Исследование первичной обработки коконов тутового шелкопряда

Тутовый шелкопряд (лат. Bombyx mori), или шелковичный червь – гусеница и бабочка. Тутовый шелкопряд – это единственное полностью одомаш­ненное насекомое, не встречающееся в природе в диком состоянии. Самки его даже «разучились» летать. Взрослое насекомое – толстая бабочка с беловатыми крыльями размахом до 6 см. Гусеницы этого шелкопряда едят только листья шелковицы, или тутового дерева. Гусеницы шелкопряда завивают коконы, оболочки которых состоят из непрерывной шёлковой нити длиной 300-900 м и до 1500 м в самых крупных коконах.

Производство кокона является наиболее развитым из шелкопряда Bombyx mori – типичного насекомого. Шелковицы размножают в больших количествах для производства шелка. Имеются более 1000 штаммов, включая разные географические и мутантные штаммы. Среди них много цветных мутантов, включая белый, желтый, золотисто-желтый, оранжевый, розоватый, и зеленый [1].

Большая часть воды содержится в кукольном теле (75-79%), в то время как свежая оболочка кокона содержит (11-12%). По этой причине вентиляторы должны быть рассчитаны на обеспечение воздуха скоростью 1,0 м/с, воздух, нагретый до 102 ±2 °С, является достаточным для быстрой сушки. Темпе­ратура воздуха выше 115 ±5°С может повредить содержание серицина. Так, что в процессе наматы­вания, эффективность торцевых концов и снижение способности барабанов приводит к уменьшению доли сырого шелка в коконе.

В работе P.Wu и др. [2] показано, что основной целью сушки коконов шелкопрядов является уничтожение куколок и снижение потенциально опасного содержания влаги, что позволяет хранить коконы до года в надлежащих условиях. Поэтому коконы тутового шелкопряда должны быть высушены сразу же после сбора урожая из-за возможности появления мотыльков из куколок, которые они содержат, и могут испортить структуру кокона изнутри, что приводит к порче сырья. Правильная сушка позволяет выдерживать коконы длительного в течение хранения (6-12 месяцев) без роста плесени. Целый высушенный кокон имеет содержание влаги около (8-12%) и (6-8%) в оболочке кокона, в то время как тело высушенных куколок содержит около (7-13%). Е.К.Nguku и др. [3] показали, что сушка на солнце по-прежнему является наиболее распространенным методом для сохра­нения коконов. Из-за отсутствия достаточных методов хранения для распространения урожая коконов, которые должны быть высушены тонкими слоями на проложенных основаниях или матах, где они подвергаются воздействию солнечных лучей и ветра в течение 3-5 дней.

Значительные потери могут произойти при естественной сушке на солнце из-за различных факторов, таких как грызуны, насекомые, дождь и микроорганизмы. Этот метод отрицательно влияет на слои серицина в этих коконах что, снижает качественные характеристики за счет воздействия на коконы ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами, что, в свою очередь, увеличивает общую потерю коконов. В работах Nguku также было указано, что шелковая нить теряет около 50% от ее прочности при воздействии ультрафиолетовых лучей в течение 6 часов. L.Yong-woo [4] добавил, что в случае искусственной сушки начальная температура оказывает наибольшее влияние на оболочку кокона, и когда температура превышает максимальные пределы, серицин резко дегенерируется, что приво­дит к уменьшению процента сырого шелка. Если начальная температура для сушки кокона слишком сильно опускается, то это способствует ухудшению чистоты результата, т.е. качества сырого шелка.

S.Morohoshi [5] указал, что коконы должны быть высушены после сбора урожая и до хранения или маркетинга. Сушка помогает снизить уровень воды и предотвращает появление распада структуры нити обеспечивая длительное, хранение, и помогает убивать куколки внутри коконов. E.K.Nguku и др. [3] изучали эффекты трех процессов морки коконов на качество и качество сырого шелка тутового шелко­пряда Bombyx mori. Данный процесс умиротворила куколок, но показала низкую производительность наматывания и качество сырого шелка по сравнению с горячим давлением воды и сушке в печи.

В лаборатории Ташкентского государственного технического университета разработан механизм генерации низкочастотных колебаний за счет электромеханического привода к поддонам [6-7]. Данном установки была подвергнута натурному испытанию по морке и сушке коконов тутового шелкопряда. Результаты полученных данных морки и сушки коконов тутового шелкопряда приведены в таблицах 1-2.

Таблица 1.

Результаты экспериментов сушки и морки коконов тутового шелкопряда инфракрасными лучами, влияниями вибрации и эластическими волнами (расстояние между трубкой, распределяющей ИК-лучи, и сырьём 10 см)

Таблица 2.

Результаты экспериментов сушки и морки коконов тутового шелкопряда инфракрасными лучами, влияниями вибрации и эластическими волнами (растояние между трубкой распределяющей ИК-лучи и сырьём 10 см)

На основе полученных результатов можно констатировать, что дальнейшее совершенствование установки, разработанной авторами и ускорение процесса морки и сушки при использовании инфраркасного нагрева с температуре 65°С и с комбинациями вибрации 1 м/с² в течение 2 минут создает возможность для хорошего сохранения естественных физико-механических и техноло­гических показателей коконной оболочки.