未化蛹繭對繭質性能影響研究＊

徐新雨 ，姚曉娟 ，朱 敏 ，姜可欣，閆佳敏，楊娟亞＊

（1.浙江理工大學 紡織科學與工程學院（國際絲綢學院），浙江 杭州 310018；2.湖州市質量技術監督檢測研究院（湖州市纖維質量監測中心），浙江 湖州 313000；3.紡織纖維材料加工技術國家地方聯合工程實驗室，浙江 杭州 310018）

隨著我國繭絲綢行業基礎研究及制造技術的不斷深化［1］，蠶桑絲綢的生產與貿易實現了跨越式發展，而品質問題則是繭絲綢行業能否持續健康發展的核心［2］。不少蠶農為追求蠶繭的絕對重量及利潤［3］，通常在家蠶未成熟化蛹或剛化為嫩蛹時就進行采摘售賣。早在20世紀80年代，就有不少學者就如何提高蠶繭質量開展了相關研究。如路倫等［4］提出，要在落實蠶桑生產責任、依靠科學技術栽桑養蠶和多方共抓蠶繭生產與收購上面下功夫。馮邦俊［5］則系統地研究了毛腳繭對絲質產生的影響，發現提前采繭會大大降低繅絲質量。隨著繭絲綢行業的蓬勃發展，21世紀初蠶繭產量日益攀升，農、工、商多渠道的蠶繭收購造成了市場秩序的亂象［6］，在高額利潤的驅使下，不良收購的行為逐漸凸顯［7］。各單位紛紛發聲，浙江省、江蘇省絲綢協會于2014年發布聯合發布《關于不收毛腳繭的倡議和呼吁》［8］，并從當年春繭收購開始就嚴格按照國家相關管理辦法執行。如今，在繭絲綢行業轉型升級的關鍵時期，蠶繭及繭絲質量是亟需夯實的基石［9］，本文通過研究不同樣本的未化蛹蠶繭，并探究其對繭質產生的實質影響，分析其產生的危害，以期提高社會共識，提升生產品質。

1 實驗

1.1 實驗材料及儀器

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“農科2號”春繭，均采用隨機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型電熱鼓風干燥箱（佛山市烈動電器有限公司）、XJ401型桑蠶繭自動繅絲測試儀（杭州紡織機械有限公司）、飛宇118型復搖機（杭州紡織機械有限公司）、QDJ920-Ⅱ型纖度機（四川康樂醫療器械有限公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 采繭方式

對海寧莊口采取集中收取未化蛹蠶繭，統一收繭存放，連續5 d開展實驗，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，每天定時定量收繭，共5 d，記為A1、B1、C1、D1、E1。

1.2.2 鮮繭切剖調查

參照GB/T 9111-2015《桑蠶繭干繭試驗方法》對樣繭進行選繭、剝繭處理，選出下繭，稱取全繭量、光繭量、繭衣量等相關指標。同時在全部上車繭中隨機選取1 kg鮮繭，計算千克繭粒數，并根據等粒等量法定量選取切剖試樣。切剖試驗共設3組平行試驗，對每組鮮繭均逐粒切剖，逐一統計活蛹、死蠶、病蠶、毛腳等數量，測定繭層量、繭層干量、繭層含水率等相關指標。

1.2.3 干繭解舒及纖度檢驗

對所有樣繭均進行烘燥處理［10］，于烘箱中平鋪，鋪繭厚度2粒～3粒，頭沖105℃處理2.0 h，二沖90℃處理3 h，期間定期翻轉，使蠶繭受熱均勻，記錄烘前、烘后重量，計算烘率，準備解舒。按照標準工藝進行煮繭、繅絲，解舒樣繭分裝4袋，每袋各100粒，分別計算繭絲長、解舒率、解舒絲長。對解舒所得生絲進行復搖，計算上車繭出絲率以及測定生絲纖度。

2 結果與分析

2.1 家蠶化蛹狀態及結果

海寧莊口上蔟時間為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5 d～7 d［11］，蛻皮化蛹過程如圖1所示，從預蛹至嫩蛹，后表皮逐漸變硬為正常蛹。但歷年蠶農提前收繭以增加自身效益的情況仍頻繁出現，且多在預蛹和嫩蛹期售繭，大大影響了蠶繭質量的穩定。為真實模擬蠶農提前收取未化蛹蠶繭的過程，海寧莊口的切剖實驗從上蔟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

兩個莊口蠶繭經切剖后根據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）為本次實驗的典型毛腳樣繭。

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）時已有86%家蠶已完成化蛹，僅有4%仍是毛腳狀態，根據活蛹數占比可知，該莊口于C0（144 h）達到批量化蛹期，若在此時采繭繭腔內嫩蛹居多，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）時還未出現化蛹現象，且在E1（184 h）仍未達批量化蛹期，此時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，但病蛹數則相對較少。

圖3 各莊口鮮繭切剖結果Fig.3 Results of Fresh Cocoon Cutting in Different Lots

2.2 未化蛹繭對蠶繭質量的影響

兩個莊口共十個試樣的繭質檢驗結果如表1所示。不同家蠶品種及繭季的繭重標準不一，海寧莊口晚秋繭的千克繭粒數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，可見千克繭粒數呈逐日增加趨勢，即單粒蠶繭重量在逐日減輕，這與家蠶化蛹過程的質量變化相一致。上車繭比例差異不大，唯有海寧莊口最后一日E0時出現驟降，相比前一日D0（168 h）下降了8%，該日的下繭多為爛繭、黃斑繭，結合化蛹數據可知，當日上車繭中的死蠶率也偏高。出現該現象的主要原因為海寧莊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就已收繭，操作粗放隨意拋擲，此時可能會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多日，未薄薄攤平，使得繭內水汽無法溢出，產生蒸熱，同時受傷蛹體在該不良環境下易死亡腐爛，污汁腐液滲出繭層造成爛繭，并波及周邊好繭。

表1 各樣繭繭質檢驗結果Table1 Test Results of Cocoon Quality of Various Cocoons

全繭量、光繭量與千克繭粒數呈反比，除海寧莊口在C0有輕微差異外，均逐步遞減，這與家蠶化蛹時蛹體內水分變化息息相關，蠶農也利用這一特質，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為密切正相關，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3.71 g，繭衣率相差不大。雖然湖州莊口收繭時間較海寧晚8 h，兩者存在一定差異，但從單個莊口的測定結果能明顯看出，提前收繭會嚴重影響到繭層量及實際經濟效益。隨著上蔟時間的延長，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）時繭層含水率最高，達23.12%，隨后又快速下降至正常水平。

2.3 未化蛹繭對蠶繭解舒及繭絲纖度的影響

解舒是衡量蠶繭經濟效益的重要指標［13］，直接影響到原料繭的價值，關系到繅絲企業繅絲的成本及效益，測定結果如表2所示。解舒實驗前對蠶繭進行的烘燥處理結果顯示，在同等烘繭條件下，海寧莊口烘率相對較高，湖州莊口較低。因為蠶繭在干燥的過程中，蛹體失水率是影響烘率的主要指標，家蠶化蛹程度越低，含水率越高。同時在烘燥過程中也能發現部分好繭表面出現油斑，海寧莊口E0中油繭數量較多，其余試樣亦有出現。可見，提前收繭所導致的毛腳、嫩蛹表皮受傷會直接影響蠶繭質量，蛹油的溢出污染繭層產生下繭。提前收取未化蛹繭對繭絲長度影響不大，在正常差值范圍內，但對解舒率和解舒絲長造成了較大影響。海寧莊口的解舒指標在E0出現驟降，此時解舒率僅73.66%，解舒絲長為670.90 m。而湖州莊口則在A1（96 h）時出現較大差異，此時解舒率低至59.30%，解舒絲長僅為649.65 m，比最高值少了201.68 m，對照化蛹結果，A1時家蠶可能還未吐絲完畢，對繭絲量影響較大，若此時蠶農收繭，則會對繅絲企業產生較大損失。從出絲率指標看，兩個莊口均日益增長，可見采繭越早，毛腳數越多，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作中斷了家蠶化蛹，使其二度活躍后在繭腔內爬動，對繭殼內壁的繭絲及繭絲之間的膠著狀態造成了一定影響［14］。生絲纖度與后期的繅絲工藝有著密切關聯，海寧莊口的纖度差異較小，僅在±0.05范圍內波動。湖州莊口在A1日最粗達3.14 dtex，E1日最細為2.94 dtex，兩者相差0.2 dtex。生絲纖度與蠶品種相關，與全繭量、繭層量也有一定相關性，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，繭絲纖度相對較細。

表2 各樣繭解舒及纖度檢驗結果Table 2 Reelability and Fineness Test Results of Various Cocoons

3 結論

未化蛹繭會對繭質性能造成不良影響。提前收取未化蛹繭會導致后期的蛹體病死率較高，直接影響到上車繭數量，同時未化蛹繭的繭層量普遍偏少，解舒率、解舒絲長、出絲率出現較大降幅，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象，各有關部門以及蠶繭收購單位一定要壓緊壓實責任，穩定市場秩序，做好蠶農知識普及與宣傳教育。

未化蛹繭的繭質性能受莊口、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性能不一，無固定衡量標準，本實驗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，可于前期加強取樣調研工作，對各地域未化蛹繭繭質的實際情況精準排摸，以制定完善的監管計劃，嚴格把關收繭時間，切實提高收繭標準。

為減少損失，繅絲企業對于蠶農集中收取的未化蛹繭應盡早安排烘繭：因蠶農在集中收取未化蛹繭的過程中操作粗放，極易導致蛹體受傷及表皮破裂，若不及時進行烘燥處理，可能會在幾日內死亡腐爛形成爛繭，亦或汁液溢出較多增加油繭數量，大大影響繭質。繅絲企業如若收到批量的未化蛹繭，應在其繭腔內環境惡化、解舒驟降前烘繭完畢，雖會略微影響其繭絲量，但能在一定程度上減少實際損失。