吴静颜，兰艳妮，吴雅静，李枫烨，黄扬玉，谭福洋，黄胜，浦月霞*

（1.广西壮族自治区蚕业技术推广站，南宁市530007；2.广西壮族自治区蚕业科学研究院，南宁市530007）

微粒子病是蚕种繁育唯一法定的检疫对象，对桑叶进行全程消毒是防控微粒子病行之有效的措施之一［1-3］。微孢子虫通过野外昆虫的尸体或排泄物携带附着在桑叶上，家蚕食下被污染的桑叶而导致微粒子病发生。桑叶消毒可以从饲料源头阻断食下传染途径，阻断微粒子病的发生。广西壮族自治区蚕业技术推广站（以下简称广西蚕业站）于2008年开发首套桑叶全程消洗机自动化系统应用于原种生产中进行桑叶消毒［4］，目前已开发应用第三代机械自动化桑叶全程消洗设备［5］。经过多年的生产实践证明，桑叶消毒对原种微粒子病防控效果良好。2018年，广西蚕业站全年繁育原种172 785张，因微粒子病而淘汰的原种只有8 398张，合格率达到95.14%［6］。

桑叶全程消毒清洗系统主要工艺路线：桑叶投放→选叶→第一道浸药消毒预处理（鼓泡）→第二道长时间浸药消毒（鼓泡）→出料→第一道清洗（冲浪、鼓泡、喷淋）→喷淋→第二道清洗（冲浪、鼓泡、喷淋）→去水→出料进缓冲台（图1）。晾干桑叶是桑叶消毒清洗后的一个重要环节。经过自动化桑叶全程消洗设备处理过的桑叶，由出叶口进入缓冲提升机并被送入离心脱水机，将桑叶平整放置好后进行高速离心，直至离心脱水机器排水口没有水流出即完成脱水流程［5］。但此时叶子表面仍比较湿，如直接喂蚕会造成蚕座环境湿度加大，影响蚕儿体质，且如果长期食用湿叶，大蚕易发生脓病及细菌病，继而上蔟后死笼率较高，影响蚕种质量［7］。另外，表面较湿的桑叶，在储存时会出现积温发热现象，即使储存在冷库，桑叶也会发热，破坏桑叶营养成分，影响桑叶品质。

图1 桑叶消毒清洗处理工艺流程

当前，消毒清洗后的桑叶晾干方式主要采用将桑叶平铺在晾叶室地面，由人工走动翻晾来完成，不仅劳动强度大，作业效率低，房屋占用面积大，而且人员来回走动及桑叶直接接触地面会增加桑叶受二次污染的风险。为了探索更省时、省力、干燥效果好，且洁净、无污染的晾叶方式，本研究设计了地面晾干桑叶和多层塑料架晾干桑叶的比较试验，通过调查桑叶去水率、晾叶需要的时间、占地面积和用工情况，比较几种不同的晾叶方式在实际生产中的应用效果，筛选出最佳的晾叶方式。

1 材料与方法

1.1 供试材料和设备

试验桑叶由广西蚕业站提供，品种为桂桑优12，种植于南宁市石埠奶场基地桑园内。试验设备有第三代桑叶消毒清洗生产线、离心机、工业风扇、抽湿机、空调、5层塑料架、干湿温度计、电子天平等。

1.2 试验时间和地点

试验时间为2021年4—5月，试验地点为广西蚕业技术推广站武鸣基地洗叶车间。

1.3 试验方法

通过使用抽湿机及空调将晾叶室环境控制在温度20～26 ℃，相对湿度60%～75%，在同一间晾叶室内设3 个不同的晾叶方式。处理①（地面晾叶+人工翻晾）的晾叶方法为：在晾叶室内长25 m、宽4 m 的地面上，将湿桑叶均匀摊开于风扇吹到的地方，有效晾叶面积为100 m2，桑叶平均厚度为1 kg/m2，晾叶过程中安排2 人不断走动翻晾叶子。处理②（5 层塑料架晾叶）的晾叶方法为：搭建长5 m、宽4 m、高1.5 m（共5层，每层间距为0.3 m）的塑料架，有效晾叶面积为100 m2，每层平铺塑料网固定在架子上用于放置桑叶。晾叶时，将湿桑叶置于每层塑料网上摊开，桑叶平均厚度为1 kg/m2。晾叶过程中利用塑料网的通透性挥发水分，不需要翻转叶子。处理③（地面晾叶+不翻转）的晾叶方法为：在晾叶室内长25 m、宽4 m的地面将桑叶摊开于风扇吹到的地方，平均晾叶厚度为1 kg/m2，晾叶过程中，没有翻转叶子。

1.4 调查项目

1.4.1 桑叶叶面去水率调查 在温度为20～26 ℃，相对湿度为60%～75%的条件下，称量从脱水机刚取出的湿叶子的质量，分别用试验设计的晾叶方式晾干至叶面适干，称量其在叶面干燥后的质量，每个处理各重复3次，计算除水量、去水率，调查对比桑叶的新鲜度。

1.4.2 晾叶所需时间、占地面积及用工调查 3 种晾叶方式均晾干桑叶100 kg，记录不同晾叶方式所需时间，占地面积、所用工人数及工作效率。

1.4.3 数据处理 用Excel 2016软件进行数据预处理及计算。

2 结果与分析

2.1 不同晾叶方式的去水率比较分析

对从脱水离心机中刚取出的湿叶子和根据试验设计的晾叶方式晾干至叶面适干的叶子分别称量质量并记录，计算除水量和去水率。从表1 可知，处理①的去水率为5.77%±0.07%；处理②的去水率为5.78%±0.10%；处理③的去水率为5.68%±0.05%。

表1 3种晾叶方式的去水率情况

对3种不同晾叶方式的去水率进行方差分析，结果见表2。从表2可以看出，各处理间无显著差异，3种晾叶方式最后晾出来的桑叶与从脱水机刚取出的湿叶对比，晾叶至叶面适干时，均保持相对完好，且新鲜度一致。

表2 3种晾叶方式的去水率方差分析

2.2 3 种晾叶方式对应所耗时间与空间、翻晾情况与用工比较分析

从脱水离心机取出桑叶后，用3种晾干方式晾干桑叶，每次铺晾100 kg桑叶，重复3次。3种处理分别晾干100 kg 桑叶平均所需时间和用工情况见表3。结果表明，处理①翻叶次数为12次/h，处理②和处理③无需翻叶。处理①在整个桑叶晾干过程中，需要工作人员不断走动和用木棍翻晾叶子，劳动强度最大，而处理②及③无需翻叶，工作量相对较少。

表3 3种晾叶方式对应翻叶情况、所耗时间与空间比较

2.2.1 3种晾叶方式对应所耗时间的比较 处理①的100 kg桑叶在晾至适干平均用时为0.75 h，处理②的100 kg桑叶在晾至适干平均用时为0.58 h，处理③的100 kg 桑叶在晾至适干平均用时为1.33 h。相比之下处理②最节省时间，效率最高，而处理③耗时最长，无法满足生产需要。试验通过使用7 台抽湿机（功率为0.7 kW）及13台空调（功率为3.5 kW）将晾叶室环境条件控制在温度20～26 ℃、相对湿度60%～75%的范围内，并在室内利用14台工业风扇（功率为0.2 kw）由侧面高处直吹桑叶。比较不同处理将100 kg桑叶晾至适干时所使用的晾叶设备的平均用电量，结果显示，处理①的100 kg 桑叶在晾至适干时的平均用电量为39.90 kW·h，处理②的100 kg桑叶在晾至适干时的平均用电量为30.86 kW·h，处理③的100 kg桑叶在晾至适干时平均用电量为70.76 kW·h，因此处理②最省电节能，处理③最耗电。

2.2.2 3种晾叶方式使用空间的比较 处理①和处理③的占地面积均为100 m2，处理②占地面积20 m2，仅为处理①和处理③的1/5，说明处理②的5 层塑料架晾叶可高效利用房屋面积，在同等面积下，晾叶量可增加4倍。

2.2.3 3种晾叶方式用工的比较 不同处理所需要的操作工人数不同，处理①通过2 人倒叶、翻晾和装叶完成晾叶，处理②通过1 人倒叶和装叶完成晾叶，处理③通过1 人倒叶和装叶完成晾叶，因此，处理②及③最节省人力。比较单位时间内每人的晾叶量，处理①的工作效率为每小时每人晾叶66.67 kg，处理②的工作效率为每小时每人晾叶172.41 kg，处理③的工作效率为每小时每人晾叶75.19 kg。通过对比可知，处理①工作效率最低，处理③工作效率次之，处理②工作效率最高。

3 小结与讨论

3.1 小结

通过比较3种不同桑叶晾干方式的去水率，发现不同处理对桑叶去水率的影响无显著差异，晾叶至叶面适干时，均保持相对完好，且新鲜度一致。比较3种不同桑叶晾干方式的占地面积和工效，发现处理①需要人工不断翻叶，劳动强度大，晾干100 kg桑叶需要0.75 h，用电39.90 kW·h，用工2 个，占地面积100 m2，工效为66.67 kg/h/人。处理③不需要人工翻叶，省力且劳动强度低，晾干100 kg 桑叶耗时长达1.33 h，用电70.76 kW·h，需要1 个人工，占地面积100 m2，工效为75.19 kg/h/人。处理②不需要人工翻叶，省力且劳动强度低，用时最少，晾干100 kg 桑叶需要0.58 h；最省电节能，用电量为30.86 kW·h；用工较少，只需1个人工完成晾叶；占地面积少，为20 m2，仅为处理①和处理③的1/5；工效最高，为172.41 kg/h/人。综上所述，处理②（5层塑料架晾叶方式）省时省力省电，工作强度低，占地面积小，能有效利用空间，工作效率是3 种处理中最高的，因此，选择使用5 层塑料架晾叶为最佳晾叶方式，既可以节省晾叶用工用时间和用电量，达到高效快速晾干桑叶的要求，又能充分利用有限空间。

3.2 讨论

桑叶叶面干燥是利用蒸发的方式将水分去除的一个过程［8］，即采用不断流动的空气作为干燥介质，空气的流动方向与湿叶的平铺方向呈45°斜角，风扇由侧面高处直吹桑叶且配合晾叶室内的空调与除湿机的使用，使得空气不断流动。穿过桑叶层的流动空气可带走水分。由于干燥物料（桑叶）前后的气体温差越小单位气体带走的水份越少，因此参与干燥的气体总量必须加大，也就是循环风机必须加大、风机动力消耗功率增大。晾叶室内干燥抽湿系统的去水能力取决于空气穿过物料（桑叶）前后的湿度差和穿过的风量，而由于干湿度差也可以反映温度差，在空气温度不变的情况下去水能力与风量成正比（该风量取决于循环风），即风量与去水量成正比，去水量自然与产量成正比［8］。晾叶室内干燥抽湿系统如何改进，实现桑叶表面水分快速干燥，使得人机关系更加和谐，这些都有待进一步探索。本次晾叶试验是在温度20～26 ℃、相对湿度60%～75%的温湿度条件下完成的，加大风量或降低湿度对晾干桑叶所需时间的影响方面仍有待进一步试验研究。

桑叶从进入消毒机后到进入离心机脱水的整个过程，广西蚕业站已经全部实现机械化、自动化操作，改进了旧工艺中劳动强度大的缺点，较好地提高了桑叶消毒的劳动效率，还解决了旧工艺中用工多等的问题［4］。晾干桑叶是桑叶消毒清洗后的一个重要环节，仍采用工人在地面晾叶的方式，既费工费时，工效又低。受多层塑料架晾叶能快速高效干燥桑叶的启发，有望研究设计一款多层自动晾叶机器，各层之间通过传输带进行传输，晾叶层用不锈钢网替代，每层均安装送风系统，同时在密闭空间配备大型的除湿干燥系统，以解决目前在实际生产中使用地面晾叶+人工翻晾方式进行晾叶而产生用工多、劳动强度大、占地面积多的问题，也可以避免桑叶放置于地面因工作人员来回走动所涉及的二次污染的问题，避免人为因素影响，保证桑叶最终的消毒效果。