Физиологические основы машинного доения

Непременным компонентом промышленной технологии производства молока является машинное доение. Оно способствует значительному росту производительности труда, облегчает труд доярок, улучшает санитарное состояние молока.

Для поддержания молочной продуктивности на высоком уровне при машинном доении доильный аппарат должен по возможности соответствовать следующим биологическим требованиям: 1) обеспечивать адекватное (по качеству, силе, частоте) воздействие на рецепторный аппарат вымени, способствуя проявлению полноценного рефлекса молокоотдачи, 2) исключать возможность нарушения кровообращения, болевых ощущений и других дискомфортных явлений; 3) достаточно точно имитировать работу сосательного аппарата теленка и рук доярки, а также обеспечивать одновременное выдаивание всех четвертей вымени; 4) создавать оптимальные механические воздействия на сосок (соотношение тактов сосания и сжатия, частоту пульсаций, величину вакуума) с учетом скорости выведения молока и индивидуальных особенностей животных; 5) обеспечивать возможность свободного оттока молока из сосков и не допускать передаивания четвертей.

Для успешного доения необходимы адекватные раздражения рецепторов, способствующих выделению окситоцина, расслаблению сфинктера соска, мускулатуры цистерны и протоков, а опорожнение молочной железы и стимуляция секреции молока между дойками максимальны при длительности доения близкой периоду действия окситоцина и сократительной реакции миоэпителиальных клеток (не более 7 мин).

Поэтому подготовка к доению включает раздражение тактильных и терморецепторов обмыванием вымени теплой (53-56°С) водой. Данная процедура способствует выделению окситоцина, а также благоприятно влияет на гемодинамику и лимфообращение в вымени.

После обтирания вымени делают массаж, обеспечивающий своевременное начало выведение молока.

Таким образом, высокая молочная продуктивность достигается при правильной обработке вымени и соблюдении наиболее адекватных режимов машинного доения.

В ходе реакций молочной железы, развивающихся при доении и последующей интенсификации секреторных процессов, важной является рабочая гиперемия вымени, что определяется как рефлекторными, так и местными механизмами. В альвеолярном отделе молочной железы при сокращении миоэпителиальных клеток и выделении ацетилхолина вслед за кратковременной вазоконстрикцией, связанной с прессорным действием окситоцина, развивается интенсивная и стойкая вазодилатация. Расширение микрососудов значительно увеличивает объемный кровоток через молочную железу и обеспечивает повышенный уровень поступления предшественников молока.

Современные доильные аппараты не в полной мере удовлетворяют описанным выше физиологическим требованиям, так как не обеспечивают необходимой стимуляции двигательной и секреторной функции вымени без ее предварительной подготовки.

Молоко при доении аппаратом не выдавливается, а высасывается из цистерны за счет вакуума. Если сосок непрерывно подвергается воздействию вакуума в течение 20-30 с, возможны кровоизлияние и появление крови в молоке. Это также наблюдается при холостом доении, т. е. при работе аппарата на вымени после прекращения молокоотдачи или при слишком высоком вакууме.

При сосании сосок сжимается от основания к верхушке, а при доении аппаратом - от кончика к основанию, что иногда служит причиной заброса молока из сосочковой цистерны в цистерну вымени с последующим ослаблением молоковыделения. Кроме того, раздражения, вызываемые доильным стаканом, ограничены нижней и средней частями сосков, а у основания сосок раздражается мало. При сосании же наблюдается раздражение верхней части соска и энергично массируется вымя.

Недостатком аппаратов является и медленная скорость выдаивания. Доение нередко продолжается, когда внутривыменное давление уже падает и молокоотдача тормозится. Недодой в среднем составляет 10-20 % молока и 20-25% жира.

Строгое соблюдение режима работы доильных аппаратов (соотношение тактов, частота пульсации, величина вакуума, продолжительность доения), машинный додой коров, формирование групп животных с учетом скорости выдаивания, подготовка вымени в предотельный период (пневмомассаж) и перед доением (теплое обмывание, обтирание и массаж) снижают отрицательные эффекты машинного доения, но не устраняют их.

Дальнейшее совершенствование аппаратов направлено на обеспечение оптимального рефлекса молокоотдачи, исключение вреда коровам, автоматизацию подготовительных и заключительных операций машинного доения.

Эффективность машинного доения зависит не только от конструкции и параметров доильных аппаратов и соблюдения технологии доения, но и от самих животных. Наивысшая эффективность доения достигается в том случае, когда при одновременном выдаивании из всех четвертей вымени коровы получают одинаковые удои.

Для промышленных ферм и комплексов рекомендуется отбирать коров не только по уровню продуктивности и устойчивости лактации, но также типу высшей нервной деятельности и по морфофункциональным свойствам вымени (форме, равномерности развития четвертей, силе мышц соскового сфинктера, интенсивности и полноте выдаивания, величине остаточного молока).

Все современные доильные аппараты основаны на использовании принципа вакуума. В комплект аппарата входят доильные стаканы, коллектор, пульсатор, доильное ведро, шланг. Основными частями аппарата, контактирующими с выменем животного, являются однокамерные или двухкамерные доильные стаканы.

Доильный аппарат с однокамерным стаканом (гильза из твердого непроводящего тепло материала и гофрированная присоска из жесткой упругой резины) работает в 2 такта: сосание и отдых. При сосании в стакане создается вакуум около 50,6 кПа (380 мм. рт. ст.) и молоко извлекается только за счет отрицательного давления под соском. При отдыхе в стакане восстанавливается атмосферное давление.

Доильные аппараты с двухкамерными доильными стаканами являются наиболее физиологичными и поэтому используются чаще. Их применяют при двухтактном и трехтактном режимах доения. Двухкамерный стакан имеет наружную металлическую и внутреннюю резиновую стенки. Пространство между ними называется межстенной камерой, а пространство между соском и резиновой трубкой - подсосковой камерой. Нижний ее отсек продолжается в виде молокоотвода, в котором создается вакуум для обеспечения выведения молока наружу. Межстенная камера соединяется поочередно с вакуумной системой аппарата и атмосферой. В первом случае резиновая трубка отходит от соска и из него выделяется молоко благодаря наличию вакуума в молоководе; во втором - резиновая трубка сжимается вокруг нижней части соска и препятствует вытеканию молока.

У всех доильных аппаратов ток молока имеет прерывистый характер, а различия заключаются в наличии или отсутствии фазы отдыха.

Двухтактные доильные аппараты с двухкамерными стаканами работают в 2 такта: сосание и сжатие (рис. 3). В такт сосания в подсосковой камере и межстенной камере создается вакуум около 50,6 кПа (360 мм. рт. ст.). При этом сосок удлиняется, сфинктер его открывается, молоко высасывается и поступает в молокоотвод. В следующий за ним такт сжатия в межстенной камере создается атмосферное давление, и сосок сжимается резиновой трубкой (ток молока прекращается). Молоко собирается в коллекторе, а затем поступает в доильное ведро. Число пульсаций (сосательных действий) обычно 60-70 в 1 мин (возможно от 35 до 180), соотношение тактов в процентах 50:50 (или 85:15).

Двухтактные доильные аппараты выдаивают коров несколько быстрее чем трехтактные, но работают в более жестком режиме.

Трехтактные доильные аппараты с двухкамерными стаканами работают в три такта: сосание, сжатие и отдых (рис. 3).

Рис. 3. Схема работы двухкамерного доильного стакана двухтактного (А и Б) и трехтактного (А-В) аппаратов (Лысов В.Ф., Максимов В.И., 2004): А - такт сосания; Б - такт сжатия; В - такт отдыха. 1- сосковая резина; 2 - гильза; 3 -межстенная камера; 4 - подсосковая камера; 5 - трубка к пульсатору. ВкПк - вакуум в подсосковой камере; ВкМк - вакуум в межстенной камере; атм - атмосферное давление.

Во время такта сосания создается вакуум во всех камерах; сжатия - в подсосковой камере сохраняется вакуум, а в межстенной - атмосферное давление, сосок сжимается резиновой трубкой, облегчая отток крови от верхушки соска; отдыха - в камерах создается атмосферное давление. Сосок расслабляется, кровообращение в нем восстанавливается. Число пульсаций около 60 в 1 мин. Соотношение длительности тактов в %: сосание - 60, сжатие - 10, отдых - 30.