Какое физическое явление лежит в основе машинного доения коров кратко

Обновлено: 04.07.2024

При машинном доении особое место отводится доильному станку, 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 вершина соска (20 – 25 кПа), основание соска, где расположена 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 введением машинного доения возникла необходимость в стандартизации вымени коров по ряду признаков. Основными технологическими признаками, характеризующими принадлежность пригодность коров к машинному доению, является форма 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 чашеобразным формами вымени, с равномерно развитыми четвертями и сосками длинной 6- 8 см, диаметром в пределах 2-3 см, расстояние между сосками 10-14 см.

Функциональные свойства вымени определяют с помощью доильного аппарата для раздельного выдаивания отдельных долей вымени. Чем неравномернее развито вымя, тем длительнее холостое доение других выдаивающихся четвертей.

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 конкурентно способной продукции.

Для характеристики процесса молоковыведения определяют следующие показатели:

· Латентный период выведения первых 100 грамм молока;

· Продолжительность машинного доения;

· Средняя интенсивность молоковыведения;

· Удой за последовательные одноминутные интервалы времени;

· Продолжительность машинного удоя;

· 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, так как 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 четвертей выдаиваемой последней надаивают меньше молока.

Производство молока на животноводческих фермах зависит от эффективности функционирования технологической системы машинного доения, включающих в себя животных, доильную установку, обслуживающий персонал. В современных условиях отмечается отклонение от заданных режимов технологической системы машинного доения, что приводить к потере молока, заболеванию маститом дойного стада и сокращению лактационного периода.

Основными причинами, снижающими эффективность функционирования технологической системы машинного доения, являются:

· Несоответствие между энергетическими потребностями животного на стимуляцию рефлекса молокоотдачи и энергетическими возможностями оператора;

· Несоответствие функциональных возможностей доильных аппаратов физиологическим потребностям животного;

· Выход параметров доильных аппаратов и вакуумной системы в период эксплуатации за после допуска.

3 Адаптивные реакции коров к доению доильными станками

Исследования гормонального сродства показали, что изменения кратности доения или перевода коров с ручного доения на машинное отражается на функциональном состоянии гипотоламо-гипофизарно-надпочечниковой системы.

Самый высокий уровень выделения кортикостероидов с мочой и увеличение их концентрации в крови наблюдаются в первые дни после изменения режима или способа доения. К новым условиям машинного доения коровы адаптируются в течение 5-10 суток, зависит это от индивидуальных особенностей организма, молочной продуктивности. У высокомолочных коров отношение кортизола к кортикостероиду на 20-25% выше, чем связано с более выраженными адаптационными возможностями высокопродуктивных коров.

Быстрому развитию приспособительных возможностей в организме при изменении кратности или способа машинного доения способствует полноценное, сбалансированное кормление и соблюдение технологии машинного доения коров.

Необходимо учитывать, что современные доильные аппараты не обеспечивают полноту выдаивания, поэтому рекомендуется машинное додаивание. У коров вырабатывают рефлекс на додаивание. Временное прекращение додаивания вызывает падение удоев на 8,2–8,4% и снижение жирности молока, причем снижение продолжалось очень долго – 9 недель после прекращения опыта. У коров, которых не додаивали, возникли необратимые структурные изменения в моторно-железистом аппарате вымени сопутствующей четверти. Отсюда можно сделать вывод, что машинное додаивание коров следует считать физиологически оправданной и необходимой мерой.

Согласно современным представлениям и физиологическим доказательствам наличия в железе разнообразных рецепторов, воспринимающих механические, термические, химические раздражения, импульсы от них достигают гипоталамуса и других отделов, включая кору головного мозга. Эти теоретические дают основание рассматривать некоторые практические представления с учетом нагрузки на рецепторный аппарат. Повышение длительности такта сосания в доильном аппарате на 12%, при неизменной величине такта сжатия, ведет к повышению выдаивания: разовый удой повышается на 18,1%. В то же время увеличение длительности такта сосания до 0,60 – 0,75 с, напротив, вызывало снижение показателей молочной продуктивности.

Доение коров с гипертонией по общему вакууму, приятому инструкцией, нежелательно, так как столкновение сильного вакуума и высокого артериального давления вызывает перераздражение рецепторов вымени, разрыв капилляров и другие осложнения.

Доение коров — наиболее трудоемкий рабочий процесс на молочных фермах. На долю машинного доения приходится до 50% общих трудовых затрат по обслуживанию коров. При удалении из вымени вручную 1 л молока необходимо сделать около 100 сжатий соска. Кроме того, такое молоко имеет большую механическую и бактериальную загрязненность. Доение вручную вызывает профессиональное заболевание рук у доярок вследствие выполнения большого числа однотипных движений.

Машинное доение имеет ряд преимуществ перед ручным: резко повышает производительность труда, позволяет получать чистое молоко и снижает его себестоимость.

Доильные аппараты занимают особое место среди фермерского оборудования, поскольку они непосредственно взаимодействуют с организмом животного. Вследствие этого фермеру необходимо знать не только устройство, работу и правила эксплуатации доильных аппаратов, но и физиологические основы молокоотдачи. строение вымени.

Строение вымени коровы:

1 — артерия; 2 — вена; 3 — альвеолы; 4 — соединительная ткань; 5 — молочная цистерна; 6 — сфинктер; 7 — нервы; 8 — молочные протоки: 9 — сосок.

Вымя коровы представляет собой молочную железу и имеет четыре четверти, состоящие из железистой ткани, соединительной ткани, лимфатических сосудов и узлов, кровеносных сосудов (артерий, вен), нервной системы. Железистая ткань, состоящая из большого количества альвеол, является важнейшей частью молочной железы. Внутренние стенки альвеол выстланы клетками, в которых за счет питательных веществ, поступающих с кровю, образуется молоко. Большая часть молока находится в альвеолах и мелких молочных протоках вымени. Сверху альвеолы охватывают звездчатые клетки эпителия, которые, сжимаясь, помогают выводить накопившееся молоко в выводные каналы; в стенках этих каналов имеются гладкомышечные волокна, при сокращении которых молоко выводится в молочную цистерну вымени.

Нормальная деятельность молочной железы обеспечивается правильной подготовкой коров к отелу, правильным раздоем и доением, соответствующим кормлением и содержанием. Несвоевременное и неполное выдаивание нарушает молокообразовательную деятельность молочной железы, что приводит к снижению продуктивности животных, преждевременному запуску коров, а также к воспалению вымени - маститу. Сразу же после очередной дойки в вымени начинает образовываться молоко. Сначала оно заполняет альвеолы и мелкие каналы, через 4—-6 ч накапливается в крупных протоках вымени и в молочных цистернах. По мере их заполнения емкость вымени увеличивается.

При этом увеличивается внутривыменное давление и молокообразование замедляется. Оно может прекратиться совсем, если промежутки между доениями превышают 12- 14 ч или при неполном выдаивании молока.

Животное чутко реагирует на все раздражения, связанные с подготовкой к доению. Через нервные окончания оно воспринимает привычные для него зрительные, слуховые, механические (массаж и подмывание вымени) раздражения, которые передаются в спинной и головной мозг. Придаток головного мозга (гипофиз) выделяет гормон молокоотдачи — окситоцин. Вместе с кровью окситоцин достигает молочной железы, вызывает сокращение звездчатых клеток альвеол, которые выжимают из альвеол молоко в крупные молочные каналы и цистерны.

Через 40—60 с после начала подготовки коровы к доению происходит припуск молока, который продолжается 4—6 мин. Затем отдача молока у коров заканчивается независимо от того, все молоко выдоено из вымени или нет. Доильные стаканы в связи с этим надо надевать на соски вымени в момент припуска молока, т. е. не позднее 1 мин после начала подготовки вымени к доению. Преждевременное надевание приводит к задержке молока, а запоздалое — к неполному выдаиванию.

Полное завершение выдаивания коровы в течение 4—6 мин (время действия окситоцина) дает возможность получить максимальное количество молока. Отсюда важное правило машинного доения — доить надо быстро, чтобы полностью использовать рефлекс молокоотдачи. Шум во время доения, неумелое доение, вызывающее боль или беспокойство коровы, нарушение вакуума и частоты пульсаций, изменение времени доения, надевание на соски холодных доильных стаканов тормозят рефлекс молокоотдачи.

Процесс молокообразования и молокоотдачи зависит от секреторной деятельности организма коровы. Ее вымя состоит из четырех изолированных долей (четвертей). Внутренняя полость (цистерна) соска 5 (рис.63) и крупные молочные протоки образуют цистерну доли. На кончике соска имеется отверстие, которое заканчивается сфинктером 6, всегда закрытым в нормальном состоянии благодаря сокращению круговых мышц, что предотвращает вытекание молока в промежутках между доениями.

В стенках четвертей вымени и сосков заложена гладкая мускулатура, которая может находиться в состоянии сокращения или расслабления, что важно для размещения в вымени переменных объемов молока и молокоотдачи.

Рис. 63 Строение вымени коровы:

1 - артерия; 2 – вены; 3 – молочная цистерна; 4 – нервы; 5 – сосок; 6 – сфинктер; 7 – молочные протоки; 8 – соединительная ткань; 9 – альвеолы.

В цистерну каждой четверти из альвеолярного отдела открывается до 20 крупных молочных протоков, которые ветвятся по ходу вверх с уменьшением их диаметра и резким увеличением количества. Каждый мельчайший проток заканчивается пузырьком или молочной альвеолой, диаметр которой составляет 0,1. 0,8 мм. В альвеолах и происходит образование (секреция) молока. Внутри альвеолу выстилают секреторные клетки, в которых образуется молоко. Далее оно выделяется ими в полость альвеолы, откуда и поступает в выводной проток.

Снаружи альвеола покрыта мельчайшими кровеносными сосудами (капиллярами), нервными волокнами и окончаниями (рецепторами). Через них из альвеол подаются сигналы в спинной и головной мозг и обратно. Кроме того, каждая альвеола окутана сетью специальных миоэпителиальных (звездчатых) клеток. Они облегают альвеолы в виде корзинки. При сокращении звездчатых клеток альвеолы сжимаются, давление в них повышается, в результате чего молоко выжимается в протоки и наступает молокоотдача.

В каждую четверть вымени по артериям с кровью к альвеолам подаются питательные вещества, из которых секреторные клетки образуют молоко. Из вымени кровь оттекает по венам. В образовании молока принимает участие весь организм животного.

Процесс молокоотдачи коровы состоит из трех периодов.

Первый период.При подмывании и массаже вымени, надевании на соски доильных стаканов, а также сжатии стенок сосков резиной доильных стаканов рецепторы сосков и кожи вымени раздражаются. Их раздражение передается по центростремительным нейронам в спинной мозг, откуда поступают ответные сигналы на гладкие мышцы сфинктеров сосков, цистерн и крупных протоков. Гладкие мышцы расслабляются, в результате чего часть молока поступает в сосковые цистерны, откуда оно отсасывается доильным аппаратом.

Второй период.Первая фаза рефлекса молокоотдачи начинается через 5. 10 с после начала раздражения сосков, молоко отсасывается из сосков потому, что степень сжатия мышц сфинктеров сосков снижается в 2. 3 раза. В результате сфинктеры под влиянием вакуума открываются быстрее.

Третий период.Вторая фаза рефлекса молокоотдачи связана с выделением окситоцина, который называют гормоном молокоотдачи. Она начинается через 30. 60 с после раздражения рецепторов сосков и длится 4. 6 мин.

При поступлении сигналов от рецепторов по афферентным нейронам на заднюю долю гипофиза из него в кровь выделяется окситоцин, который с потоком крови доставляется к вымени и вызывает сокращение миоэпителиальных клеток. Сжимая альвеолы, эти клетки повышают в них давление. В результате этого молоко поступает в протоки и цистерны, откуда оно отсасывается доильным аппаратом.

Основная особенность рефлекса молокоотдачи - длится недолго и заканчивается независимо от того, выдоена корова или нет. Эту особенность необходимо учитывать при машинном доении и выдаивать корову в тот промежуток времени, когда она отдает молоко.

7.2 Способы машинного доения, доильная машина и ее составные части

Для извлечения молока из вымени коровы используют три способа: сосание теленком, ручное и машинное доение.

При машинном доении применяют вакуумные доильные установки с аппаратами, работающими по двухтактному и трехтактному принципу. Доильная машина включает в себя: источник вакуума - вакуум-насос 2 (рис. 64), приводимый в действие двигателем 1; вакуумную магистраль, состоящую из вакуум-трубопровода 3, вакуум-баллона 4, вакуум-регулятора, системы трубопроводов, прокладываемых в помещении, где проводят доение.

К вакуумным трубопроводам через 2 м подключены краны, к которым подсоединяют доильный аппарат. От его конструкции зависит тактность работы доильной машины. Исполнительный орган доильного аппарата - доильный стакан.

Большое распространение получили двухкамерные доильные стаканы с цилиндрическим или коническим корпусом. В нем размещена сосковая резина, выполненная в виде трубки с присоском в верхней части и суживающаяся книзу. Пространство, образованное между корпусом и сосковой резиной, называют межстенным (межстенная камера). Оно соединено резиновыми патрубками с коллектором и пульсатором доильного аппарата. Пространство внутри сосковой резины называют подсосковым (подсосковая камера). Оно связано с молочной камерой коллектора и доильным ведром с помощью резиновых патрубков и трубки.

Работает доильный стакан так. В межстенной и подсосковой камерах под действием вакуума необходимой величины из соска вымени выделяется молоко. Происходит такт сосания (рис. 65, а). При пуске воздуха в межстенную камеру сосковая резина сжимается, массирует сосок и задерживает выделение молока - такт сжатия (рис. 65, б).

Чередование тактов сосания и сжатия обеспечивается автоматически пульсатором. Доильная установка работает в режиме двухтактного доильного аппарата.

Рис.64. Схема доильной машины:

1 - электрический двигатель; 2 - вакуум-насос; 3 и 5 - вакуум-трубопроводы; 4 - вакуум-баллон; 6 - доильный аппарат.

Рис.65. Схема работы доильного стакана по тактам:

а - сосания; б - сжатия; в – отдыха

При впуске воздуха в подсосковую камеру доильного стакана выравнивается давление в камерах, которое приближается к атмосферному. Сосковая резина занимает первоначальное положение - такт отдыха (рис.65, в).

Смена тактов сосания, сжатия и отдыха обеспечивается автоматически пульсатором и коллектором. Доильная машина работает в режиме трехтактного доильного аппарата.

Доильные машины с двухтактным аппаратом более производительны, чем трехтактные, но при отсутствии такта отдыха в процессе неправильной эксплуатации установки возможны травмирование сосков вымени и заболевание маститом. Если у доильной машины нет автомата отключения доильного аппарата при прекращении поступления молока (сухое доение), то оператор должен своевременно его отключить.

Существуют также другие доильные аппараты, работающие, например, по четырехтактному принципу: сжатие - сосание - сжатие - отдых. Аппараты с однокамерными доильными стаканами и гофрированным резиновым присоском работают по циклу сосание - отдых - сосание. При разрежении в камере такого стакана молоко выводится - такт сосания. При впуске воздуха в стакан приостанавливается выведение молока и сосок возвращается в исходное положение - такт отдыха.

Рис. 63 Строение вымени коровы:

Процесс молокоотдачи коровы состоит из трех периодов.

7.2 Способы машинного доения, доильная машина и ее составные части

Для извлечения молока из вымени коровы используют три способа: сосание теленком, ручное и машинное доение.

Рис.64. Схема доильной машины:

1 - электрический двигатель; 2 - вакуум-насос; 3 и 5 - вакуум-трубопроводы; 4 - вакуум-баллон; 6 - доильный аппарат.

Рис.65. Схема работы доильного стакана по тактам:

а - сосания; б - сжатия; в – отдыха

Машинное доение коров — это способ доения коров в современных условиях при помощи доильного аппарата, который в отличие от старого метода доения руками, отличается высокой производительностью труда. Раньше руками можно было выдоить всего немного коров. С тех пор человек задумался как сделать так, чтобы облегчить свой труд на этом поприще и иметь при этом много коров и соответственно больше прибыли. Так возник доильный аппарат, который очень облегчил нелёгкий труд сельского труженика. В настоящее время имеется большое многообразие систем доения коров. На данный момент для фермеров и для личных подсобных хозяйств разработаны разные модификации аппаратов. Правильно выбранная доильная установка станет отличным подспорьем для любого фермера.

Для того чтобы получить молоко от коровы, надо чтобы у нее возник перед доением рефлекс молокоотдачи. Для этого надо выполнить определённые технологические операции. К этим технологическим операциям относятся: санитарная обработка вымени тёплой водой, массаж вымени, затем для удаления патогенных микробов надо сдаивать первые струйки молока, и заключительная работа это подключение доильного аппарата. Подготовительные операции должны занимать не более 90 секунд.

К технологическим операциям относятся не только подготовка к доению, но и мероприятия после дойки:

Дезинфекция антисептиком сосков
Мойка доильных аппаратов снаружи и внутри
Охлаждение молока, для того чтобы не размножились микробы
Контролировать качество молока
Следить за исправностью доильного аппарата

Доильные аппараты

В настоящее время для личных подсобных хозяйств разработаны мобильные доильные установки. Если корова находятся на пастбище для дойки лучше выбирать более удобный и лёгкий по весу доильный аппарат. Хорошо, если бидон для сбора молока будет установлен прямо на агрегате, будет легче его перемещать.

Передвижной доильный аппарат

Существует разница между двухтактным и трёхтактным доильным аппаратом. Двухтактный аппарат имеет два такта: такт сжимания соска и такт отсоса молока. Трёхтактный аппарат имеет три такта доения: такт сжимания соска, такт отсоса молока и такт отдыха.

Доильные установки

Для доения коров используются доильные установки разных типов, которые различаются между собой разными техническими показателями, условиями труда и организацией труда операторов.

Все доильные системы можно разделить на три вида: стационарные, где машинное доение коров происходит на привязи, Для этого применяются аппараты для линейной дойки и аппараты с переносными вёдрами, стационарные, где коровы доятся в доильных залах и передвижные установки для использования на летних выпасах коров.

Машинное доение коров в переносные вёдра

Линейные доильные аппараты

Универсальные передвижные установки для доения на летних выпасах

Положительные стороны этой установки:

Индивидуальный вход у всех животных
Можно провести осмотр всего животного
Можно проводить ветеринарные мероприятия с каждой коровой
Высокоудойные коровы в таких установках имеют возможность доится не ограниченное время не мешая друг другу
Индивидуальный подход к животному

Отрицательные стороны этой установки:

Для установки нужно просторное помещение из-за большой длинны доильной ямы
Стоимость строительных работ и доильного оборудования на много выше
Маленькая вместимость поголовья во время дойки

Данный тип установки применяется на небольших фермах со стадом 100-150 голов

Положительные стороны такой установки:

Стоимость доильного оборудования и ремонтных работ невелика
Установка делается из рам и легче собирается, что дает возможность модифицировать и подстроится под размеры помещения.
Производительность труда увеличивается, так как фронт доения меньше
Одновременно можно доить большее количество коров
Впуск и выпуск коров происходит по времени
Простота использования

В зависимости от угла к доильной яме близкое расположение задних ног предыдущей коровы(испражнения) усложняет подключение аппарата сбоку следующей корове
Высокоудойные коровы не получают дополнительной дачи кормов
Коровы доятся вместе, и если одна доится дольше, то она держит всю группу
Затруднён осмотр каждой коровы

Положительные стороны этой установки:

Фронт доения минимальный
Стоимость доильного оборудования и строительных работ минимальная
Повышается производительность работы оператора доения
Рамная конструкция обеспечивает высокую надежность в эксплуатации
Экономия площади доильного зала
Большое количество постановочных мест
Простота чтения номера на ушной бирке
Одновременный выход коров

Отрицательные стороны этой установки:

Подключение вымени сзади(испражнения)
Невозможен осмотр животного
Затруднено выявление мастита
Усложнение работы ветврачам
Нет индивидуального подхода к животному
Высокоудойные коровы не получают дополнительной дачи кормов
Коровы доятся вместе, и если одна доится дольше, то она держит всю группу

Для этого специально формируются группы животных по скорости молокоотдачи и строению вымени.

Поточная технология
Высокая скорость работы
Большое количество обслуживаемых животных
Производительность труда оператора повышается
При разделении по группам операций уменьшается нагрузка на одного оператора
После прекращения молокоотдачи автоматическое снятие аппаратов

При группировании стада учитывается молочная продуктивность коров, молокоотдача и строение вымени
Строительные работы требуют высоких затрат
Нет индивидуального подхода к животному
Коровы доятся вместе, и если одна доится дольше, то она держит всю группу
Высокоудойные коровы не получают дополнительной дачи кормов
Усложняется работа ветврачей
Различные нарушения в работе систем плохо влияют на здоровье животных молокоотдачу, молочная продуктивность коров падает

Роботизированные системы

Машинное доение намного производительнее, чем ручное. Оно дает возможность получить продукт более высокого качества. Однако максимально эффективным процесс будет только в том случае, если при его организации учитываются физиологические особенности животных.

Подготовка к доению

В ответ на раздражение нервных окончаний вымени, в результате сосания теленком или подготовке к доению, ЦНС дает команду в гипофиз и в кровь выделяется окситоцин. Через 45 — 50 сек он доходит до вымени, после чего звездчатые мышцы начинают энергично сокращаться. Молоко из альвеол переходит в цистерны и соски, избыточное давление в вымени повышается до 5 кПа. Происходит припуск молока — это ответ коровы на раздражение. За указанное время надо закончить подготовку вымени и включить в работу доильную установку, потому что окситоцин быстро разрушается.

После подготовки доильного аппарата, надо начинать подмывать и массировать вымя животного. Для этого используют чистую воду, нагретую до 40 — 45 град С. Лить ее лучше из шланга. По сравнению с использованием общего ведра, это более гигиенично, так как молоко меньше загрязняется, возможность переноса инфекции от одной коровы к другой также снижается. Для некоторых буренок можно брать воду комнатной температуры. Еще лучше, если применяются дезрастворы, например, 0,2%-й гидрохлорид натрия. Иногда, вместо подмывания, вымя просто растирают сухим полотенцем. Это не совсем правильно, так как с влажного органа в молоко проникает меньше болезнетворных микроорганизмов.

Читайте также: