Доильные установки, применяемые в молочном скотоводстве (стационарные и передвижные)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

"Южно-уральский государственный аграрный университет"

Институт ветеринарной медицины

Кафедра технологии производства и переработки продуктов животноводства

КУРСОВАЯ РАБОТА

по учебной дисциплине: "Производство продукции животноводства"

на тему: "Доильные установки, применяемые в молочном скотоводстве (стационарные и передвижные)"

Выполнил: студент 4 курса

факультета заочного обучения

Синдячкин Д.Ю.

Троицк, 2017

Содержание

Введение

1. Краткий обзор литературы

1.1 Характеристика продукции

1.2 Сырьё, используемое при производстве и требования к его качеству

2. Схема и описание технологического процесса

3. Мероприятия по охране труда и окружающей среды

Заключение

Список источников и литературы

Приложения

Введение

В настоящее время молочное животноводство Российской Федерации находится в стадии перехода от слабо механизированного труда в процессе производства молока в высокотехнологичное, и перед руководством большинства сельхозпредприятий стоит вопрос о выборе применяемого оборудования и технологии содержания животных.

Использование индустриальных технологий, соответствующих крупному машинному производству, комплексная механизация и рациональная организация трудовых процессов позволяют создать на молочных фермах и комплексах поточные технологические линии: доение коров и первичной обработки молока (в ряде случаев промышленной переработки), кормления животных, уборки навоза, погрузочно-разгрузочных и других вспомогательных операций.

Среди процессов по обслуживанию животных на ферме особое место можно уделить доению коров. Доильная машина непосредственно взаимодействует с организмом коровы, с ее сложной рефлекторно-секреторной системой. От того, насколько доильное оборудование учитывает физиологические особенности животного организма, насколько своевременно и оперативно проводятся операции доения коровы, можно судить об уровне технологической и технической культуры на ферме.

При решении вопроса об организации машинного доения коров учитывают способ содержания животных и размер комплексов. В зависимости от этого процесс может быть организован с применением разных доильных установок. Число аппаратов, с которыми работает оператор машинного доения, зависит от типа доильной установки, уровня продуктивности коров, квалификации оператора. Одним из важнейших условий повышения производительности труда на молочных фермах и комплексах при любом способе содержания коров является кратность доения.

Компании, предлагающие доильное оборудование предлагают различные варианты технологического оборудования и технологии содержания, но в большинстве случаев поставляется доильное оборудование, которое способно только доить и запоминать полученную продуктивность от животных из за низкого финансового положения хозяйств, выбирающих бюджетный вариант доильных установок и реконструкцию имеющихся животноводческих помещений, в большинстве случаев не отвечающих современным требованиям содержания животных.

Для получения молока высокого качества требуются комплексные мероприятия, в которой составная часть доильного оборудования занимает лишь 40 %, остальную часть занимают профилактические и лечебные мероприятия, проводимые специалистами хозяйства.

В условиях жесткой конкуренции товаропроизводителей молока возрастает роль производственно-технических и технологических факторов, повышаются требования к кадровому обеспечению ферм, их теоретической и практической подготовке. Поэтому без знания современного оборудования для доения коров, без высокой квалификации обслуживающего персонала невозможно производство конкурентной продукции.

Объектом курсовой работы является технология машинного доения, предметом - доильные установки, применяемые в молочном скотоводстве, целью является изучение аппаратов и установок машинного доения.

Задачи:

1. Рассмотрение технологии машинного доения коров;

2. Изучение особенностей работы и строения установок машинного доения;

3. Изучение современных требований и санитарно-гигиенических норм, применяемых к оборудованию.

1. Краткий обзор литературы

В настоящее время состояние молочного скотоводства в России постоянно усугубляется из-за роста стоимости техники, электроэнергии, комбикорма, продолжается процесс сокращения поголовья КРС. Е.Я. Борисенко (3)

Анализ рынка молока и молочной продукции в России показывает, что для отечественного рынка характерно опережение темпов роста потребления молока над темпами роста его предложения. Доля импорта в общих ресурсах повысилась в 2012 г. по сравнению с 1992 г. в 2,5 раза, а в объёме личного потребления уменьшилась на 15,1 %. (14) Основной причиной снижения производства молока в некоторых федеральных округах было сокращение поголовья скота. А.М. Магомедов (13)

Главными препятствиями для устойчивого развития молочного животноводства и успешной реализации потенциала молочной продуктивности являются: недостаточная развитость племенной базы и малая численность племенного скота; низкий охват контролем продуктивности и низкий выход телят в расчёте на 100 коров (78 голов); низкий удельный вес ферм с современными технологиями и оборудованием (10-15 %) А.К. Субаева (17); отсутствие экономической мотивации реализации имеющихся в России возможностей ускоренного развития молочного скотоводства; недостаточный уровень кормов по объёму и качеству, что приводит к несбалансированности рационов кормления животных по питательным веществам. А.К. Субаева (16)

В технологическом процессе производства молока на операции по доению коров, охлаждению и хранению молока затрачивается более 40 % рабочего времени по обслуживанию молочного стада. Поэтому правильный выбор способа механизации и технологических схем организации доения коров влияет не только на производительность труда на фермах, но и на продуктивность и состояние здоровья животных, качества продукции. Н.А. Любин (12)

Ускоренное развитие молочного скотоводства и увеличение производства молока следует рассматривать как проблему государственного значения, решение которой позволит в перспективе, научно обосновано и в интересах всего населения, удовлетворить спрос на молоко и молочные продукты за счёт отечественного производства.

Рисунок 1. Схема строения вымени коровы: 1 - артерия; 2 - вена; 3 - альвеолы; 4 - соединительная ткань; 5 - молочная цистерна; 6 - сфинктер; 7 - нервы; 8 - молочные протоки; 9 - сосок

Вымя коровы состоит из четырех самостоятельных долей, часто развитых неравномерно как показано на рисунке 1. 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. Элементарной структурной единицей молочной железы является альвеола (расположены вокруг общего выводного протока, образуя дольку, включающую 150-200 альвеол) стенки которой состоят из одного слоя секреторных клеток. Сосок вымени коровы имеет цистерну, отделенную круглой складкой от цистерны вымени, а снизу переходящую в узкий сосковый канал, окруженный сфинктером. 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 железы подобна губке, и молоко можно извлечь лишь при сжимании ее. 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. В.Г. Коба (10)

Существуют следующие способы доения коров: естественный - сосание вымени теленком; ручной - выжимание молока из вымени руками дояра; машинный - отсасывание или выжимание молока из сосков доильным аппаратом.

При естественном способе для того, чтобы извлечь молоко, теленок вбирает сосок в рот, прижимает его к небу и создает вакуум в ротовой полости, размыкая челюсти и оттягивая язык. Этот акт может быть разделен на две фазы: активную и пассивную.

В активной фазе одновременно происходят два процесса:

а) создание вакуума на конце соска (в ротовой полости);

б) создание отрицательного давления внутри соска.

Сосание теленком - наиболее быстрый способ эвакуации молока из молочной железы.

Рисунок 2. Давление, оказываемое на сосок вымени при ручном доении

При ручном доении вокруг соска вакуума не создается. Как показано на рисунке 2, молоко выводится через сосковый канал под действием высокого давления внутри сосковой цистерны, создаваемого при сжатии соска рукой. Для этого большим и указательным пальцами выжимают молоко. Далее под давлением пальцев (среднего, безымянного и мизинца) молоко удаляется через сосковый канал, при этом сосок массажируется. С.М. Ведищев (6)

Недостаткам ручного доения является то, что одновременно можно выдаивать молоко только из двух сосков, в то время как рефлекс молокоотдачи распространяется сразу на все вымя коровы; поступающее в открытое ведро молоко загрязняется; доение сопряжено с большими затратами труда; за смену одна доярка выдаивает лишь 10-12 коров. С.М. Ведищев (6)

Все недостатки ручного доения устраняются при машинном доении коров.

Первые шаги в механизации доения коров были сделаны в 19-м веке путём использования трубок-катетеров, позволяющих молоку стекать самотёком. Этот способ облегчал попадание в соски вымени грязи и патогенных микроорганизмов, нанося вред животному. Наиболее перспективной оказалась конструкция с использованием вакуума, предложенная в 1859-1860 году Дж. Кингманом и Л. Колвином, но коммерчески успешную вакуумную доильную установку создал в 1889 году У. Мерчленд. И.П. Белехов (1). С течением времени усовершенствовались доильные аппараты и требования к ним, однако в современных установках используется тот же принцип доения с использованием вакуума.

Машинное доение значительно облегчает труд, повышает его производительность. При машинном доении получают доброкачественное молоко: оно поступает из вымени в закрытую систему и не соприкасается с внешней средой. С.М. Ведищев (6)

Работа операторов при машинном доении заключается в подготовке коров к доению (обмывание, массаж вымени, сдаивание первых струек молока), надевании доильных стаканов на соски вымени, наблюдении за работой доильной машины и в своевременном ее отключении. После снятия стаканов проверяют полноту выдаивания коровы при легком массаже вымени. Иногда корову додаивают машиной после механического массажа вымени. Машинное доение коровы длится обычно 4-7 мин, причем за 1 мин выдаивается около 2-3 кг молока. И.К. Винников (8)

Машинное доение должно отвечать зоогигиеническим и зоотехническим требованиям, которые сводятся к: быстроте выдаивания; полноте извлечения молока; равномерному выдаиванию; чистоте доения; отсутствию болевых раздражений; недопустимости вакуума в сосках, приводящему к заболеванию вымени коровы маститом или появлению крови в молоке; недопустимости наползания стаканов на соски. Работа доильного аппарата должна соответствовать физиологической норме организма коровы. С.М. Ведищев (6).

Время от получения внешнего сигнала до активного припуска молока у коровы составляет около 45 сек, и за это время должны быть выполнены все операции по подготовке вымени и включен в работу доильный аппарат. Это требование особо важно потому, что окситоцин действует в крови не продолжительное время (3-5 мин.), после чего его действие прекращается.

Рисунок 3. Динамика процесса молокоотдачи

Процесс молокоотдачи протекает быстро; доение коровы должно быть закончено не более чем за 4-6 мин. динамика процесса молокоотдачи представлена на рисунке 3. За 3-4 мин. доильный аппарат должен полностью вывести молоко из вымени. Необходимо отметить, что последняя порция молока имеет жирность 10-12 %. Н.Н. Белянчиков (2)

Основные физиологические требования при машинном доении:

1. Выработать у животного полноценный и устойчивый рефлекс молокоотдачи при машинном доении. Это достигается надлежащей подготовкой вымени и правильной организацией работы дояра, созданием внешних благоприятных факторов;

2. доильный аппарат должен оказывать стимулирующее воздействие на организм животного (например, доильный аппарат АДС-1 - СибимЭ);

3. Правильно организовать проведение подготовительных, основных и заключительных операций; установка машинное доение молоко

4. Процесс доения доильной машиной при максимальной скорости выведения молока должен быть безопасным для молочной железы. Н.Н. Белянчиков (2)

В зимний и летний период, в зависимости от способа содержания коров, а также от принятой системы организации машинного доения коров применяют доильные установки различных типов. Классификация доильных установок изображена на рисунке 4. По организации производственного процесса выпускаются доильные установки следующих типов: для доения в стойлах со сбором молока в переносные ведра (АД-100Б; ДАС-2Б); для доения в стойлах со сбором молока через молокопровод в общую емкость (АДМ-8А; УДМ-200); для доения на пастбищах и площадках со сбором молока в общую емкость (УДС-3Б; УДЛ-Ф-12; К-Р-10); для доения в доильных залах со сбором молока в общую емкость ("Тандем"; "Елочка"; "Карусель"; "Параллель"), для доения в передвижные доильные установки со сбором молока в доильное ведро (УДП-1; АИД-2; УДИ-1).



Рисунок 4. Классификация доильных установок

На сегодняшний день разработаны самые разные модели оборудования, используемого для машинного доения животных. При работе доильных залов нового поколения необходим всего один оператор, обслуживающий всё стадо КРС. Также необходимо использовать молокоохладители, позволяющие снизить потери молока-сырья и сохранить его сортность и жирность. И.Г. Бушуева (5) Закупка и установка современных доильных аппаратов, установок и оборудования для первичной обработки молока предусматривает привлечение квалифицированных специалистов отрасли.

1.1 Характеристика продукции

Основными показателями молока как объекта технологической переработки являются состав, степень чистоты, органолептические, биохимические, физико-механические свойства, а также наличие в нём токсических загрязнителей и нейтрализующих веществ.

Материалы таблицы 1 показывают, что молоко состоит из воды и распределённых в ней веществ - жиров, белков, углеводов, ферментов, витаминов, минеральных веществ, газов. Эти вещества после удаления воды и газов называют сухим молочным остатком (СМО) С.А. Бредихин (4).

Таблица 1. Состав молока

Компонент	Массовая доля, %	Компонент	Массовая доля, %
вода	85-89	альфа-лактоглобулин	0,07-0,2
сухое вещество, всего	11-15	бета-лактоглобулин	0,2-0,4
молочный жир	2,9-5	азотистые соединения	0,02-0,08
фосфолипиды	0,03-0,05	лактоза	4,5-5
стероллы	0,012	галактоза, глюкоза	0,01-0,1
белки, всего	2,8-2,09	зола	0,6-0,85
казеин	2,3-2,09	соли неорг. кислот	0,5-0,8
сывороточные белки	0,6	газы, мл %	5-8

Состав молока непостоянен, отсутствие одного из веществ или незначительное отклонение его количества от нормы указывает на болезненное состояние животного или на неполноценность пищевого рациона. К.К. Горбатова (9)

Вода является обязательной частью молока и обуславливает его физическое состояние. В молоке содержится в среднем 87 % воды. С.А. Бредихин (4)

Молочный жир - основу составляют триглицериды. Молочный жир имеет наибольшее значение для переработки молока по сравнению с другими его компонентами. В молочном жире определено более 60 жирных кислот. Важнейшими из них являются пальмитиновая, миристиновая, олеиновая и стеариновая. К.К. Горбатова (9) Исследования показывают, что в зимнее и летнее время содержание жирных кислот в молочном жире различно (зимой большее содержание миристиновой, лауриновой, пальмитиновой кислот, а летом - олеиновой и линолевой кислот). С.А. Бредихин (4) Массовая доля жира в коровьем молоке в среднем составляет 3,6-3,9 %. В молоке он находится в виде мелких шариков: в охлаждённом - в виде суспензии, а в неохлаждённом - в виде эмульсии. Механическое и тепловое воздействие при машинном доении может привести к перераспределению веществ между внешним и внутренним слоем, что вызывает структурные изменения, снижение прочности и частичный разрыв оболочек. Нарушение устойчивости является причиной окисления, гидролиза, осаливания и прогоркания молока при его производстве и переработке. К.К. Горбатова (9) Плотность молочного жира меньше плотности воды и других веществ молока, поэтому жировые шарики постепенно поднимаются к поверхности - устраняется гомогенизацией молока. Энергетическая ценность молочного жира 37,7 МДж/кг, усвояемость - до 98 %. С.А. Бредихин (4)

Белки молока представляют собой сложные высокомолекулярные азотистые соединения. Основу белковых молекул составляют аминокислоты, которых обнаружено 18 и 8 из которых - незаменимые. Состав белков как и жиров молока непостоянен и содержание их может меняться в зависимости от породы скота, периода лактации, вида корма. Высокая усваиваемость белков молока (до 98 %) пищеварительным трактом человека обусловлена нахождением последних в растворённом и коллоидном видах. Основную часть белков молока составляют казеин (до 82 %) и сывороточные белки (альбумины, глобулины, протезопептоны). Важным свойством белков молока является их способность к коагуляции. С.А. Бредихин (4)

Углеводы в молоке составляют до 40 % сухих веществ и представлены преимущественно молочными сахарами лактозой, галактозой и глюкозой. Лактоза является основным субстратом для молочнокислых бактерий, которые сбраживают его до молочной кислоты. Углеводы играют большую роль в процессах молочнокислого брожения. К.К. Горбатова (9)

Ферменты молока - выделено 20 нативных ферментов, кроме того в молоке содержатся и микробные ферменты. Наиболее важные ферменты молока - амилаза, каталаза, липаза, лизоцим, протеаза, пероксидаза, редуктаза и фосфотаза. Принцип действия молочных ферментов имеет избирательный характер, что позволяет контролировать свойства сырого молока и их изменения при технологической переработке.

Амилаза расщепляет молочный сахар. Определение активности каталазы используют при контроле молока, полученного от больных животных. Липаза ускоряет расщепление жиров. Лизоцим обуславливает бактерицидную активность молока, поскольку расщепляет полисахариды стенок бактерий и вызывает их гибель. Протеаза - фермент, расщепляющий белок. Пероксидаза обладает термоустойчивостью и разрушается при температуре 80^оС. Проба на пероксидазу, а также на фосфатазу служит критерием оценки тепловой обработки (пастеризации) молока. По количеству редуктазы судят о санитарном благополучии и степени свежести молока, определяют общую бактериальную обсеменённость молока. С.А. Бредихин (4)

Витамины практически все (жиро- и водорастворимые), необходимые для естественного развития человека, содержатся в молоке. Некоторые витамины (каротин, В ₂) определяют цвет молока.

Содержание витаминов в молоке зависит от породы скота, качества кормов, времени года, условий хранения и обработки молока). Тепловая обработка приводит к потере витаминов, особенно витамина С (10-30 %); потери витаминов А и В ₂ незначительны. К.К. Горбатова (9)

Минеральные вещества в молоке (0,7-0,8 %) представлены кальцием, фосфором, калием, натрием, серой, хлором, причём большую часть составляют соли кальция и фосфора. Микроэлементы связаны с белками и оболочками жировых шариков, а также входят в состав биологически активных соединений, витаминов, гормонов, активизируя их. Микроэлементы являются незаменимыми компонентами молока. С.А. Бредихин (4)

Газы. В молоке содержится в среднем 7,15 об % газов, в том числе диоксида углерода 4,59 об %, азота 1,96 об %, кислорода 0,55 об %. Количество газов в молоке напрямую зависит от вида кормов, способа доения, продолжительности хранения. С.А. Бредихин (4)

Свойства молока как объекта технологической переработки зависят не только от его состава, но в большей степени от биологических и химических показателей: бактерицидной активности и кислотности.

Рисунок 5. Зависимость продолжительности бактерицидной фазы молока от температуры хранения

Свойство свежевыдоенного молока подавлять развитие микроорганизмов иммунными телами, вырабатываемых организмом животного, поступающих из крови в молочную железу носит название бактерицидной активности. Время, в течении которого молоко обладает бактерицидной активностью, называют бактерицидной фазой. На рисунке 5 показана зависимость бактерицидной фазы от температуры хранения. Неохлаждённое молоко теряет свои бактерицидные свойства в течении 2-3 часов после доения. Охлаждение молока после доения продлевает защитное действие бактерицидных веществ, замедляя размножение молочнокислых бактерий и рост кислотности молока.

Кислотность молока обусловлена наличием в молоке кислых солей и белков. Единица измерения титруемой кислотности - градус Тернера [^oT]. Кислотность свежевыдоенного молока составляет 16-18^оТ. Водородный показатель (рН) молока равен 6,5-6,7, его определяют потенциометрическим методом с применением рН-метров.

Кислотность молока при хранении увеличивается в результате развития микроорганизмов и образовании молочной кислоты. На рисунке 6 приведена зависимость кислотности молока от продолжительности его хранения.

Температура кипения молока при атмосферном давлении равна 100,2^оС. Температура замерзания молока от -0,505 ^оС до -0,555 ^оС; добавление 1 % воды приводит к её повышению в среднем на 0,005^оС, что позволяет выявлять фальсификацию молока. К.К. Горбатова (9)

Рисунок 6. Зависимость кислотности молока от продолжительности хранения: о - при соблюдении санитарных требований; ^- без соблюдения санитарных требований

Плотность молока (1027-1033 кг/м³) определяют ареометром; сразу после доения плотность молока составляет на 0,8-1,5 кг/м³ ниже, чем измеренная через несколько часов. При добавлении 10 % воды плотность молока снижается на 3кг/м³. К.К. Горбатова (9) Основные физико-механические свойства молока представлены в приложении 1.

В соответствии с требованиями ГОСТ 13264 молоко обязательно должно быть из хозяйств, благополучных по инфекционным заболеваниям - это должно подтверждаться справкой ветеринарной службы, предоставляемой предприятием-производителем молока. После доения молоко должно пройти фильтрацию и охлаждение до температуры, не превышающей 10^оС. Недопустимо замораживание молока. Основные параметры сырого молока по ГОСТ 13264 приведены в приложении 2. Молоко должно быть цельным, натуральным, не должно содержать антибиотиков, моющих веществ, формалина, соды, аммиака. Уровень в нём тяжёлых металлов, микотоксинов, пестицидов не должен превышать допустимых значений в соответствии с ГОСТ 13264-88 (санитарными нормами качества МБТ 5061). К.К. Горбатова (9)

Молоко, получаемое из хозяйства, неблагополучного по инфекционным заболеваниям, сдаётся по особому разрешению ветеринарной службы - такое молоко относят к несортовому и не допускают смешивание его с молоком здоровых животных. С.А. Бредихин (4)

Молоко как объект технологического производства и переработки представляет специфическое сырьё со сложным химическим составом. Химический состав и совокупность физико-механических свойств определяют пригодность молока для использования его на пищевые, технические и кормовые цели.

1.2 Сырьё, используемое при производстве и требования к его качеству

При машинном доении необходимо соблюдение санитарных правил в отношении благоустройства и чистоты доильных помещений, окружающей территории, выгульных дворов и преддоильных площадок. Помещение для доения должно быть сухим, светлым. Стены должны быть облицованы плиткой, либо окрашены светлой масляной краской, либо побелены. Полы в доильных помещениях должны иметь небольшой уклон в сторону трапов и после каждого доения очищаться от грязи и навоза. Вентиляция и отопление устраивается с расчётом на поддержание температуры в 12-15^оС. Окна и источники искусственного освещения должны содержаться в чистоте. В.Ф. Костюнина (11)

Рядом с доильным помещением для хранения и первичной обработки молока (фильтрация, охлаждение) необходима молочная. Как доильное помещение, так и молочная после окончания работы должны быть вымыты и проветрены; в санитарный день (1 раз в месяц) проводится дезинфекция раствором гипохлорида натрия и свежегашеной известью. В.Ф. Костюнина (11) Помещение для приема, первичной обработки и хранения молока оборудуют молокоцистернами или танками, сепаратором, молочным охладителем, пастеризатором и другим необходимым оборудованием. В этом помещении собирают молоко, очищают, пастеризуют, охлаждают и хранят до отправки на молокозавод или непосредственно потребителю. Необходимую площадь помещения определяют по габаритам оборудования.

Согласно "Санитарным правилам ухода за доильными установками и молочной посудой" /1986/ для получения доброкачественного и стойкого к хранению молока все молочное технологическое оборудованием (доильные установки, охладители молока, насосы, емкости для хранения молока), транспортные молокопроводы, а также мелкий инвентарь (ведра, подойники, молокомеры, цедилки, фильтры и др.) должны подвергаться санитарной обработке сразу же по окончании производственного процесса. Посуда, предназначенная для обмывания вымени, должна быть маркирована.

Санитарная обработка молочного оборудования выполняется путем последовательного проведения следующих операций, согласно "Санитарным правилам ухода за доильными установками и молочной посудой" /1986/:

1. Предварительное ополаскивание проточной теплой (30±5°С) водой для удаления остатков молока;

2. Циркуляционная промывка горячим (60±5°С) раствором моющего средства для удаления белково-жировой пленки;

3. Дезинфекция для уничтожения патогенной микрофлоры и снижения бактериальной загрязненности;

4. Кислотная обработка для удаления "молочного камня";

5. Заключительное ополаскивание водопроводной водой для удаления остатков моющего и дезинфицирующего растворов;

Вода для ополаскивания молочного оборудования и приготовления моющих и дезинфицирующих растворов должна отвечать требованиям ГОСТ 2874-8 "Вода питьевая".

Санитарная обработка доильных установок с молокопроводом имеет свои особенности: опорожняют молочную линию от остатков молока, для чего в каждую ветвь молокопровода впускают воздух, а затем пропускают поролоновую пробку, после чего опорожняют дозаторы групповых счетчиков молока и включают насос для откачки молока из молокоприемника. Для вытеснения остатков молока из молочной линии пропускают теплую водопроводную воду, перекрывают подачу охлажденной воды в охладитель молока доильной установки, вынимают фильтрующий элемент из корпуса фильтра молока и стирают его.

Моечная предназначается для мытья молочной посуды и доильного оборудования. Площадь этого помещения 12-18 м². Рядом с моечной предусматривается помещение площадью 6-8 м² для хранения и приготовления моющих и дезинфицирующих средств. Согласно "Санитарным правилам ухода за доильными установками и молочной посудой" /1986/ молочная должна быть обеспечена горячей водой; емкостью (ванна, таз, бак) для обработки наружной поверхности переносных доильных аппаратов и молочной посуды от видимых механических загрязнений; емкостью для хранения моющих и дезинфицирующих средств в объеме не менее 1-2 суточной потребности; столом для разборки и сборки доильных аппаратов; устройством для циркуляционной промывки доильных аппаратов; стеллажами для сушки и хранения чистой молочной посуды и другого мелкого инвентаря; набором ершей и щеток; кружкой для дозирования средств.

В соответствии с ГОСТ IEC 60335-2-70-2011 в помещении вакуумного насоса устанавливают силовую часть доильного агрегата, вакуум-насос и электродвигатель. Необходимую площадь помещения определяют по габаритам оборудования.

В процессе машинного доения животного происходит объединение отдельных звеньев в единую биотехническую систему "человек-машина-животное", поэтому доильная машина должна соответствовать разнообразным физиологическим, техническим, эргономическим и экономическим требованиям.

Физиологические требования к доильным установкам:

1. Доильный аппарат должен обеспечивать быстрое и чистое выдаивание всех долей вымени коровы за 5-7 мин при контрольном ручном додое, не превышающем 200 г у 90 % животных;

2. Доильный аппарат не должен оказывать патологического действия на молочную железу и вызывать заболевание коров маститом;

3. Контактирующие с молоком и соском коровы детали должны быть изготовлены из материалов, разрешенных к применению минздравом РФ;

4. Основные параметры работы доильного аппарата (вакуум, частота пульсации, соотношение тактов) должны регулироваться в зависимости от скорости молокоотдачи и индивидуальных особенностей животных.

Технические требования должны соответствовать требованиям международного стандарта ISO 5707 "Установки доильные, конструкция и техническая характеристика", при этом должно обеспечиваться:

1. Постоянство вакуумметрического давления в линии (отклонения в любой точке молочно-вакуумной линии не должны превышать ±2 кПа);

2. Отклонение частоты пульсаций и соотношение тактов от номинальных значений не должно превышать 3 %;

3. Доильные аппараты и установки должны обеспечивать по возможности автоматическое выполнение операций индивидуального и группового учета молока, машинного додаивания и снятия доильных стаканов, кратчайший путь отвода и транспортировки молока от животного до молокосборника;

4. Молокопроводящие пути доильных аппаратов и установок должны хорошо очищаться при циркуляционной промывке и соответствовать надлежащим санитарно-гигиеническим требованиям;

5. Составные части доильных аппаратов и установок должны выдерживать воздействие агрессивных сред (воздушная среда коровника, моющие растворы) и быть изготовленными из соответствующих материалов. Ю.А. Цой (19)

Эргономические требования:

1. Рабочая поза оператора по возможности должна быть рациональной;

2. Шум на рабочем месте оператора не должен превышать 80 дБ, а составные части установок (станок для обработки вымени животных, манипулятор) не должны пугать животных;

3. Ограждение станков доильных установок должно обеспечивать защиту оператора от воздействия животных;

4. Переносные комплекты доильных аппаратов должны быть легкими и доступными для разборки и сборки. Ю.А. Цой (19)

К доильным установкам молочной отрасли предъявляются общие требования, характерные для всех видов пищевого оборудования, специальные (санитарные), а также требования безопасности. Особенность доильного оборудования - это высокие санитарные требования к его конструкции. Исполнительные органы установок и аппаратов должны конструктивно исключить проникновение в рабочую зону посторонних предметов, смазочных материалов, металлической пыли и ржавчины.

Конструкционные материалы доильного оборудования при контакте с молоком не должны образовывать примесей. Запрещено применять детали из свинца, цинка, меди и их сплавов, пенопластов, пластмасс на основе формальдегида, материалов, содержащих стекловолокно, асбест. Применяемые материалы должны быть стойкими к химическим, тепловым и механическим воздействиям при систематической мойке и дезинфекции оборудования. Цвет материалов в рабочей зоне не должен влиять на оценку качества молока затруднять выявление загрязнений. М.А. Бредихин (4)

Конструкция доильных аппаратов и установок должна обеспечивать защиту молока от внешних загрязнений, исключать выбросы вспомогательных материалов в окружающую среду, обеспечивать хорошую очищаемость, предотвращать застой остатков молока и образование очагов гниения. Все поверхности должны быть доступны для санитарной обработки. Оборудование должно отвечать всем физиологическим, техническим, санитарным и эргономическим требованиям.

2. Схема и описание технологического процесса

Машинное доение коров - технологический процесс, при осуществлении которого исполнительный доильная установка и доильный аппарат работает во взаимодействии с организмом животного.

Доение происходит от 2 до 4 раз в день по 4-5 мин на протяжении всей жизни животного. Несмотря на сравнительно короткое время доения, раздражение нервных окончаний вымени и соска при машинном доении вызывает целую цепь рефлекторных реакций, оказывающих исключительно большое влияние на все органы животного. Основа эффективного машинного доения - возбуждение полноценного рефлекса молокоотдачи у лактирующих коров перед доением и ликвидация причин, ведущих к преждевременному торможению рефлекса. В.Г. Коба (10)

Для выдаивания молока доильными установками разработана технология, включающая ряд операций, которые можно подразделить на две группы (рисунок 7):

- операции с непосредственным воздействием на вымя животного;

- остальные операции (без воздействия на вымя).

При этом наиболее существенную роль играют качество и своевременность выполнения таких операций, как подготовка вымени к доению (стимуляция рефлекса молокоотдачи), машинное выдаивание, контроль за процессом доения и заключительные операции. Эти операции, за исключением машинного доения, должен выполнять оператор. Некачественное и несвоевременное выполнение их приводит к большим потерям. Поэтому очень важно, чтобы нагрузка на оператора (количество доильных аппаратов и обслуживаемых коров) была обоснованной.

Технологические операции, выполняемые при машинном доении коров, обусловлены физиологией молокоотдачи и не зависят от типа и конструкции доильной машины или от способа организации доения. Порядок выполнения операции в процессе каждой дойки должен быть совершенно одинаковым как по последовательности, так и по длительности.

Рисунок 7. Схема технологического процесса доения

К обязательным технологическим операциям относятся следующие:

1. подготовительные - подмывание вымени теплой водой, обтирание и массаж его, сдаивание первых струек молока, включение аппарата в работу и надевание доильных стаканов на соски. Сдаивание первых струек молока производят в специальную кружку со снимающейся пластинкой или с темным ситечком, что позволяет обнаружить заболевание коровы маститом. Запрещено сдаивать первые струйки на пол, так как молоко больных коров может являться источником распространения инфекции. Время на подготовительные операции должно быть не более одной минуты. Устанавливать доильные стаканы на соски, если корова не припустила молока не допускается; Е.И. Ткаченко (18)

2. основные и заключительные - машинное доение, машинное додаивание, отключение аппаратов и снятие доильных стаканов с вымени. Оставлять доильные стаканы на сосках после прекращения молокоотдачи категорически запрещается, так как это связано с опасностью заболевания маститом и снижением продуктивности коровы. Е.И. Ткаченко (18)

В настоящее время в составе доильных установок применяются трехтактные аппараты "Волга", двухтактные "Майга", универсальные аппараты АДУ-1, стимулирующие аппараты АДС, низковакуумные аппараты конструкции ВИЭСХ, а также некоторые доильные аппараты зарубежного производства.

Рисунок 8. Схема доильной машины: 1 - электродвигатель; 2 - вакуум-насос; 3 и 5 - вакуум-трубопроводы; 4 - вакуум-баллон; 6 - доильный аппарат

На рисунке 8 показана схема доильной машины. Доильная машина включает в себя: вакуум насос, приводимый в действие электродвигателем, вакуум-трубопровод, вакуум-баллона, вакуум-регулятора, системы трубопроводов, прокладываемых в помещении, где проводится доение. К вакуумным трубопроводам подключены краны, к которым подсоединяется доильный аппарат. От его конструкции зависит тактность работы доильной машины. В.Г. Коба (10)



Рисунок 9. Схема работы и устройство доильных стаканов 2-хтактный аппарат: 1 - стакан; 2 - резина сосковая

Исполнительный орган доильного аппарата - доильный стакан, который одевается на сосок вымени. Он может быть одно- или двухкамерным. В камерах поддерживается необходимое вакууметрическое давление. Двухкамерный доильный стакан (рисунок 9) состоит из двух цилиндров - наружной гильзы и сосковой резины. Они образуют две камеры - межстенную и подсосковую. Когда в обеих камерах наступает разрежение, сосковая резина не испытывает деформаций, поэтому молоко под действием разности давлений внутри вымени и под соском струей вытекает в подсосковую камеру, а из нее отводится в молокоприемник - происходит такт сосания. Через некоторое время в межстенной камере действие разрежения прекращается, и давление в ней повышается до атмосферного. Вследствие разности давлений в камерах стакана сосковая резина сжимается, сфинкер соска закрывается, истечение молока прекращается - происходит такт сжатия. С.М. Ведищев (6)

В трехтактном аппарате (рисунок 10) в конце такта сжатия в подсосковую камеру также подается воздух, в ней создается атмосферное давление, в результате чего сосковая резина расправляется, сосок при этом не испытывает раздражения. Истечения молока в это время не происходит, сосок отдыхает, и в нем восстанавливается нормальное кровообращение - происходит такт отдыха.

Рисунок 10. Схема работы и устройство двухкамерных доильных стаканов 3-хтактный аппарат: 1 - стакан; 2 - резина сосковая; 3 - кольцо; 4 - патрубок молочный

Преимущество двухтактных аппаратов - высокая скорость доения; доильные стаканы лучше держатся на сосках вымени, однако может возникнуть опасность быстрого опорожнения молочной цистерны и распространения вакуума на внутреннюю область соска и в полость вымени, что может послужить причиной мастита. С.М. Ведищев (6) Технические данные доильных аппаратов представлены в приложении 3. Доильные аппараты состоят из трех сборочных единиц - пульсатора, коллектора и доильных стаканов, соединенных шлангами и патрубками. Чередование тактов достигается благодаря взаимосвязанной работе пульсатора и коллектора. И.К. Винников (7)

Для доения коров в стойлах используют доильные установки с переносными ведрами или молокопроводом. Для удобства работы доярок вакуумпровод и молокопровод устанавливают на кронштейнах на расстоянии 0,8 м от передних ограждающих конструкций. При использовании доильных установок с переносными ведрами операторы работают с двумя доильными аппаратами. Вначале оператор устанавливает доильные аппараты между первой и второй, третьей и четвертой коровами, таким образом, чтобы между каждой парой коров находился один аппарат. Затем проверяет исправность работы аппаратов. Затем оператор подходит к первой корове и выполняет в непрерывной последовательности все подготовительные операции: подмывание и вытирание вымени, массаж, сдаивание первых струек молока, надевание доильных стаканов на соски. Затем те же операции повторяет с третьей коровой по счету в ряду. После этого оператор подходит к первой корове, делает заключительный массаж вымени, машинное додаивание и снимает доильный аппарат с сосков вымени коровы. Отключив доильный аппарат у первой коровы, выполняет в непрерывной последовательности все подготовительные операции у второй коровы и подключает аппарат. К этому времени заканчивается выдаивание третьей коровы, оператор подходит к ней, выполняет заключительные операции и, отключив аппарат, делает подготовительные операции у четвертой коровы, затем подключает доильный аппарат. Таким образом, оператор, не перенося аппарат, каждым из них выдаивает двух коров. Затем, в той же последовательности, оператор осуществляет доение пятой, шестой, седьмой и восьмой коровы и т.д.

Рисунок 11. Доильные установки АД-100Б, ДАС-2В, УДС-В): 1 - вакуум-провод; 2 - доильный аппарат; 3 - шкаф для хранения сосковой резины и запчастей; 4 - установка промывки; 5 - вакуум регулятор; 6 - вакуумная установка; 7 - вакуум баллон; 8 - вакуумметр

Доильные установки АД-100Б, ДАС-2В и УДС-В (рисунок 11) предназначены для машинного доения коров в переносные доильные ведра при привязном содержании коров. Доильный агрегат обслуживают четыре дояра с двумя доильными аппаратами каждый. Технологический процесс работы доильного агрегата состоит из следующих операций: подготовка к доению; доение; транспортировка молока в молочное отделение; промывка и дезинфекция доильного аппарата. В.Г. Коба (10) Техническая характеристика доильных установок АД-100Б, ДАС-2В, УДС-В представлена в приложении 4.

Рисунок 12. Схема доильного агрегата АДМ-8А: 1 - доильный аппарат; 2 - вакуумпровод; 3 - молокопровод; 4 - молочновакуумный кран; 5 - предохранительная камера; 6 - сумматор; 7 - главный вакуумрегулятор; 8 - разделитель; 9 - вакуумный насос; 10 - вакууметр; 11 - вакуумный баллон; 12 - охладитель молока; 13 - резервуар молока; 14 - муфта; 15 - фильтр; 16 - молочный насос; 17 - молокоприемник; 18 - дозатор молока; 19 - переключатель

Доильный агрегат АДМ-8А (рисунок 12) предназначен для машинного доения коров в стойлах, транспортировки выдоенного молока в молочное помещение, пропорционального разделения выдоенного молока между доярами, фильтрации, охлаждения и сбора его в резервуар. В.Г. Коба (10) Техническая характеристика АДМ-8А представлена в приложении 5.



Рисунок 13. Доильная установка УДМ-200: 1 - молокопровод; 2 - монтажные кронштейны; 3 - вакуумпровод; 4 - вакуумпровод; 5 - молокопроводная арка; 6 - электронный автомат промывки; 7 - промывочная труба; 8 - стенд промывки доильных аппаратов; 9 - охладитель; 10 - молочный фильтр; 11 - молочная арматура; 12 - молокоприемный пункт; 13 - устройство управления молочным насосом и группового учета молока; 14 - водокольцевая вакуумная установка; 15 - доильные аппараты; 16 - молочно-вакуумный кран

Доильная установка УДМ-200 от НПП "Фемакс" (рисунок 13) комплектуется отечественными или импортными доильными аппаратами и охладителем. Технологический процесс доения и организация работы на доильной установке УДМ-200 аналогична установке АДМ-8А. С.М. Ведищев (6)

Доильная установка УДВ-Ф-15 (рисунок 14) предназначена для машинного доения коров, подачи воды на ферму из открытых источников водоснабжения и подогрева ее для поения коров или технологических нужд фермы. С.М. Ведищев (6)

Низковакуумная доильная установка предназначена для использования на любых доильных установках с молокопроводом. При внедрении низковакуумных доильных установок (НВС) на установках со стойловым молокопроводом существенно упрощается конструкция и эксплуатация серийных агрегатов АДМ-8А и ДАС-2Б. С.М. Ведищев (6)

Рисунок 14. Доильная установка УДВ-Ф-15: 1 - обратный клапан; 2 - трубопровод для подъема воды; 3, 4 - вентили; 5 - трубопровод; 6 - вакуумный кран; 7 - вакуумметр; 8 - вауумрегулятор; 9 - доильный аппарат; 10 - вакуумный насос; 11 - вентиль регулирования подачи воды в вакуумный насос; 12 - бачок для питания водой насоса; 13 - выхлопная труба насоса; 14 - бак для воды; 15 - труба от источника водоснабжения; 16 - промежуточная стенка; 17 - вода; 18 - фильтр

Рисунок 15. УДС-3Б: 1 - силовой агрегат; 2 - ящик со льдом; 3 - цистерна; 4 - фильтр-охладитель; 5 - диафрагменный насос; 6 - дуга-фиксатор; 7 - разбрызгиватель; 8 - доильный аппарат; 9 - насос-смеситель; 10 - бак холодной воды; 11 - водогрейный котел; 12 - выходная дверь; 13 - бункер кормораздатчика; 14 - вакуумпровод; 15 - молокопровод; 16 - вакуумрегулятор; 17 - вакуумбаллон; 18 - предохранительная камера

Универсальная доильная станция УДС-3Б (рисунок 15) представляет из себя передвижную установку и предназначена для доения коров на пастбищах и в доильных залах молочных ферм при беспривязном содержании животных, первичной обработке молока при обслуживании стада 200 коров. Доение производится в станках параллельно-проходного типа. В доильной установке УДС-3Б применен доильный аппарат АДУ-1 и введено устройство зоотехнического учета молока УЗМ-1А. В.Г. Коба (10)

Доильная установка УДМ-Ф-1 для малых ферм, выпускаемая ОАО "Кургансельмаш", передвижная, на полозьях, с параллельно-проходными станками, предназначена для машинного доения коров в переносные доильные ведра на пастбищах и в доильных залах малых ферм. С.М. Ведищев (6)

Доильные установки для доения коров в специальных станках подразделяют на группы: "Тандем"; "Елочка"; "Карусель".

Рисунок 16. Схемы доильных залов типа "Тандем": а - с групповыми продольными станками; б - с индивидуальными станками "в линию"; в - с индивидуальными станками "тригон"; 1 - станок; 2 - входные ворота; 3 - выходные ворота; 4 - место оператора; 5 - бункер с кормами; 6 - кормушка; 7 - решетка канализационная

Доильные установки типа "Тандем" (рисунок 16): "в линию" - с двухсторонним (2Ч4, 2Ч3, 2Ч2); трехсторонним (3Ч4) расположением станков - "Тригон", и четырехсторонним расположением станков - "Полигон". Выпускаются с индивидуальными станками, с боковым входом и независимым обслуживанием коров или с групповыми продольными станками. С.М. Ведищев (6)

Рисунок 17. Схемы доильных залов типа "Елочка": а - "в линию"; б - "Тригон"; в - "Полигон"; г - "Параллель"; 1 - станки; 2 - входные ворота; 3 - место оператора

Доильные установки типа "Елочка" (рисунок 17): "в линию" - с количеством скотомест 2Ч8, 2Ч6 и 2Ч4; Тригон 3Ч4; Полигон 4Ч8; "Параллель" и "Европараллель". В.Г. Коба (10)

Характерными особенностями "полигона" является автоматизированный контроль над движением коров, автоматическая стимуляция вымени, автоматическое отключение и снятие доильных стаканов и своеобразная конфигурация доильного зала. Зал обычно имеет четырехугольную форму, и с каждой стороны расположено по шести доильных станков типа "елочка".

Процесс доения осуществляется следующим образом. Когда входные ворота открыты, то все кормушки, кроме самой дальней, закрыты. Когда первая корова достигает последней кормушки и касается ее, автоматически открывается вторая кормушка, вторая включает третью и т.д. по линии до последней, закрывающей входные ворота. В момент, когда последняя корова заходит и касается первой кормушки, автоматически открываются выходные ворота и кормушки закрываются. Вмонтированные в пол специальные распылители автоматически обмывают вымя коровы до дойки теплой водой и стимулируют молокоотдачу. Оператор осматривает вымя, обсушивает его и надевает доильные стаканы на соски. С этого момента все операции на установке автоматизированы. Установку обслуживает один оператор. За потоком молока наблюдает контрольный прибор (монитор), отключающий машину по окончании доения. Для визуального контроля за процессом молокоотдачи каждая секция имеет изогнутую стеклянную трубку на молокопроводе.

Рисунок 18. Схемы доильных залов типа "Карусель": а - со станками типа "Тандем"; б - со станками типа "Елочка" головами внутрь; в - со станками типа "Елочка" головами наружу; г - "бок о бок" головами внутрь; 1 - станок; 2 - кормушка; 3 - доильный аппарат; 4 - место оператора; 5 - бункер с кормами; 6 - приводная станция

Тип "Карусель" (рисунок 18): с последовательным расположением коров на платформе; с расположение коров на платформе уступом головами внутрь; с расположением коров на платформе уступом головами наружу; "бок о бок" головами внутрь. В.Г. Коба (10)

Для частного подворья и малых ферм крупного рогатого скота все более широкое применение находят передвижные доильные агрегаты. Они просты в эксплуатации, имеют низкую металлоемкость и относительно невысокую энергоемкость. Конвейерно-кольцевые доильные установки типа "Карусель" имеют наибольшую пропускную способность. Их применение позволяет внедрить совершенно новые формы технологического процесса доения коров, организации и разделения труда работников молочного комплекса. Операции, выполняющиеся на других установках одним оператором машинного доения, в данном случае распределяются между несколькими операторами, причем каждый выполняет только одну группу операций: подмывание вымени, подключение доильных стаканов, машинный додой, снятие доильных стаканов с вымени коров. С.М. Ведищев (6)

Рисунок 19. Агрегат индивидуального доения АИД-2

Агрегат индивидуального доения АИД-2 (рисунок 19), выпускаемый Челно-Вершинским машиностроительным заводом, состоит из вакуумной установки доильной аппаратуры, пускорегулирующей аппаратуры, смонтированных на передвижной тележке.

Установка передвижная доильная УДП-1, оснащается доильным аппаратом Нурлат и водокольцевым вакуумным насосом (рисунок 20).



Рисунок 20. Установка доильная УДП-1: 1 - доильные стаканы; 2 - вакуум-регулятор; 3 - вакуумметр; 4 - емкость для воды; 5 - блок управления; 6 - доильное ведро; 7 - тележка; 8 - электродвигатель с вакуумным насосом

Передвижная доильная установка УДПС-1 используется в хозяйствах с малым числом голов КРС (до 10). От установок УДП-1 и АИД-2 отличается наличием водокольцевого насоса.

Рабочий процесс на передвижных доильных установках протекает следующим образом: в бак для воды заливают около 10 л воды, а перед первым пуском в насос через шланг заливают 0,5 л воды; вилку кабеля подключают в сеть; включают электродвигатель; устанавливают величину вакуума; открывают вакуумный кран и проверяют работу пульсатора доильного аппарата; промывают доильный аппарат; начинают дойку, закончив доение, установку промывают. С.М. Ведищев (6)

Рисунок 21. Система добровольного доения фирмы DeLaval: 1 - многофункциональный манипулятор; 2 - кормушка; 3 - входная и выходная дверцы; 4 - лазер и видеокамера

Роботизированные доильные установки широко распространены в Европе. В России первые доильные роботы установлены в 2008 г. в племзаводе "Колхоз Родина" Вологодской области. Была построена и пущена в эксплуатацию ферма на 230 голов, оснащенная тремя доильными роботами "ДеЛаваль" VMS (рисунок 21), двумя танками для охлаждения молока и другим оборудованием фирмы "ДеЛаваль", а также миксерами-кормораздатчиками итальянского производства.

Идентификация коров производится при помощи транспондера, размещенного на ошейнике животного Рабочее пространство фермы разделено на 3 зоны: отдыха, кормления и доения. На входе в зоны кормления и доения установлены селекционные ворота с устройствами для идентификации животных. Когда происходит наполнение вымени молоком, корова идет из зоны отдыха через селекционные ворота в зону ожидания, а оттуда непосредственно в доильный станок. Робот считывает ее номер и на основе данных о продуктивности через кормовую станцию выдает корове порцию комбикорма из расчета 300-600 г на 1 л молока. Одновременно идет процесс подготовки вымени и доения, по окончании которого производится поочередное отсоединение доильных стаканов по мере выдаивания каждой доли вымени. Затем корова идет в зону кормления, где ей дается основной рацион. Рацион изменяется раз в 10 дней на основе данных о продуктивности. Кормосмесь постоянно находится на кормовом столе. Ее приготовление осуществляется миксером-кормораздатчиком. После кормления корова снова направляется в зону отдыха. Н. Соболь (15)

...