Физиологические основы машинного доения

 

Сельское хозяйство – есть использование человеком солнечной энергии, падающей на Землю (Чаянов А.В.). С этой точки зрения производство молока представляет собой поэтапное превращение энергии в системе «солнечная энергия – корм – животное - молоко». Доение завершает этот весь многоэтапный процесс.

К технике предъявляются требования по биологизации, по экологизации, по электронизации – поэтому в обиход входит понятие «инженерия» вместо механизации, электрофикации и автоматизации. С этим же связано понятие «биоресурсная инженерия».То есть к технологическим средствам предъявляется требование - обеспечить реализацию заложенного в них потенциала по продуктивности - биоресурса.

Истинная доярка всегда мечтает о большом молоке. Где же начало его истоков. Если спросить у фуражира, он непременно ответит: высокие удои от обильного кормления животных, полноценных рационов. Скотник наверняка добавит: надои растут, потому что заботливо ухаживает за коровами, стадо содержится в чистоте, добротных сухих помещениях, ежедневно выводится на прогулку. И они по своему правы. Удои увеличиваются также благодаря квалифицированному труду зоотехников, ветеринаров, агрономов, отвечающих за фуражное поле, механизаторов – кормозаготовителей. Но центральной фигурой на ферме остается оператор машинного доения. Им поручена заключительная операция в производстве молочной продукции. Доить коров надо уметь. Способ извлечения молока из молочной железы влияет на уровень ее секреторной активности: при сосании продуктивность выше, чем при доении, при ручном доении выше, чем при машинном.

Причина лучшего результата при сосании более высокая степень адекватности комплекса условно безусловных раздражений молочной железы. Ниже степень адекватности раздражений при машинном доении обусловлена изменчивостью параметров молокоотдачи в ходе лактации, с одной стороны, и жесткостью конструктивно заложенных параметров доильных аппаратов,  с другой.

По величине сил давления на поверхность соска при доении на первом месте находится рука доярки во время ручного доения. Сжатие соска при этом происходит постепенно от основания к его верхушке. С наибольшей силой сжимается основание соска и прилегающая к нему зона (55 – 80 кПа), а верхушка соска сжимается с силой 25 – 30 кПа.

На втором месте находится сосательный аппарат теленка. В извлечении молока им участвуют как вакуум в ротовой полости, так и сила давления языка. Вакуум здесь редко превышает 20 кПа, что значительно ниже уровня вакуума в современных доильных аппаратах. Давление распределяется по участкам соска так же, как и при ручном доении, однако величина сил давления в 1,5 – 2 раза ниже.

При машинном доении особое место отводится доильному стакану, который контактирует с выменем животного. Жесткость и характер воздействия сосковой резины на сосок вымени определяет адекватность доильного аппарата и полноту молоковыведения. Сосковая резина отсасывающих доильных аппаратов при такте сжатия оказывает слабое механическое воздействие на соски вымени, которого недостаточно для обеспечения нормальной молокоотдачи без применения ручного труда. С наибольшей силой сжимается здесь верхушка соска (20 – 25 кПа), основание соска, где располагается наиболее важная рефлексогенная зона его, массируется незначительно (4 – 6 кПа).

Искусство доения заключается в том, чтобы наиболее целесообразно использовать физиологические реакции организма, которые лежат в основе образования молока и молокоотдачи. Правильная организация машинного доения позволяет значительно повысить производительность труда и получать молоко высокого качества.

В связи с массовым внедрением машинного доения возникла необходимость в стандартизации вымени коров по ряду признаков. Основными технологическими признаками, характеризующими пригодность коров к машинному доению, является форма и величина вымени и сосков, а также продолжительность, интенсивность доения и одновременность выдаивания четвертей вымени, резистентность к маститам.

Для машинного доения наиболее пригодны коровы с ванно- и чашеобразными формами вымени, с равномерно развитыми четвертями и сосками длиной 6-8 см, диаметром в пределах 2-3 см, расстояние между сосками 10-14 см. При этом желательно конические и цилиндрические соски. Необходимо учитывать и такой показатель, как расстояние от дна вымени до земли (пола), оно должно быть не менее 45-50 см.

Функциональные свойства вымени определяют с помощью доильного аппарата для раздельного выдаивания отдельных долей вымени. Чем не равномернее развито вымя, тем длительнее холостое доение других выдаивающихся четвертей. Чаще равномерность развития четвертей выражается в виде индекса вымени. Индекс вымени определяется процентным отношением удоя в передних четвертях к общему надою. Животное считается пригодным к машинному доению при индексе вымени 45-50 % .

От равномерности развития четвертей вымени коров зависит одновременность выдаивания отдельных четвертей вымени, эффективность затрат ручного труда, продолжительность холостого доения, заболеваемость их маститами, реализация генетического потенциала, получение конкурентоспособной продукции.

Для характеристики процесса молоковыведения определяют следующие показатели:

1. Латентный период выведения первых 100 грамм молока.

2. Машинный удой.

3. Продолжительность машинного доения.

4. Средняя интенсивность молоковыведения.

5. Удой за последовательные одноминутные интервалы времени.

6. Машинный додой.

7. Продолжительность машинного додоя.

8.  Суммарный удой.

9. Суммарное время доения.

К преимуществам машинного доения относится следующее. При ручном доении одновременно выдаивают две доли (четверти), а доильный аппарат – все четыре. Машинное доение более целесообразно, т.к. раздражение одного или двух сосков вызывает рефлекторную молокоотдачу во всех четвертях вымени. И если при доении вручную поочередно выдаивают одну четверть за другой, то из четверти выдаиваемой последней надаивают меньше молока.

Производство молока на животноводческих фермах в большей степени зависит от эффективности функционирования технологической системы машинного доения, включающей в себя животных, доильную установку, обслуживающий персонал. Эффективность функционирования технологической системы зависит от своевременного и качественного выполнения технологических операций операторами, от типа, конструкции, параметров и режимов работы доильной установки, ее узлов и систем, от своевременного и качественного выполнения контрольных и обслуживающих операций слесарями – наладчиками за доильной установкой.

В современных условиях отмечается отклонение от заданных режимов технологической системы машинного доения, что приводит к потери молока, заболеванию маститом дойного стада и сокращению лактационного периода.

Основным звеном технологической системы машинного доения является животное, на которое действует определенным образом подсистема «человек - машина» с целью получения молока. При этом данная подсистема должна вызвать у животного полноценный рефлекс молокоотдачи, выдаивать припущенное молоко, поддерживать рефлекс в процессе дойки, не травмировать вымя коров.

Доильный аппарат является промежуточным звеном между машиной и животными. Основное влияние на работу доильного аппарата оказывает число пульсаций в минуту, соотношение тактов и величина рабочего вакуума. При завышении частоты пульсаций нарушается соотношение тактов. Время такта отдыха уменьшается, кровообращение в соске нарушается; а если каждый раз животное будет выдаиваться аппаратами с повышенной частотой пульсации, отклоняющихся от нормы, то это приводит к торможению рефлекса молокоотдачи и удлинению времени доения. У пульсаторов, не имеющих регулировки числа пульсаций, на соотношение тактов влияет износ деталей. Недопустимо использование одной дояркой аппаратов с разными пульсаторами.

Очень важной частью доильного аппарата является сосковая резина. В процессе работы молочной жир, свет вызывают старение резины. Она набухает, становится жесткой, оказывает грубое воздействие на сосок. Жесткая резина охватывает соски неплотно, не предохраняет их от вакуума, что приводит к болевым ощущениям у животного и появлению маститов. Натяжение сосковой резины в собранном стакане влияет на скорость доения.

Во время машинного доения исполнительный орган доильного аппарата – доильный стакан или точнее циклически изменяющая свою конфигурацию сосковая резина, а в известной мере и вакуум, воздействующий на рецепторы сосков, вызывает в них генерацию нервных импульсов.

Основными причинами, снижающими эффективность функционирования технологической системы машинного доения, являются: 1) несоответствие между энергетическими потребностями животного на стимуляцию рефлекса молокоотдачи и энергетическими возможностями оператора; 2) несоответствие функциональных возможностей доильных аппаратов физиологическим потребностям животного; 3) выход параметров доильных аппаратов и вакуумной системы в период эксплуатации за поле допуска.

Перед началом доения коров в коровнике или доильном помещении должно быть подготовлено все необходимое (доильная аппаратура, емкости для сбора молока, вода для подмывания вымени и др.).

Если коров доят в стойлах, то за ½ - 1 час до начала доения, их поднимают и очищают стойла. Для доения в доильных помещениях, соблюдая очередность групп, животных направляют на преддоильные площадки, где они ожидают своей очереди доения. Перед началом доения доярки моют руки с мылом, надевают чистый халат и косынку, подготавливают доильные аппараты.

Перед началом доения правильно собранный (заранее) аппарат подключают к крану вакуумпровода и включают его для проверки правильности работы пульсатора, коллектора, герметичности всех соединений, проверяют наличие и частоту пульсаций, рабочее вакууметрическое давление. Затем для промывки аппарата перед дойкой и согревания дольных стаканов через аппарат пропускают 6 – 8 литров горячей воды, выливают воду из аппарата, проверяют нет ли в межстенном пространстве доильных стаканов воды. После этого аппарат (и все другие предметы, нужные для дойки) доярка переносит к месту доения.  

Для оптимизации взаимосвязи элементов технологии машинного доения проводятся исследования, касающиеся стимуляции рефлекса молокоотдачи, направленные на изучение механической, термической и электрической стимуляции. Имеются определенные успехи в этом направлении, однако до настоящего времени все же основным стимулятором рефлекса молокоотдачи остаются   руки оператора машинного доения. Эффект ручного массажа заключается прежде всего в воздействии на глубокую мускулатуру протоков и цистерны вымени. Глубокий и энергичный массаж является эффективным раздражителем рефлекса молокоотдачи и способствует его более полному и активному проявлению. При машинном доении без ручной подготовки вымени рефлекс молокоотдачи протекает вяло, доение продолжается чрезмерно долго, в вымени остается значительное количество молока. Очень важно правильно подготовить корову к доению. Преддоильную подготовку следует осуществлять водой при температуре 40 – 45 ºС в течение 40 сек.

В период раннего лактогенеза (первые 1 – 2 суток после отела) у коров формируется лактационная доминанта – сохранение повышенного после отела уровня возбудимости лактационного центра системы, – обеспечивающая интенсивность дальнейшей лактации в соответствии с требованиями среды. В естественных условиях определяющим фактором является количество детенышей, наносящих при сосании стимулирующее молочную железу раздражение. В условиях машинного доения – доза стимулирующего воздействия в момент вызова рефлекса молокоотдачи. Если 40 сек длительность преддоильной подготовки вымени применяется с первых дней после отела, то молочная продуктивность за лактацию выше на 25 – 30 % по сравнению с фермской длительностью подготовки к дойке 5 – 16 сек; если же 40 сек подготовка начата со второго третьего месяцев, то повышение всего 3 – 5 %. Воду необходимо менять по мере загрязнения, но не реже как через пять животных. От начала раздражения сосков до начала действия окситоцина должно проходить около 40 сек. Этот период называют латентным. Возникает явление «припуска», которое не должно быть опущено животноводом. Сущность припуска заключается в том, что молоко из молочной железы может выводиться самим организмом коровы в молочную цистерну вымени и извлечение его из молочной железы, то есть доение протекает в этот период в наиболее благоприятных условиях.

Практика машинного доения показывает, что только отсутствие массажа при подготовке вымени к доению приводит к потере 300 – 350 л молока в год на корову с удоем 2500 – 3000 кг, а при больших удоях потери больше. Следовательно, на многих фермах имеются огромные резервы увеличения удоев без дополнительных кормов.

Молокоотдача имеет наибольшую активность в первые 1,5 – 2 мин после того, как она началась, а затем резко снижается; так как концентрация окситоцина в крови поддерживается около 5 мин. Важно не упустить этого благоприятного момента, умело воспользоваться им. Машинное доение животных должно быть скоростным. Все молоко из вымени необходимо извлекать доильным аппаратом в предельно сжатый срок, в период естественной молокоотдачи.

Недопустимо подмывать вымя заранее у нескольких коров. В этом случае увеличивается время между преддоильной подготовкой и надеванием доильных стаканов. Окситоцин в крови разрушается, альвеолы расширяются и молоко частично возвращается в альвеолярный отдел. Это приводит к неполному выдаиванию и снижению жирности молока.

Одним из нарушений технологии машинного доения является использование большого числа доильных аппаратов, чем предусмотрено технологической документацией.

Необходимо начинать доение с коровы, находящейся ближе к молочному блоку, чтобы молокопровод постоянно омывался молоком. При этом молоко до окончания доения на его стенках не засыхает, лучше промывается.

В первых порциях молока много микробов, которые не должны попасть в общее молоко, чтобы не ухудшить его качества. Поэтому перед надеванием доильных стаканов из каждого соска сдаивают несколько струек молока в специальную кружку со снимающейся пластинкой или темным ситечком. После окончания преддоильной подготовки оператор надевает доильные стаканы и осуществляет контроль за доением. При надевании доильных стаканов нельзя допускать прососов (шипения). При прососах воздуха в магистральном трубопроводе давление снижается, что ухудшает режим работы остальных аппаратов, уже находящихся на вымени других коров. Стаканы нужно одевать по кругу или же сначала на задние доли, а затем на передние доли. 

Нельзя в период доения фиксировать резиновую шайбу коллектора в положении «промывка», так как это исключает автоматическое отключение коллектора от вакуума при случайном спадении аппарата с вымени, приводящему к всасыванию грязи и значительному падению вакуума в системе, что нарушает режим доения других коров.

Для транспортировки молока из коллектора в молокопровод в нижней   крышке коллектора имеется прорезь для подсоса воздуха. Она из-за износа поверхности уменьшается и транспортирование молока из коллектора в молокопровод затрудняется.

В процессе доения оператор должен внимательно следить за поведением коров и поступлением молока через смотровое устройство доильного аппарата или в мерный молокосборник (на коллекторе). К концу доения вымя становится более мягким, соски глубже засасываются в доильные стаканы, канал между цистерной вымени и полостью соска сужается или совсем перекрывается и молоко перестает поступать в аппарат. Неопытные операторы машинного доения, видя это по смотровому устройству снимают аппарат с вымени коровы, не подозревая о том, что в вымени осталось 0,5 – 2,0 л самого жирного молока, так как жирность возрастает от первых порций к последним. Это связано с тем, что первая порция выводится из цистерны, куда молоко стекает из альвеол и протоков, но более жирное молоко при этом задерживается. Задерживается же жир в альвеолах, потому что в коровьем молоке жировые шарики образуют гроздья, которым трудно пройти через узкие каналы. Когда в момент отдачи молока альвеолы сжимаются, сначала проходит молоко с очень небольшим количеством жира, в котором нет гроздьев. И только под конец выжимаются гроздья жировых шариков, то есть выходит более жирное молоко. Учитывая это после прекращения потока молока, доярка должна провести машинное додаивание. В противном случае передержка доильных стаканов в режиме «сухого доения» приводит к заболеванию коров маститом, снижению качества молока. Опытные доярки чувствуют, когда необходимо провести машинное додаивание. Для этого она должна рукой оттянуть доильные стаканы вниз и немного вперед, а другой, одновременно слегка массировать вымя, при этом соскам придается естественное положение. Полость соска пережатая у основания при наползании доильных стаканов раскрывается и последние порции молока быстро выдаиваются. Эта операция продолжается 30-40 с. Передержка доильных стаканов на сосках после того, как все молоко из четверти вымени уже выдоено, вызывает у коров беспокойство, болевое ощущение, так как вакуум доильного аппарата начинает проникать во внутренние полости вымени. Частые передержки аппаратов приводят к выработке в ответ на это защитного тормозного рефлекса, выражающегося в задержке части молока в вымени, снижение скорости молоковыведения. Ручное додаивание после машинного доения практиковать не следует, так как это приучает коров к неполной отдаче молока в доильный аппарат.

Доильные стаканы снимают с вымени следующим образом: в правую руку берут коллектор, а левой снимают стакан с правого переднего отжимая пальцем резиновый присосок, впуская в него воздух, потом с правого заднего, левого переднего и левого заднего сосков. Чтобы не допустить подсоса воздуха, молочную трубку перегибают, опускают стакан вниз, затем прижимают ее пальцами к коллектору. Нельзя сдергивать доильные стаканы со всех сосков одновременно. Это может привести к нежелательным последствиям. Соски сильно растягиваются, происходит разрыв нежных внутренних тканей сосков и у коров возникают болевые ощущения, которые могут вызвать отрицательную реакцию на машинное доение. Не рекомендуется отключать аппарат от вакуума до того, пока доильные стаканы не сняты с сосков. Дело в том, что из них выливается на пол последние струйки молока, в которых содержится много жира, а это приводит к значительным потерям животноводческой продукции.

 

 

Список литература

1.Лискун Е. Ф. Ярославский скот. — 1913, 1931.

2.Круглов А. И. Крупный рогатый скот ярославской породы. — Ярославль, 1953.

3.Моноенков М. И., Всяких А. С. Пути совершенствования ярославской породы // Совершенствование пород крупного рогатого скота. — М., 1966.

4.Максименко В. Ф. и др. Порода больших возможностей // Мясо.com. — 31 мая 2007.

5.Вальдман Э.К. Моторная функция вымени коров при машинном доении. 6.Автор. док. дисс. – Таллин, 1969, 22 с. 

7.Вальдман Э.К. Физиология машинного доения. Л., Колос, 1977, 189 с.

8.Велиток И.Г. Физиология молокоотдачи при машинном доении. Киев, 1974,  128 с.