全 文 ：第 40卷第 1期
2006年 1月
生　物　质　化　学　工　程
BiomassChemicalEngineering
Vol.40 No.1
Jan.2006
贵州艾纳香产地采收提取艾粉技术研究
　　收稿日期:2005-09-14
　　作者简介:江兴龙(1964-),男(苗族),贵州福泉人 ,工程师 ,研究方向为植物驯化与森林资源管理。
江兴龙1 , 潘俊锋 2 , 司 健1 , 潘本学 1
　(1.贵州省荔波县森林植物研究所 , 贵州　荔波　558400;
2.贵州宏宇药业生物技术基地 , 贵州　贵阳　550008)
摘　要:艾粉是艾纳香制取冰片的粗级产品。艾纳香产地距用超临界二氧化碳萃取艾粉的工厂较远 ,这就加大了运输成
本 , 而传统的产地土制加工又导致艾粉提取率不高。为进一步降低艾纳香提取艾粉的生产成本 ,有效提高艾粉提取率 ,
对艾纳香产地的采收 、提取艾粉条件进行了正交试验 , 结果表明:在 10 ～ 12月份艾纳香成熟期间对艾纳香采收后就地采
用流水冷凝蒸馏 60min能显著提高单位面积艾纳香的产量和艾粉提取率。
关键词:艾纳香;艾粉;提取
中图分类号:TQ91　　　　文献标识码:A
TheBlumeaBalsamiferaPowder:TechnicalResearchof
ReapingandAbstractinginPlantationArea
JIANGXing-long1 , PANJun-feng2 , SIJian1 , PANBen-xue1
(1.LiboInstituteofForestryPlantofGuizhou, Libo558400, China;
2.HongyuDrugIndustryandBiotechnologicalCentreofGuizhou, Guiyang550008, China)
Abstract:TheBlumeabalsamiferapowderisacrudeproductofborneol.TheplantationareaofBlumeabalsamiferaisfarfrom
factory, soitcoststoomuchtrafficexpenses.Ontheotherhand, thetraditionalprocessingleadstolowrateofabstraction.Inor-
dertodecreasetheproductioncostsofBlumeabalsamiferapowderandefectivelyimprovetherateofabstraction, manyexperi-
mentshavebeencarriedoutontheabstractiontechnotogyofBlumeabalsamiferasince2002.Theresultsshowthattheoutputand
rateofabstractionBlumeabalsamiferapowderwasimprovedwhentheplantwaspickedupfromOctobertoDecemberandextrac-
tedwithcondensationdistillationfor1h.
Keywords:Blumeabalsamifera;Blumeabalsamiferapowder;abstraction
　　近年来 ,随着生活水平的提高 ,人们返璞归真
的意识与日俱增 ,对天然冰片等药品的需求量越
来越大 , 而艾粉是艾纳香 (BlumeaBalsamifera
(L.)DC)多年生草本植物提炼出来的粗加工产
品 ,它是制取天然冰片的直接原料 。艾纳香提取
艾粉 ,可运至药物化工厂用超临界二氧化碳萃取 ,
也可以就地采用土制法提取 ,但因艾纳香种植多
分布在山区 ,远离城镇 ,交通不便 ,超临界二氧化
碳萃取虽然能显著提高出粉率 ,但加大了艾纳香
的运输成本;而采用传统的土制法提取艾粉 ,由于
缺乏系统的科学指导 ,操作技术不规范 ,出粉率偏
低 。无论是工厂萃取 ,还是土制加工 ,都没有提高
药农的经济收入。因此 ,为了进一步探索和规范
采收加工技术 ,以降低艾纳香原料的成本 ,提高艾
粉提取率 , 2001年秋以来 ,作者在艾纳香种植区
对艾纳香产地采收提取艾粉技术进行了正交试
验 ,在比较分析的基础上 ,整合了艾纳香产地采收
提取艾粉的最佳技术方法 ,显著提高了单位面积
艾纳香的产量和艾粉提取率。
1　试验地区的自然概况
试验场地分别设在贵州省荔波县水维 、水春
和板莪点的艾纳香基地内 , 其地理坐标为
107°40′32″～ 108°13′40″E, 25°9′50″～ 25°30′55″N,
海拔 420 ～ 680m。年降雨量 1 256 ～ 1 659.5mm,
年均气温 17.3 ～ 19.1℃,极端最低温 -8.3℃,
18　 生　物　质　化　学　工　程 第 40卷
极端最高温 39.9℃, ≥ 10℃积温 4 409.6 ～
6 112℃,无霜期 293天以上 , 空气相对湿度
>78%,年蒸发量占降水量的 82.61%,属中亚
热带季风湿润气候。
2　材料及方法
2.1　试验材料
2.1.1　种质　供试艾纳香种质为大叶艾和长叶
艾 ,均为 1年生艾纳香 。
2.1.2　加工器具　配备口径 75cm无耳铸铁锅的
地锅 1口;口径 65cm有耳铸铁锅天锅 1 ～ 2口 ,用
前去除锅底铁锈;木甑 1只 ,下口直径 65cm,上口
直径 60cm,高 100cm;水桶 、水瓢和 2分管塑料换
水管 2根;可塞入 2分管 ,长 10cm,中部 50cm处
至一端削成斜面的木塞 1只;长 25cm绑绳 2根;
直径 60cm的竹编甑底 1张;长 >1.5m,宽 >20cm
的布条 2幅;直径小于甑上口直径 3 ～ 5cm的车轮
废内胎割取的橡胶箍圈 1条;家用灶或就地挖土灶
1眼;架天锅的三角桩 1套;刀刃略成凹弧型竹刮
刀 1把;直径 >20cm的收粉用瓷盘 1个;装料用畚
箕 、除废渣用的箩筐 、盛粉用瓷罐或锌皮桶各 1只;
双齿铁钩或钉耙 1把。
2.1.3　燃料 　每蒸馏 1甑备燃煤 5kg或木柴
13kg。
2.2　试验方法
2.2.1　试验设计　采用 3因素 3水平 L9(33)的
正交试验设计 ,见表 1。采收 10 ～ 12月 3个月份
的艾纳香进行正交试验:水维基地分别于 2001年
10月 15日 、11月 18日 、12月 25日进行试验;水
春基地分别于 2002年 10月 17日 、11月 21日 、12
月 28日进行试验;板莪基地分别于 2003年 10月
12日 、11月 15日 、12月 21日进行试验 。
2.2.2　蒸馏器安装　利用家用灶或近水源挖简
易土灶 ,放上地锅甑底 ,安上木甑 ,甑与地锅交接
处 ,用布条或土密封 ,以免漏气 。其蒸馏器安装的
方法是:在近水源处择大于 90cm高土坎 ,在土坎
上方按地锅直径下挖 55cm,再缩小直径 15cm,
在坑底部中间下挖 35cm作火膛 。将地锅放入 ,
安上甑底和木甑 ,使木甑大口朝下 ,填土密封。木
甑上口高出地面 35cm左右。在距灶一侧 1m留
堆放原料艾叶的场地 ,另一侧 1m处用木棍三根
扎入地下做成倒扣天锅用的三角桩 ,以方便进出
料和收艾粉的操作。将塑料进水管一端与水源连
接 ,另一端固定置于天锅上方 ,出水管一端置于天
锅上方 ,另一端置于地势较低处 。
2.2.3　工艺操作 　往地锅加水至离锅沿 3 ～
4cm,生火将水煮沸 ,将艾纳香嫩枝叶洗净切成碎
片 ,往木甑内装料至 65cm高 ,先放嫩枝 ,后放叶
片 ,压实呈中间低 ,周围高 ,每次装料 20kg,料顶
与天锅底之间留有 10cm空间 ,将胶箍套于甑口
下 ,再将天锅平放于甑上口 ,锅内装冷水。用布条
缠紧天锅与甑口连接处 ,把胶箍翻上箍紧布条。
流水冷凝蒸馏时 ,将进水管和出水管用绳绑固于
天锅双耳上 ,进水管口插于锅底 ,出水管口浮固于
水面下 5 ～ 7cm处 ,使冷水注入锅底 ,上层热水通
过虹吸排出 ,形成冷热水更换。将按出水管口径
准备的削有斜口的木塞塞入出水管口 ,通过拉出
或塞进调节出水量 ,达到进出水量的平衡 ,在流动
状态下水面稳定在天锅上沿以下 3cm处。采用
人工水瓢换水时 ,即水温手感热烫时 ,就用水瓢将
水舀出 ,换进冷水 ,加工一甑每隔 15min换水 1
次 。蒸馏完毕 ,将胶箍下翻套住甑口下 ,去掉布
条 ,将天锅水排尽 ,取下天锅 ,倒扣于三角桩上 ,待
水汽稍干后刮粉。这时从木甑中除去废渣 ,增添
锅底水量 ,换上新料 ,置放另一口天锅 ,重复以上
操作进行下一甑的蒸馏。下一甑装料完毕 ,开始
蒸馏时 ,可对上一甑取下的天锅进行收粉 ,即将天
锅上白色结晶用刮刀刮下 ,接于瓷盘中 ,即为艾
粉 。
2.2.4　艾粉的包装及保存　艾粉经摊凉减少水
分后 , 装入瓷罐或锌桶内密封 ,贴上标有产出日
期 、质量和产地的标签 。贮存和运输时 ,使盛艾粉
的器皿置于干燥 、通风 、阴凉的地方 。
3　结果与分析
3.1　正交试验结果分析
对不同因素和水平处理的艾粉产量和出粉率
进行 L9(33)的正交试验 ,本试验以 20m2面积上
艾纳香提取艾粉的产量换算成 1hm2单位面积的
产量 ,以 20kg艾纳香鲜叶和嫩枝的艾粉提取率
换算为 100kg艾纳香的出粉率。分别将 3个产地
的艾粉产量和出粉率的算术平均值进行统计 ,并
进行方差分析 ,结果见表 1。对有显著影响的因
素进行多重比较 ,找出各因素中的最佳水平 ,从而
确定适宜贵州山区艾纳香产地采收加工提取艾粉
的最佳技术参数 。
第 1期 江兴龙 ,等:贵州艾纳香产地采收提取艾粉技术研究 19　
表 1　艾纳香提取艾粉正交试验 L9(33)结果分析 1)2)
Table1　ResultsoforthogonaltestonextractionofBlumeabalsamiferapowderfromBluemabalsamifera(L.)DC
试验号
testNo.
A
采收月份
collectiontime
B1)
蒸馏方法
distillationmethod
C
蒸馏时间(min)
distilationtime
艾粉产量
(kg/hm2)
powderoutput
出粉率(%)
powderyield
1 10月(Oct) B1 35 119.25 1.59
2 10月 B2 60 213.75 2.85
3 10月 B2 85 215.70 2.88
4 11月(Nov) B2 85 227.85 3.04
5 11月 B2 35 142.05 1.89
6 11月 B1 60 132.60 1.77
7 12月(Dec) B2 60 221.55 2.95
8 12月 B1 85 133.65 1.78
9 12月 B2 35 138.45 1.85
K1 548.70 385.50 399.75
K2 502.50 580.05 567.90
K3 493.65 579.30 577.20
k1 182.90 128.50 133.25
k2 167.50 193.35 189.30
k3 164.55 193.10 192.40
K1′ 7.32 5.14 5.33
K2′ 6.70 7.74 7.57
K3′ 6.58 7.72 7.70
k1′ 2.44 1.71 1.78
k2′ 2.23 2.58 2.52
k3′ 2.19 2.57 2.57
　 1)B1:大锅换水 coolingwaterexchangedperiodicaly;B2:流水冷凝 coolingwaterflowedcontinuously
　 2)Kn、kn分别为艾粉产量的总和 、平均值;Kn′、kn′分别为出粉率的总和 、平均值。 Kn、kn:sumandaverageofpowderoutput;Kn′、kn′:sum
andaverageofpowderyield.
3.1.1　采收月份对艾粉提取的影响　从表 2方差
分析可知 , 10 ～ 12月份的 3个采收月份对艾粉产量
和出粉率均无显著性影响。其原因是艾纳香植株进
入 10月份以后生长极为缓慢 ,总生物量趋于平衡。
但随着时间的后移 ,特别是霜降以后 ,植株下部的叶
片逐渐脱落 ,从而导致艾粉产量和出粉率出现不显
著的下降。从经济上分析 , 10月份采收加工的艾粉
产量和出粉率达到了 182.9kg/hm2和 2.44%。其
中 ,艾粉产量分别较 11月份的 167.5kg/hm2和 12
月份 164.55kg/hm2高出 9.19%和 11.15%,出粉
率较 11月份的 2.23%和 12月份的 2.19%高出
9.42%和 11.42%。
3.1.2　蒸馏方法对艾粉提取的影响　由表 2可
以看出 ,不同蒸馏方法对艾粉产量和出粉率均有
显著性差异 。经多重比较得知 ,流水冷凝的艾粉
产量 和出 粉 率 平均 达 到 193.23kg/hm2 和
2.58%。较大锅换水的艾粉产量 128.50kg/hm2
和出粉率 1.71% 分别显著高出 50.40%和
50.88%。产生差异的原因是流水冷凝使天锅锅
底温度处于较稳定的低温状态 ,有助于艾粉的凝
结 ,而大锅换水时天锅底的温度变化波动辐度较
大 ,温度偏高不利于艾粉的结晶 。
3.1.3　蒸馏时间对艾粉提取的影响　表 2方差
分析结果表明 ,不同蒸馏时间对艾粉产量和出粉
率均存在显著性差异。多重比较结果表明:蒸馏
60和 85min时 , 艾粉 产 量达 到 189.3 和
192.40kg/hm2 , 分 别 显 著 高 出 蒸 馏 35min
133.25kg/hm2艾粉产量的 42.06%和 44.43%;
蒸馏 60和 85min时的出粉率达到 2.52%和
2.57%,分别显著高出蒸馏 35min1.78%出粉
率的 41.57%和 44.38%。其原因是随着蒸馏
时间在一定范围内延长 ,相应地延长了艾粉凝结
的过程 ,使艾粉产量和出粉率在一定时间范围内
随时间的延长而递增 。
20　 生　物　质　化　学　工　程 第 40卷
表 2　艾纳香提取艾粉方差分析结果
Table2　VarianceanalysisofBlumeabalsamiferapowderextraction
方差来源
sourceofvariation
离差平方和
sumofsquares
艾粉产量
(kg/hm2)
output
出粉率
(%)
yield
自由度
degree
offreedom
方　　差
variance
艾粉产量
(kg/hm2)
output
出粉率
(%)
yield
F
艾粉产量
(kg/hm2)
output
出粉率
(%)
yield
Fa
采收月份
colectiontime 582 0.414 2 291 0.207 1.00 7.58 F0.05 =19.0
蒸馏方法
distilationmethod 8378 1.491 2 4189 0.746 14.40 27.31 F0.1 = 9.0
蒸馏时间
distilationtime 6649 1.184 2 3325 0.592 11.43 21.68
剩　　余
residual 1445 0.055 2 723 0.027 2.48 1.00
总　　和
sum 17054 3.034 8
3.2　艾粉的品质
艾纳香嫩枝叶洗净切成碎片加工提取的艾粉
为洁白色粉状晶体 ,枯落叶提取的艾粉为暗白色
粉状晶体 ,未经洗净切片提取的艾粉呈黄白色粉
状结晶 。因此 ,其质量应以洁白无杂质的气味清
香纯者为佳 。
4　结论
4.1　采收月份对艾粉产量和出粉率虽无显著性
影响 ,但从经济效益来看 ,生产成本应遵循报酬最
小定律 ,故采收最佳月份应选择 10月份为宜。
4.2　正交试验表明 ,在蒸馏方法的 2个水平中 ,
流水 冷凝的艾粉产量和出粉率 分别达到
193.23kg/hm2和 2.58%, 较大 锅换 水产 量
128.50kg/hm2和出粉率 1.71%分别显著高出
50.40%和 50.88%。
4.3　在蒸馏时间的 3个水平中 ,蒸馏 60时 ,艾粉
产量 和 出 粉 率 分 别 达 到 189.3kg/hm2 和
2.52%,较蒸馏 35min时 133.25kg/hm2的产量
和 1.78%的出粉率分别显著高出 42.06%和
41.57%;蒸馏 85min时 ,艾粉产量和出粉率分别
为 192.40kg/hm2 和 2.57%, 较蒸馏 35min的
艾粉产量和出粉率分别显著高出 44.43%和
44.38%。
4.4　在具有显著影响的 60min与 85min两个蒸
馏时间水平中 ,根据最小报酬定律 ,以 60min为
最经济 ,故贵州山区艾纳香产地加工提取艾粉的
最佳技术参数是:10月份采收并采用流水冷凝蒸
馏 60min。
参考文献:
[ 1]于尔循 ,罗鸣福 ,王绍亲.数理统计 [ M] .北京:中国林业出版
社 , 1985.237-241.
[ 2]武孔云 ,冉懋雄.中药栽培学 [ M] .贵阳:贵州科技出版社 ,
2001.331-332.