徐新雨 ，姚曉娟 ，朱 敏 ，姜可欣，閆佳敏，楊娟亞＊

（1.浙江理工大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院（國際絲綢學(xué)院），浙江 杭州 310018；2.湖州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)研究院（湖州市纖維質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心），浙江 湖州 313000；3.紡織纖維材料加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310018）

隨著我國繭絲綢行業(yè)基礎(chǔ)研究及制造技術(shù)的不斷深化［1］，蠶桑絲綢的生產(chǎn)與貿(mào)易實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，而品質(zhì)問題則是繭絲綢行業(yè)能否持續(xù)健康發(fā)展的核心［2］。不少蠶農(nóng)為追求蠶繭的絕對(duì)重量及利潤［3］，通常在家蠶未成熟化蛹或剛化為嫩蛹時(shí)就進(jìn)行采摘售賣。早在20世紀(jì)80年代，就有不少學(xué)者就如何提高蠶繭質(zhì)量開展了相關(guān)研究。如路倫等［4］提出，要在落實(shí)蠶桑生產(chǎn)責(zé)任、依靠科學(xué)技術(shù)栽桑養(yǎng)蠶和多方共抓蠶繭生產(chǎn)與收購上面下功夫。馮邦?。?］則系統(tǒng)地研究了毛腳繭對(duì)絲質(zhì)產(chǎn)生的影響，發(fā)現(xiàn)提前采繭會(huì)大大降低繅絲質(zhì)量。隨著繭絲綢行業(yè)的蓬勃發(fā)展，21世紀(jì)初蠶繭產(chǎn)量日益攀升，農(nóng)、工、商多渠道的蠶繭收購造成了市場(chǎng)秩序的亂象［6］，在高額利潤的驅(qū)使下，不良收購的行為逐漸凸顯［7］。各單位紛紛發(fā)聲，浙江省、江蘇省絲綢協(xié)會(huì)于2014年發(fā)布聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于不收毛腳繭的倡議和呼吁》［8］，并從當(dāng)年春繭收購開始就嚴(yán)格按照國家相關(guān)管理辦法執(zhí)行。如今，在繭絲綢行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，蠶繭及繭絲質(zhì)量是亟需夯實(shí)的基石［9］，本文通過研究不同樣本的未化蛹蠶繭，并探究其對(duì)繭質(zhì)產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)影響，分析其產(chǎn)生的危害，以期提高社會(huì)共識(shí)，提升生產(chǎn)品質(zhì)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器

兩種不同樣繭分別選自于：2020年海寧莊口“秋豐×白玉”晚秋繭，2021年湖州莊口“農(nóng)科2號(hào)”春繭，均采用隨機(jī)抽樣法抽取鮮繭若干。儀器使用WT-10002型電子天平（成都普瑞遜電子有限公司）、XGQ-2000型電熱鼓風(fēng)干燥箱（佛山市烈動(dòng)電器有限公司）、XJ401型桑蠶繭自動(dòng)繅絲測(cè)試儀（杭州紡織機(jī)械有限公司）、飛宇118型復(fù)搖機(jī)（杭州紡織機(jī)械有限公司）、QDJ920-Ⅱ型纖度機(jī)（四川康樂醫(yī)療器械有限公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 采繭方式

對(duì)海寧莊口采取集中收取未化蛹蠶繭，統(tǒng)一收繭存放，連續(xù)5 d開展實(shí)驗(yàn)，每日組別記為A0、B0、C0、D0、E0；湖州莊口則采用每日收取未化蛹蠶繭，每天定時(shí)定量收繭，共5 d，記為A1、B1、C1、D1、E1。

1.2.2 鮮繭切剖調(diào)查

參照GB/T 9111-2015《桑蠶繭干繭試驗(yàn)方法》對(duì)樣繭進(jìn)行選繭、剝繭處理，選出下繭，稱取全繭量、光繭量、繭衣量等相關(guān)指標(biāo)。同時(shí)在全部上車?yán)O中隨機(jī)選取1 kg鮮繭，計(jì)算千克繭粒數(shù)，并根據(jù)等粒等量法定量選取切剖試樣。切剖試驗(yàn)共設(shè)3組平行試驗(yàn)，對(duì)每組鮮繭均逐粒切剖，逐一統(tǒng)計(jì)活蛹、死蠶、病蠶、毛腳等數(shù)量，測(cè)定繭層量、繭層干量、繭層含水率等相關(guān)指標(biāo)。

1.2.3 干繭解舒及纖度檢驗(yàn)

對(duì)所有樣繭均進(jìn)行烘燥處理［10］，于烘箱中平鋪，鋪繭厚度2?！?粒，頭沖105℃處理2.0 h，二沖90℃處理3 h，期間定期翻轉(zhuǎn)，使蠶繭受熱均勻，記錄烘前、烘后重量，計(jì)算烘率，準(zhǔn)備解舒。按照標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行煮繭、繅絲，解舒樣繭分裝4袋，每袋各100粒，分別計(jì)算繭絲長、解舒率、解舒絲長。對(duì)解舒所得生絲進(jìn)行復(fù)搖，計(jì)算上車?yán)O出絲率以及測(cè)定生絲纖度。

2 結(jié)果與分析

2.1 家蠶化蛹狀態(tài)及結(jié)果

海寧莊口上蔟時(shí)間為2020年10月13日15∶00，湖州莊口為2021年5月21日20∶00。家蠶從上蔟吐絲至化蛹完畢正常需經(jīng)5 d～7 d［11］，蛻皮化蛹過程如圖1所示，從預(yù)蛹至嫩蛹，后表皮逐漸變硬為正常蛹。但歷年蠶農(nóng)提前收繭以增加自身效益的情況仍頻繁出現(xiàn)，且多在預(yù)蛹和嫩蛹期售繭，大大影響了蠶繭質(zhì)量的穩(wěn)定。為真實(shí)模擬蠶農(nóng)提前收取未化蛹蠶繭的過程，海寧莊口的切剖實(shí)驗(yàn)從上蔟96 h后開始，湖州莊口為上蔟88 h后開始。

圖1 家蠶化蛹過程Fig.1 The Pupation Process of Silkworm

兩個(gè)莊口蠶繭經(jīng)切剖后根據(jù)蛹體情況主要分為以下四種類型：活蛹繭、死蠶繭、病蛹繭、毛腳繭，如圖2所示。毛腳繭的判定［12］主要是觀察繭腔內(nèi)是否為毛腳蠶體，即蠶體狀（未化蛹），胸足、腹足明顯，身體收縮，顏色呈青白或者乳黃色，圖2（d）為本次實(shí)驗(yàn)的典型毛腳樣繭。

圖2 鮮繭切剖情況及分類Fig.2 Fresh Cocoon Cutting and Classification

每日各類別蠶繭占比如圖3所示，海寧莊口在E0（192 h）時(shí)已有86%家蠶已完成化蛹，僅有4%仍是毛腳狀態(tài)，根據(jù)活蛹數(shù)占比可知，該莊口于C0（144 h）達(dá)到批量化蛹期，若在此時(shí)采繭繭腔內(nèi)嫩蛹居多，如若更早則幾乎都是毛腳。湖州莊口的化蛹速度比海寧約晚半日，在B1（112 h）時(shí)還未出現(xiàn)化蛹現(xiàn)象，且在E1（184 h）仍未達(dá)批量化蛹期，此時(shí)72%家蠶完成化蛹，還有24%毛腳。海寧莊口的死蠶率高于湖州莊口，但病蛹數(shù)則相對(duì)較少。

圖3 各莊口鮮繭切剖結(jié)果Fig.3 Results of Fresh Cocoon Cutting in Different Lots

2.2 未化蛹繭對(duì)蠶繭質(zhì)量的影響

兩個(gè)莊口共十個(gè)試樣的繭質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示。不同家蠶品種及繭季的繭重標(biāo)準(zhǔn)不一，海寧莊口晚秋繭的千克繭粒數(shù)相比湖州莊口每日約多130粒/kg，單粒蠶繭約輕0.42 g。同一莊口縱向比較，可見千克繭粒數(shù)呈逐日增加趨勢(shì)，即單粒蠶繭重量在逐日減輕，這與家蠶化蛹過程的質(zhì)量變化相一致。上車?yán)O比例差異不大，唯有海寧莊口最后一日E0時(shí)出現(xiàn)驟降，相比前一日D0（168 h）下降了8%，該日的下繭多為爛繭、黃斑繭，結(jié)合化蛹數(shù)據(jù)可知，當(dāng)日上車?yán)O中的死蠶率也偏高。出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因?yàn)楹幥f口采用的是提前集中收繭的方式，即在家蠶未化蛹完畢，甚至部分未吐絲完畢時(shí)就已收繭，操作粗放隨意拋擲，此時(shí)可能會(huì)造成家蠶中斷吐絲或蛹體不同程度受傷。且收繭后將蠶繭堆放在繭筐內(nèi)多日，未薄薄攤平，使得繭內(nèi)水汽無法溢出，產(chǎn)生蒸熱，同時(shí)受傷蛹體在該不良環(huán)境下易死亡腐爛，污汁腐液滲出繭層造成爛繭，并波及周邊好繭。

表1 各樣繭繭質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果Table1 Test Results of Cocoon Quality of Various Cocoons

全繭量、光繭量與千克繭粒數(shù)呈反比，除海寧莊口在C0有輕微差異外，均逐步遞減，這與家蠶化蛹時(shí)蛹體內(nèi)水分變化息息相關(guān)，蠶農(nóng)也利用這一特質(zhì)，提前售賣未化蛹繭以增加額外收入。繭層率與繭層干量的變化也表現(xiàn)為密切正相關(guān)，海寧莊口繭層干量逐日增加，在E0迎來峰值，5 d的差值為1.68 g，湖州峰值在D1（160 h），其最高差值達(dá)3.71 g，繭衣率相差不大。雖然湖州莊口收繭時(shí)間較海寧晚8 h，兩者存在一定差異，但從單個(gè)莊口的測(cè)定結(jié)果能明顯看出，提前收繭會(huì)嚴(yán)重影響到繭層量及實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。隨著上蔟時(shí)間的延長，繭層含水率受繭季、溫濕度影響也在不斷變化，海寧莊口晚秋繭普遍比湖州莊口春繭干燥，且湖州莊口因每日采繭，蠶座下方還堆積有較厚的桑葉，水分散失相對(duì)較慢，所以湖州莊口繭層含水率與海寧莊口差異較大，且在C1（136 h）時(shí)繭層含水率最高，達(dá)23.12%，隨后又快速下降至正常水平。

2.3 未化蛹繭對(duì)蠶繭解舒及繭絲纖度的影響

解舒是衡量蠶繭經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)［13］，直接影響到原料繭的價(jià)值，關(guān)系到繅絲企業(yè)繅絲的成本及效益，測(cè)定結(jié)果如表2所示。解舒實(shí)驗(yàn)前對(duì)蠶繭進(jìn)行的烘燥處理結(jié)果顯示，在同等烘繭條件下，海寧莊口烘率相對(duì)較高，湖州莊口較低。因?yàn)樾Q繭在干燥的過程中，蛹體失水率是影響烘率的主要指標(biāo)，家蠶化蛹程度越低，含水率越高。同時(shí)在烘燥過程中也能發(fā)現(xiàn)部分好繭表面出現(xiàn)油斑，海寧莊口E0中油繭數(shù)量較多，其余試樣亦有出現(xiàn)?？梢姡崆笆绽O所導(dǎo)致的毛腳、嫩蛹表皮受傷會(huì)直接影響蠶繭質(zhì)量，蛹油的溢出污染繭層產(chǎn)生下繭。提前收取未化蛹繭對(duì)繭絲長度影響不大，在正常差值范圍內(nèi)，但對(duì)解舒率和解舒絲長造成了較大影響。海寧莊口的解舒指標(biāo)在E0出現(xiàn)驟降，此時(shí)解舒率僅73.66%，解舒絲長為670.90 m。而湖州莊口則在A1（96 h）時(shí)出現(xiàn)較大差異，此時(shí)解舒率低至59.30%，解舒絲長僅為649.65 m，比最高值少了201.68 m，對(duì)照化蛹結(jié)果，A1時(shí)家蠶可能還未吐絲完畢，對(duì)繭絲量影響較大，若此時(shí)蠶農(nóng)收繭，則會(huì)對(duì)繅絲企業(yè)產(chǎn)生較大損失。從出絲率指標(biāo)看，兩個(gè)莊口均日益增長，可見采繭越早，毛腳數(shù)越多，出絲率越低。海寧莊口相比湖州整體偏低的原因還包括集中采繭的動(dòng)作中斷了家蠶化蛹，使其二度活躍后在繭腔內(nèi)爬動(dòng)，對(duì)繭殼內(nèi)壁的繭絲及繭絲之間的膠著狀態(tài)造成了一定影響［14］。生絲纖度與后期的繅絲工藝有著密切關(guān)聯(lián)，海寧莊口的纖度差異較小，僅在±0.05范圍內(nèi)波動(dòng)。湖州莊口在A1日最粗達(dá)3.14 dtex，E1日最細(xì)為2.94 dtex，兩者相差0.2 dtex。生絲纖度與蠶品種相關(guān)，與全繭量、繭層量也有一定相關(guān)性，湖州莊口采用春用多絲量蠶品種，繭絲纖度粗；而海寧莊口采用夏秋用蠶品種，繭絲纖度相對(duì)較細(xì)。

表2 各樣繭解舒及纖度檢驗(yàn)結(jié)果Table 2 Reelability and Fineness Test Results of Various Cocoons

3 結(jié)論

未化蛹繭會(huì)對(duì)繭質(zhì)性能造成不良影響。提前收取未化蛹繭會(huì)導(dǎo)致后期的蛹體病死率較高，直接影響到上車?yán)O數(shù)量，同時(shí)未化蛹繭的繭層量普遍偏少，解舒率、解舒絲長、出絲率出現(xiàn)較大降幅，但生絲纖度暫無明顯變化。為杜絕采收、售賣未化蛹繭地不良現(xiàn)象，各有關(guān)部門以及蠶繭收購單位一定要壓緊壓實(shí)責(zé)任，穩(wěn)定市場(chǎng)秩序，做好蠶農(nóng)知識(shí)普及與宣傳教育。

未化蛹繭的繭質(zhì)性能受莊口、繭季、品種等因素影響。不同樣本之間未化蛹繭采繭適期及繭質(zhì)性能不一，無固定衡量標(biāo)準(zhǔn)，本實(shí)驗(yàn)中海寧莊口采繭適期為上蔟后7 d（168 h），湖州莊口為上蔟后8 d（192 h）。為增加未化蛹繭的管控力度及精度，可于前期加強(qiáng)取樣調(diào)研工作，對(duì)各地域未化蛹繭繭質(zhì)的實(shí)際情況精準(zhǔn)排摸，以制定完善的監(jiān)管計(jì)劃，嚴(yán)格把關(guān)收繭時(shí)間，切實(shí)提高收繭標(biāo)準(zhǔn)。

為減少損失，繅絲企業(yè)對(duì)于蠶農(nóng)集中收取的未化蛹繭應(yīng)盡早安排烘繭：因蠶農(nóng)在集中收取未化蛹繭的過程中操作粗放，極易導(dǎo)致蛹體受傷及表皮破裂，若不及時(shí)進(jìn)行烘燥處理，可能會(huì)在幾日內(nèi)死亡腐爛形成爛繭，亦或汁液溢出較多增加油繭數(shù)量，大大影響繭質(zhì)?？壗z企業(yè)如若收到批量的未化蛹繭，應(yīng)在其繭腔內(nèi)環(huán)境惡化、解舒驟降前烘繭完畢，雖會(huì)略微影響其繭絲量，但能在一定程度上減少實(shí)際損失。