Физиологические основы машинного доения

Физиология доения

Вымя коровы (рис.1) состоит из четырех самостоятельных долей, часто развитых неравномерно. У большинства коров в задних долях образуется больше молока, чем в передних. Каждая доля имеет молочную железу (1), соединительную ткань (7), молочные протоки (2) и сосок. В молочной железе из крови животного вырабатывается молоко, которое по молочным протокам поступает в молочную цистерну (3) и в цистерну соска (4).

Рис.1 Строение вымени коровы: 1 – молочная железа; 2 – молочные протоки; 3 – молочная цистерна; 4 – цистерна соска; 5 – сфинктер соска; 6 – нервы; 7 – соединительная ткань

Элементарной структурной единицей молочной железы является альвеола – пузырек диаметром от 0,1 до 0,4 мкм, стенки которого состоят из одного слоя секреторных клеток. Альвеолы расположены вокруг общего выводного протока, образуя дольку, включающую 150 – 200 альвеол (длина дольки 1,5 мм, ширина 1 мм, высота 0,5 мм). Дольки объединены в более крупные доли с крупными протоками, впадающими в полость над соском – цистерну вымени. Сосок вымени коровы имеет цистерну (4), сверху отделенную круглой складкой от цистерны вымени (3), а снизу переходящую в узкий сосковый канал, окруженный плотным мышечным кольцом – сфинктером (5). Между дойками сфинктер плотно сжат, препятствуя вытеканию молока из вымени. Молоко не вытекает из вымени между дойками также благодаря особому расположению молочных протоков, имеющих расширения и сужения, а также особые сфинктероподобные утолщения. Ткань молочной железы подобна губке, и молоко можно извлечь лишь при сжимании ее. Сжатие осуществляется сокращением миоэпителия под действием гормона окситоцина. К началу очередной дойки в цистернах вымени содержится от 4 до 20% молока. Основная часть молока – 80-96% - находится в альвеолах и мелких протоках молочной железы. Извлечь молоко из цистернального отдела сравнительно легко, оно вытекает само, если преодолеть сопротивление соскового сфинктера, вставив в соски катетеры. Чтобы получить молоко из альвеолярного отдела вымени, необходимо вызвать у коровы рефлекс молокоотдачи.

Весь процесс, началом которого является раздражение рецепторов вымени, а окончанием – переход молока из альвеолярного отдела в цистерну вымени, называется рефлексом молокоотдачи. Это нейрогормональный рефлекс, поскольку раздражение от рецепторов молочной железы в центральную нервную систему идет по нервному пути, а оттуда возбуждение передается к молочной железе и по нервам, и через гормоны.

Оператор, обмывая и массируя вымя, раздражает нервные окончания (рецепторы), от которых возбуждение, проходя по нервам, через спинной мозг попадает в головной мозг. Из центральной нервной системы сигналы к молочной железе возвращаются двумя путями. Один путь чисто нервный (первая фаза), когда возбуждение возвращается к молочной железе от спинного мозга, вызывая расширение сосудов и усиливая кровообращение, расширение молочных протоков и цистерн, что облегчает переход молока в них из альвеолярного отдела. В результате осуществления первой фазы рефлекса молокоотдачи и расслабления сфинктера соска теленок может получить цистернальную порцию молока уже через 2-6 с после начала сосания.

Вторая фаза рефлекса молокоотдачи включает, кроме нервного, гормональное звено. Эта фаза начинается через 30 – 60 с после раздражения рецепторов сосков и длится 4 – 6 мин. В ответ на раздражение рецепторов молочной железы и поступления сигналов в головной мозг из задней доли гипофиза в кровь выделяется гормон окситоцин, который с кровью достигает молочной железы и вызывает сокращение звездчатых клеток альвеол, увеличивая при этом проницаемость стенок секреторных клеток. Протоки под действием окситоцина укорачиваются и расширяются, облегчая переход молока в цистерны, откуда его легко извлечь доильным аппаратом.

В результате многократного доения в постоянных условиях на ферме и совпадения во времени акта доения с определенными факторами внешней среды (время, место, последовательность операций на вымени и др.) у коров формируются условные рефлексы молокоотдачи и вырабатывается устойчивый стереотип поведения при машинном доении.

Молокоотдача, возникающая вследствие непосредственного раздражения рецепторных зон сосков и вымени, называется безусловно-рефлекторной. Молокоотдача, возникающая в результате действия внешних раздражителей на нервную систему через иные анализаторы животного (зрительный, слуховой, обонятельный и пр.), называется условно-рефлекторной. Рефлекс молокоотдачи (условный и безусловный) осуществляется одновременно во всех долях вымени, несмотря на различное количество образовавшегося в них молока.

Физиологические основы машинного доения

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).

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;

· Машинный удой;

· Продолжительность машинного доения;

· Средняя интенсивность молоковыведения;

· Удой за последовательные одноминутные интервалы времени;

· Машинный удой;

· Продолжительность машинного удоя;

· Суммарный удой;

· 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.

Основным звеном технологической системы машинного доения является животное, на которое действует определенным образом подсистема «человек-машина» с целью получения молока. При этом данная подсистема должна вызывать у животного положительный рефлекс молокоотдачи, выдавать припущенное молоко, поддерживать рефлекс в процессе дойки, не травмировать вымя коровы.

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.

Доильные установки, классификация

В зависимости от способа содержания животных доильные установки подразделяются на стационарные (для доения в переносные ведра, в молокопровод, в специальных доильных залах) и передвижные

Для доения коров в специальных доильных залах применяются установки типа «Тандем» различных модификаций, рассчитанные на индивидуальный режим работы. Доильные установки «Карусель» и «Елочка» применяются при групповом методе обслуживания животных.

Групповой метод обслуживания коров требует подбора животных по группам в зависимости от их продуктивности и физиологического состояния. Поэтому на фермах, где коровы имеют различную продуктивность и скорость молокоотдачи, лучше использовать доильную установку типа «Тандем». Эту установку целесообразно применять на племенных фермах и комплексах, а также на промышленных комплексах при раздое первотелок.

Расположение станков на доильных установках бывает двухрядное — последовательное, с боковым входом и выходом («Тандем»); однорядное — с параллельным расположением станков со сквозным проходом через них; ромбическое; круговое и др. Применяются доильные установки там, где рабочее место оператора или коровы перемещается на подвижных конвейерах. Конвейерные установки бывают в основном кольцевые и ленточные.

Кольцевые установки представляют собой вращающуюся платформу, на которой радиально, последовательно или под углом расположены доильные станки.

Ленточные конвейерные установки выполнены в виде ленточного транспортера, на котором стоят коровы боком или под углом. Транспортер перемещается вдоль траншеи, где находится оператор машинного доения. Основные показатели доильных установок приведены в табл. 13.3...13.5.

Применение автоматизированных доильных установок обеспечивает повышение производительности труда и снижение себестоимости молока. Зимой их используют в доильных залах как стационарные, а летом — на пастбищах как передвижные. Они оборудованы станками

смене расположения лагеря. Зимой их используют на фермах в доильных помещениях как стационарные. Поэтому такие установки называют универсальными.

Организация доения коров на доильных установках при различных способах содержания.

Доильная установка УДС-В предназначена для доения в переносные ведра при привязном содержании коров. В комплект оборудования входят доильная аппаратура, вакуумный насос, вакуум-провод с кранами для подключения доильных аппаратов, вакуумметрами, вакуумный баллон и устройство промывки. В комплект установки входят шкаф для хранения запасных и сменных деталей, а также тележка для перевозки молочных бидонов. Доильное ведро установки имеет крышку с двумя вертикальными штуцерами, к которым при доении подключаются молочные и вакуумные шланги. При циркуляционной промывке доильной аппаратуры к ним с внутренней стороны крышки подсоединяются насадки.

Установки для доения коров в доильных залах Для доения коров при беспривязном или боксовом содержании используют доильные установки УДА-8А «Тандем», УДА-16А «Елочка», УДА-100А «Карусель», УДА-8Т «Тандем», УДА-12Е «Елочка», Импульс FGM 1200 «Елочка», Вестфалия «Елочка».

Доильная установка УДА-16А «Елочка » оборудована двумя секциями групповых станков 3 (по восемь в каждой секции). Секции станков расположены по обе стороны рабочей траншеи оператора. В станках коровы стоят под углом 30...45° к продольной оси траншеи, что обеспечивает кратчайшие переходы оператора от одной коровы к другой, доступ к вымени и небольшую длину доильного зала.

Каждая секция станков имеет входную и выходную двери, кормушки, систему кормораздачис накопителем комбикорма и пульт управления дозаторами. По боковым стенкам траншеи размещены технологические линии молокопровода, вакуум-провода и трубопровода теплой воды. Вакуумные насосы работают в режиме расхода воздуха 60 м³/ч.

Передвижные доильные установки Доильная установка УДЛ-Ф-12 предназначена для машинного доения коров и первичной обработки молока в пастбищных центрах и летних лагерях.

В режиме доения установка работает следующим образом Молоко из доильных аппаратов поступает в счетчик УЗМ-1А и по молокопроводу через переключатели и дозаторы — в молокоприемник. Из молокоприемника воздух через предохранительную камеру и вакуум-провод откачивается наружу вакуумным насосом. Через фильтр, охладитель молоко подается в емкость для хранения. Оставшееся в молокопроводах молоко удаляют путем многократного кратковременного впуска воздуха через первый от разделителя молочный кран на каждой ветви молокопровода.

Универсальная доильная станция УДС-ЗБ предназначена для доения коров и первичной обработки молока на пастбищах