本发明涉及家蚕养殖技术领域，具体涉及一种超低成本蚕用人工饲料及其制备与使用方法。
背景技术：
众所周知，我国是蚕丝生产发源地和蚕桑大国，茧丝产量和出口贸易量均占世界总量的80％以上，而5000年传统养蚕是采用桑叶喂蚕。受桑树生长期限制，通常只能在每年4～10月养蚕，养蚕设备利用率低，并且难以实现规模化和工厂化常年不间断养蚕。而采用人工饲料养蚕可以解决上述问题，实现常年不间断养蚕。
人工饲料养蚕的研究最早从日本开始，到上世纪五、六十年代小蚕共育已实现人工饲料生产实用化，后来日本蚕业受工业发展影响，现在衰退到几乎无养蚕业。而我国是从上世纪七八十年代开始研究家蚕人工饲料的，一直以来进展缓慢，由于家蚕人工饲料成本高于蚕茧收入，而且加工饲养的加工方法繁琐且浪费时间，因此影响了家蚕的人工饲料养蚕技术的推广。
目前的人工饲料的含水量一般在70％左右，由于其富含营养物质所以容易变质(主要是乳酸菌、酵母菌、霉菌)，所以常常需要添加山梨酸和丙酸来防菌抗菌，而山梨酸、丙酸的ph在4～5时其防腐效果最佳，故又须添加柠檬酸来调节ph；另外，传统家蚕人工饲料中含有桑叶粉，桑叶粉是以桑叶或芽叶烘干再粉碎而制得，制作成本高，制作过程繁琐，需要建专门的桑叶粉烘干加工厂，大大增加了成本，同时在桑叶或芽叶的烘干过程中其桑叶中含有的vb、vc等维生素基本上都被高温破坏掉了，所以传统家蚕的人工饲料中必须添加一定比例的vb、vc等维生素，另外由于纤维素可使人工饲料有一定物理性状，有利于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，所以又常常需要添加一定量的纤维素来促进家蚕摄食和消化吸收并显著提高饲育成绩。
综上可看出，目前的人工饲料需要添加很多成分，进而导致人工饲料的成本居高不下。所以发明人针对传统人工饲料存在的成本高、饲料加工工序复杂、养蚕费工多和设施利用率低的缺点，发明人欲研发一种超低成本蚕用人工饲料及其制备与使用方法。
技术实现要素：
基于以上问题，本发明提供一种超低成本蚕用人工饲料及其制备与使用方法，采用鲜嫩桑枝条粉碎浆替换桑叶粉，鲜榨柠檬汁替换防腐剂，加入豆粕粉等原料现场配制人工饲料，制备时无需加热烘干，大大降低人工饲料的原料及加工成本，且桑枝叶中的维生素、诱食成分以及其他营养物质不会被高温破坏；嫩桑枝为人工饲料提供纤维素，满足家蚕的食性、主要营养及生理生长需求；利用雾化加湿器对养蚕室加湿，规避人工饲料水分蒸发后变硬导致家蚕无法进食的问题，降低投入量，进一步降低成本。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种超低成本蚕用人工饲料的使用方法，包括如下步骤：
a1：人工饲料采用带叶的鲜嫩桑枝条粉碎浆、鲜榨柠檬汁、豆粕粉、面粉、蔗糖、琼脂粉和无机盐作为主要原料，通过加入冷开水混合搅拌均匀并揉成面团状混合物；
a2：将面团状混合物经挤出机挤压成条状的人工饲料，挤出的条状人工饲料直接均匀铺设于蚕座上，进行养蚕；
a3：养蚕过程中，控制养蚕室温度为25～28℃，湿度70～90％，并通过温湿度传感器检测养蚕室内的温度和湿度进行养蚕室的温湿度实时监控，通过雾化加湿器对养蚕室加湿。
进一步地，步骤a3中雾化加湿器中用于雾化加湿的液体为食盐水电解液。
进一步地，鲜嫩桑枝条剪伐于采用灌木丛生式矮化密植栽培方式栽培的耐剪伐的桑树品种，桑树从第一次剪伐就齐地平面剪伐，使每株发多个条枝；并根据养蚕季次布局多次轮伐，以后每次剪伐时离地3～5cm高度剪下。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种超低成本蚕用人工饲料，各主要原料比重按质量分数计为：豆粕粉36.86％～40.74％、面粉20.90％～23.10％、蔗糖4.75％～5.25％、琼脂粉0.95～1.05％、无机盐2.85％～3.15％，桑枝条粉碎浆按干重计的加入量为28.50％～32.50％，鲜榨柠檬汁按干重计的加入量为0.05～0.25％。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种超低成本蚕用人工饲料的制备方法，包括如下步骤：
s1：剪伐鲜嫩的带叶桑枝条，称取干重为28.50％～32.50％的鲜嫩桑枝条和干重为0.05～0.25％新鲜柠檬一起混合后，用食盐水电解液浸泡5分钟消毒杀菌，再入清水清洗一至三遍后粉碎成混合浆液；
s2：按重量配比称取36.86％～40.74％的豆粕粉、20.90％～23.10％的面粉、4.75％～5.25％的蔗糖、0.95～1.05％的琼脂粉和2.85％～3.15％的无机盐，经灭菌消毒后加入步骤s1中制得的鲜嫩桑枝条和柠檬混合浆液中，并加入适量冷开水混合搅匀揉成面团状混合物；
s3：将步骤s2中制得的面团状混合物放入挤出机中挤出成条状，备用。
进一步地，步骤s1中的食盐水电解液通过电解食盐水制得，其中有效氯的含量为0.05％。
进一步地，步骤s2中控制面团状混合物的总含水率为70％。
进一步地，步骤s1中制得的鲜嫩桑枝条和新鲜柠檬混合浆液可放入0℃以下冷库中储存备用，以便冬季和早春时的桑树休眠期能供养蚕使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的人工饲料所使用的原料成本低且营养丰富，饲养效果好，添加剂使用量及种类少；通过雾化加湿器对养蚕室补湿，规避人工饲料水分蒸发后变硬导致家蚕无法进食的问题，降低投入量，进一步降低成本。
(2)本发明用鲜嫩桑枝条替换传统家蚕人工饲料中的桑叶粉，免去了桑叶粉的烘干过程，降低生产成本的同时，还可防止桑叶中含有的vb、vc等维生素被破坏，保留了桑叶中丰富的粗蛋白和氨基酸等营养成分，降低维生素的添加成本的同时无疑提高了家蚕的饲养质量；
(3)鲜嫩桑枝条中还含有约5～12％的纤维素，因此不再需要另加纤维素，进一步降低了人工饲料的成本；
(4)本发明的鲜榨柠檬汁可替换柠檬酸、山梨酸、维生素c、维生素b、丙酸和肌醇等，因此采用鲜榨柠檬汁可替换传统人工饲料中的部分维生素，降低人工维生素的加入量，另外鲜榨柠檬汁具有替换防腐剂柠檬酸和山梨酸的作用；在秋季多粉碎一些鲜嫩桑枝条和新鲜柠檬混合浆液，放入0℃以下冷库中储存备用，以便冬季和早春时的桑树休眠期能供养蚕使用，实现常年不间断养蚕；
(5)本发明用面粉代替传统人工饲料中的玉米粉，一方面可减少琼脂粉的用量，另一方面又进一步降低了饲料的成本，使用面粉还有利于人工饲料的挤出成型；
(6)本发明的人工饲料的制作过程简单，工序少，大大降低了人工饲料的制作成本，节约了制作时间，采用电解食盐水杀菌的方式既可达到杀菌效果，又能保证维生素及其他营养物质不被破坏，为人工饲料养蚕技术的推广开辟了一条新的道路。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
一种超低成本蚕用人工饲料的使用方法，包括如下步骤：
a1：人工饲料采用带叶的鲜嫩桑枝条粉碎浆、鲜榨柠檬汁、豆粕粉、面粉、蔗糖、琼脂粉和无机盐作为主要原料，通过加入冷开水混合搅拌均匀并揉成面团状混合物；
桑叶的粗蛋白含量占总干物质的约23％左右，桑叶中含有17种氨基酸，粗脂肪占6％、可溶性碳水化合物约占25％、粗纤维约为5～12％，还含有大量维生素c、b1、b2以及叶酸、胡萝卜素、钙、磷、铁、锰、钠等，还含有大量类黄酮类物质。在本实施例中，用鲜嫩桑枝条粉碎浆替换传统家蚕人工饲料中的桑叶粉，减少了桑叶粉的烘干过程，不需要建专门的桑叶粉烘干加工厂，大大降低了成本；另外规避了直接采用桑叶粉时桑叶中含有的维生素、诱食成分及其他营养物在进行高温加热消毒时被破坏，降低了维生素的添加费用；采用现场粉碎制得的鲜嫩桑枝条粉碎浆中的诱食成分存在多，由此可以在配方中降低成本高的桑叶粉的用量而加大豆粕比例，豆粕主要成分是蛋白质，蚕体和蚕吐丝的丝腺主要成分是蛋白质，故更有利蚕生长发育；同时鲜嫩桑枝条粉碎浆中还保留了桑叶中丰富的粗蛋白和氨基酸等营养成分，而蛋白质是蚕吸收的主要营养成分，在降低成本的同时无疑提高了家蚕的质量。
此外，纤维素可使家蚕人工饲料有一定的物理性状，并且有利于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，由于传统的桑叶和豆粕粉中含有少量的粗纤维，所以在大部分稚蚕人工饲料配方中需要添加约10％的纤维素粉末；而本实施例采用的鲜嫩桑枝条中含有约5～12％的纤维素，因此不再需要另加纤维素，进一步降低了人工饲料的原料成本。
由于柠檬富含维生素c、糖类、钙、磷、铁、维生素b1、维生素b2、烟酸、奎宁酸、柠檬酸、苹果酸、橙皮苷、柚皮苷、香豆精、高量钾元素和低量钠元素等营养元素，所以本实施例使用的鲜榨柠檬汁，可部分或全部替换柠檬酸、山梨酸、维生素c、维生素b、丙酸和肌醇等添加剂，因此采用鲜榨柠檬汁可替换传统人工饲料中的部分维生素，降低了人工维生素的加入量；另外鲜榨柠檬汁具有替换柠檬酸和山梨酸作为防腐剂，本实施例中的人工饲料中不需要再加入防腐剂。
本实施例用面粉代替传统人工饲料中的玉米粉，利用面粉的材料特质可减少琼脂粉的用量，琼脂粉的价格远远高于面粉的价格，因此可进一步降低本发明的人工饲料的成本；同时使用面粉有利于对最终的饲料实现强力挤出成型。
a2：将面团状混合物经挤出机挤压成条状的人工饲料，挤出的条状人工饲料直接均匀铺设于蚕座上，进行养蚕；
将面团状混合物经挤出机挤压成条状的人工饲料，挤出的条状人工饲料直接均匀铺设于蚕座上，进行养蚕；本实施例中面团状混合物采用螺杆送料机输送，在封闭的不锈钢筒管内经螺旋挤压送入双对辊压形机构，压挤后落入双凹槽条形挤出机构，压制成面条形,直接铺撒在蚕座上。挤出机构可采用固定式(蚕座移动式)；挤出机构也可采用整机移动式，整机左侧架的足落地行走，右侧部分伸入固定式蚕座而实现自动给料。
a3：养蚕过程中，控制养蚕室温度为25～28℃，湿度70～90％，并通过温湿度传感器检测养蚕室内的温度和湿度进行养蚕室的温湿度实时监控，通过雾化加湿器对养蚕室加湿。
综上，采用鲜嫩桑枝条粉碎浆替换桑叶粉，鲜榨柠檬汁替换防腐剂，与豆粕粉及其他原料混合现场配制制得人工饲料，制备过程无需进行加热烘干，大大降低人工饲料的原料成本和加工成本，且桑枝叶中的维生素、诱食成分以及其他营养物质不会被高温破坏，嫩桑枝、豆粕粉能为人工饲料提供纤维素，满足家蚕的食性、主要营养及生理生长需求。养蚕过程中对养蚕室进行温湿度的实施监控，并控制养蚕室温度为25～28℃，湿度70～90％，通过雾化加湿器对养蚕室加湿，规避人工饲料水分蒸发后变硬导致家蚕无法进食的问题，减少人工饲料的投入量，进一步降低成本。
本实施例中，雾化加湿器中用于雾化加湿的液体为食盐水电解液。通过电解氯化钠水溶液生成含有次氯酸钠的水溶液，次氯酸钠不稳定，容易分解为次氯酸(有效氯)，次氯酸具有强氧化性，可作为杀菌消毒剂使用；将含有次氯酸钠的水溶液作加湿液加雾化加湿器中，在雾化加湿器工作时次氯酸同时弥漫养蚕室空间，达到既补湿又对环境消毒的双重效果，从而降低人工饲料感杂机会，这样也就可以进一步降低防腐剂的使用，并且防止人工饲料风干硬化，便于蚕取食人工饲料，减少给料次数。本实施例可采用食盐水电解一体化装置自动将食盐水电解液加入雾化加湿器中。
实施例2：
一种超低成本蚕用人工饲料及其制备方法，
人工饲料采用带叶的鲜嫩桑枝条粉碎浆、鲜榨柠檬汁、豆粕粉、面粉、蔗糖、琼脂粉和无机盐作为主要原料，通过加入冷开水混合搅拌均匀并揉成面团状混合物；本实施例中的人工饲料各原料比重按质量分数计为：豆粕粉36.86％～40.74％、面粉20.90％～23.10％、蔗糖4.75％～5.25％、琼脂粉0.95～1.05％、无机盐2.85％～3.15％，桑枝条粉碎浆按干重计的加入量为28.50％～32.50％，鲜榨柠檬汁按干重计的加入量为0.05～0.25％。人工饲料的具体制作方法为：
s1：剪伐鲜嫩的带叶桑枝条，将剪伐的鲜嫩桑枝条和新鲜柠檬一起按照干重30：0.2的重量比混合后，用食盐水电解液浸泡5分钟消毒杀菌，再入清水清洗一至三遍后粉碎成混合浆液；
本实施例中，带叶桑枝条的年轮伐次数大于10次，根据鲜榨柠檬汁的需要量称取柠檬，将带叶桑枝条切段后与柠檬混合后用食盐水电解液浸泡5min，再入清水清洗一至三遍，然后将清洗后的桑枝条和柠檬混合物碎成新鲜的浆液；上述方法可不需再用高温杀菌，可保存桑的全部成分尤其是多种维生素和诱食成分，该步骤的处理方式与传统的处理方式相比，减少了烘干过程，从而避免了带叶桑枝条中含有的维生素和其他营养成分被破坏。另外，也可根据实际环境需要采用超高温瞬时杀菌进行灭菌处理；采用超高温瞬时杀菌的方式既可达到杀菌效果，又能保证维生素不被破坏。
另外，在秋季多粉碎一些鲜嫩桑枝条和新鲜柠檬混合浆液，放入0℃以下冷库中储存备用，以便冬季和早春时的桑树落叶休眠期能供养蚕使用，实现常年不间断养蚕。
s2：按重量配比称取36.86％～40.74％的豆粕粉、20.90％～23.10％的面粉、4.75％～5.25％的蔗糖、0.95～1.05％的琼脂粉和2.85％～3.15％的无机盐，经灭菌消毒后加入步骤s1中制得的鲜嫩桑枝条和柠檬混合浆液中，并加入适量冷开水混合搅匀揉成面团状混合物；
此步骤在蚕室中完成，经消毒处理之后的豆粕粉、面粉、蔗糖、鲜榨柠檬汁、琼脂粉和无机盐与经步骤s1处理之后的浆液混合在一起，并加入冷开水并搅拌均匀成湿面团状混合物，再利用多辊筒面条机式人工饲料养蚕自动给料机将混合物压制成细条状的成型品，水的加入量以最终的成型品能被压制成细条状为宜。
s3：将步骤s2中制得的面团状混合物放入挤出机中挤出成条状，备用。
本实施例中的鲜嫩桑枝条剪伐于采用灌木丛生式矮化密植栽培方式栽培的耐剪伐的桑树品种，灌木丛生式矮化密植栽培方式栽培方法如下：
a.选用耐剪伐的桑品种，例如实生桑；
b.灌木丛生式矮化密植栽培：亩栽10000株桑树，采用灌木培育方式，不长成乔木，从第一次剪伐就齐地平面剪伐，每株发多条枝；并根据养蚕季次布局多次轮伐，以后每次剪伐时离地3～5cm高度剪下，由于枝条数多，故桑嫩枝叶产量高。
c.一年多季多次剪伐并根据季养蚕量确定桑嫩条量和桑园亩数:按照桑叶直接养蚕每张蚕种需鲜桑叶量600kg计，人工飼料中用桑量30％，则张种需嫩枝叶：600×30＝180kg；
按平均亩桑产嫩枝条2800kg，每张种需嫩枝条180kg计，每张种规划0.064亩桑园。
d.根据每年养蚕季次确定年内剪伐批次数:一般可按下表规划养蚕季次即批次数：
上述桑树的栽培方式是本发明的重要之处，否则很难利用本发明的方法实现规模化人工养蚕。
实施例3：
根据家蚕的特性和生理需求，传统饲料配方中原材料包括提供桑叶成分的桑叶粉或桑芽粉；提供蛋白源的豆粕粉和玉米粉；用于成型剂的琼脂；抗菌防腐剂的柠檬酸等以及生理调节的维生素；另外添加无机盐可提高蚕对蛋白质、氨基酸的利用，减少尿酸的排泄；无机元素有钾、磷、锌、镁、锰、铁、钙等。
本实施例将家蚕人工饲料与传统家蚕人工饲料进行了可行性对比试验，将本发明的家蚕人工饲料命名为b饲料，将传统饲料命名为a饲料，所选择的供试蚕品种为川蚕23号，试验时间为2019年5月8日至2019年6月13日。
本实施例的a饲料与传统b饲料配方及成本比较如下表所示：
备注：两种饲料总重量(干重)均为100kg。饲料b用量栏括号内为实际取用的湿物重，如桑枝条取120份(kg)，鲜柠檬取1份(kg)，粉碎后得到121kg桑枝柠檬浆。
由上表可知，本发明的人工饲料a的原料成本比传统饲料b要低一半以上。
本实施例的人工饲料中的鲜嫩桑枝条的重量配比是所使用的鲜嫩桑枝条的干重与人工饲料的总重量的比值。本实施例所使用的是鲜嫩桑枝条，在称取鲜嫩桑枝条时，先截取目标鲜嫩桑枝条群中的一小段鲜嫩桑枝条进行干化处理以获得鲜嫩桑枝条的干重，随后将理论所需的鲜嫩桑枝条的干重换算成鲜重并称取所需要的鲜嫩桑枝条即可。经试验本实施例中每120kg鲜嫩桑枝条粉碎浆中的干重为30kg，每1kg柠檬的干重为0.2kg。
本实施例按干重为100kg的饲料进行配制，b饲料制备的具体操作步骤如下：
剪伐的嫩桑枝叶和新鲜柠檬一起按照干重30：0.2(湿重120：1即鲜桑枝叶120kg，加鲜柠橡1kg)的重量比混合后，在粉碎前用有效氯含量为0.05％(质量分数计)的食盐水电解液进行消毒杀菌，再入清水清洗，用甩干机甩去部分叶间水分(也可不经甩干)，再粉碎成浆；
称取38.8kg豆粕粉、22kg面粉、5kg蔗糖、1kg琼脂粉和3kg无机盐，经高压蒸汽灭菌消毒后制得的鲜嫩桑枝条和柠檬混合浆液中，并加入适量冷开水混合搅匀揉成面团状混合物(加冷开水过程中控制总含水占总重的约70％)，放入强力专用挤压机，压成面条状并直接铺在蚕座上进行养蚕；
养蚕过程中，控制养蚕室温度为25～28℃，湿度70～90％，并通过温湿度传感器检测养蚕室内的温度和湿度进行养蚕室的温湿度实时监控，通过雾化加湿器对养蚕室加湿。
本实施例的养蚕试验过程如下：首先按饲料种类分两区，每区800头蚕，并且各有5个重复；收蚁时用两种饲料分别各养0.5张蚕种，到2龄起蚕时各数800头蚕为1个小区，每个小区各一箔，继续按分组分别用a饲料和b饲料饲养至上簇，并分区上簇。
a饲料和b饲料均按含水70％拌匀，并切条饲养，两种饲料的给料量以干料计量相等，并且均在同一控温室内饲养。
本试验方法的调查方法如下：4龄起蚕时计数一次头数，计算4龄生命率：4龄起蚕蚕头数/800；上蔟时计数一次头数，计算全龄生命率：上簇熟蚕头数/800；采茧时计数一次茧粒数，计算结茧率：结茧粒数/800；每小区蚕茧称重，计算全茧量即粒茧重量：小区茧重量/茧粒数。
本试验之后的试验结果如下表所示：
从上表可以看出，a饲料和b饲料的试验结果基本无差异，证明本发明的家蚕人工饲料的养蚕效果可行。
1)采用鲜浆与干桑叶粉比较：传统饲料的干桑叶粉需采用100℃以上热风将桑叶经3小时以上烘干，在这个过程中，桑叶中的维生素和诱食物大部分丧失；而采用新鲜叶浆这些物质全部保留，可以替代a饲料配方中的维生素；尤其是诱食物的存在，使蚕更易摄食；此外还可降低加工成本。
2)鲜叶浆的诱食物存在多，由此可以在配方中加大豆粕比例，豆粕主要成分是蛋白质，蚕体和蚕吐丝的丝腺主要成分是蛋白质，故更有利蚕生长发育，同时降低成本造价。
3)嫩桑枝条中富含纤维素，有利于增加蚕的消化，因此饲料中可适量减少桑粉用量而增大豆粕粉的加入量，便于提高蚕丝产量。
4)由于上述方法的实施，因而大幅度降低成本造价。
根据现有的市场价格统计，每100kg传统人工饲料的平均成本价为1289元左右，每100kg本发明的人工饲料的成本价为540元左右，由此可见本发明将家蚕人工饲料的成本降低了一半多，同时本发明还不影响家蚕饲养的效果。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。