蠶沙的綜合利用

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　　蠶沙的綜合利用

　　嚴(yán)桂芹

　　(揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 揚(yáng)州 225009)

　　摘要：我國(guó)蠶沙資源豐富，蠶沙可以直接使用或提取蠶沙中的有用物質(zhì)及制成葉綠素衍生物等，蠶沙資源的利用將有非常廣闊的前景。但蠶沙資源比較分散，如何將其集中并且加以利用是一個(gè)很重要的問(wèn)題，本文就其綜合利用方面提出了展望和設(shè)想并作了一定的闡述。
　　關(guān)鍵詞：蠶沙利用現(xiàn)狀 綜合利用
　　1.蠶沙的利用價(jià)值
　　1.1蠶沙的簡(jiǎn)介
　　蠶沙是家蠶蛾幼蟲(chóng)的干燥糞便，6～8月收集，以二眠到三眠時(shí)的糞便為主，收集后曬干，簸凈泥土，除去輕粒及桑葉的碎屑。蠶沙又名原蠶沙、原蠶屎、晚蠶沙、馬鳴肝、晚蠶矢、二蠶沙，呈短圓柱形，長(zhǎng)2～5毫米，直徑1.5～3毫米。表面灰黑色，粗糙，有6條明顯的縱棱及3～4條橫向的淺紋。兩端略平坦，呈六棱形。質(zhì)堅(jiān)而脆，遇潮濕后易散碎，微有青草氣。
　　1.2蠶沙的營(yíng)養(yǎng)成分
　　蠶是以桑葉為生，而蠶在二眠到三眠時(shí)生長(zhǎng)速度最快，采食量也大，排空速度也快，桑葉中許多的營(yíng)養(yǎng)成分沒(méi)被蠶體完全吸收就已經(jīng)排泄出來(lái)，所以蠶沙的營(yíng)養(yǎng)成分比較豐富。據(jù)測(cè)定：風(fēng)干蠶沙中含粗蛋白15.4%，粗脂肪2.6%，無(wú)氮浸出物36.2%，粗纖維19.6%，鈣0.58%，磷0.82%，還含銅、鐵、鋅等微量元素，并含少量生物堿、類腎上腺皮質(zhì)激素、VA、VB、VC、VD、VE、煙酸及吲哚乙酸、三十烷醇等植物生長(zhǎng)激素。從某種意義上講，蠶沙營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較苜蓿(干粉)、米糠、麥麩為高[1]。
　　蠶沙(干物質(zhì))中部分營(yíng)養(yǎng)成分與青草粉、麩皮、米糠等的比較如下表：
　　表1 蠶沙、青草粉、麩皮、米糠部分營(yíng)養(yǎng)成分的比較

種類	水分（%）	粗蛋白（%）	粗脂肪（%）	粗纖維（%）	可溶無(wú)氮物（%）
蠶沙	12.2	15.4	2.6	19.6	36.2
青草粉	8.5	5.7	1.5	31.5	38.8
麩皮	11.2	18.3	3.4	9.9	51.0
米糠	9.3	13.2	16.1	8.1	3.3

　　從表中我們可以看到，蠶沙的營(yíng)養(yǎng)成分是比較高的，其利用價(jià)值還是非常好的。
　　蠶沙中還含有許多有用物質(zhì)，蠶沙中有用物質(zhì)含量如表2所示。
　　表2 蠶沙中有用物質(zhì)的含量

葉綠素	0.8～1.0%(干蠶沙)
類胡蘿卜素	0.2%
甾醇（三十烷醇、植物醇）	0.2%
果膠	15-20%

　　1.3蠶沙資源豐富
　　我國(guó)是養(yǎng)蠶大國(guó)，有著悠久的養(yǎng)蠶歷史。養(yǎng)蠶區(qū)主要分布在浙江、江蘇、安徽、山東、河南、湖北、湖南、廣東、四川、云南、遼寧、甘肅等地。資料顯示：我國(guó)目前種桑養(yǎng)蠶分布在26個(gè)省區(qū)市的1000多個(gè)縣，桑、柞園面積2000多萬(wàn)畝(其中桑園面積近1200萬(wàn)畝=80萬(wàn)hm2)，養(yǎng)蠶農(nóng)戶近2000萬(wàn)戶。每公頃桑園產(chǎn)桑葉30000kg，用這些桑葉飼養(yǎng)桑蠶,獲得干蠶沙(蠶糞)2250kg，全國(guó)桑園面積按75萬(wàn)hm2計(jì)算，每年全國(guó)可有桑蠶的干蠶沙168750萬(wàn)kg，即168.75萬(wàn)t[2]。這是一個(gè)相當(dāng)可觀的數(shù)目，可利用的前景非常大。
　　有資料表明：我國(guó)2001年蠶繭的總重量是602358噸 ，如果我們就用1噸蠶繭會(huì)有1噸蠶沙來(lái)計(jì)算，這也是一個(gè)非常驚人的數(shù)字。
　　我國(guó)蠶沙資源豐富，而且蠶沙的營(yíng)養(yǎng)成分比較高，所以蠶沙的綜合利用是很有潛力的。
　　2.蠶沙現(xiàn)階段的利用狀況
　　2.1蠶沙作為畜禽飼料
　　蠶沙的最初利用是作為飼料直接喂食動(dòng)物的，蠶沙的營(yíng)養(yǎng)較豐富，將它粉碎后作為配合飼料的主要成分，可直接飼喂。駱世軍等人研究得出[3]：從綜合增重、飼料報(bào)酬、經(jīng)濟(jì)效益等指標(biāo)評(píng)定蠶沙在生長(zhǎng)豬日糧中的比例已5%為宜，不可超過(guò)10%。蠶沙喂豬可降低飼料成本,提高經(jīng)濟(jì)效益[4]。經(jīng)鄭學(xué)斌等人研究[5]，蠶沙可替代飼料中的部分麩皮，在相同的飼養(yǎng)管理?xiàng)l件下，用蠶沙代替麩皮及飼喂肥育豬所表現(xiàn)出的生產(chǎn)性能差異不顯著,而且添加5%蠶沙的試驗(yàn)組,在日增重、飼料轉(zhuǎn)化率,經(jīng)濟(jì)效益方面都比對(duì)照組略有提高,從經(jīng)濟(jì)效益上看也比對(duì)照組提高1.9%，故添加5%左右的蠶沙代替麩皮飼喂生長(zhǎng)肥育豬能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。蠶沙也可用來(lái)飼喂肉雞，有關(guān)資料顯示[6]：在肉雞飼料中添加5%蠶沙的實(shí)驗(yàn)組中，其平均增重、料肉比都有提高。蠶沙中含有葉綠素，喂雞可使雞的皮膚和肌肉色澤加深，蛋黃顏色變?yōu)樯罴t，提高雞產(chǎn)品的商品率。
　　蠶沙中含有纖維素，經(jīng)腐熟后還可以作為魚(yú)的飼料，草食性和雜食性的魚(yú)類喜食。一般每10kg蠶沙可生產(chǎn)1kg魚(yú)，并且蠶沙具有一定藥效作用，可防止魚(yú)病的發(fā)生[7]。蠶沙在養(yǎng)殖水體中分解后，其所含有的豐富的氮、磷、鉀等元素被逐步釋放出來(lái)，作為水體肥料，可以使大量的浮游生物繁殖，這樣給以濾食性為主的鰱、鳙魚(yú)提供了豐富的餌料，提高了水體的初級(jí)生產(chǎn)力，增加了養(yǎng)殖的收益[8]。
　　2.2蠶沙作為肥料
　　現(xiàn)階段用蠶沙作為肥料是比較廣泛的，蠶沙中含有豐富的糖分，蛋白質(zhì)及礦物質(zhì)，是營(yíng)養(yǎng)成分比較完全的有機(jī)肥。蠶沙經(jīng)過(guò)腐熟發(fā)酵，作用于農(nóng)田，易被農(nóng)作物吸收利用，可作基肥亦可作追肥。施用于農(nóng)作物有明顯的增產(chǎn)效果。
　　2.3蠶沙可做中藥
　　蠶沙中富含VA、VB、VC、VD、VE、煙酸等，可預(yù)防有關(guān)維生素的缺乏。蠶沙風(fēng)干后可作為中藥的配劑，具有祛風(fēng)燥濕、清熱活血。治風(fēng)濕、筋骨不遂、腰腳痛、腹內(nèi)瘀血、頭風(fēng)赤眼等功效?，F(xiàn)在市場(chǎng)上有用蠶沙制作的枕頭，具有醒腦明目、治療高血壓、腰痛等的保健作用[9]。
　　2.4蠶沙中提取有用物質(zhì)
　　從蠶沙中可以提取葉綠素、葉蛋白、類胡蘿卜素、果膠等有用物質(zhì)。
　　葉綠素是重要的天然色素，它的結(jié)構(gòu)和血紅素相似，易被人體吸收。葉綠素在醫(yī)藥、食品和日化工業(yè)中廣泛應(yīng)用。可用于食品添加劑或牙膏、肥皂的著色劑和除臭劑，起到護(hù)膚、護(hù)齒、除臭及抑菌作用。蠶沙中含有的葉綠素占蠶沙干物質(zhì)量的0.8～1.0% ，是一個(gè)非?？捎^的數(shù)字。從蠶沙中提取葉綠素，以丙酮：無(wú)水乙醇=2：1混合液的提取效果最好[10]。
　　果膠是果膠是由幾百至幾千個(gè)結(jié)構(gòu)單元連接而成的線性多糖類高分子化合物，分子量在5萬(wàn)～35萬(wàn)，主要成份是多聚D—半乳糖醋酸甲酯及部分中性多糖，多聚D—半乳糖和多聚L—阿拉伯糖。果膠可作為增稠劑、膠凝劑、穩(wěn)定劑、乳化劑等，廣泛用于食品、醫(yī)藥、化妝品等生產(chǎn)領(lǐng)域。果膠在防治冠心病、動(dòng)脈硬化、高血脂等方面的作用也越來(lái)越引起醫(yī)學(xué)界的重視。由于它具有抗菌、止血降血脂等藥理作用，可單獨(dú)或與其它藥物配合而用于治療某些疾病，故果膠的需求量越來(lái)越大。經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出了鐵鹽法提取蠶沙果膠的最佳工藝條件為：加酸水解時(shí)pH值為1.5，沉淀時(shí)pH值為3.5，沉淀溶液的溫度為50~55℃，鐵鹽濃度為0.22%[11]。
　　葉黃素屬于類胡蘿卜素類，葉黃素是構(gòu)成人眼視網(wǎng)膜黃斑區(qū)域的主要色素，有保護(hù)視網(wǎng)膜的功能，可作為著色劑添加到飼料中去，主要用于產(chǎn)蛋雞和肉雞飼料中，以增加蛋黃及雞皮、喙、腳脛色澤[12]。蠶沙中提取葉黃素的主要工業(yè)流程為：去雜 萃提 皂化 萃取 減壓蒸餾 收集粗產(chǎn)品[13]。
　　2.5蠶沙中提取的葉綠素制成葉綠素衍生物
　　葉綠素是及其不穩(wěn)定的天然色素，遇光易分解，給貯存和使用帶來(lái)了很大的麻煩。將葉綠素制成葉綠素鈉鹽類，增加了葉綠素的穩(wěn)定性，提高了葉綠素的使用率。
　　葉綠酸是葉綠素制備葉綠素衍生物的中間產(chǎn)物，它是一種抑制膜損傷的高效抗氧劑,可保護(hù)線粒體免受各類ROS的誘導(dǎo)而發(fā)生氧化破壞。J.P.卡馬特等人的研究證明[14-17]：葉綠酸即使在線粒體濃度低于10um時(shí)仍是一種有效的膜保護(hù)劑，其抗氧能力在當(dāng)量濃度下,明顯優(yōu)于一些已知的抗氧劑，如抗壞血酸、甘露糖醇、叔丁醇等。
　　目前生產(chǎn)的比較多的有葉綠素銅鈉鹽、鐵鈉鹽、鋅鈉鹽等。生產(chǎn)原理是將葉綠素成鹽，并將葉綠素分子中的Mg元素用其他的金屬元素替代，所替代的金屬離子一般對(duì)人體無(wú)毒副作用，是人體所需的微量元素，在體內(nèi)行使一定的生理功能?？勺鳛槭秤弥珓c化學(xué)合成的食用色素相比，具有很大的優(yōu)越性，可廣泛用于糕點(diǎn)、飲料、糖果、冰淇淋等食品的生產(chǎn)。是一種很好的醫(yī)藥原料，可以促進(jìn)胃腸潰瘍面的愈合，抑制急慢性肝炎及肝炎引起的肝腫大、肝硬化，促進(jìn)肝功能恢復(fù)等功效。在日用化工原料方面，對(duì)治療牙周炎、口腔潰瘍和口臭等具有明顯療效，可以大量用于各種綠色藥物牙膏和化妝品。
　　有人對(duì)葉綠素鋅鈉鹽的性質(zhì)進(jìn)行了研究[18]，研究表明：葉綠素鋅鈉鹽的熱穩(wěn)定性很好，抗氧化還原性很好，光穩(wěn)定性較差，一般的食品添加劑，如食鹽、葡萄糖、抗壞血酸對(duì)葉綠素鋅鈉鹽的穩(wěn)定性沒(méi)有太大的影響。
　　3.蠶沙綜合利用的展望
　　3.1蠶沙的收集和貯存問(wèn)題
　　蠶沙的產(chǎn)出有一定的季節(jié)性，主要集中在6～8月份，如果進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)，要使工廠能夠順利的運(yùn)行起來(lái)，那就必須有蠶沙原材料源源不斷的供應(yīng)，而在我國(guó)養(yǎng)蠶戶一般都是個(gè)體戶，自主經(jīng)營(yíng)，比較分散，這就給蠶沙的收集帶來(lái)了不便。
　　蠶沙是家蠶的糞便，含有一定的水分，沒(méi)有曬干處理過(guò)的蠶沙含水量為62～65%，就是曬干處理過(guò)的蠶沙也含有水分38～35%，這就給蠶沙的貯存帶來(lái)了一定的麻煩。針對(duì)收集和貯存可以采取一定的措施：
　　(1)多年來(lái)蠶沙作為一種廢棄物或肥料撒入田間或魚(yú)塘里，根本不去管它能產(chǎn)生多少效益。如果廠家給于一定的價(jià)格將蠶沙收購(gòu)，這樣不僅滿足了工廠的需要，也切實(shí)提高了蠶農(nóng)的利益。
　　(2)蠶沙具有一定的季節(jié)性，可能會(huì)出現(xiàn)蠶農(nóng)在農(nóng)忙的時(shí)候缺乏激情將蠶沙送到蠶沙定點(diǎn)收購(gòu)處，這樣廠家可以通過(guò)價(jià)格調(diào)控的方式提高蠶農(nóng)的熱情。比如價(jià)格可以上浮一點(diǎn)，這樣蠶農(nóng)的熱情會(huì)大大提高。
　　(3)蠶沙含水量的高低決定了蠶沙貯存的難易，為了方便廠家的貯存和利用，可以制定一定的蠶沙等級(jí)，如按水分含量、純凈度、色澤等等指標(biāo)來(lái)評(píng)估蠶沙的等級(jí)，按等級(jí)給價(jià)。這樣蠶農(nóng)和廠家的利益都可以得到保證。
　　3.2蠶沙在綜合生產(chǎn)上的設(shè)想
　　蠶沙中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和可利用的物質(zhì)非常豐富，可以說(shuō)蠶沙完全被利用后不可能會(huì)有殘?jiān)，F(xiàn)階段蠶沙的利用情況主要是根據(jù)利用者的需要，需要什么提取什么，提取后所謂的“廢渣”沒(méi)能很好的利用起來(lái)，在很大程度上造成了資源的浪費(fèi)。
　　如果將蠶沙收集后，按等級(jí)分別貯存，再按不同的利用途徑將蠶沙利用。如：可以選用優(yōu)等蠶沙作為中藥或制作蠶沙枕頭;提取蠶沙中葉綠素、葉黃素、果膠等有用物質(zhì)，并將提取后的蠶沙殘?jiān)?jīng)過(guò)處理后作為飼料來(lái)用;提取出的有用物質(zhì)可以根據(jù)需要進(jìn)一步制成其衍生物以及這些化學(xué)合成工藝流程的進(jìn)一步完善等等。
　　3.3蠶沙投入綜合利用生產(chǎn)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
　　投入規(guī)模生產(chǎn)后，因?yàn)榭紤]到提取蠶沙中有用物質(zhì)時(shí)需要用到有機(jī)溶劑，所以必須考慮到規(guī)?；a(chǎn)后有機(jī)溶劑回收處理和對(duì)環(huán)境危害的問(wèn)題，這些問(wèn)題都必須進(jìn)一步的研究和解決。另外一方面就是要考慮到市場(chǎng)規(guī)范化的問(wèn)題，可以制定一些企業(yè)規(guī)范等來(lái)約束此行的健康發(fā)展。總之，投入生產(chǎn)后應(yīng)將經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益放在同等的位置來(lái)考慮。
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　　作者通訊地址：揚(yáng)州大學(xué)文匯路校區(qū)30191信箱 郵編 225009
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胡運(yùn)芳

謝謝，學(xué)習(xí)了。