ВВЕДЕНИЕ
В экологически чистой среде при хороших кормах самое высококачественное молоко находится в вымени здоровой коровы. Однако в зависимости от способа молоковыведения и культуры производства сортность молока, получаемого от коров, может резко снизиться сразу же после вывода его из вымени. Причём поднять сортность молока путём его обработки чаще всего бывает уже невозможно.
У травоядных млекопитающих система молокообразования организована и функционирует таким образом, что обогащает молоко не только всеми необходимыми микроэлементами и энергетическими нутриентами, но и целебными, а также ароматическими веществами трав, которыми они питаются. Самое чистое и полезное молоко для своих детей и собственных нужд крестьянки получают при ручном доении и кормлении коров луговыми травами и сеном. Это молоко можно и нужно пить без кипячения. В США и в странах Западной Европы такое молоко называется «гарантированным питьевым», а получаемое на альпийских лугах – «альпийским золотом». Весьма вероятно, что именно такое молоко Гиппократ называл «эликсиром жизни». К сожалению, о таком молоке мы, люди старшего возраста, можем только вспоминать, а молодёжь – мечтать.
Молоко не только для людей, но и для сотен видов микроорганизмов является прекрасной питательной средой, и, если в нём нет активных иммунных тел, оно не приносит вреда даже тем микробам, которые в нём не размножаются. Поэтому сырое молоко может легко оказаться источником многих опасных болезней. Для здоровья человека опасны не только бактерии, но и продукты их жизнедеятельности – токсины – яды, которые, к сожалению, тепловой обработкой не уничтожаются, сохраняются они и в сухом порошковом молоке. Основным источником токсинов являются маститы коров.
При ручном доении маститами болеют обычно 3–5% коров, при машинном – до 50% и более. Причиной массовых маститных заболеваний коров являю несовершенные и технологии и технические средства молоковыведения, травмирующее вакуумом внутренние ткани сосков.
В 2013 году практике машинного доения коров исполнилось 110 лет, но из-за сложности решения проблемы в мире так и не был создан соответствующий зоотехническим требованиям стойловый доильный автомат, исключающий «сухое доение».
Для автоматизации доения коров в стойлах шведская фирма DeLaval в течение ряда лет на наши фермы продвигает доильные автоматы с доильными аппаратами с функцией Douvac, перемещающиеся в коровнике по легкой подвесной транспортной линии EasyLinе. Отличительная особенность аппаратов с функцией Douvac состоит в двух уровнях вакуума в подсосковых камерах доильных стаканов: рабочий – 50 кПа при интенсивном молоковыведении и «щадящий» – 33 кПа в начале и в конце процесса молоковыведения при «сухом доении».
Обобщение опыта работы доильных аппаратов с функцией Douvac на молочных фермах и комплексах хозяйств Северного Кавказа показало, что, в отличие от доильных манипуляторов, качество выдаивания отечественного поголовья коров, неотселекционированного по размерам и по форме сосков и вымени, не соответствует нашим зоотехническим требованиям. Кроме того, для живого организма имеет значение не только величина вакуума, но и продолжительность его воздействия.
Для решения этой проблемы совместно с ГСКБ (г. Рига) лабораторией механизации молочных ферм и комплексов Всероссийского ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского и проектнотехнологического института механизации и электрификации сельского хозяйства (ВНИПТИМЭСХ, ранее ВНИИМЭСХ, а в настоящее время Государственное научное учреждение ФГБНУ «Северо-Кавказский научноисследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства» (ФГБНУ СКНИИМЭСХ ) , г. Зерноград) с участием преподавателя Азово-Черноморского института механизации сельского хозяйства (АЧИМСХ, ныне Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде) О.Б. Забродиной были созданы и в 1980 году поставлены на производство заводом «Кургансельмаш» автоматизированные доильные установки УДА-8 типа «Тандем» и УДА-16 «Ёлочка» для доильных залов, которые по заказам выпускаются заводом по настоящее время, но, к сожалению, проблемы маститов они не решают, потому что 90% коров в России содержатся на привязи.
Решение проблемы автоматизации доения коров в стойлах и на пастбищах стало реальным после создания авторским коллективом вакуумных управляемых пульсаторов и стойловых доильных автоматов.
Результаты предлагаемых исследований и разработок могут использовать работники научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций, студенты, аспиранты и преподаватели средних и высших учебных заведений агроинженерных специальностей.
1 НАУЧНЫЕ ПРИНЦИПЫ И ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1 Некоторые понятия и определения физиологии лактации в машинном доении
В молочном скотоводстве средством производства молока является сложный биологический объект – корова . Процесс производства молока называется лактацией.
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 .
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).
Образование молока идет непрерывно. По мере накопления молоко 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 вымени.
Молокоотдача. Раздражение рецепторов происходит главным образом при выполнении подготовительных ручных операций: при сдаивания первых струек молока, обмывании, вытирании 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
