许启棉 江慧容 陈阿琴 * 涂 健 李 明 林 伟 章阿细 韦海敬 黄小燕 魏昭銮 温仙花 许明坤

（1福建天人药业股份有限公司，福建宁德 355300；2福建天人药业股份有限公司宁德市企业技术中心，福建宁德 355300；3江中药业股份有限公司，江西南昌330000）

太子参为石竹科孩儿参属孩儿参（Pseudostellaria heterophylla （Miq.） Pax ex Pax et Hoffm.）的干燥块根，兼有药用和营养双重功效。临床试验表明，太子参具有健脾益肺[1]、抗氧化[2]、抗炎[3]、增强免疫力[4]、辅助抗病毒[5-6]和菌株益生[7]等作用，目前被相关部门确定列入可用于保健食品的中药材名单。太子参始载于清代《本草从新》，主产于福建、贵州和江苏等地[8]，其中以柘荣太子参量大、质优[9-11]。柘荣县被誉为“闽东药城”，柘荣太子参为“福九味”关键组成之一，柘荣县太子参常年种植面积约2 000 hm2，产量5 000 t左右，现已发展成为柘荣县乡村振兴支柱产业之一。“柘荣太子参”于2006年被认定为中国驰名商标，2008年获国家质检总局“柘荣太子参”地理标志产品保护，目前柘荣县也被誉为“中国太子参之乡”。

“十四五”期间，随着国内发挥道地中药材产业优势，持续推进乡村振兴，柘荣县县域太子参产业发展将不断壮大，太子参道地农业规范种植、采收和加工将成为重要抓手。因此，积极实现太子参道地主产区的绿色种植与采收加工，对进一步保障太子参药材原料源头质量意义重大。清洗太子参是道地产区初加工的必需环节，直接影响太子参饮片品质。目前，太子参清洗以传统人工清洗为主，即当地太子参种植户采挖后将太子参装载于箩筐直接在田边或溪边冲洗，太子参清洗效率低、清洗水质难以控制，难以形成标准化和自动化，主产区太子参清洗技术滞后问题凸显。为此，基于柘荣太子参清洗特性研制设计一种现代化清洗装置已成为道地主产区太子参产业形势所需，更有利于太子参现代农业产业健康可持续发展。

1 太子参连续式清洗机的设计

1.1 设计内容

柘荣太子参采挖后的块根呈细长纺锤形，有尾根和须根，块根表皮表面黏附有土壤物质，太子参清洗以水为介质进行太子参块根与土壤物质分离。基于柘荣太子参清洗特性，本研究研制设计了一种连续式清洗机并申请了发明专利（专利申请号：2021204796167）。该清洗机构件具体包括太子参进料组件、清洗滚筒、气泡清洗装置和传输带等（图1）。

清洗滚筒一侧设计有进料仓，清洗滚筒分别设计有进料口、进料仓、活动滚筒、进料挡板、环形滤网、摩擦块、送料导板。进料组件架设在进料仓一侧，与进料仓相连通；气泡清洗筛分组件（气泡清洗装置/池）（图2）置于清洗滚筒的另一侧，与清洗滚筒相连通，包括气泡池、分离筛等，气泡清洗筛分组件连接清洗滚筒一端连接传输带，清洗滚筒内设有活动滚筒，活动滚筒内侧腔壁为光滑板面拼接而成的六角形转筒。与传统的圆筒型清洗装置不同，该清洗机为一体化结构，集清洗、分离清洗为一体，工作效率高，在清洗加工过程中无须人工搓揉、搅拌，能分离参块中的碎石、泥沙等杂质。同时，转筒内挡板可起到导向的功能，能有效提高太子参块根的进出料效率。另外，箱体内的滚筒采用六角形结构，能有效增加新鲜采挖后的太子参块根与筒壁之间的摩擦力，使其清洗得更加干净彻底。

1.2 太子参连续式清洗机工作原理与过程

本文研制设计的连续式清洗机构件包括太子参进料组件、清洗滚筒、气泡清洗装置和传输带等，基于采收的柘荣太子参物理特性，实现太子参块根的品质提高和高效清洗，既能达到太子参块根的洗净目标，又能提升太子参饮片原料的品质。新采收的太子参块根经输送装置进入清洗滚筒（图3），太子参块根在清洗滚筒内依靠撞击摩擦力实现表面泥沙去除，再通过清洗滚筒环形滤网过滤泥沙等杂质，然后将首次清洗后的太子参导送至气泡清洗池，太子参经气泡滚动清洗再次清洗去除其表面污渍，最后太子参再经过分离筛并由上方设置的洁净水喷淋口进行再次喷淋，进而实现太子参块根的清洗作业。

太子参连续式清洗机操作过程根据福建天人药业股份有限公司清洗SOP操作规程进行作业：设备检查与核对药料；设备试运转，插上电源，开启机器空转1～2 min，检查滚筒运转是否正常、有无异常响声；打开进水阀门，按“清洗”键，滚筒内水管应有高压水淋出；按“启动”键启动滚筒，按“筒体进料”键，将要清洗的药料均匀、连续放到送料口，输送至滚筒内清洗5～8 min；按“水泵开”键启动气泡清洗池，再启动反转按钮，滚筒出料至气泡清洗池，启动“出料按钮”键，清洗好的太子参自动出料，用容器接好物料，防止落地；清洗后停机、关电源、关闭进水阀门及其他按钮；设备清洗、维护、清场。

2 太子参连续式清洗机应用效果

为研究和评价太子参连续式清洗机的清洗效果，本文开展了该装置的清洗试验研究，具体涉及太子参连续式清洗机清洗效果、太子参清洗后药材指标影响和太子参清洗后重金属与药残影响。太子参连续式清洗机清洗效果主要包含清洗效率、清洗后残留物和太子参清洗后色泽；太子参清洗后药材影响指标包含水分、灰分和浸出物含量；太子参清洗后重金属与农药残留影响中的重金属涉及铜、铅、镉、砷、汞，农药涉及六六六、总滴滴涕和五氯硝基苯。本文设2个处理，分别为传统清洗和清洗机清洗，其中传统清洗为2人用溪水清洗，清洗机清洗为2人根据清洗机SOP操作规程操作清洗，试验时间均设为1 h。清洗效率为2人同时在1 h内清洗完成的太子参重量。清洗后残留物和太子参清洗后色泽均为试验参与人员视觉评价且文字记录。清洗后的太子参进行水分、灰分和浸出物含量指标的含量检测，检测方法采用文献[12]。清洗后的太子参进行铜、铅、镉、砷、汞含量检测，检测方法采用文献[13-14]。清洗后的太子参进行六六六、总滴滴涕和五氯硝基苯含量检测，检测方法采用文献[13]。

2.1 太子参连续式清洗机清洗效果

由表1可知，太子参连续式清洗机2人实际清洗效率为800 kg/h，清洗效率为传统清洗的10.7倍。太子参清洗后，传统清洗处理的太子参部分仍残留泥沙等杂质，清洗机清洗处理的太子参表面干净、无残留物且太子参清洗后表面为黄白色。因此，清洗机清洗后的太子参色泽好、均一度高，该清洗机可实现高效清洗。该设计的清洗装置可满足柘荣道地主产区太子参农业产业形势所需，清洗过程中水质也能够最大限度实现可调、可控。

表1 太子参清洗效果

2.2 太子参连续式清洗机清洗对药材指标的影响

太子参清洗是道地产区初加工的必需环节，直接影响太子参饮片商品品质，是太子参中药材原料源头品质控制的重要措施之一。目前实行中的《中华人民共和国药典》（2020版）[12]对太子参饮片的质量要求：水分＜14.0%、灰分＜4.0%、浸出物＞25.0%。 由表2可知，清洗机清洗处理与传统清洗处理后药材指标有差异。清洗机清洗处理的太子参水分为9.35%，与传统清洗处理差异不显著（P＞0.05）。清洗机清洗处理的太子参灰分为2.75%，显著低于传统清洗处理（3.25%）（P＜0.05）。清洗机清洗处理的太子参浸出物含量为36.70%，与传统清洗处理差异不显著（P＞0.05）。因此，太子参清洗机作业后的太子参水分、灰分和浸出物含量均符合《中华人民共和国药典》要求，其中太子参清洗机作业后的太子参灰分显著降低，表明太子参连续式清洗机能够良好实现太子参表面杂质的清洗与去除，可达到该装置的设计目的。

表2 太子参清洗后药材指标 单位：%

2.3 太子参清洗后重金属含量与农药残留量

由表3可知，连续式清洗机清洗后的太子参重金属含量、农药残留量与传统清洗处理有差异。与传统清洗处理相比，清洗机清洗处理太子参铅、镉、汞含量均显著降低（P＜0.05），太子参重金属砷和铜含量均未检出；与传统清洗处理相比，清洗机清洗处理太子参残留农药总滴滴涕含量显著降低（P＜0.05），且六六六和五氯硝基苯均未检出。因此，所设计的太子参连续式清洗机可显著降低清洗后的太子参重金属含量和农药残留量。太子参连续式清洗机清洗能够实现上述效果的原因：一是太子参连续式清洗机能够实现太子参块根清洗更干净；二是太子参连续式清洗机清洗太子参过程中的水是可控的饮用水，水质可控，对清洗水源有要求，而传统清洗多采用河水、湖水或溪水，水质不明晰。

表3 太子参清洗后重金属含量与农药残留量 单位：（mg·kg-1）

3 结语

本文基于柘荣县太子参清洗特性研制设计了一种连续式清洗机，并申请了发明专利，装置具体包括太子参进料组件、清洗滚筒、气泡清洗装置和传输带等。连续式清洗机可实现高效的太子参清洗作业，清洗效率为传统人工清洗的10.7倍，清洗后的太子参色泽好、均一度高，重金属含量和农药残留量均有所降低。另外，太子参清洗机作业后的太子参水分、灰分和浸出物含量均符合《中华人民共和国药典》要求，其中太子参清洗机作业后的太子参灰分显著降低，可达到设计目的。

太子参是福建省道地药材“福九味”之一，随着“十四五”国家持续推进乡村振兴和鼓励发展中医药大健康产业，柘荣道地太子参产业必将迎来新的发展机遇。作为太子参道地主产区，其肩负着确保太子参药材产量和品质的重要责任。太子参的清洗是道地产区初加工的必需环节，直接影响太子参饮片商品品质。为此，本研究设计的一种现代化清洗装置可实际满足太子参道地主产区产业发展形势所需。同时，清洗机不仅可实现快速高效作业，还能够实现清洗用水的控制，未来可推进道地产区太子参清洗标准的制定，有利于太子参现代农业健康可持续发展。