Идеальной системой молоковыведения является естественная биологическая система «корова – теленок». Основной ее «недостаток» – быстрое насыщение теленка, что не способствует росту продуктивности коровы.
Рост продуктивности животных обеспечило ручное доение, но в массе своей полнота выдаивания ограничивается усталостью рук доярки в наиболее тяжелой заключительной фазе молоковыведения.
Машинное доение предполагает использование технических средств – доильных аппаратов различных типов. Например «ненасытный» и «не знающий усталости» двухтактный доильный аппарат отсасывающего типа 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 раза, обеспечить точность выполнения технологического процесса, максимальный рост продуктивности коров и высокое качество производства молока. Это подтверждают тридцатилетний опыт использования первых в мире отечественных автоматизированных вакуумными пневматическими средствами доильных установок УДА-8 типа «Тандем» и УДА-16 типа «Ёлочка», а также опыт западных стран высокой культуры производства молока. Благодаря эмбриогенетике, широкому использованию средств автоматизации и даже роботизации доения, страны Запада в последние годы удвоили продуктивность коров, доведя ее до 8–10 тыс. кг в год (в России – 4–5 тыс. кг). В настоящее время в мире на фермах и на комплексах с беспривязным содержанием коров уже работает около 10 тысяч доильных роботов.
1.2. Исходные положения к совершенствованию процесса машинного доения коров
Было время, когда затраты труда на получение молока не имели существенного значения. В XX веке в связи с бурным развитием техники издержки на оплату рабочей силы во всех сферах производства стали быстро расти, повышение производительности труда оказалось показателем первостепенной важности, и ручное доение коров стали заменять машинным.
Машинное доение коров – это уникальный биотехнический процесс, в котором неодушевленный предмет – доильный аппарат, взаимодействуя со сложнейшим живым органом – выменем, обеспечивает вывод секретируемого в нем молока.
Основу любой современной механизированной, автоматизированной и даже роботизированной доильной системы составляет доильный аппарат, уникальность которого заключается в его непосредственном взаимодействии
с выменем животного, а через него и с его нервной системой. Поэтому к доильным аппаратам предъявляются особые физиологические требования, хотя они все еще далеко не совершенны и ни один из них по качеству взаимодействия с выменем животного не может сравниться с сосательным аппаратом теленка.
Аппараты совершенствуют по разным направлениям: обеспечение чистоты выдаивания, повышение интенсивности молоковыведения для сокращения времени доения до 5–6 минут путем регулирования в процессе доения частоты пульсаций, соотношения тактов и глубины вакуума под соском при постоянном совершенствовании вакуумной и молочной системы [11].
Физиологами установлено, что чем чаще и чище выдаивают корову, тем быстрее увеличивается ее продуктивность. Однако даже при самом «чистом» выдаивании современными доильными аппаратами (остаточное молоко по ручному додою не более 100 г) в вымени коровы остается до 3 л альвеолярного молока.
К сожалению, в науке до сих пор нет единого мнения об оптимальной величине основных параметров доильных аппаратов. В связи с этим их значения в разных аппаратах существенно отличаются.
Исследуя влияние частоты пульсаций, ведущий советский физиолог Э.К. Вальдман [12] пришел к выводу, что разноречивость результатов данных многих исследований объясняется скорее всего индивидуальными особенностями животных и конструктивными параметрами доильных аппаратов, в которых основное значение имеет соотношение длительности тактов сосания, сжатия и отдыха. Так, например, по результатам изучения влияния изменения частоты пульсаций трехтактного доильного аппарата (0,4; 0,8; 1,6 и 2,5 Гц) на процесс молоковыведения он сделал вывод, что режим работы пульсатора оказывает определенное влияние на скорость выдаивания. Однако конкретные причины и факторы он при этом не раскрывает, но отмечает, что при снижении частоты пульсаций с 0,8 до 0,4 Гц наблюдается значительное снижение скорости выдаивания, а увеличение до 1,6 Гц вызывает некоторое увеличение скорости молоковыведения, и дальнейшее увеличение частоты пульсаций ее уже не изменяет.
К такому же примерно выводу пришел и И.И. Грачев [13], который считает, что оптимальной является частота пульсаций, находящаяся в пределах 1,4–2,2 Гц, а запредельные частоты ведут к увеличению латентного периода, и при частотах выше 4 Гц и ниже 0,2–0,4 Гц наступает полное выключение рефлекса молокоотдачи.
По данным В.Ф. Королева и И.Н. Краснова [14, 15] частота пульсаций практически не влияет на интенсивность молоковыведения, важно, чтобы она не превышала предельных значений, при которых режим работы сосковой резины еще не нарушается.
В США большинство доильных аппаратов работает с частотой пульсаций 0,8–1,0 Гц [1].Таким образом, в зависимости от индивидуальных особенностей коров частота пульсаций доильных аппаратов может изменяться в
пределах 0,7–2,2 Гц. При этом следует заметить, что все отечественные доильные аппараты работают с постоянной частотой в этих пределах.
Под соотношением тактов понимается отношение продолжительности тактов сосания, массажа и отдыха в цикле работы трехтактного доильного аппарата, а в двухтактном – тактов сосания и сжатия.
По данным П. Бресамле, Н.Н. Викторовой, С.Я. Горма, А.Х. Додда, К.И. Кавешниковой, П.А. Клауффа, А.Н. Козлова, И.Н. Краснова [5, 15, 16, 17, 18, 19] увеличение соотношения тактов положительно влияет на скорость молоковыведения. Так, например, изменение соотношения тактов от 1:1 до 4:1 при частоте пульсаций 0,835 Гц увеличивает скорость молоковыведения на 40–45%, при частоте 1,33 Гц – на 30–35%, а при частотах 1,83–2,83 Гц – на 20-25%. Примерно к такому же выводу пришел и С.Я. Горм, который установил, что автоматическое изменение соотношения тактов от 1:1 до 5:1 по мере увеличения интенсивности молоковыведения позволило увеличить скорость доения на 51%, содержание жира в молоке до 5–6%, а время машинного додаивания сократить на 60% [17, 18, 19].
Таким образом, изменение соотношения тактов от 1:1 до 4:1 пропорционально интенсивности молоковыведения позволяет увеличить скорость доения на 40–51% и исключить травмирование вымени вакуумом.
Нарушение вакуумного режима в подсосковых камерах доильных стаканов создает благоприятные условия для массовых маститных заболеваний, характерных для машинного доения коров [20, 21, 22, 23, 24]. Изучение и анализ этих работ позволяют заключить, что повышение вакуума под соском с 48 до 65 кПа увеличивает скорость молоковыведения на 40–45%, т.е. дает тот же эффект, что увеличение соотношения тактов с 1:1 до 4:1 при частоте пульсаций 0,835 Гц.
Аналогичные результаты были получены В.Ф. Королевым [14] и У.Г. Уиттлстоуном [25], но при этом они предупреждали, что в неавтоматизированных доильных аппаратах скорость доения лучше увеличивать не за счет повышения глубины вакуума под соском, а за счет изменения соотношения тактов, потому что превышение вакуума под соском свыше 50 кПа приносит больше вреда, чем пользы. Уменьшение скорости выдаивания при вакууме ниже 30 кПа вероятно обусловлено неполным открытием сфинктера соска, а высокий вакуум быстро затягивает сосок в доильный стакан и закрывает молочный проток между цистернами соска и вымени, скорость выдаивания при этом снижается, а внутренние ткани пустых сосков травмируются вакуумом, и создаются условия для массовых маститных заболеваний вымени коров.
Обобщение выводов приведенного обзора исследований позволяет заключить, что для безопасного доения частота пульсаций может принимать значения от 0,75 до 2,2 Гц, соотношение тактов – от 1:1 до 4:1, глубина вакуума под соском – от 25 до 90 кПа, Причем в процессе доения в зависимости от интенсивности и фазы молоковыведения последняя должна изменяться хотя бы ступенчато [17, 19, 22, 23, 24, 27, 28, 29].
