Статьи — 05.09.2023 164 просмотров

Основные принципы доения

Коротко о физиологии молокоотдачи

Доение сложный процесс, как и образование молока. Регулярное и правильное доение поддерживает продуктивность животного на высоком уровне. Напротив, системные нарушения технологии влекут за собой разрушение секреторных клеток молочной железы, заболевание вымени и самозапуск коровы. Основная масса (до 80%) молока находится в альвеолах, гроздья которых распределены по объему железы. Часть молока (от 20%) находится в цистернах вымени и сосков, которые опорожняются первыми под действием вакуума. Затем начинает поступать молоко из альвеол. Для того, чтобы извлечь альвеолярное молоко необходимо вызвать рефлекс молокоотдачи. Сигналом для старта рефлекса может быть прикосновение, очистка, массаж. Условным раздражителем может стать воздействие знакомых зрительных образов, запахов и звуков.

Для припуска необходимо, чтобы звездчатые клетки вокруг альвеол сократились и выдавили молоко через каналы и протоки в цистерну вымени. Длительное, в течение нескольких минут, сжатие альвеол происходит под действием гормона окситоцин, который начинает оказывать свое действие только через 20-30 секунд после начала образования в гипофизе мозга, что соответствует времени, за которое гормон достигает молочной железы. Концентрация окситоцина достигает необходимого для припуска уровня только через 60-80 секунд после контакта оператора с животным или другого способа поступления нервного сигнала. В результате сокращения мышечных тканей, внутри выменное давление повышается, сосок становится более упругим, молоко выделяется из альвеол, по каналам и протокам поступает в цистерну. Чем больше выделяется окситоцина, тем дольше он действует. Как правило, действие окситоцина продолжается в течение 5-7 минут.

Если корова хорошо подготовлена к доению, ее удается выдоить до того, как окситоцин перестанет действовать. Доение необходимо начать незадолго до интенсивного припуска. В таких условиях к моменту, когда извлекается молоко из цистерны, начинает поступать молоко, выделяющиеся из альвеол под действием окситоцина, концентрация которого достигает порогового, необходимого для припуска значения. Даже после самого тщательного выдаивания в вымени всегда остается молоко. После очередной дойки к остаточному прибавляется постоянно образующееся молоко. Опасно выдаивать животных «насухо», поэтому необходимо, чтобы в вымени сохранилось некоторое количество молока.

Для получения молока от коровы необходимо, чтобы ее нервная система интенсивно функционировала. С деятельностью коры больших полушарий связано появление у животного условных рефлексов, которые формируются при повторных сочетаниях раздражений органов чувств с возбуждением определенных центров в головном мозге. Условные рефлексы формируются под влиянием технологических факторов, которые выступают в качестве сигналов, обеспечивающих определенную реакцию животного. Задержка молока в вымени связана с нарушением выделения окситоцина.

Для нормального доения коров необходимо, чтобы в молочной железе альвеолы были сжаты, а протоки и цистерны расслаблены. Когда же наступает сужение протоков, корова в очередную дойку «не отдает» молоко. Такое случается при нанесении животному болевого раздражения, сильном испуге или другом резком изменении состояния нервной системы, что сопровождается усиленным образованием адреналина, который препятствует доению. В результате рефлекс молокоотдачи нарушается.

Операции по подготовке коровы к доению позволяют не только повысить производительность труда, увеличить продуктивность животных, но и существенно снизить риск развития болезней вымени. Если мы начнем доить слишком рано, то скорость молокоотдачи уменьшится, а общее время доения увеличится. Преждевременное подключение аппарата без соответствующей подготовки приводит к тому, что молоко извлекается только из цистерны вымени, после чего, примерно через минуту после подключения аппарата, происходит резкое снижение скорости молокоотдачи. В результате формируется неблагоприятный режим (вплоть до сухого доения у тугодойных коров). При этом автоматика часто отключает аппарат от не выдоенной коровы, что провоцирует доярку переходить в режим ручного снятия. Общее время доения также увеличивается.

Двухкамерный доильный стакан и принцип двух тактов

Доильный аппарат извлекает молоко из вымени коровы с помощью вакуума, также как это делает теленок. В настоящее время используют доильные аппараты с двухкамерным стаканом, который работает в двухтактном режиме. Доильный стакан состоит из стальной гильзы и соскового чулка (сосковой резины), выполненного из специальной резины или силиконового материала.

Доильные чулки (сосковая резина) патрубками соединяются с коллектором. В корпусе коллектора имеется калиброванное отверстие (жиклер), через которое подается воздух, необходимый для транспортировки молока в виде воздушно-молочной смеси. Отверстия могут быть выполнены также в сосковой резине или в малом молочном шланге, который соединяет подсосковую камеру доильного стакана с коллектором. На неавтоматизированных установках коллектор имеет клапан для ручного включения/выключения аппарата.

Доение осуществляется путем чередования двух тактов: такта сосания (всасывания) и такта сжатия (отдыха). Соотношение и длительность тактов, как и частота пульсации, в значительной степени влияют на физиологичность доения, а, следовательно, и на молочную продуктивность.

Чередование тактов происходит за счет смены атмосферного давления и вакуума в меж стенной камере доильного стакана. Переменный вакуум подается в меж стенные камеры через распределитель, который закреплен на коллекторе и шлангами соединен с меж стенными камерами доильных стаканов. В зависимости от типа пульсации распределитель имеет соответствующие каналы для подачи переменного вакуума. Чаще всего используется принцип попарного доения, когда смена тактов происходит поочередно в левых и правых доильных стаканах. Для этого к распределителю коллектора подводится мульти шланг (двойной шланг), который соединяет распределитель с пульсатором.

Устройство и принцип работы двухкамерного доильного стакана

Молоко извлекается с помощью вакуума в такте сосания. Под действием вакуума сфинктер соска раскрывается.

В такте сжатия сосковая резина сжимается (коллапс соскового чулка) вследствие того, что в меж стенную камеру подается атмосферное давление. В под сосковую камеру вакуум подается постоянно. Деформируясь у кончика соска, резина сжимает его вершину (сфинктер). В результате сфинктер закрывается, и молоко престает выходить из сока. Давление сжатия сфинктера сосковой резиной зависит от ее жесткости, толщины стенок, натяжения чулка в стакане и уровня вакуума в под сосковой камере. Как правило, сосковая резина сжимает сфинктер с давлением 10 кПа.

Размер (диаметр головки) сосковой резины должен выбираться по толщине сосков у животных стада. Кроме того, размеры резины должны соответствовать типу используемого доильного стакана.

Портрет пульсации

Пульсация реализуется путем чередования фаз «А, В, С, D», смена которых обеспечивает полное раскрытие и закрытие сосковой резины в рамках одного цикла. Изменение давления происходит в фазах А (удаление) и С (наполнение). Кроме объема воздуха в камерах доильных стаканов на продолжительность смены фаз воздействие оказывает сопротивление потоку воздуха, которое определяется длиной и поперечным сечением шлангов, соединяющих пульсатор с доильным аппаратом, характеристиками и натяжением сосковой резины, а также особенностью конструкции пульсатора.

В целом, пульсация должна быть приведена в гармоничное соотношение между тактом сосания (А + В) и тактом сжатия (С + D).

Схематичный график цикла пульсации с обозначением фаз

В фазе А происходит удаление воздуха из меж стенной камеры и раскрытие сосковой резины. Если фаза А оказывается слишком кратковременной, то сосковая резина открывается очень быстро. В результате быстрого увеличения внутреннего объема под соковой камеры вакуум повышается, что может привести к негативным последствиям. При этом необходимо понимать, что раскрытие происходит неравномерно и существенно зависит от эластичности и натяжения сосковой резины. Наиболее интенсивно чулок раскрывается в последней третьей фазы А.

Напротив, если фаза А слишком продолжительная, то она укорачивает фазу В, поскольку обе фазы напрямую связаны друг с другом. Фаза В является основной и приоритетно определяет скорость доения, поэтому она должна быть достаточно продолжительной.

Таким образом, слишком кратковременная фаза А вызывает эффект обратного впрыска в результате избыточного давления, а слишком длительная фаза А уменьшает эффективность фазы В и снижает скорость доения.

Во время фазы В сосковая резина раскрыта, и из соска извлекается молоко. Продолжительность фазы В определяет скорость доения и при интенсивном потоке молока длительность этой фазы может быть увеличена. Однако, в любом случае должны соблюдаться пределы, превышение которых может повлечь нежелательные последствия. Если фаза В слишком длительная, то тканевые жидкости в избытке скапливаются в кончике соска (отек сока). В этом случае длительность фазы отдыха D (такта сжатия) недостаточна для вытеснения скопившихся жидкостей путем массирующего сдавливания кончика соска. В результате длительного воздействия вакуума сосок начинает твердеть, становится не таким мягким как в начале доения, раскрытие его происходит все труднее. Поэтому слишком длительная фаза раскрытия сосковой резины приводит к снижению потока молока из соска. При уменьшении потока молока возрастает опасность проникновения в вымя избыточного вакуума, что является причиной возврата молока из стакана в сосок в такте сжатия. Кроме этого, слишком большая длительность фазы B повышает опасность травмирующего воздействия вакуума на вымя.

Слишком короткая фаза В также оказывает негативное воздействие на процесс доения. Когда время раскрытия сосковой резины оказывается слишком коротким, доение происходит медленнее. В результате увеличения длительности доения, повышается и время, в течение которого сосок находится под вакуумом. Доение становится менее эффективным, протекает с низким и изменяющимся потоком молока, что приводит к снижению производительности оборудования и негативному воздействию на состояние и здоровье вымени.

Таким образом, слишком кратковременная фаза В снижает скорость доения, а слишком длительная фаза В оказывает отрицательное воздействие на состояние сосков, понижает эффективность извлечения молока и повышает риск мастита. Слишком продолжительная фаза В приводит к "утомительному, агрессивному" для коров доению.

Во время фазы С давление в меж стенной камере постепенно становится равным атмосферному. В результате сосковая резина закрывается. Продолжительность фазы С определяет скорость сжатия сосковой резины, которая, также как и при раскрытии, зависит от эластичности материла, натяжения сосковой резины и уровня вакуума в под сосковой камере. Фазы С и D также связаны между собой. Если увеличить фазу С, то укорачивается фаза D. Снижение длительности фазы D до неприемлемого уровня не позволит задать достаточное время для сжатия и массажа. Напротив, при очень быстром закрытии сосковая резина может резко ударить по соскам. Это вызывает у животных неприятные ощущения, которые могут выразиться в беспокойстве, ударах по доильному аппарату и формированию отрицательных рефлексов на процесс доения. Кроме того, при быстром сжатии часть молока, выходящего из соска, вдавливается обратно.

В фазе D сосковая резина остается в закрытом состоянии и оказывает на вершину соска массирующее действие. Сосковая резина при сжатии сдавливает сфинктер соска, защищая вымя от воздействия вакуума. В результате скопившиеся в кончике соска жидкости выдавливаются обратно в верхнюю часть соска, что способствует циркуляции крови. Благодаря этому, кончик соска остается в необходимом для доения размягченном состоянии, и молоко беспрепятственно и равномерно протекает из соска в молочные стаканы.

Слишком кратковременная фаза D не обеспечивает достаточный расслабляющий эффект, поскольку здесь оказывается давление на сосок в течение установленного времени. Необходимо иметь в виду, что для массирования скопившихся в соске жидкостей и перехода их в другие области ткани также требуется определенное время. Слишком длительная фаза D очень часто является причиной вялых и поэтому бескровных кончиков сосков, и по этой причине снижения потока молока. В результате очень длительного сжатия из кончиков сосков выдавливается кровь и тканевые жидкости. Поэтому требуется больше времени для того, чтобы во время следующей фазы раскрытия сосковой резины в полном сечении открылся сосковый канал.

При постоянной (не динамической) пульсации рекомендуемая частота для коров составляет 57 - 62 цикла в минуту. Соотношение такта сосания к сжатию - от 60:40 до 65:35.

Для доения коров рекомендуется следующая длительность фаз:
A от 100 до 160 мс,
B от 450 до 525 мс,
C от 100 до 130 мс,
D от 200 до 260 мс.

Прибор для диагностики пульсации и измерения уровня вакуума.

Вакуумный режим доильного аппарата

Пульсатор, а следственно и меж стенные камеры доильных стаканов, вакуумируются через вакуумпровод доильной установки. Коллекторы и под сосковые камеры вакуумируются через молокопровод. Следовательно, молокопровод должен не только обеспечивать транспортировку молока к молокоприемнику, но и обеспечивать эффективное вакуумирование доильных аппаратов.

Молокопровод от места присоединения доильных аппаратов до молокоприемника должен быть ровным, с небольшим уклоном в сторону движения молока, которое должно занимать не более 2/3 площади его поперечного сечения, для обеспечения возможности движения воздуха. Поэтому движение молока на подъеме и участках «провисания» молокопровода недопустимо.

Коллектор вакуумируется через молочный шланг, следовательно, чем короче молочный шланг и чем большего он диаметра, тем стабильнее вакуум в под сосковых камерах доильного стакана. Не желательны петли и участки подъема при позиционировании молочного шланга. Большую проблему представляет собой верхнее расположение молокопровода, когда необходимо поднимать молоко по шлангу на высоту более 1 м.

Молоко из коллектора эвакуируется в виде воздушно-молочной смеси, для этого через калиброванное отверстие (жиклер) должно поступать достаточное количество воздуха. Если воздуха поступает недостаточно, воздушно-молочная смесь получается слишком плотной и ее транспортировка по молочному шлангу приводит к избыточному снижению вакуума в коллекторе, особенно при верхнем молокопроводе.

Вышеперечисленные факторы приводят к асимметрии вакуума в камерах доильного стакана, когда в такте сосания вакуум в коллекторе ниже уровня вакуума в распределителе.

Рекомендуемый вакуум для доения коров в нижний молокопровод – 42 - 44 кПа. При этом недопустимо снижение вакуума в коллекторе ниже 32 кПа, поскольку при более низких значениях процесс доения нормально происходить не может. При настройке уровня вакуума необходимо убедиться в точности вакуумметра, сравнив его показания с откалиброванным прибором.

Уровень вакуума в камерах доильного стакана в процессе доения при стабильном вакуумном режиме доильного аппарата

Уровень вакуума в камерах доильного стакана в процессе доения при плохом вакуумировании (верхний молокопровод)

В случае асимметрии вакуума более 10 кПа сосковая резина в такте сосания растягивается, а в результате длительного воздействия – болонизируется изменяя нормальную форму. При этом резко сокращается длительность фазы А, что является причиной нежелательного избыточного раскрытия сосковой резины, когда она отрывается от соска и теряет с ним контакт, что в сочетании с мокрым доением приводит к негативным последствиям.

При быстром раскрытии сосковой резины во внутренней камере доильного стакана ниже соска происходит резкое увеличение объема, кратковременно возрастает вакуум. Дополнительный вакуум является нежелательным и является причиной обратного впрыска (подсоса) молока из области коротких молочных шлангов и коллектора назад к соску.

Подсос молока из коллектора представляет большую опасность распространения болезнетворной микрофлоры. Учитывая, что на современных фермах одним аппаратом за смену доят 10-20 коров, риск распространения заболеваний существенно растет. Кроме того, подсос молока из коллектора приводит к так называемому «мокрому» доению, когда сосковая резина скользит по соску под действием силы тяжести с одной стороны, и вакуума - с другой, может неправильно располагаться на соске, в особенности у коров с несимметричным строением вымени.

Избыточное раскрытие при асимметрии вакуума более 10 кПа опасно тем, что во время фазы C, при переходе от такта сосания к такту сжатия, резина хлопает по соску, вызывая неприятные болезненные ощущения у животного, что в совокупности приводит к не физиологичному доению, которое становится причиной заболеваний молочной железы.

Для улучшения вакуумного режима доильного аппарата при доении коров следуйте следующим рекомендациям:

· Используете молочный шланг внутренним диаметром не менее 16 мм.

· Старайтесь избегать петель и участков подъема на молочном шланге.

· Старайтесь использовать максимально короткий молочный шланг, позволяющий свободно позиционировать доильный аппарат.

· Используете коллектор объемом не менее 300 мл.

· В рамках ежедневного ТО прочищайте калиброванное отверстие (жиклер) коллектора.

· Используйте пульсаторы и доильные аппараты попарного доения.

· В случае автоматизированного доильного оборудования с клапаном отсечки вакуума не используйте коллектор с ручным клапаном.

· Не применяйте молокопровод с участками подъема. Молокопровод должен иметь непрерывный уклон в сторону молокоприемника.

· При возможности всегда предпочитайте нижний молокопровод верхнему.

· Используйте молокопровод максимально большого диаметра (⌀ ≥76 мм).

В таблице приведены рекомендуемые параметры работы доильного аппарата для доения коров

Вакуум коллектора во время доения	32 - 44 кПа
Вакуум головки (присоски) сосковой резины	10 - 17 кПа
Отношение тактов	60:40 – 65:35 %
Частота пульсации	62 - 57 раз/мин
Фаза A	от 100 до 160 мс
Фаза B	от 450 до 525 мс
Фаза C	от 100 до 130 мс
Фаза D	от 200 до 260 мс