2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ДОЕНИЯ КОРОВ
2.1. Физиологические основы производства молока
2.1.1. Лактация (от лат. Lacto – кормлю молоком) – ключевое слово биотехнологии устойчивого производства молока включает молокообразование, молокоотдачу и молоковыведение (доение). Если молоко из железы не выводится, то молокообразование у самки прекращается.
2.1.2. Молокообразование. Вымя коровы состоит из четырех независимых, изолированных друг от друга молочных желез (долей). Каждая молочная железа состоит из альвеол – мельчайших пузырьков, на внутренней стороне поверхности которых расположены молокообразующие клетки. Альвеолы окружены звездчатыми клетками и соединяются с молочными протоками. Протоки, сливаясь, образуют молочные каналы и ходы, открывающиеся в цистерну, которая заканчивается полостью соска. Молоко из цистерн может быть выведено только через свой сосок. На конце соска имеется кольцевой мускул (сфинктер), закрывающий сосковый канал (рисунок 1).
1 2 3 4 5
14
13
15
12 1 15
11 6
16
7
10 9 8
Рисунок 1 – Схема строения вымени и секретирующего отдела: 1 – глубокие вены; 2 – глубокие артерии; 3 – соединительный остов (строма); 4 – железистая ткань (паренхима); 5 – поверхностные подкожные вены и артерии; 6 – молочная цистерна; 7 – сосковая цистерна; 8 – отверстие соскового канала; 9 – сосковый канал; 10 – сфинктер соска; 11 – молочные ходы; 12 – гроздь альвеол; 13 – нервы; 14 – миоэпителий; 15 – секреторные клетки; 16 – выходной проток группы альвеол
Образование молока идет непрерывно. По мере накопления оно из альвеол вытекает в каналы и протоки. Однако сужения, имеющиеся в местах разветвления этих протоков, затрудняют переход молока в крупные протоки и цистерну. Когда вымя заполнится молоком, давление в нем повышается, и образование молока тормозится.
Основная часть молока с более высокой жирностью находится в альвеолярном отделе. Для того, чтобы получить это молоко, необходимо вызвать рефлекс молокоотдачи. Последний наступает в результате раздражения чувствительных нервных окончаний – рецепторов, расположенных в сосках и в вымени.
2.1.3. Молокоотдача. Раздражение рецепторов происходит главным образом при выполнении подготовительных ручных операций: сдаивания первых струек молока, обмывания, вытирания и массаже вымени. От рецепторов по чувствительным нервным путям импульсы направляются в головной мозг коровы, где достигают железы внутренней секреции – гипофиза. Под влиянием нервных импульсов из гипофиза выделяется гормон молокоотдачи – окситоцин , который через 40-50 с после начала преддоильной подготовки с током крови достигает вымени и вызывает сокращение миоэпителиальных клеток, окружающих альвеолы. Сокращаясь, клетки сжимают альвеолы и изгоняют молоко в цистерны вымени и соска, вызывая припуск молока, откуда оно может быть извлечено одним из способов молоковыведения (доения). Окситоцин действует кратковременно (3-5 мин.). Затем он разрушается и молокоотдача прекращается. Извлечь из альвеол оставшееся молоко после этого обычным доением невозможно. Поэтому доильные стаканы следует надевать на соски вымени сразу же после окончания подготовительного массажа и припуска молока. В противном случае корову полностью выдоить нельзя, и потери молока достигают 40-45%.
При воздействии на корову необычных стрессов (грубое обращение, болевые ощущения, перемена доярки, доильного аппарата или стойла, изменение графика доения, температуры воды для подмывания вымени и т.д.) наступает торможение рефлекса молокоотдачи. Регулярная неполнота выдаивания приводит к снижению молочной продуктивности, а нередко и к заболеванию маститом, и корова преждевременно уходит в запуск.
Если подготовку вымени и доение осуществляют качественно и в одинаковых условиях, то у коровы вырабатываются положительные условные рефлексы, обеспечивающие быстрое и полное выдаивание.
2.1.4. Молоковыведение. Идеальной системой молоковыведения является естественная биологическая система «корова – теленок». Основной ее «недостаток» – быстрое насыщение теленка, что не способствует росту продуктивности коровы. Определенный рост продуктивности животных
обеспечило ручное доение, но в массе своей полнота выдаивания ограничивается усталостью рук доярки в наиболее тяжелой заключительной фазе молоковыведения. «Ненасытный» и «не знающий усталости» обычный доильный аппарат обеспечивает полноту выдаивания, но в заключительной фазе доения из-за передержек, которых почти невозможно избежать, возникает «сухое доение», вызывающее у коров болевые ощущения, кроводои, массовые маститные заболевания, снижение продуктивности, качества молока и преждевременный запуск коров.
В машинном доении только автоматизированные доильные аппараты с обратными связями лишены указанных выше недостатков и способны повысить производительность труда доярок в 1,5-2,0 раза, обеспечить точность выполнения технологического процесса, максимальный рост продуктивности коров и высокое качество производства молока. Это подтверждают отечественный опыт и опыт западных стран высокой культуры производства молока, широко использующие средства автоматизации и даже роботизации доения и удвоившие в последние годы продуктивность коров, доведя ее до 8-10 тыс. кг в год (в России – 4-5). В настоящее время в мире уже работает около 10 тысяч доильных роботов на фермах и комплексах с беспривязным содержанием коров. В СКНИИМЭСХ разработаны технологии и средства комплексной автоматизации доения, охватывающие привязное, беспривязное и пастбищное содержания коров. Поэтому неавтоматизированное доение в ближайшем будущем должно исчезнуть как не гарантирующее высокого качества производства молока и безопасность для здоровья людей и животных. В настоящем регламенте рассматриваются только автоматизированный процесс молоковыведения и автоматизированные доильные аппараты, манипуляторы и установки.
2.2. Автоматизированные серийные доильные установки
2.2.1. Отечественные автоматизированные доильные установки УДА-8 типа «тандем» и УДА-16 «елочка» предназначены для доения коров при беспривязном их содержании, освоены с долевым участием ВНИПТИМЭСХ заводом «Кургансельмаш», выпускаются серийно с 1980 г.
2.2.2. Объем производства в первые годы после освоения достигал по 500 шт. в год. В связи с тем, что кампания сплошной индустриализации молочного скотоводства 1980-90гг. провалилась, поголовье коров крупных молочных ферм и комплексов, для которых создавались автоматизированные установки, было переведено на привязное содержание, а в последние годы появилась еще и конкуренция современного импортного доильного оборудования, поэтому отечественные, уже морально устаревшие установки УДА-8А и УДА-16А, в настоящее время поставляются заводом
