农业机械化作为农业现代化发展的基础技术,是实施乡村振兴战略的重要抓手。中药材机械由于发展起步比较晚、品种差异和形态差异大、地域性生产特征强等因素,造成主要中药材生产的机械装备的数量和类型较少,存在技术类型单一、不同环节适应性不强、对品种特性的针对性差等问题。
2020年7月,农业农村部发布《全国乡村产业发展规划(2020-2025年)》,明确提出推进加工技术创新,推进加工装备创制,为中药材加工生产机械化技术的研究指明了方向。加工机械化岗位科学家郑志安团队在十三五期间,围绕体系确定的重点任务,完成了中药材生产机械化水平研究报告,创制中药材收获机械10台、加工干燥装备11台,授权发明专利16项、发表SCI/EI论文31篇,获得各类科技奖励5项,助力提升了全国中药材生产机械化水平。
开展采收及加工机械研发攻关 填补重点药材品种技术空白 岗位团队针对菊花、麦冬、枸杞等药材品种开展了收获机械研制工作,针对茯苓开展了茯苓发汗及剥皮设备的研制工作,针对天麻、金银花开展干燥预处理设备研制工作;针对花类、根茎类、浆果类药材研制了真空脉动、温湿度控制及红外联合热风控温控湿干燥试验台,累计研制设备21台/套,实现中药材收获及加工机械从无到有。 创建枸杞产地加工机械化示范基地 助推“三区三州”精准扶贫工作 为了解决枸杞等浆果类物料干制过程中使用化学促干剂和熏硫护色等影响品质的问题,加工机械化岗位多年来集成了基于物料干燥特性的真空度监测和调控技术、接触和辐射式传热技术、触摸屏控制技术等,先后发明和研制了系列中药材、果蔬真空脉动干燥技术与装备,并成功应用于枸杞、茯苓丁、赤灵芝片、葡萄、蓝莓、无花果等物料的干燥。研发团队先后为宁夏百瑞源枸杞股份有限公司和新疆希望田野农业科技有限公司提供了该干燥工艺与成套装备技术,完成了新产品示范应用和品牌推广。并于2019年在新疆希望田野农业科技有限公司建立了国家中药材产业技术体系加工机械化岗位示范基地,发挥了推动“三区三州”精准扶贫工作的带动引导和发挥产学研创新成果转化的示范引领作用。 组建联合攻关团队 成功研制特殊药材(百号)收获机 加工机械化岗位团队联合河西综合试验站、甘肃省农业工程技术研究院打造关键技术攻关小组,经过2年多的研发与持续技术创新,在多次验证链式收获机原理可行的基础上,对收获机关键部件,包括传动方式与结构、分禾器结构、护板结构、对辊结构、辅助毛刷、夹持链与对辊的配合结构、圆盘刀结构、升降结构、割台长度、输送装置、收集箱等进行了反复的结构调整和优化,设计研制的4SGZ-6型特殊药材(百号)收获机在甘肃试验基地成功试验,取得了良好的机械采收作业效果,其中收获率达到94.4%,破损率仅为3%,得到在场人员的普遍认可,较好解决了特药人工采摘效率低、机械化收获环节薄弱等问题。
凝炼道地药材干燥加工减损关键技术
获中国发明协会发明创新奖
团队围绕道地中药材预处理手段匮乏,干燥加工效率低、能耗高、品质不稳定及储藏技术单一、成本高等技术难题,自2012年,依托国家中药材产业技术体系岗位项目、浙江省农业科技成果转化资金项目及 6 项企业委托课题,系统开展了道地中药材干燥加工减损关键技术与装备创新及应用研究。发明了温湿度一体化预处理及干燥技术装备、新型真空干燥新技术与装备、热风干燥杀虫灭菌一体化技术等,取得了良好经济效益和社会效益,获得了行业高度认可。
加工机械化岗位郑志安团队依托中国农业大学工学院建设,共有教授1人、副教授3人、博士生导师4人,硕/博士研究生40余人。岗位科学家郑志安担任国家中药材产业技术体系机械化功能研究室主任、农业农村部全国农机化科技创新专家组农产品干燥贮藏与加工专家、农业农村部特色经济作物全程机械化专家指导组中药材专家、国家中医药管理局中药材产业扶贫行动技术指导专家、世界中医药学会联合会药用植物资源利用与保护专业委员会常务理事、中国中药协会种植养殖专业委员会专家委员会副主任等,课题组承担国家科技部、国家自然科学基金等项目20余项,发表SCI论文300余篇,授权专利40余项,获得省部级科技奖励3项。
加工机械化岗位科学家郑志安(中)团队合影