Охлаждение молока на ферме

Получение молока

Молоко начали получать более 6000 лет назад. Современный молочный скот произошел от диких животных, обитавших в разных природных условиях, иногда граничащих с экстремальными.

Человек начал одомашнивать животных практически повсеместно. Как правило, для удовлетворения своих потребностей в молоке, мясе, одежде и т.п. Одновременно он отбирал универсальных травоядных животных. К тому же травоядные животные менее опасны и легче приручаются, чем плотоядные. Также травоядные не вели непосредственную конкуренцию с человеком за пищу, так как кормились растениями, непригодными для человека.

Все травоядные относятся к жвачным животным, за исключением лошадей и ослов. Жвачные могут есть быстро и в большом количестве, с последующим пережевыванием пищи. И сегодня многих из этих животных продолжают содержать для получения молока – одного из важнейших продуктов питания человека.

Наиболее распространенным в мире животным, дающим молоко, является корова, обитающая практически повсеместно.

Однако не надо забывать и про других животных, дающих молоко, которое крайне необходимо жителям соответствующей местности в качестве источника белка и других компонентов, обладающих повышенной питательной ценностью. Среди животных этой группы следует отметить овец как имеющих большое значение для населения стран Средиземноморья и большей части территории Африки и Азии. Число овец во всем мире превосходит миллиард, и потому они являются самыми многочисленными из домашних животных, дающих мясо и молоко.

Овцы часто соседствуют с козами, вклад которых в получение молока и мяса в наиболее бедных регионах нельзя недооценивать. Как овцы, так и козы являются источником дешевого и высококачественного белка и в основном разводятся там, где климатические, топографические, экономические, технические или социологические факторы приводят к ограничению развития более сложных систем получения пищевого белка.

Таблица 1.1 показывает состав молока человека и разных видов животных. Приведенные цифры, однако, являются лишь усредненными, ибо этот состав для любого животного зависит от целого ряда факторов, таких как их порода, питание, климат и т.п.

Таблица 1.1

Состав молока от разных видов млекопитающих

Коровье молоко

Молоко является единственной пищей для млекопитающих в первый период их жизни. Компоненты молока поставляют животным как энергию, так и вещества, необходимые для их роста. Молоко также содержит антитела, защищающие молодняк млекопитающих от заболеваний. Теленок нуждается примерно в 1000 литрах молока для роста, и именно такое его количество выдает первобытная корова для каждого своего теленка. Со времени одомашнивания человеком коровы произошли огромные перемены. Селекционное улучшение пород привело к выведению коров, дающих более 6000 литров молока на теленка, т.е. приблизительно в 6 раз больше, чем у первобытных коров. Некоторые же коровы могут давать до 14 000 литров молока и даже больше. Корова начинает давать молоко после первого отела. Телки достигают половой зрелости в возрасте 7–8 месяцев, но обычно не покрываются до достижения 15–18 месяцев. Продолжительность беременности у них составляет 265–300 дней в зависимости от породы, таким образом, первый раз они телятся в возрасте 2–2,5 лет.

• Телку покрывают (естественным путем или осеменением) до достижения ею возраста 2 лет

• Продолжительность ее беременности составляет 9 месяцев.

• После отела корова дает молоко в течение 10 месяцев.

• Через 1–2 месяца после отела корова готова снова давать приплод.

• После приблизительно 5 отелов корову обычно забивают

Поток крови через вымя составляетоколо 90 000 л в день.

Для образования одного литра молока требуется приблизительно 800–900 л крови.

Секреция молока

Молоко вырабатывается в вымени коровы – полусферическом органе, разделенном складкой на левую и правую половины, каждая из которых делится на четверти более низкой поперечной складкой. Каждая четверть имеет один сосок с отдельной молочной железой, что теоретически дает возможность получать от одной коровы четыре типа качественно различного молока.

Молочная железа состоит из железистой, соединительной и жировой ткани. Железистая ткань содержит клетки, продуцирующие молоко. Соединительная ткань является опорой железистых клеток, обеспечивает защиту вымени от ушибов и ударов. Железистая ткань образуется из альвеол, молочных ходов и протоков.

Альвеолы, молочные ходы и протоки цистерны составляют емкость вымени, достигающую у высокопродуктивных коров 18 л и более. Альвеолы – мельчайшие пузырьки, их число может достигать 2 млрд.

В конце сосок имеет канал длиной 1–1,5 см, в основании которого располагается запирательный мускул-сфинктер.

Секреторные клетки, непосредственно продуцирующие молоко, расположены на внутренних стенках альвеол, образующих скопления по 8–120 пузырьков.

От альвеол отходят капилляры, которые сливаются в постепенно расширяющиеся молочные каналы, ведущие к полости над соском. Эта полость, называемая молочной цистерной, может удерживать до 30% всего молока вымени.

Цистерна вымени имеет отросток, достигающий низа соска и называемый цистерной соска. В конце сосок имеет канал длиной 1–1,5 см. Между доениями сосковый канал закрыт сфинктером, предотвращающим вытекание молока из вымени и проникновение в него бактерий.

Все вымя пронизано кровеносными и лимфатическими сосудами. Они подают кровь, обогащенную питательными веществами, от сердца к вымени, где она распределяется капиллярами, окружающими альвеолы. Таким путем клетки, которые продуцируют молоко, снабжаются питательными веществами, необходимыми для его выделения. "Истощенная" кровь отводится капиллярами к венам и возвращается в сердце. Поток крови через вымя составляет около 90 000 литров в день. Это означает, что на получение 1 литра молока необходимо 800–900 литров крови.

При секреции альвеолами молока растет их внутреннее давление. Когда корова не подвергается доению, секреция молока приостанавливается при достижении давлением некоторой предельной величины. Повышение давления приводит к принудительной подаче небольшого количества молока в более крупные каналы и вниз в цистерну. Однако основная часть молока вымени продолжает оставаться в альвеолах и сопутствующих тонких капиллярах. Они настолько тонки, что молоко не может протекать по ним самостоятельно. Молоко должно быть выдавлено из альвеол и через капилляры в крупные каналы. Этому способствуют звездчатые клетки, располагающиеся на наружной стенке альвеол, которые обладают способностью сокращаться и выжимать молоко из полости альвеол в выводные протоки.

Период лактации

Секреция молока в вымени коровы начинается незадолго до ее отела, что позволяет питаться теленку непосредственно после рождения. Корова после этого продолжает давать молоко около 300 дней. Этот период называется периодом лактации.

Через месяц или два после отела корова снова может быть подвергнута оплодотворению.

В течение лактационного периода молокоотдача понижается и приблизительно через 300 дней может упасть до 15–25% от ее максимальной величины. На этой стадии доение прекращают, и начинается запуск продолжительностью около 60 дней перед следующим отелом. С рождением теленка наступает новый лактационный период. Молоко, которое корова дает сразу после отела, называется молозивом. Оно значительно отличается по составу и свойствам от обычного молока (см. главу 2).

Корова является продуктивной в течение пяти лет. Во время первого лактационного периода выработка молока несколько снижена.

Доение

Для того чтобы вымя начало освобождаться от молока, в кровь коровы должен поступить гормон окситоцин. Он секретируется и накапливается в гипофизе. При готовности коровы под воздействием соответствующих стимулов к доению в гипофиз подается сигнал, реализующий секрецию окситоцина в кровоток.

У первобытных коров стимулом к выделению молока являются попытки теленка сосать вымя. Окситоцин же начинает выделяться тогда, когда корова ощущает сосание теленка. Современная корова молочной породы не имеет телят, но приучена реагировать на другие стимулирующие факторы, такие как звуки, запахи и ощущения, ассоциируемые с доением.

Окситоцин начинает оказывать воздействие в течение первой минуты после начала подготовки к доению и вызывает сжатие альвеол звездчатыми клетками. Это приводит к возникновению давления в вымени, что может ощущаться рукой, и к последующему рефлекторному выделению молока. Давление вытесняет молоко в сосковый отдел цистерны, из которого оно засасывается в стакан доильной машины или выжимается пальцами при доении вручную.

Эффективность рефлекса выделения молока постепенно снижается из-за разбавления и распада окситоцина в токе крови и падает до нуля в течение 5–8 минут. Именно поэтому доение должно быть завершено за этот период времени. Попытки продления процесса доения с целью “выдаивания” коровы приводят к нежелательной нагрузке на вымя. Корова при этом становится раздражительной, что сильно затрудняет процесс доения.

Ручное доение

До сих пор на многих фермах во всем мире доение осуществляют вручную тем же способом, что и тысячи лет назад. Коровы обычно подвергаются доению ежедневно одними и теми же людьми, и стимулирование у них молокоотдачи происходит под воздействием знакомых им звуков, сопровождающих подготовку к доению.

Доение начинается тогда, когда корова реагирует на эту подготовку рефлекторной молокоотдачей. Первые порции молока из сосков отбрасываются, так как они часто содержат огромное количество бактерий. Тщательный визуальный осмотр этих порций может помочь доярке в выявлении изменений в молоке, свидетельствующих о заболевании коровы.

При доении одновременно используются две диагонально противоположные четверти вымени: одной рукой выжимают молоко из соскового отдела молочной цистерны, после чего разжимают сосок, чтобы дать возможность дополнительному количеству молока стечь в него из молочной цистерны. В это же время молоко выжимают из другого соска, так что оба соска обрабатываются последовательно. После выдаивания обеих первых четвертей вымени доярка приступает к доению двух других его четвертей до полного его опорожнения.

Молоко собирают в ведра и выливают во фляги емкостью 30–50 литров через фильтр для удаления крупных примесей. Заполненные фляги охлаждают и хранят при низкой температуре до транспортировки на молочное предприятие. Для охлаждения обычно применяют форсуночный или погружной охладитель.

Машинное доение

На средних и крупных молочных фермах доение коров обычно осуществляют при помощи установок. Она отсасывает молоко из сосков при помощи вакуума и состоит из вакуумного насоса, доильного ведра, играющего роль емкости для сбора молока – доильных стаканов – подсоединенных шлангами к герметичному сосуду, а также коллектора и пульсатора, обеспечивающего чередование вакуума и атмосферного давления в доильных стаканах.

Доильный стакан состоит из жесткой (металлической или пластмассовой) гильзы и внутренней резиновой трубки, называемой сосковым чулком (сосковой резиной).

В собранном состоянии гильза и сосковый чулок образуют 2 камеры: подсосковую (внутри соскового чулка) и межстеннную (между внутренней стенкой гильзы и наружной стенкой соскового чулка). Внутри этой трубки, контактирующей с соском, при доении всегда поддерживается разрежение 0,5 бара (50%-ный вакуум).

Давление в межстенной камере соскового отдела все время меняется пульсатором от 0,5 бара на стадии всасывания до атмосферного на стадии массажа. Это приводит к засасыванию молока из соскового отдела молочной цистерны на стадии всасывания. На следующей стадии сосковая резина доильного стакана сдавливается, вызывая прекращение засасывания молока и обеспечивая проведение стадии массажа соска и пополнение соскового отдела молочной цистерны молоком, стекающим из молочной цистерны. За этим следует другая стадия всасывания и так далее.

Расслабление соска на стадии массажа необходимо во избежание скапливания крови и жидкости в соске, причиняющего боль корове, вследствие чего она прекращает молокоотдачу. Пульсатор чередует стадии всасывания и массажа со скоростью 40–60 раз в минуту.

Четыре доильных стакана, подсоединенных к коллектору доильного аппарата, удерживаются на сосках за счет присасывания. При доении стадии засасывания подвергаются поочередно левые и правые или, в некоторых случаях, передние и задние соски. Молоко попадает из сосков в доильное ведро или в вакуумируемую линию транспортировки. Если при доении доильный стакан падает, автоматически срабатывает клапан, предотвращающий попадание загрязнений в систему. После завершения доильное ведро (герметичный сосуд) с молоком относят в отделение для хранения, где его опорожняют во флягу или в специальный резервуар для охлаждения.

Для исключения трудоемкой и отнимающей много времени работы по переносу наполненных ведер в отделение для хранения молока может быть установлена система трубопроводов для прямой транспортировки молока в молочную под действием разрежения. Такие системы широко применяются на средних и крупных фермах и позволяют перекачивать молоко по закрытым трубопроводам непосредственно от коровы в резервуары, находящиеся в отделении хранения.

Данный способ имеет большое преимущество с микробиологической точки зрения доения, т.к. снижает уровень бактериального обсеменения свежевыдоенного молока. При этом важно, чтобы система трубопроводов позволяла предотвращать попадание и смешивание воздуха с молоком.

Установка для машинного доения также снабжается устройствами автоматической мойки (CIP).

Охлаждение молока на ферме

Температура молока на выходе из вымени составляет около 37°С. Свежевыдоенное молоко здоровой коровы практически не содержит бактерий, однако оно должно быть защищено от попадания бактерий сразу после выдаивания. Микроорганизмы, способные вызвать порчу молока, могут находиться на поверхности вымени, руках доярки, частицах пыли в воздухе, каплях воды, соломе, шерстяном покрове животного и в почве. Загрязненное при этом молоко должно быть профильтровано. Для получения молока высокого бактериологического качества особое внимание должно быть уделено санитарии. Однако, несмотря на все предосторожности, невозможно предотвратить попадание в молоко микроорганизмов. Молоко само по себе является отличной средой для роста бактерий – оно содержит все необходимые для этого компоненты. Поэтому, как только бактерии попадают в молоко, они начинают в нем быстро размножаться. С другой стороны, свежевыдоенное молоко содержит бактерицидные вещества, оказывающие угнетающее воздействие на микроорганизмы в течение определенного промежутка времени. Кроме того, микроорганизмам перед началом размножения необходимо некоторое время для адаптации к новой среде.

Если молоко не охладить, в нем начинается бурный рост микроорганизмов (t свежевыдоенного молока 37°С). Поэтому сразу же после выдаивания молоко необходимо охладить примерно до 4°C . При этой температуре активность микроорганизмов имеет очень низкий уровень. Однако при повышении температуры хранения бактерии начинают размножаться снова. Поэтому необходимо производить хранение молока при низких температурах.

При определенных обстоятельствах – например, при отсутствии воды и/или электричества на фермах или небольших количествах выдаиваемого молока для оправдания инвестиций, вложенных в фермы – необходимо создать низовые заводы для сбора и первичной обработки свежевыдоенного молока.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: