腊叶标本快速定型干燥装置的研制及在安徽省中药资源普查中的应用

[摘要] 腊叶标本是植物分类工作的基础，是教学、科研和资源调查等不可或缺的媒介，也在中药鉴定和中药生产中发挥着重要的作用。优质的腊叶标本对植物完整性、平整度、色泽及制作效率都有较高的要求，而运用传统方法制作的腊叶标本易形变，变色，且制作周期长，为此设计了一种腊叶标本快速定型干燥的装置。应用该装置定型干燥的标本具有平整、鲜艳，不易霉变等特点，并且一次干燥量大，效率高。文章分析了传统腊叶标本制作方法的不足，介绍了腊叶标本快速定型干燥装置的结构及工作原理，讨论了该装置在腊叶标本定型干燥过程中的作用及在安徽省中药资源普查中的应用。结果表明，该装置设计合理，干燥均匀性好，效率高，安全，便于携带，为植物腊叶标本的制作提供了新的思路，值得在中药资源普查过程中推广与应用。

[关键词] 腊叶标本；定型；干燥；保色；中药资源普查

[Abstract] Herbarium specimens are the basis for the plant classification and indispensable media in teaching， scientific research and resources investigation. They have also played an important role in identifying and producing traditional Chinese medicine. High-quality herbarium specimens shall meet high requirements for integrity， smoothness， color and fabricating efficiency. Therefore， we designed a rapid setting and drying device for herbarium specimens， which could make the herbarium specimens smooth， colorful and not easy to mildew. In this paper， we pointed out the deficiency of traditional methods in making herbarium specimens， and introduced the structure and working principle of the device. Besides， we also discussed the effect of the device in setting and drying herbarium specimens and its application in the fourth national survey of the Chinese material medica resources （CMMR） in Anhui province. As a result， the device provides new ideas for producing herbarium specimens， with a reasonable design， good uniformity， high efficiency， safety and portability， and so is worthy of promotion and application in the national survey of CMMR.

[Key words] herbarium specimen；setting；drying；color retaining；national survey of Chinese material medica resources

doi：10.4268/cjcmm20161332

植物标本包含着一个物种的大量信息，诸如形态特征、地理分布、生态环境和物候期等[1]。它是植物分类学的物质基础，是科研生产的资料，是专业课程学习的教学材料，在植物学、生药学等领域发挥着重要的作用。

腊叶标本（herbarium specimen）是植物标本中最为重要的一种形式，根据其传统的制作方法也称腊叶标本（dry herbarium），正如“腊”字，取其风干后而制成的含义[2]。该方法的干燥阶段是用吸水纸将植物中的水分慢慢吸干，其间需要每天更换吸水纸，并且要经过6次左右的翻动，耗时15～20 d，方可完成[3-4]。适逢第四次全国中药资源普查的开展，其对采制标本的各方面品质都提出了更高的要求[5]。为了最大程度上保持植物原有的形态、色泽，不致霉变生虫，影响标本质量[6]，队员们需要及时处理在短时间内采集的大量新鲜植物。显然，传统的干燥方法已不能满足此次普查的要求。

团队将农产品加工中的热风干燥技术[7-8] 应用到腊叶标本干燥阶段，研制出腊叶标本快速定型干燥装置，该装置已获得国家专利[9-10]。该装置经安徽省普查队试用，不仅可以简化腊叶标本压制、干燥过程，同时还提高了标本的干燥效率，最大程度地保持标本色泽品质。

1 腊叶标本快速定型干燥装置的构造及原理

1.1 材料选择及结构设计 该设备的框架结构是由1 mm厚304不锈钢通过折弯、焊接、喷塑后制成箱体。箱体分为左右两部分，左侧部分主要放置电气部件，安装有轴流风机、PTC加热翅片、控温仪表和控制开关，并在壳体上开有冷风进口和热风出口，温度探头置于热风出口处；右侧部分为一个带有支架的空腔，支架与箱体外壳之间填充隔热保温棉，空腔内设有可移动式挡板，可拆卸式扎带标本夹[11-12]可置于腔体支架上；箱体底部装有万向轮，方便移动，见图1。

此装置另配有不同目数的不锈钢金属筛（470 mm×600 mm），平行嵌入空腔的正上方。将新鲜全草、根茎或种子铺于其上，可进行一般药材的干燥处理。

1.2 电路设计 该装置中2台送风风扇采用8025型轴流风机，功率11～13 W；3组PTC加热翅片，每组额定功率400 W；1台TN99型温度控制器；3个150 ℃过热保护开关；3组开关。采用并联等压电气原理，将所需的电子元件逐一进行连接，同时检测各项参数，直至达到设计要求为止，见图2。

1.3 工作原理 装置的热风干燥过程是用PTC加热翅片将外部空气加热，并用风机使被加热的空气顺着夹有植物的瓦楞纸板[13]孔的方向通过纸板，以对流的方式把热量传给瓦楞纸板，并把纸板中所夹植物蒸发出的水分带走，从而达到干燥的目的[14]，见图3。

2 装置在安徽省中药资源普查中的应用

该装置已经在第四次全国中药资源普查安徽省歙县、宿松、潜山、贵池、东至、祁门、郎溪等地区的普查队中使用。普查队员每日采集新鲜植物在50～300份不等，叶纸质、易卷曲、易皱缩和体积较小、较珍稀的植物在清理干净后需要现场压制固定，以防存放时间过长而发生变形、损坏。其余植物可带回住所进行处理。

操作时，取1个标本夹板置于平整的台面上，将1片瓦楞纸板规整地放置于标本夹板上，再将吸水纸铺于瓦楞纸板上，然后把修剪好的新鲜植物夹于2张吸水纸中，再将瓦楞纸板压在吸水纸上，以此反复，最后将另一个标本夹板，置于最上方，用扎带捆绑固定形成标本夹。标本夹横向、瓦楞纸孔垂直向上放置于箱体右侧支架上，将挡板推至与标本夹同一垂直平面，隔离多余空间，见图4。打开总电源，依据标本量的多少以及植物的质地（如叶纸质、革质、肉质等）在温控仪上设置所要保持的热风温度（30～80 ℃）以及所需要的大小（1，2，3档），当达到预设温度时，加热组自动停止加热，风机正常工作。之后每隔1 h将标本夹上下、前后颠倒放置，以保证均匀干燥，7～10 h后完成标本定型干燥。该装置1次最多可干燥100份左右的新鲜植物标本。

安徽南部地区的年降雨量在1 100～2 500 mm，在山区潮湿的环境下，若不能及时除去新鲜植物体内的水分，将导致植物霉变、变色，而使用该装置制作出的腊叶标本，其叶、果实及花等部位仍保持着原有的色泽[15]，见图5。

3 讨论

3.1 性能及优点 本装置尺寸（长×宽×高）为750 mm×470 mm×250 mm，约5 kg，使用220 V供电，满负荷功率为1 200 W。工作期间无明火，并有150 ℃过热保护开关和温控仪共同作用，安全可靠。装置上部开放，加热后的空气在箱体腔内聚集后，并在风机的作用下使热空气均匀且源源不断的穿过瓦楞纸，将水分带走。在中药资源普查工作中，经实验得出本设备在满负荷运作的情况下干燥100份标本需要7 h，持续使用48 h以上无任何异常。该设备与传统植物干燥方法相比，有众多优点，见表1。

3.2 应用范围 本装置对不同类型植株均有良好的定型及干燥效果。但因药用植物质地的不同，其在定型方式与干燥时间上应区别处理。如蒲公英、半边莲、紫花地丁等全草入药的草本植物，在压制定型的过程中，应将其叶片完全展开，摆放平整，采用低温干燥或中高温快速干燥，以免干燥过度导致叶片及叶柄的碎裂；而杜仲、山茱萸、栀子等木本植物的枝叶，因其强度较高，则需中高温、长时间的干燥；而像何首乌、黄精、白芷、防己等局部膨大的植物，在压制过程中，应在凹陷处填充吸水纸，尽量保持每份标本处于同一平面，干燥过程也应适当的提高温度，延长时间，使根或茎中的水分充分蒸发，以避免日后发芽或霉变；部分植物的果实和种子在压制过程中经常会脱落，应事先放在小纸袋内，再进行压制干燥。

4 展望

装置适用于各种植物和部分中药材标本的干燥，适合在家庭、学校、研究所及野外等场所中使用。自2012年第四次全国中药资源普查试点工作开始至今，安徽省各普查队已逐步采用该装置进行标本的定型与干燥，大大提高了腊叶标本的制作效率。同时也为从事植物学、生命科学等方面研究的高等院校和相关科研单位在标本制作的过程中提供了新的方式与方法。装置便携、安全、节能、高效、易操作、成本低廉，零件结构简单，容易实现大批量生产，且性能较好，填补了国内外缺乏成型的植物标本干燥装置的空白，值得推广与应用。

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