未化蛹茧对茧质性能影响研究＊

徐新雨 ，姚晓娟 ，朱 敏 ，姜可欣，闫佳敏，杨娟亚＊

（1.浙江理工大学 纺织科学与工程学院（国际丝绸学院），浙江 杭州 310018；2.湖州市质量技术监督检测研究院（湖州市纤维质量监测中心），浙江 湖州 313000；3.纺织纤维材料加工技术国家地方联合工程实验室，浙江 杭州 310018）

随着我国茧丝绸行业基础研究及制造技术的不断深化［1］，蚕桑丝绸的生产与贸易实现了跨越式发展，而品质问题则是茧丝绸行业能否持续健康发展的核心［2］。不少蚕农为追求蚕茧的绝对重量及利润［3］，通常在家蚕未成熟化蛹或刚化为嫩蛹时就进行采摘售卖。早在20世纪80年代，就有不少学者就如何提高蚕茧质量开展了相关研究。如路伦等［4］提出，要在落实蚕桑生产责任、依靠科学技术栽桑养蚕和多方共抓蚕茧生产与收购上面下功夫。冯邦俊［5］则系统地研究了毛脚茧对丝质产生的影响，发现提前采茧会大大降低缫丝质量。随着茧丝绸行业的蓬勃发展，21世纪初蚕茧产量日益攀升，农、工、商多渠道的蚕茧收购造成了市场秩序的乱象［6］，在高额利润的驱使下，不良收购的行为逐渐凸显［7］。各单位纷纷发声，浙江省、江苏省丝绸协会于2014年发布联合发布《关于不收毛脚茧的倡议和呼吁》［8］，并从当年春茧收购开始就严格按照国家相关管理办法执行。如今，在茧丝绸行业转型升级的关键时期，蚕茧及茧丝质量是亟需夯实的基石［9］，本文通过研究不同样本的未化蛹蚕茧，并探究其对茧质产生的实质影响，分析其产生的危害，以期提高社会共识，提升生产品质。

1 实验

1.1 实验材料及仪器

两种不同样茧分别选自于：2020年海宁庄口“秋丰×白玉”晚秋茧，2021年湖州庄口“农科2号”春茧，均采用随机抽样法抽取鲜茧若干。仪器使用WT-10002型电子天平（成都普瑞逊电子有限公司）、XGQ-2000型电热鼓风干燥箱（佛山市烈动电器有限公司）、XJ401型桑蚕茧自动缫丝测试仪（杭州纺织机械有限公司）、飞宇118型复摇机（杭州纺织机械有限公司）、QDJ920-Ⅱ型纤度机（四川康乐医疗器械有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 采茧方式

对海宁庄口采取集中收取未化蛹蚕茧，统一收茧存放，连续5 d开展实验，每日组别记为A0、B0、C0、D0、E0；湖州庄口则采用每日收取未化蛹蚕茧，每天定时定量收茧，共5 d，记为A1、B1、C1、D1、E1。

1.2.2 鲜茧切剖调查

参照GB/T 9111-2015《桑蚕茧干茧试验方法》对样茧进行选茧、剥茧处理，选出下茧，称取全茧量、光茧量、茧衣量等相关指标。同时在全部上车茧中随机选取1 kg鲜茧，计算千克茧粒数，并根据等粒等量法定量选取切剖试样。切剖试验共设3组平行试验，对每组鲜茧均逐粒切剖，逐一统计活蛹、死蚕、病蚕、毛脚等数量，测定茧层量、茧层干量、茧层含水率等相关指标。

1.2.3 干茧解舒及纤度检验

对所有样茧均进行烘燥处理［10］，于烘箱中平铺，铺茧厚度2粒～3粒，头冲105℃处理2.0 h，二冲90℃处理3 h，期间定期翻转，使蚕茧受热均匀，记录烘前、烘后重量，计算烘率，准备解舒。按照标准工艺进行煮茧、缫丝，解舒样茧分装4袋，每袋各100粒，分别计算茧丝长、解舒率、解舒丝长。对解舒所得生丝进行复摇，计算上车茧出丝率以及测定生丝纤度。

2 结果与分析

2.1 家蚕化蛹状态及结果

海宁庄口上蔟时间为2020年10月13日15∶00，湖州庄口为2021年5月21日20∶00。家蚕从上蔟吐丝至化蛹完毕正常需经5 d～7 d［11］，蜕皮化蛹过程如图1所示，从预蛹至嫩蛹，后表皮逐渐变硬为正常蛹。但历年蚕农提前收茧以增加自身效益的情况仍频繁出现，且多在预蛹和嫩蛹期售茧，大大影响了蚕茧质量的稳定。为真实模拟蚕农提前收取未化蛹蚕茧的过程，海宁庄口的切剖实验从上蔟96 h后开始，湖州庄口为上蔟88 h后开始。

图1 家蚕化蛹过程Fig.1 The Pupation Process of Silkworm

两个庄口蚕茧经切剖后根据蛹体情况主要分为以下四种类型：活蛹茧、死蚕茧、病蛹茧、毛脚茧，如图2所示。毛脚茧的判定［12］主要是观察茧腔内是否为毛脚蚕体，即蚕体状（未化蛹），胸足、腹足明显，身体收缩，颜色呈青白或者乳黄色，图2（d）为本次实验的典型毛脚样茧。

图2 鲜茧切剖情况及分类Fig.2 Fresh Cocoon Cutting and Classification

每日各类别蚕茧占比如图3所示，海宁庄口在E0（192 h）时已有86%家蚕已完成化蛹，仅有4%仍是毛脚状态，根据活蛹数占比可知，该庄口于C0（144 h）达到批量化蛹期，若在此时采茧茧腔内嫩蛹居多，如若更早则几乎都是毛脚。湖州庄口的化蛹速度比海宁约晚半日，在B1（112 h）时还未出现化蛹现象，且在E1（184 h）仍未达批量化蛹期，此时72%家蚕完成化蛹，还有24%毛脚。海宁庄口的死蚕率高于湖州庄口，但病蛹数则相对较少。

图3 各庄口鲜茧切剖结果Fig.3 Results of Fresh Cocoon Cutting in Different Lots

2.2 未化蛹茧对蚕茧质量的影响

两个庄口共十个试样的茧质检验结果如表1所示。不同家蚕品种及茧季的茧重标准不一，海宁庄口晚秋茧的千克茧粒数相比湖州庄口每日约多130粒/kg，单粒蚕茧约轻0.42 g。同一庄口纵向比较，可见千克茧粒数呈逐日增加趋势，即单粒蚕茧重量在逐日减轻，这与家蚕化蛹过程的质量变化相一致。上车茧比例差异不大，唯有海宁庄口最后一日E0时出现骤降，相比前一日D0（168 h）下降了8%，该日的下茧多为烂茧、黄斑茧，结合化蛹数据可知，当日上车茧中的死蚕率也偏高。出现该现象的主要原因为海宁庄口采用的是提前集中收茧的方式，即在家蚕未化蛹完毕，甚至部分未吐丝完毕时就已收茧，操作粗放随意抛掷，此时可能会造成家蚕中断吐丝或蛹体不同程度受伤。且收茧后将蚕茧堆放在茧筐内多日，未薄薄摊平，使得茧内水汽无法溢出，产生蒸热，同时受伤蛹体在该不良环境下易死亡腐烂，污汁腐液渗出茧层造成烂茧，并波及周边好茧。

表1 各样茧茧质检验结果Table1 Test Results of Cocoon Quality of Various Cocoons

全茧量、光茧量与千克茧粒数呈反比，除海宁庄口在C0有轻微差异外，均逐步递减，这与家蚕化蛹时蛹体内水分变化息息相关，蚕农也利用这一特质，提前售卖未化蛹茧以增加额外收入。茧层率与茧层干量的变化也表现为密切正相关，海宁庄口茧层干量逐日增加，在E0迎来峰值，5 d的差值为1.68 g，湖州峰值在D1（160 h），其最高差值达3.71 g，茧衣率相差不大。虽然湖州庄口收茧时间较海宁晚8 h，两者存在一定差异，但从单个庄口的测定结果能明显看出，提前收茧会严重影响到茧层量及实际经济效益。随着上蔟时间的延长，茧层含水率受茧季、温湿度影响也在不断变化，海宁庄口晚秋茧普遍比湖州庄口春茧干燥，且湖州庄口因每日采茧，蚕座下方还堆积有较厚的桑叶，水分散失相对较慢，所以湖州庄口茧层含水率与海宁庄口差异较大，且在C1（136 h）时茧层含水率最高，达23.12%，随后又快速下降至正常水平。

2.3 未化蛹茧对蚕茧解舒及茧丝纤度的影响

解舒是衡量蚕茧经济效益的重要指标［13］，直接影响到原料茧的价值，关系到缫丝企业缫丝的成本及效益，测定结果如表2所示。解舒实验前对蚕茧进行的烘燥处理结果显示，在同等烘茧条件下，海宁庄口烘率相对较高，湖州庄口较低。因为蚕茧在干燥的过程中，蛹体失水率是影响烘率的主要指标，家蚕化蛹程度越低，含水率越高。同时在烘燥过程中也能发现部分好茧表面出现油斑，海宁庄口E0中油茧数量较多，其余试样亦有出现。可见，提前收茧所导致的毛脚、嫩蛹表皮受伤会直接影响蚕茧质量，蛹油的溢出污染茧层产生下茧。提前收取未化蛹茧对茧丝长度影响不大，在正常差值范围内，但对解舒率和解舒丝长造成了较大影响。海宁庄口的解舒指标在E0出现骤降，此时解舒率仅73.66%，解舒丝长为670.90 m。而湖州庄口则在A1（96 h）时出现较大差异，此时解舒率低至59.30%，解舒丝长仅为649.65 m，比最高值少了201.68 m，对照化蛹结果，A1时家蚕可能还未吐丝完毕，对茧丝量影响较大，若此时蚕农收茧，则会对缫丝企业产生较大损失。从出丝率指标看，两个庄口均日益增长，可见采茧越早，毛脚数越多，出丝率越低。海宁庄口相比湖州整体偏低的原因还包括集中采茧的动作中断了家蚕化蛹，使其二度活跃后在茧腔内爬动，对茧壳内壁的茧丝及茧丝之间的胶着状态造成了一定影响［14］。生丝纤度与后期的缫丝工艺有着密切关联，海宁庄口的纤度差异较小，仅在±0.05范围内波动。湖州庄口在A1日最粗达3.14 dtex，E1日最细为2.94 dtex，两者相差0.2 dtex。生丝纤度与蚕品种相关，与全茧量、茧层量也有一定相关性，湖州庄口采用春用多丝量蚕品种，茧丝纤度粗；而海宁庄口采用夏秋用蚕品种，茧丝纤度相对较细。

表2 各样茧解舒及纤度检验结果Table 2 Reelability and Fineness Test Results of Various Cocoons

3 结论

未化蛹茧会对茧质性能造成不良影响。提前收取未化蛹茧会导致后期的蛹体病死率较高，直接影响到上车茧数量，同时未化蛹茧的茧层量普遍偏少，解舒率、解舒丝长、出丝率出现较大降幅，但生丝纤度暂无明显变化。为杜绝采收、售卖未化蛹茧地不良现象，各有关部门以及蚕茧收购单位一定要压紧压实责任，稳定市场秩序，做好蚕农知识普及与宣传教育。

未化蛹茧的茧质性能受庄口、茧季、品种等因素影响。不同样本之间未化蛹茧采茧适期及茧质性能不一，无固定衡量标准，本实验中海宁庄口采茧适期为上蔟后7 d（168 h），湖州庄口为上蔟后8 d（192 h）。为增加未化蛹茧的管控力度及精度，可于前期加强取样调研工作，对各地域未化蛹茧茧质的实际情况精准排摸，以制定完善的监管计划，严格把关收茧时间，切实提高收茧标准。

为减少损失，缫丝企业对于蚕农集中收取的未化蛹茧应尽早安排烘茧：因蚕农在集中收取未化蛹茧的过程中操作粗放，极易导致蛹体受伤及表皮破裂，若不及时进行烘燥处理，可能会在几日内死亡腐烂形成烂茧，亦或汁液溢出较多增加油茧数量，大大影响茧质。缫丝企业如若收到批量的未化蛹茧，应在其茧腔内环境恶化、解舒骤降前烘茧完毕，虽会略微影响其茧丝量，但能在一定程度上减少实际损失。