因素方差分析、LSD法進行兩兩比較。艾絨微觀粉碎度與加工比例相關性采用Pearson相關分析法，并進行線性回歸分析。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 艾絨含末率

經機器加工的3組不同精細度的艾絨，其含末率比較結果為精細艾絨<粗糙艾絨<一般艾絨，差異有統計學意義（P<0.05）。見表3～4。

2.2 艾絨顯微特征

2.2.1 不同加工工藝的艾絨顯微特征

在40倍顯微鏡下觀察可見，不同加工工藝的艾絨性狀有明顯差異。從絨質上看，碾制的實驗室制艾絨絨量更多，絨質更細，而機器制艾絨較粗;對比視野內的大直徑粉碎物，實驗室制艾絨可見5～8個，而機器制艾絨可見28～35個。見圖1。在200倍顯微鏡下觀察可見，機器制艾絨多見由絨絲纏繞而成的絨團，而實驗室制艾絨的絨絲鏡下未見成團，分布更均勻。見圖2。

2.2.2 不同比例的艾絨顯微特征（2015年艾絨）

以2015年10%、20%、30%、40%艾絨為例，分別在體視顯微鏡下觀察其艾絨粉碎程度，圖3～5展示了艾絨在不同倍數顯微鏡下的圖像。以上艾絨顯微圖像表明，隨著艾絨精細度的增高，其粉碎度也會增高，最精細的10%艾絨其含絨量越高，大直徑粉碎物越少，而最粗糙的40%艾絨，其含絨量較低，大直徑粉碎物也較多。

2.3 艾絨微觀粉碎度

不同加工比例艾絨微觀粉碎度經ANOVA單因素方差分析F=122.4（P<0.05），4種不同加工比例不全相等。見表5。

2.4 艾絨微觀粉碎度與加工比例相關性

實驗試探討機器制艾絨加工比例與微觀粉碎度的相關性，Pearson相關系數為0.968，加工比例與艾絨微觀粉碎度正相關（P<0.05）。

即y=106-158.567x（P<0.05）

3 討論

艾灸作為中醫學中的重要外治療法之一，近年來發展迅速，被越來越多的大眾接受，已廣泛應用于內科、外科、婦科等多種急慢性疾病的防治[9-13]。艾絨是中國傳統療法艾灸的首要灸材，其品質高低在很大程度上影響著艾灸的療效[14-17]。以往對于艾絨質量的評判多依靠感官、經驗，具有很強的主觀性，缺乏具體客觀統一的質量標準規范[5]，導致艾絨加工制作廠商對艾絨加工比例概念模糊，其中最能直觀體現艾絨品質的加工比例因缺乏方法與標準的參照而出現質量參差不齊等現象，以致于不能精準把握艾絨的真實比例。此外，因缺少鑒定真偽艾絨艾葉的相關儀器設備與方法，甚至出現為節省成本在艾絨中摻雜梗莖雜質的行業亂象。基于以上艾絨行業所存在的問題，本實驗綜合考量艾絨粉碎、過篩的加工制作流程，認為艾絨含末率和艾絨微觀粉碎度能較好體現艾絨精細度，為艾絨行業市場規范化提供參考。

由艾絨含末率測定結果可見，相同加工工藝條件下，艾絨含末率與其比例具有一定的相關性，即加工比例高的精細艾絨其含末率較低，加工比例較低的一般艾絨，其含末率較高。在相同加工比例條件下，碾制的實驗室制的艾絨與機器加工的艾絨比較差異無統計學意義，說明不同的加工工藝對艾絨的含末率影響不大;2組數據分析結果表明其含末率均值略有差異，實驗室制的艾絨缺少風力吹掃，導致較機器加工的艾絨含末率略高。但在相同加工工藝條件下，加工比例較低的粗糙艾絨的含末率低于一般艾絨，這說明僅通過含末率評價艾絨的加工精細程度也存在一定缺陷。究其原因，粉碎程度很低的艾絨其含末率也會較低，所以艾絨含末率在一定程度上可以體現艾絨的精細度，但評價艾絨的加工比例僅僅依靠含末率是不確切的，應全方位、多角度評價艾絨精細度。

藥典記載的艾葉顯微鏡下特征有三，一是非腺毛，包括T形毛和單列性非腺毛，二是鞋底形腺毛，三是草酸鈣簇晶[17]。草酸鈣簇晶存在于葉肉組織，而艾絨是存在于艾葉背面的絨毛，故在艾絨的顯微鑒別中應著重于非腺毛和腺毛，尤其是特征顯著的T形腺毛。比較機器加工的艾絨和實驗室制的艾絨顯微鏡下圖像可見，在低倍顯微鏡下，相同加工比例的實驗室碾制艾絨更加精細，含絨量較多、粉碎程度也較高，而機器加工的艾絨顯微鏡下觀察到的大直徑粉碎物較多;在200倍顯微鏡下，機器加工的艾絨易聚結成團，而實驗室碾制和搗制艾絨的絨絲則分布更均勻，無成團現象，究其原因可能是由于機器加工的艾絨在物料粉碎桶和風力吹掃的滾筒篩中不斷旋轉篩動，所產生的纏繞現象。比較不同比例的艾絨可見，艾絨的加工比例與其微觀粉碎度成正比，加工比例越高，越精細的艾絨微觀粉碎度越高，相應地，加工比例高的艾絨其微觀粉碎度也偏低、顯微視野內大直徑的粉碎物較多。對比10%～40%4種加工比例艾絨的微觀粉碎度可見，20%、30%的艾絨微觀粉碎度差異無統計學意義，所以將20%～30%艾絨歸類為可以間接灸用的一般艾絨，20%以下艾絨歸類為用于直接灸用的精細艾絨，30%以上的艾絨歸類為粗糙艾絨。

綜上所述，通過綜合艾絨的含末率、顯微特征及微觀粉碎度3種方式可以量化艾絨的精細度，最終評判艾絨質量優劣。

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（2020-02-09收稿 責任編輯：楊覺雄）

基金項目：國家自然科學基金面上項目（81574068，81403449）作者簡介：惠鑫（1992.02—），女，博士研究生在讀，研究方向：艾灸標準化，E-mail：jeshui@126.com通信作者：趙百孝（1963.03—），男，博士，教授，博士研究生導師，研究方向：艾灸標準化與艾灸作用機制研究，E-mail：baixiao100@vip.sina.com;于密密（1980.02—），女，碩士，副主任藥師，研究方向：中藥質量控制，E-mail：123171052@qq.com