家蚕人工饲料原料质量控制与加工技术

家蚕人工饲料原料质量控制与加工技术
张亚平　娄齐年　李化秀　赵德安
山东省蚕业研究所　烟台　264002
家蚕是寡食性昆虫,食性专一,家蚕人工饲料的组成不仅要满足其营养需求,而且必须适合蚕的食性,并具有适当的物理性状及良好的防腐性。

家蚕的营养需求主要有蛋白质、碳水化合物、脂肪、无机物、水分、维生素等,根据家蚕营养需求和生理特点,人工饲料分为稚蚕用饲料、壮蚕用饲料和原蚕用饲料等,人工饲料有粉体饲料、湿体饲料、颗粒饲料等,目前以粉体饲料使用最广泛,山东省蚕业研究所已有成品家蚕稚、壮蚕低成本粉体人工饲料供应市场。

1　人工饲料原料的制备
1.1　桑叶粉末的制备
桑叶粉质量的好坏,是关系人工饲料质量的关键之一,桑叶粉末在人工饲料中除了给蚕提供蛋白质、维生素、无机物等营养成分外,更重要的是桑叶粉中还含有摄食促进物质,对人工饲料营养成分的平衡、物理性状的改善、未知营养的补充等具有不可替代的重要作用。

人工饲料用桑叶粉的质量要求较高,我们一般采用春叶,在5龄上蔟后全条收获(如春叶不足,可利用晚秋剪梢叶)。

对叶质的要求是无农药和工业污染、肥培管理好的桑园。

桑叶的干燥方法,根据我省气候特点及我们的实际经验采用日晒干燥法成本低廉,桑叶质量稳定。

晒桑叶的场地必须是水泥地,晾晒桑叶前,地面应用水冲洗干净,选连晴天气晾晒。

桑叶如果沾有较多泥土,应用水洗后再晾晒。

晾晒过程要注意勤翻动桑叶,不要堆积过厚,发现有黄叶、发黑的桑叶、树叶及杂物,要随时拣出来。

晒干的桑叶,要及时从枝条上打落下来,剩余的叶柄等另行晾晒。

干燥的桑叶必须尽快粉碎,在粉碎前要再次选拣,拣去除桑叶及叶柄外的一切杂物(所含少量桑椹如已同时晒干,不必拣出,可混同在桑叶里粉碎)。

干燥桑叶的保管可采用经2m m孔径筛网的粉碎机粗粉碎后装塑料袋内封严。

粗粉碎的好处是能大大减少桑叶贮放空间,又不致因粉碎过细而容易氧化变质。

为保证叶质不变,应该存贮在5℃左右、干燥、黑暗的仓库内。

为防止桑叶粉发霉,贮藏前必须测定水份含量要<10%,如含水过高,应复晒一次。

桑叶入库前先抽样做养蚕试验,无异常后才能入库,还必须注明桑叶来源、桑叶品种等。

桑叶粉在配制人工饲料前进行第二次粉碎,细度为40～80目为宜,其中小蚕用饲料宜偏细,壮蚕用饲料可偏粗。

粉碎后的桑叶粉呈新鲜绿色,有桑叶清香味。

在人工饲料配制时,一般掌握稚蚕饲料要用质量最好的桑叶粉,壮蚕可搭配使用部分质量稍次的。

1.2　脱脂大豆粉
大豆经压片、溶剂浸提制油后之残渣,称为大豆粕,人工饲料所用脱脂大豆粉是利用上述大豆粕粉碎而成,脱脂大豆粉氨基酸组成与桑叶比较接近,营养丰富,价格又十分低廉,国内外均在人工
收稿日期:2001-20-08
项目来源:农业部“948”项目(981052),国家茧丝办项目,山东省科技厅项目。

第一作者简介:张亚平,男,52岁,大学,研究员,主任,从事家蚕营养生理和人工饲料研究。

饲料中将脱脂大豆粕粉作为主要蛋白源。

大豆粕的质量因原料及各制油厂家加工工艺和设备的不同,所生产的大豆粕质量会有一定差异。

大豆粕的颜色淡黄色至淡褐色,颜色过深或过浅表明在制油加工中加温过度或不足,整批物料应颜色一致,不可含过多杂质。

大豆粕中蛋白质品质主要取决于生产过程中加热程度是否适当,加热不足不能破坏其生长抑制因子,加热过度,则导致赖氨酸、胱氨酸、蛋氨酸及其他氨基酸变性而降低使用价值。

豆粕中含有家蚕摄食阻碍物质,可用90%乙醇或甲醇浸渍24h作洗脱处理,但采用这种方法成本很高,在批量生产中不宜采用。

设备条件先进的大豆油生产厂家,出油率高,可以减轻因脱脂大豆粕中摄食阻碍物质对家蚕的影响,所购大豆粕无需任何处理即可使用。

从市场购进的大豆粕,使用前必须进行养蚕试验,从中筛选最佳豆粕,供长期定点使用。

大豆粕的保存较为简单,一般存放在干燥的库房内即可,在使用前1～2周粉碎至60目以上,存放在塑料袋内待用。

高温多雨季节,大豆粕易受潮发霉,在此季节不宜过多存放,已受潮的大豆粕可择晴天晾晒,如已发霉则不宜再作人工饲料原料。

1.3　桑绿枝粉的制备
桑绿枝粉(新梢粉)是山东省蚕业研究所近3～4年经大量试验,在稚、壮蚕人工饲料中成功添加。

桑绿枝粉不仅含有丰富的粗纤维(粗纤维中纤维素、半纤维素、木质素等的含量还有待进一步测定)、蛋白质等多种营养成份,可显著提高蚕儿疏毛率和饲育成绩,为降低饲料成本,充分利用蚕业资源,开创了一条新路。

桑绿枝粉来源主要是春季5龄蚕期,将除沙后丢弃的绿枝除去蚕沙,用水洗净后晒干,在绿枝上的叶柄、残留叶片等一般弃之不用。

另一种是晒制人工饲料用桑叶时所带的绿枝,其叶柄也是人工饲料的很好原料,应全部收集。

利用蚕沙中绿枝必须选择无蚕病发生的,否则易造成污染。

绿枝粉的晒干过程较长,一般需1周时间,充分干燥好的绿枝为便于存放,先用2m m孔径锤片式粉碎机进行粗粉碎,绿枝中已木质化部分,不能粉碎,成为较粗的木渣,予以丢弃,粗粉碎的绿枝粉获得率为60%～70%左右。

粗粉碎后,用塑料袋封装好,可贮放在阴凉、干燥、黑暗的库房中,有条件的可与桑叶粉同一条件贮放。

桑绿枝粉在使用前必须进行第二次粉碎,在此粉碎中,绝大部分残留的已木质化绿枝,仍不能通过粉碎机筛网,第二次粉碎的获得率在50%左右(细度在40～60目左右),残余木渣丢弃。

据有关报道,日本曾试用冬桑条及春季发芽前桑条,经加工粉碎后,试替代纤维素粉末在人工饲料中添加。

但据我们试验,可能限于加工条件,利用现有设备,将桑条粉碎至目前的细度是极为困难的,粉碎较粗的桑条粉,在人工饲料中添加后再养蚕效果欠佳,其所含的营养成份也远不如桑绿枝粉。

1.4　豆腐渣
豆腐渣是大豆加工豆制品等后的残渣,来源广泛,价格便宜,一般作为畜用饲料,在稚、壮蚕人工饲料中添加一定比例的豆腐渣,饲料保湿时间长,稚、壮蚕对其摄食良好,是日本SS—2515低成本人工饲料配方中主原料之一,可用于生产具有特异品质的高档生丝。

据我们实验,豆腐渣在饲料中添加后,饲料松散易碎,无法采用条育,只能将饲料弄成小块或采用平板状饲育法。

新鲜豆腐渣水分含量高达80%左右,配制人工饲料时,一般采用经烘干粉碎后的豆腐渣粉末,由于批量烘干豆腐渣需一定烘干设备,耗电和投入较多,使本来很廉价的原料增加了许多生产成本,失去了利用价值。

我们试验采用新鲜豆腐渣,按干量的比例在制作人工饲料时直接加入,经充分混合、装袋蒸煮灭菌后喂蚕,获良好的成绩。

稚蚕添加新鲜豆腐渣的适宜比例(折合为干量)为15%左右,壮蚕为10%～20%。

缺点是由于新鲜豆腐渣粗,添加量如超过20%,饲料变的特别松散,蚕儿有拒食现象。

1.5　玉米粉
玉米价格便宜,是畜禽饲料中适用性广的能量饲料,其主要特性可归纳为:脂肪含量较高、淀粉消化率高、热能高。

但普通玉米品种蛋白质含量较低,其氨基酸组成很不平衡,作为家蚕人工饲料原料来说,玉米并非优良蛋白源,应与脱脂大豆粉等搭配使用,使营养成分得到互补。

玉米粉中所含的淀粉较多,在饲料中能起到一定的成型作用。

玉米粉中不含有家蚕摄食阻碍物质,在饲料中适量添加玉米粉,可减少脱脂大豆粉的用量,对降低饲料成本,提高养蚕成绩有一定的效果。

据我们试验,玉米粉的添加比例稚蚕为10%,壮蚕为20%左右为宜。

1.6　其他蛋白原料
据有关资料报道,脱毒棉籽蛋白、石油酵母、小球藻、菜籽饼粕、屠宰血粉、米粉等也可在人工饲料中适量添加,对上述原料我们尚未做过试验。

我们采用天津产饲料级脱毒蓖麻籽粕粉(粗蛋白含
量>40%),试验作为人工饲料部分蛋白源,在稚、壮蚕人工饲料中少量添加后,蚕儿有拒食现象,饲育成绩并不理想。

因此,除广食性蚕品种用人工饲料外,我们认为:目前上述原料非人工饲料主流原料。

使用前应充分考虑上述原料的来源、价格及对蚕的适口性、饲育成绩等方面的综合因素。

1.7　纤维素
纤维素粉末是人工饲料中一个重要成分,除桑叶和豆粕中含有一定量粗纤维外,日本在大部分稚蚕人工饲料配方中,添加了10%～15%纤维素粉末,在稚蚕饲料中添加纤维素粉末,能促进家蚕摄食和消化吸收,显著提高饲育成绩。

家蚕的消化系统中缺少纤维素酶,对饲料中纤维素不能分解和消化吸收。

纤维素的主要作用是,使人工饲料有一定物理性状,有利家蚕摄食并促进消化管中内容物的移动及消化液对食物的浸透。

国内市售精制纤维素粉末为进口试剂级产品,价格昂贵,大规模生产中无法添加。

据报道有小区试验采用过纸浆,代替纤维素粉末,但大批量生产人工饲料时,纸浆质量和来源如何保证,还有待探讨,桑绿枝粉粗纤维含量在29%左右,替代效果较理想。

1.8　成型剂
为使饲料中含有的水分和保持一定的物理性状,便于饲喂和家蚕摄食,必须在饲料中添加成型剂,人工饲料中最常用的成型剂有琼脂粉、卡拉胶及淀粉等。

琼脂成型性好,饲料含水率可达75%左右,与桑叶接近,适合大批量人工饲料工厂化共育时采用机械切条饲蚕,给饵劳动工效很高,养蚕成绩好,但价格昂贵。

添加琼脂后,饲料成本将上升一倍多。

卡拉胶价格比琼脂略便宜,饲料成型性好,但卡拉胶的饲料存在冷凝太快、易碎的缺点。

生产低成本人工饲料,不采用琼脂和卡拉胶,主要采用玉米淀粉和薯类淀粉作成型剂,特别是玉米淀粉是工业化大批量生产的产品,质量稳定,价格便宜,但成型效果较差、饲料粘度大、饲料加水的宽容度小、饲料含水率只能在63%左右,如在饲料制作中加水量稍多,对蚁蚕危害最大,必须严格掌握适宜的加水比例。

用淀粉做成型剂的饲料,在给饵时无法采用机械方式切条,均采用手工摆放,是人工饲料养蚕中耗费劳力最多的工作,必须研制适合上述人工饲料的给饵机械,才能大幅度提高劳动生产率和扩大养蚕的规模。

另外,淀粉是由许多单糖分子缩合而成的较复杂多糖,和桑叶、脱脂大豆粉等所提供的碳水化合物,是蚕能源的主要来源。

1.9　人工饲料其他原料
1.9.1　防腐剂:引起人工饲料腐败的主要细菌、酵母和霉菌等,家蚕人工饲料虽然经过高温灭菌,在饲育过程中还会受到污染,因此,在人工饲料中必须添加一定剂量的防腐剂,抑制霉菌等的生长。

防腐剂主要采用市售食品级山梨酸或山梨酸钾、丙酸钙、苯甲酸钠等,由于山梨酸、丙酸等防腐剂PH值在4.5～5左右时防腐效果最好,困此,饲料中必须添加柠檬酸来调节PH值。

为提高防腐效果,采用两种防腐剂同时添加,可起到增效作用。

饲料上滴有水滴、汗珠或饲育盒带水等,由于水分的稀释作用,防腐剂就会局部失效,饲料会长出霉点并逐渐扩散。

在高温多雨季节,蚕座如湿度太大,饲料很容易发霉变质,造成养蚕失败。

因此,在饲育中必须注意防止上述情况的发生。

1.9.2　柠檬酸是一种有机酸,在食品中广泛用作酸味剂和螯合剂,在浓度为0.1%～3%时,可作为抗氧化剂或作为其他抗氧剂的增效剂,在人工饲料中一般添加
2.5%左右,柠檬酸质量比较稳定,可采用市售食品级产品。

1.9.3　抗生素:人工饲料中使用的抗生素主要用氯霉素,氯霉素抑菌谱广,作用稳定,并有一定成长促进效果,但长期使用一种抗生素,易使细菌产生抗药性,可更换其他抗生素。

1.9.4　维生素:维生素有脂溶性和水溶性两大类,人工饲料中添加的大都为水溶性维生素,水溶性维生素包括维生素C和B族维生素。

蚕对有些维生素的需求量虽然很微小,但在蚕的营养生理中极为重要,能保证体内代谢的正常运行,在能量转变及生理功能的维持上都是不可缺少的,某些维生素还具有促进家蚕摄食和抗氧化作用。

我们曾做过试验,在饲料中不添加维生素C,无论稚、壮蚕都不能正常生长发育。

人工饲料4～5龄一回育时,会发生大量半化蛹蚕,在饲料中添加少量维生素E(0.005%)或加大维生素C(
2.5%)的添加量,就能极显著防止半化蛹蚕的发生(蚕业科学, 1996,第2期)。

人工饲料中添加量较多的是维生素C,占1%左右,B族维生素添加量较少,主要有维生素B1(硫胺素)、维生素B2(核黄素)、维生素B6(吡哆醇)、维生素B11(叶酸)、维生素PP (包括尼克酸和烟酰胺)、维生素B3(泛酸)、氯化胆碱(维生素B4)、肌醇等。

维生素类是低分子有机化合物,稳定性差,影响维生素稳定性的主要因素有温度、湿度、光线、某些矿物元素、抗维生素
因子、载体特性、加工工艺及配伍禁忌等,因此,维生素类配比和添加工艺是人工饲料制造过程中的重要环节。

如氯化胆碱具强碱作用,与维生素C 接触后,能很快使维生素C失效,尽量避免同时加入。

另外,许多矿物质盐类会促进维生素起分解作用,如铜、锌、锰、碘等不宜与维生素添加剂预混在一起,否则使维生素添加剂的效价降低。

维生素添加剂在低温、干燥及黑暗条件下可延长保存期限。

维生素C、肌醇、氯化胆碱可用食品和化工级产品,其他维生素因用量甚微,在生产批量不大时,可使用化学试剂级产品。

1.9.5　桑叶中含有许多种类无机物,这些无机物含量较多的有K2O、Na2O、CaO、M gO、P2O5、SiO2、SO3等等,这些成份因不同桑树品种、肥培条件、季节及不同叶位等,存在较大差异。

人工饲料中添加无机盐,对改善人工饲料组成,满足蚕儿营养需求,提高养蚕成绩有明显效果。

无机盐主要由KH2PO4、M gSO4、CaCO3、FeSO4和M nSO4等按不同比例配制而成,无机盐在饲料中的添加比例在3%左右。

上述原料,可采用医药级和化工级,如采用化工级,使用前必须经过小区养蚕试验。

经我们试验,在优质桑叶粉比例较高和同时含有桑绿枝粉的稚、壮人工饲料配方中,无机盐添加效果不明显,我们认为现有饲料组成中,已能完全满足蚕儿生长发育所需的无机物,省却无机盐也同时降低了饲料成本。

1.9.6　蔗糖对促进蚕摄食有一定作用,人工饲料中常添加5%左右,据我们试验,在我所现配方中蔗糖的添加与否,对养蚕成绩没有影响。

1.9.7　脂质原料最常用的有精制大豆油,甾醇类一般用 —谷甾醇或植物甾醇,由于蚕自身不能合成甾醇,需从饲料中获取,国内售甾醇类价格较贵,在我所研制稚、壮蚕低成本人工饲料中,由于含有较多桑叶粉,据我们反复试验,添加或不添加脂质原料和甾醇,对养蚕成绩没有明显影响(人工饲料原料成份见附表)。

我们在研究家蚕稚、壮蚕低成本人工饲料过程中发现,即使同一个饲料配方,其中只要有一、两种原料不合要求,就会影响该批次饲料的饲育成绩,特别是稚蚕1～2龄期,很值得注意。

2　人工饲料加工工艺流程与贮存
批量生产人工饲料,除采用适宜粉碎机外
人工饲料主要原料营养成分
营养成分　种类豆腐渣
春绿
枝粉
春桑
叶粉
玉米粉
脱脂
大豆粉
主
要
成
分
(%)
粗蛋白23.1011.8921.759.6048.60
粗脂肪11.40 1.96 3.68 3.600.71
粗纤维12.5029.208.55 1.30 4.22
总　糖 1.368.0010.76 2.0010.24
主
要
氨
基
酸
g\
10
0g
天冬氨酸 2.40 1.44 1.970.57 5.45
苏氨酸 1.010.320.740.31 1.81
丝氨酸 1.150.380.780.37 2.35
谷氨酸 3.550.95 2.61 1.639.68
甘氨酸 1.110.39 1.000.32 2.11
丙氨酸 1.050.40 1.040.70 2.14
胱氨酸0.390.200.230.360.46
缬氨酸 1.260.47 1.110.53 2.23
蛋氨酸0.400.260.400.160.85
异亮氨酸 1.020.410.870.28 2.21
亮氨酸 1.860.62 1.640.95 3.83
酪氨酸0.660.350.460.250.99
苯丙氨酸 1.160.540.980.37 2.30
赖氨酸 1.460.48 1.180.27 2.87
组氨酸0.700.220.420.24 1.30
精氨酸 1.420.210.860.41 3.45
脯氨酸 1.180.26 1.140.61 2.42
注:除豆腐渣、玉米粉外,桑枝粉、桑叶粉等数据由山东省农业科学院中心实验室检测。

(需具备粗、细两种不同型号粉碎机),还应配备立式或卧式饲料混合机。

配料时,按配方将定量的桑叶粉、脱脂大豆粉、绿枝粉、淀粉等可先投入饲料混合机内混合3～5m in,分别加入经预混的维生素、无机盐、防腐剂等其他微量成分,再混合3～10m in即可出料装塑料袋。

我们采用的高纯度结晶氯化胆碱,由于氯化胆碱吸湿性强,应先与少量桑叶粉等一同混合,反复搅匀后再加入饲料中混合,柠檬酸因其颗粒较粗,应粉碎过40目后,再加入饲料混合。

在实际操作中,因氯化胆碱预混较难,柠檬酸在粉碎时又极易粘结,我们按每10kg人工饲料,将上述两种成分,单独定量包装,在粉状人工饲料入水前,充分溶解在定量的水中,再将水倒入粉状人工饲料中混匀即可。

经配制好的粉状人工饲料,一定要避光保存,在低温下可贮藏6个月左右。

粉状人工饲料的包装如采用铝箔复合材料或塑料薄膜加牛皮纸层包装,则效果更好。

人工饲料配制后还要进行加水量试验和质量检验,人工饲料的质量检验,以生物学方法最为快捷有效,每配制一个批量人工饲料,均要留样。

养蚕试验应采用固定的蚕品种,调查收蚁24h疏毛率情况,即可大体确认本批次产品质量。