Автоматизация на доилния процес

Доенето на животните е основен производствен процес, който заема съществена част от изразходваното време за отглеждането им. При извършването му може да се направи частично автоматизиране на доилните апарати – използване  на доилни автомати или да се въведе пълна автоматизация – използване на доилни роботи.  Повечето от доилните автомати извършват само част от технологичните операции, а доилните роботи – всички технологични операции.

Доилни апарати с променлив режим на доене

Те се внедряват за осигуряване на по-бързото издояване на кравите, предпазване на вимето от заболяване  и намаляване на разхода на ръчен труд. С тях могат да се комплектоват и трите типа доилни инсталации: за доене във ведра, с централен млекопровод и за доене в доилна зала. При тези доилни апарати се променят два основни параметъра в зависимост от скоростта на млекоотдаването: големината на работния вакуум и честотата на пулсациите. По време на доене скоростта на млекоотдаването (количеството издоено мляко за единица време) се променя. В началото скоростта е малка, след това се повишава, достига до определен максимум, след което намалява и в края достига до нула, т.е. млекоотдаването спира.

Доенето започва при големина на вакуума р = 33 kPa и брой на пулсациите с = 48 бр./min  (първа фаза на доене). Когато скоростта на млекоотдаването надвиши 0,2 l/min, доилният апарат се превключва автоматично на нормален режим на доене – вакуум р = 50 kPa и честота с = 60 бр./min (втора фаза на доене).

Превключването от по-висок към по-нисък вакуум и по-ниска честота в края на доилния процес се осъществява при прагова стойност на млечния поток от 0,2 l/min (трета фаза на доене). Доилният процес се прекратява след изминаване на известно технологично време – около 20 s.

Свалящи доилни автомати

Те представляват усъвършенствани изключващи автомати. При тях след приключване на доенето доилният апарат се девакуумира и се отстранява от вимето чрез пневматичен силов цилиндър 3 и въже 2 (фиг. 1).

Фиг. 1. Схема на свалящ доилен автомат: 1 – доилен апарат;  2 – въже; 3 – пневматичен цилиндър; 4 – маркуч; 5 – вакуумпровод; 6 – пневматичен кран; 7 – пулсатор; 8 – захранващо устройство; 9 – електронен панел; 10 – кабел; 11 – маркуч за променлив вакуум; 12 – кабел; 13 – млечен маркуч; 14 – млекоизмервател; 15 – млекопровод

Управлението на процеса се извършва от електронен панел 9, който има електрически връзки с пулсатора 7, млекоизмервателя 14 и пневматичния кран 6. В края на доенето, при достигане на критичния приток на млякото, млекоизмервателят 14 подава сигнал на електронния панел за изключване. Той подава сигнал към пневматичния кран, вакуумира се маркучът 4 и чрез буталото в тялото си цилиндърът 3 издърпва въжето 2. Преди това електронният панел е подал команда на пулсатора за намаляване на нивото на вакуума в доилните чаши и въжето лесно ги издърпва от цицките. Те увисват на въжето и по този начин се избягва и замърсяването им (не падат на пода). Изключващите и свалящите доилни автомати решават проблема с т. нар. “сляпо доене”, но не се премахва ефектът, наречен „обратен ток на млякото”. Той се получава от колебанията на вакуума и представлява движение на мляко и млечни аерозоли от колектора на доилния апарат към млечната жлеза.

Комплексното автоматизиране на доилния процес се осъществява в доилни зали. При тях се автоматизира не само целият доилен процес, но и входно-изходните операции, свързани с придвижването и фиксирането на животните. Местоположението на животните пред доилните боксове се определя чрез датчици.

Доилни роботи

Роботът за доене представлява програмируем телеманипулатор, подобен на тези, които се използват в автомобилната и хранително-вкусовата индустрия. Разликата е в допълнително монтираната камера и лазер, който насочва специална чашка, служеща за предварителна подготовка на вимето – измиване, подсушаване и масаж. След това чашката се прибира и манипулаторът последователно поставя на всяка от цицките доилните чаши (фиг. 2). След доенето ги прибира и ги промива – подготвя ги за следващото животно.

Главният ефект от роботизацията на доилния процес се дължи на промяната на доилната технология, т.е. преминаване към нов принцип на обслужване на кравите – самообслужване. Животните доброволно, според естествените си потребности и без принудително въздействие, посещават бокса за хранене и бокса за доене, в който е разположен доилния робот. Така средната кратност на доене се повишава до 3–4 пъти на ден. Принципът на самообслужване съхранява прецизния биомеханизъм на саморегулиране на животните при хранене и доене.

Роботът не допуска некачествено мляко с наличие на кръв и остатъчни количества от антибиотици. Първите струйки мляко отиват в специален съд. Роботът следи за евентуални заболявания при животните, като тези на вимето. Машината отчита всички параметри на млякото – температура, електрическа проводимост, концентрация на соматични клетки и др. Предимство на системата е, че сигнализира за промяната в здравословното състояние на животните и подсказва на ветеринарния лекар да вземе адекватни мерки.

Фиг. 2. Доилен робот

Роботите се произвеждат в два варианта: еднобоксови за малки стада от 50 до 65 крави и двубоксови за по-големи стада от 75 до 130 крави. При еднобоксовите роботи в даден момент се дои само една крава. При двубоксовите манипулаторът едновременно дои две крави, като обслужва ту левия, ту десния бокс. Те са и по-ефективни – многобройните тестове правени с тях показват ниски експлоатационни разходи и ниско потребление на ток и вода.

Първият доилен робот в България е внедрен през 2010 г. в кравефермата на Николай Атанасов, намираща се недалеч от гр. Харманли, в село Доситеево.

Система за свободно доене на кравите VMS (Voluntary milking system)

При тази система оборът е разделен на четири сектора – за хранене, за почивка, за болни животни и за животни извън системата за свободно доене (фиг. 3). Най-голям е секторът за почивка 15. От него кравите по собствено желание се насочват към вратите 3, които имат система за идентификация на животните.

Ако кравата е дойна, вратите я насочват към помещение 1, където е доилният робот. Ако кравата не е дойна, вратите я насочват към помещението за хранене 5. След издояване от робота дойните крави също автоматично биват насочвани към помещението за хранене. Ако роботът установи, че кравата е с повишена електропроводимост и повишена температура на млякото, той насочва животното към помещението за лечение 2.

Фиг. 3. Схема на обор с вградена система VMS (Voluntary milking system) за свободно доене на кравите:

1– помещение с доилен робот; 2 – помещение за болни животни; 3 – система от автоматично действащи еднопосочни врати за пропускане на животните; 4 – раздавач на груби фуражи; 5 – помещение за хранене на животните; 6 – автопоилка; 7 – скреперна инсталация за оборския тор; 8 – боксхранилка за концентрирани фуражи; 9 – врата за внасяне на груби фуражи; 10 – помещение за животни извън системата VMS; 11 – врата с еднопосочно действие; 12 – автопоилка; 13 – ограда; 14 – автоматични врати за пропуск на паша извън обора; 15 – помещение за почивка; 16 – зала за оператора; 17 – помещение за съхраняване на млякото

След като кравата се нахрани с груб фураж на воля и с концентриран фураж според предвидената ѝ дажба от автоматичната боксхранилка 8, тя може да премине в помещението за почивка през вратата с еднопосочно действие 11. През лятото се осигурява свободно излизане на кравите през врата 14 извън обора – в заградено пасище, което не трябва да е по-далече от 500 m.

Системите за раздаване на грубите фуражи, за поене, за вентилация и за почистване на оборския тор също са с автоматично действие. Операторът наблюдава работата на автоматичната система и движението на кравите от изолираното помещение 16. Ако се наложи, дава сигнал на работници да влязат в обора при животните. Издоеното мляко от доилния робот се подава в помещението за охлаждане и съхраняване 17.

 Правила за получаване на качествено мляко при машинното доене

Хигиената на доенето е от значение за получаване на чисто мляко и за намаляване на възможността за пренасяне на причинителите на мастити от една крава на друга. За целта преди доене вимето се измива с топла вода и с дезинфекционен разтвор. При наличие на мастити в стадото след всяко доене доилните чаши се дезинфекцират.

Осигуряването на сурово мляко с високо качество и чистота е изискване към производителя, което води до получаването на качествени млечни произведения на пазара. За целта е необходимо стриктно спазване на следните правила за хигиената на вимето и доенето:

Редовно следене на здравословното състояние на вимето. Прави се месечен маститен тест, резултатите от него се записват и млякото от маститни крави не се предлага за изкупуване.

Спазване на последователността на доене – първо се доят младите и здрави животни, после тези с проблеми на вимето и накрая лекуваните животни, чието мляко не трябва да се изкупува.

Предварително издояване. Издояват се 2–3 струйки в чаша и се прави визуален оглед на млякото (цвят, наличие на „парцали” и др.). Промененото мляко не се предава за изкупуване.

Почистване на цицките на вимето – ползват се кърпи за еднократна употреба, напоени с подходящ препарат. Силно замърсеното виме се измива с вода и се подсушава с кърпа. При маститни проблеми се прави и дезинфекция на цицките преди доене.

Постоянно контролиране на вакуума за доене и регулиране до стандартните норми.

Поставяне на доилните чаши веднага след потичането на млякото и предотвратяване на големите въздушни хлабини при поставянето им.

Избягване на „сляпото доене” – наблюдение на процеса на доене чрез индикаторите на млечния поток. Не се извършват никакви странични дейности по време на доенето.

Постоянно контролиране на степента на издояването на вимето. Преди сваляне на доилния апарат се проверява с пипане на цистерната, т.е. дали вимето е празно. Ако е необходимо, се извършва доиздояване. Всички доилни чаши се свалят едновременно.

Дизенфекциране на цицките след сваляне на доилния апарат.

Почистване и промиване на доилния апарат веднага след доенето с вода, дренажни гъбички и миещ разтвор с циркулация поне 10–15 min, изплакване със студена вода, подсушаване и  съхраняване до следващото доене на подходящо място.

Охлаждане на млякото до 6° С при еднодневно съхранение и до 4° С при двудневно съхранение. Това предотвратява размножаването на микроорганизми.

Годишна проверка (еднократна) на доилните апарати от специалисти – профилактика и ремонт (ако е необходимо).

доц. Ангел Трифонов,

Аграрен университет