Исследование первичной обработки коконов тутового шелкопряда

Research primary processing cocoons silkworm
Цитировать:
Сафаров Ж.Э., Дадаев Г.Т., Эркинов Д.Д. Исследование первичной обработки коконов тутового шелкопряда // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2018. № 9 (54). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/6331 (дата обращения: 23.10.2020).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены результаты исследования первичной обработки коконов тутового шелкопряда. 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. В лаборатории Ташкентского государственного технического университета разработан механизм генерации низкочастотных колебаний за счет электромеханического привода к поддонам. Данная установка была подвергнута натурному испытанию по морке и сушке коконов тутового шелкопряда. 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.

ABSTRACT

The article deals with the results of the study of the primary processing of silkworm cocoons. The production of the cocoon is the most developed of the silkworm Bombyx mori - a typical insect. Mulberry is multiplied in large quantities for the production of silk. There are more than 1000 strains including different geographical and mutant strains. Among them, many color mutants, including white, yellow, golden yellow, orange, pinkish, and green.

The laboratory of the Tashkent State Technical University has developed a mechanism for generating low-frequency oscillations due to the electromechanical drive to the pallets. This installation was subjected to a full-scale test for the carrot and drying cocoons of the silkworm. Based on the obtained results, it can be stated that further improvement of the installation developed by the authors and acceleration of the process of carrots and drying with the use of infrared heating at a temperature of 65 ° C and with combinations of vibration of 1 m/s2 for 2 minutes creates the possibility for good preservation of natural physico-mechanical and technological indicators of the cocoon shell.

 

Ключевые слова: вибрации, упругие волны, акустика, температура, кокон, инфракрасные лучи, сушка.

Keywords: vibration, elastic waves, acoustics, temperature, cocoon, infrared rays, drying.

 

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)

Номера экспериментов

Исходный вес коконов, г

Вес после обработки с ИК лучами, г

Вес после обработки с ИК лучами и влиянием вибрации, г

Вес после обработки с ИК лучами и влиянием эластических волн, г

Вес после обработки с ИК лучами через 10 дней, г

Вес после обработки с ИК лучами и влиянием вибрации через 10 дней, г

Вес после обработки с ИК лучами и влиянием эластических волн через 10 дней, г

Температура переработки, 0С

Время переработки, мин

1

112,5

95,6

90,9

93,9

81,0

75,4

78,8

65-70

50

2

110,9

96,5

88,7

94,6

79,8

73,2

77,6

65-70

50

3

117,2

98,4

93,8

99,8

82,0

76,2

79,7

65-70

50

4

115,6

97,1

94,8

95,9

79,8

75,1

76,3

65-70

50

5

110,4

100,5

92,7

96,8

82,8

72,9

79,5

65-70

50

 

113,3

97,6

92,2

96,2

81,1

74,6

78,4

65-70

50

 

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)

Номера экспериментов

Исходный вес коконов, г

Вес после обработки с ИК лучами, г

Вес после обработки с ИК лучами и влиянием вибрации, г

Вес после обработки с ИК лучами и влиянием эластических волн, г

 Вес после обработки с ИК лучами через 10 дней, г

Вес после обработки с ИК лучами и влиянием вибрации через 10 дней, г

Вес после обработки с ИК лучами и влиянием эластических волн через 10 дней, г

Температура переработки, 0С

Время переработки, мин

1

112,2

89,8

86,4

92,0

80,8

76,2

78,5

65-70

70

2

118,7

104,5

97,3

100,9

79,5

75,9

77,2

65-70

70

3

105,4

99,1

93,8

97,0

81,2

74,7

79,1

65-70

70

4

115,6

98,3

94,8

97,1

79,2

73,1

76,3

65-70

70

5

107,3

94,4

88,0

93,4

82,6

72,4

79,4

65-70

70

 

111,8

97,2

92,1

96,1

80,7

74,5

78,1

65-70

70

 

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.

 

Список литературы:
1. Hendaw Y.T. Stifling Cocoons Silkworms Using Butane Gas Mechanical Dryer. J.Soil Sci. and Agric. Eng., Mansoura Univ., Vol. 8(4):149 - 156, 2017
2. Wu P., Da-Chuang С., Zou-Pu С., Ping-Zhang L., He T. Silkworm rearing Publisher, FAO Agric Services. № (73/2) Rome. 1992. Pp. 69-70.
3. Nguku E.K., Raina S.K., Mburugu K.G., Mugenda O.M. Evaluation of Different Cocoon Stifling Methods on Raw Silk Quality. Published in the African Journal of Applied Human Sciences. Vol.1, Number 1. 2009. pp 4-8.
4. Yong-woo L. Silk reeling and testing manual. Publishers, FAO Agric Services. №. (136) Rome. 1999. Pp. 5-35.
5. Morohoshi S. Development physiology of silkworms. Sciences Publishers, Inc. Enfield (NH), USA, 2001.
6. Сафаров Ж.Э., Султанова Ш.А., Дадаев Г.Т. Изучение переработки куколки коконов тутового шелкопряда. Международная научно-практическая конференция “Моделирование и анализ сложных технических и технологических систем”. г.Стерлитамак, РФ. 2018 г. С. 104-105.
7. Юлибаев М.Х., Султанова Ш.А. Разработка установки для «морки» и сушки коконов тутового шелкопряда. Сборник докладов Республиканской научной-технической конференции “Роль интеллектульной молодежи в развитии науки и техники”. Ташкент, 2018. С.144-146.

 

Информация об авторах

д-р техн. наук, Ташкентский государственный технический университет 100095, Узбекистан, г.Ташкент, улица Университетская, 2

Doct. tech. science, Tashkent state technical university 100095, Republic of Uzbekistan, Tashkent, University st., 2

соискатель, Ташкентский государственный технический университет 100095, Узбекистан, г. Ташкент, улица Университетская, 2

researcher, Tashkent state technical university 100095, Republic of Uzbekistan, Tashkent, University st., 2.

студент, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент

student, Tashkent state technical university, Uzbekistan, Tashkent

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top