Технология производства молока

Молоко — биологическая жидкость, секрет молочной железы млекопитающих животных, представляющий собой многофазную полидисперсную смесь. Оно состоит из дисперсной среды — плазмы, в которой растворены минеральные соли и молочный сахар; коллоидной фазы — белков и части солей; мелкодисперсной фазы — молочного жира в виде шариков, окруженных белково-липоидной оболочкой. Молоко содержит в среднем: жира — 3,8%; белка — 3,3%; воды — 87,5%; молочного сахара — 4,7%; минеральных веществ — 0,7%. В молоке также находятся витамины, гормоны, ферменты, лимонная и молочная кислоты. [6].

Интенсивная технология производства молока основывается на концентрации поголовья и специализации хозяйств и комплексов, ритмичности и поточности выпуска продукции и движения скота по цехам, четырехцехового содержания скота, прогрессивных систем и способов содержания скота, обеспечении полноценными кормами, комплексной механизации с частичной автоматизацией производства.

Развитие молочного скотоводства базируется на применении интенсивных технологий производства молока включающих:

• · ускоренное повышение генетического потенциала разводимых пород скота;
• · интенсивное выращивание ремонтных телок и формирование животных молочного типа;
• · расширенный ремонт стада первотелками, оцененными по собственной продуктивности;
• · сбалансированное кормление коров и ремонтного молодняка с максимальным использованием грубых и сочных кормов;
• · применение на фермах прогрессивных способов содержания, комплексной механизации и рациональных технологических решений;
• · выполнения комплекса ветеринарно-профилактических мероприятий и т. д.

Интенсивная технология производства молока должна объединить все эти факторы в единый технологический процесс, направленный на получение максимальной продуктивности при экономном расходовании ресурсов.

Общее производство молока зависит от цен на него, себестоимости производства в настоящее время и будущем, а также различных других факторов хозяйственного характера.

Кроме того, применение различных методов отбора и подбора с учётом происхождения скота, применение прогрессивных форм организации и оплаты труда, а также применение прогрессивных методов совершенствования стада: подготовки нетелей к отёлу и раздоя, применения прогрессивных методов выращивания молодняка, искусственного осеменение и трансплантации эмбрионов также являются элементами прогрессивной технологии.

В настоящее время скотоводство начинают ориентировать на промышленное индустриальное производство молока и говядины. На деле же сейчас во многих хозяйствах в молочном скотоводстве применяют три системы содержания коров: стойлово-лагерная, стойлово-пастбищная и круглогодовая стойловая. [7].

Технология производства молока, связанная с беспривязно-боксовым содержанием коров, по затратам труда в 3−4 раза производительней технологии привязного содержания и позволяет довести нагрузку на одного оператора доения до 100 и более коров. Однако эта технология требует хорошего обеспечения животных кормами. Более эффективно применять ее на коровах специализированных молочных пород скота. Рассмотрим подробнее характеристику пород, используемых при внедрении промышленной технологии в скотоводстве. На первом месте по численности на территории Курской области стоят симментальская и чёрно-пёстрая породы крупного рогатого скота. Наиболее приспособленной по молочной продуктивности и свойствам вымени является чёрно-пёстрая порода.

Цель разработки проекта, характеристика молочного комплекса и условия производства.

Цель разработки проекта: разработать поточно-цеховую технологию с комплексной механизацией и частичной автоматизацией производства молока.

Характеристика молочного комплекса и условия производства:

Задание на проектирование технологии производства молока на комплексе на 1250 коров, удоем 5500 кг, беспривязного содержания, поточно — цехового, способ навозоудаления — гидросмыв, способ доения — карусель, способ поения — ПА 1.

Производство молочно-товарной фермы основывается на межпородном чистопородном разведении симментальской породы крупного рогатого скота. Организуется на принципе собственного кормопроизводства на 100%.

Брак коров основного стада 20%.

Реализация молодняка в 10 мес.

Остальные параметры проектирования устанавливаем, ориентируясь на показатели воспроизводства крупного рогатого скота в соответствии с практикумом.

Расчет ритма и такта работы комплекса, размера и количества технологических групп Рассчитаем оптимальный размер технологической группы и такта на проектируемом комплексе. Основным ритмом молочной комплекса является ритм работы родильного участка при равномерных круглогодовых отелах и будет составлять при поголовье 1420 голов 3,8 головы:

1420/365=3,8.

Для обеспечения такого ритма комплекса с учетом индекса оплодотворения коров 1,8 ритм работы-пункта искусственного осеменения должен составлять 6,8 (3,8×1,8).

Так как заданием не оговорена ни продолжительность такта, ни величина технологической группы, то технологическую группу условно примем равной 50 голов, тогда продолжительность такта составит 13 дней (50/3,8).

Производственный период по цеху длительностью 365 дней будет состоять из:

365 дн.: 13 дн. = 28 тактов.

Цеха по производству молока будут осуществлять процесс в течение 365 дней (305 дней лактации и 60 дней сухостойный период).

Из которых коровы будут находиться согласно графику:

В родильном 2 (31/13);

Лактационном 22 (284/13);

Сухостойном 4 (50/13).

Последнее будем учитывать при разработке циклограммы процесса.

Таким образом, ритм родильного отделения комплекса будет составлять при поголовье 1250 голов 3,8 головы, при этом ритм работы пункта искусственного осеменения — 6,8 голов.

Цеха по производству молока будут осуществлять процесс в течение 365 дней (305 дней лактация и 60 дней сухостойный период), таким образом, пребывание по цехам технологических групп составит тактов:

Цех отёла — 2;

Цех раздоя и осеменения — 7;

Цех производства молока — 15;

Цех сухостойный — 4.

С учётом равномерных отёлов и продолжительности межотёльного периода 365 дней (285 дней стельности + 80 дней сервис-периода), расчёт среднегодового поголовья и количества технологических групп будет выглядеть следующим образом (таблица 1).

Таблица 1. Расчет среднегодового поголовья и количества технологических групп.

Продуктивно — возрастные группы.	ДПП дней.	Куч.	Расчет:	Среднее поголовье.	Размер техн-х групп.	Кол-во тех. групп.
Молочный,.
в т. ч профил.
Выращивание ремонт. молодняка до года.
Телки предслучного периода.
Телки случного периода.
Нетели I половины стельности.
Нетели II половины стельности.
Проверка нетелей и первотелок.
Всего:		;			;
Репродуктивный в т. ч.		;		;	;	;
— предродовой.
— родовой.
— новотельнос.
Лактацион.
Сухостойный.
ВСЕГО.		;			;
ИТОГО.		;			;

За счет выращивания сверхремонтного молодняка, а также за счет выбраковки коров основного стада и животных других половозрастных групп на комплексе планируется еще получать и говядину. Объемы производства говядины в живом весе приведем в таблице 2. При определении массы выбракованных животных будем ориентироваться на задание и стандарт живой массы по голштинской породе.

Таблица 2. Объемы производства говядины.

Таким образом, за счет выбраковки взрослых животных, а также за счет реализации сверхремонтного молодняка, ежегодно в рамках проектируемой фермы будет производиться 2363 ц говядины в живом весе.

Рассмотрим далее вопросы, связанные с отделением производства молока. При планируемом нами уровне продуктивности 5500 кг молока на корову, распределение удоев коровы по месяцам и тактам будет выглядеть следующим образом (табл. 3).

Таблица 3. Удой на корову за месяц и за сутки.

Разработка циклограммы производственных процессов Для упрощения осуществления производственных процессов и расчёта валовой производимой продукции на любой ферме желательно построение циклограмм движения поголовья и производства молока (то есть графического отображения осуществления всех основных операций). Поэтому, определившись с вышерасчитанными параметрами работы нашего проектируемого комплекса, перейдём к построению основных циклограмм и к расчёту планового производства валовой продукции по ферме к окончанию её первого года работы.

При построении циклограммы движения поголовья, учитываем, что, так как комплекс ориентирован на производство молока и говядины, то сверхремонтный молодняк выращиваем на ферме до 10-месячного возраста и лишь, потом реализуем на мясо.

Циклограмма представляет собой график движения технологических групп скота в разрезе времени, цехов, участков, который составляется на основании общего графика технологического процесса и обеспечивает в определенном такте ритм производства молока, прироста, выращивания, ремонта. Посредством циклограмм технолог точно определяет на любом этапе процесса, на каком участке, на каком месяце лактации /цикла, периода производства/, с каким удоем, приростом должна находится та или иная технологическая группа коров, ремонтных телочек. Т. е. циклограмма служит для управления и контроля за крупномасштабным производством.

При вычерчивании циклограмм важно правильно определить размер и масштаб сетки координатного графика, размер ординаты и делений должен соответствовать количеству технологических групп, а размер линий абсцисс графика, количество делений на нем должно быть равно количеству тактов пускового и одного эксплуатационного периода всех технологических групп. [8].

Поэтому, определившись свыше рассчитанными параметрами работы нашего проектируемого комплекса, перейдем к построению основных циклограмм и расчету планового производства валовой продукции по комплексу к окончанию его первого года работы.

Приведём циклограммы работы нашего комплекса в приложение, А и Б.

Пояснительная записка к циклограмме (А). В соответствие с циклограммой движения поголовья и расчета структуры стада видим, что общее поголовье всех половозрастных групп, находящихся на комплексе, составляет 3105 головы. Ежемесячно по комплексу будут получать 118 телят, что составляет 3,8%, по ремонтному и сверхремонтному молодняку количество голов 736, что составляет 24,0%, по нетельному 270 голов или 8,7%, и цех проверки первотелок 90 голов, что составляет 0,7%. Ежемесячно по комплексу бракуют 21 голова коров и 9 первотелок.

Пояснительная записка к циклограмме (Б). При планируемом нами уровне продуктивности 5500 кг молока на корову, распределение удоев коровы по месяцам и тактам будет совпадать, и выглядеть следующим образом (таблица 3).

Потребность комплекса в кормах. Характеристика процесса кормления Правильное сбалансированное питание (кормление) служит надежной профилактической мерой и способствует эффективному лечению заболеваний обмена веществ. По оплате корма молочный скот занимает одно из первых мест среди других животных.

Кормовая база — Это состав, количество и качество кормов, система производства и использования их. Организация кормовой базы на каждом предприятии начинается с разработки кормового плана, который представляет собой научно обоснованный расчет потребности в кормах каждого вида и в целом в кормовых единицах согласно с поголовьем и продуктивности скотины на определенный период времени.

Высокий генетический потенциал коров стимулирует у них интенсивный синтез молока и даёт возможность надаивать много молока. Кормят не корову, а в первую очередь микрофлору в её рубце. Чувствительной системе «сбраживания» необходимы все основные вещества для производства жирных кислот — стадии, предшествующей синтезу молока — в правильном соотношении и прежде всего регулярно в течение 24 часов. Носители протеина и энергии (крахмал, сахар и пектины) должны разумно сочетаться со структурными углеводами (целлюлоза и лигнин). Такой рацион для жвачных удовлетворяет все потребности микроорганизмов. [9].

Удовлетворение потребности коровы в питательных веществах тесно связано с достижением максимальных удоев и одновременно хорошей плодовитостью. Развитие животноводства определяется уровнем производства и использования кормов. Именно от него зависит количество поголовья животных на предприятии, его продуктивность и валовое производство продукции.

Сейчас усиливается роль непрерывного совершенствования системы производства и рационального использования кормовых ресурсов как главных факторов повышения экономической эффективности всех отраслей животноводства. Для нормального роста и развития животного, а так же для получения от него высокой продуктивности оно должно получать с кормом необходимое количество питательных веществ. Это возможно при организации нормированного кормления. Для этого составляют рационы с учётом всех требований. Кормовую базу будем планировать исходя из плановой продуктивности по проектируемой ферме. Уровень молочной продуктивности составляет в среднем 10 кг молока на фуражную корову, следовательно, нашим коровам в сутки требуется не менее 10 кормовых единиц. Ремонтному же молодняку в среднем требуется в сутки на каждую голову порядка 6,0 кормовых единиц. [10].

Исходя из оптимальной структуры, рассчитаем потребность фермы в отдельных кормах и в посевных площадях для выращивания соответствующих кормовых культур. Расчёты сведём в таблицу 6.

В рационах коров в условиях промышленного комплекса будут содержаться 3 основных группы кормов: грубые корма, сочные и концентрированные.

Рассчитаем размеры землепользования в таблице 5.

Таблица 5. Размеры землепользования.

Потребность комплекса в воде. Характеристика процесса поения Вода, так же как и корм, необходима для нормальной жизнедеятельности животных. Недостаток воды приводит к резкому снижению продуктивности и вредно отражается на состоянии здоровья животных. Особенно отрицательно сказывается недостаток воды на молодых животных, задерживая их рост и развитие.

Молоко на 90% состоит из воды, поэтому огромное влияние на продуктивность животного оказывает то, сколько воды оно потребляет, какой температуры и сколько энергии тратит на подогрев воды до температуры тела.

Существенную роль вода играет в процессе вырабатывания молока животным. Известно, что для образования 1 литра молока необходимо около 4−6 литров воды. При дефиците воды молочная продуктивность понижается практически в тот же день, и может достигнуть 15−20% от обычных удоев.

Организация поения КРС оказывает большое влияние на уровень продуктивности животных. При соблюдении всех правил можно добиться высоких показателей производства молочной и мясной продукции. Нормы потребления воды коровами рассчитываются исходя из их возраста, продуктивности, вида, живой массы, сезона, состава рациона, температуры в коровнике. Однако правильная организация поения КРС предполагает получение животными воды вволю. Если поение стада организовано неправильно или животные получают недостаточное количество воды, то они начинают испытывать стресс, что приводит к снижению общей продуктивности и ухудшению здоровья коров. Вода поступает в организм с основным рационом кормления и в виде питья. Содержание воды в кормах составляет от 3 до 90% в зависимости от типа корма. [10].

В работе для того чтобы посчитать потребность скота в воде необходимо выяснить норму потребности воды в сутки, в год, а затем рассчитать общие расходы по комплексу. Результаты приведены в таблице 7.

Таблица 6. Расчет потребности в воде.

Итого по комплексу требуется с учетом неучтенных расходов 14 929 мі воды.

Для поения животных используют поилки разных конструкций, что обусловлено различием вида животных, способов их содержания и поиском рациональных устройств, наиболее полно отвечающих технико-экономическим требованиям. Поилки бывают индивидуальные и групповые, стационарные и передвижные. Индивидуальные поилки применяют на фермах крупного рогатого скота привязного содержания и свинофермах при содержании свиней в отдельных станках. По принципу действия поилки могут быть клапанные и вакуумные, а клапанные, в свою очередь, — педальные и поплавковые. Для поения птицы применяют чашечные, желобковые и ниппельные поилки.

Автоматические поилки (автопоилки) бывают индивидуальными и групповыми, стационарными и передвижными. Индивидуальные поилки применяют в основном на молочных фермах и комплексах с привязным содержанием животных, групповые — при беспривязной системе содержания скота, в летних лагерях и на пастбищах. В зимнее время года на открытых площадках для поения животных применяют поилки с подогревом воды. Индивидуальные автопоилки подключают к внутренней водопроводной сети коровника.

Для поения крупного рогатого скота промышленность выпускает индивидуальные автопоилки: ПА-1А и АП-1А.

На данном комплексе планируется использовать индивидуальную стационарную (навесную) автопоилку ПА-1А, которая в основном предназначена для осуществления поения КРС, двух голов при их привязном содержании в любом коровнике, имеющем водопроводную магистраль. Поилку можно присоединять к водопроводу с трубным вертикальным стояком как при верхнем, так и при нижнем разводе воды. Стык между трубой и седлом уплотняют резиновой прокладкой. Автопоилка представляет собой чугунную чащу с пружинно-клапанным механизмом. В нейтральном положении под действием пружины механизма клапан плотно закрывает выходное отверстие в седле. Педаль в этом случае приподнята над дном чаши. Когда животное, пытаясь достать воду, давит на педаль, пружина сжимается, клапан открывается, и вода под напором через отверстие в корпусе поступает в чашу. Как только животное отпускает педаль, клапан под действием пружины вновь закрывается, и поступление воды в чашу прекращается. [11].

Рисунок 1. Поилка ПА-1А.

1 — поильная чаша; 2 — нажимная педаль; 3 — клапанный короб; 4 — клапан; 5 — решетка; 6 — труба (стояк); 7 — седло; 8 — хомут; 9 — резиновая прокладка; 10 — корпус; 11 — прижим; 12 — амортизатор; 13 — кольцо.

Выход побочной продукции на комплексе. Процесс навозоудаления Навозоудаление — задача, поставленная перед проектировщиками коровников и других животноводческих комплексов, которая должна быть решена с максимальной отдачей. Система навозоудаления способствует созданию микроклимата на молочной ферме, а также является ее неотъемлемой частью, влияя на санитарно-гигиеническое состояние помещения.

Сбор навоза способствует, помимо вышеперечисленных факторов, повышению рентабельности животноводческого предприятия (коровника), так как коровий навоз является прекрасным удобрением, в отличии от птичьего помета или экскрементов свиней.

В процесс проектирования системы навозоудаления в коровниках большое значение имеют следующие факторы: возраст коровы, тип корма, вода и материал, из которого сделана подстилка.

Существуют несколько видов систем навозоудаления в коровниках: самосплавная система навозоудаления, система навозоудаления с применением гидросмыва и навозоудаление, основанное на работе транспортёра, который может быть шнековым или цепным.

Энергоёмким способом ликвидации навоза является навозоудаление в коровниках гидросмывом. Этот способ также даёт влажность помещения до 99 процентов, так используется большое количество воды. Данный метод требует затрат энергии около 20 процентов от энергозатрат всего животноводческого хозяйства.

При гидросмыве кинетическая энергия струи воды перемещает навоз по наклонному лотку. Для смыва 1 т навоза требуется 3−5 т воды. Однако это не является проблемой для крупных комплексов, обладающих оборудованием для рециркуляции сточных вод. Но у гидросмыва имеются и недостатки: ухудшается микроклимат в помещениях с животными и повышается риск распространения инфекции, который может привести к дополнительным затратам. [11].

Рисунок 2. Схема канализации животноводческих зданий Рассчитаем годовой выход навоза и мочи на планируемом комплексе, а также выход на одну голову в таблице 8.

Таблица 8. Расчет выхода навоза и мочи.

Использование доильных установок Получение молока является работой, требующей больших затрат ручного труда. Чтобы уйти от дефицита рабочей силы, производители молока, имеющие большие стада, всё активнее используют роботизированную доильную технику.

Доильная установка — одна из наиболее сложных машин в сельском хозяйстве. По многим технико-экономическим показателям (стоимости, металлоемкости, производительности и другое) она превосходит такие машины, как самоходные зерноуборочные комбайны или мощные тракторы.

На животноводческом комплексе оборудован доильный зал «Карусель», рассчитанный на 60 мест, в котором работают пять операторов доения. Коровы проходят в станок и перемещаются на вращающейся платформе. Оператор подготавливает коров к процессу дойки — обрабатывает вымя, другой присоединяет доильные стаканы к каждой корове. Одновременно с платформой передвигается оператор, который контролирует весь процесс. После окончания дойки аппарат отключается автоматически, и дояркам остается только обработать вымя специальным раствором, который образует защитную пленку и ускоряет заживление случайных микротрещин.

Доильный зал полностью компьютеризирован. Как только корова подключается к аппарату, на экране сразу выводятся все сведения о ней: номер коровы, надой, статус животного, период стельности и другие показатели. Электроника определяет состояние здоровья коровы. Это значительно позволяет облегчить труд работников комплекса — они автоматически получают списки коров, с которыми требуется провести необходимые мероприятия.

Эффективность эксплуатации любой доильной установки в значительной степени зависит от доильного аппарата. Неудовлетворительная работа последнего может привести к заболеванию вымени и к снижению продуктивности животного.

Вакуумная система доильного агрегата обеспечивает разрежение в доильных аппаратах и установке для промывки и дезинфекции их. Она состоит из вакуум-проводов, изготовленных из оцинкованных стальных труб, фитингов и арматуры, вакуум-баллона, вакуум-регулятора и вакуумметров. Разрежение в вакуумной системе создается вакуумной установкой, состоящей из ротационного пластинчатого вакуумного насоса и приводного электродвигателя.

В настоящее время все доильные агрегаты АД-100А с переносными аппаратами комплектуются устройствами для их циркуляционной промывки, применение которых дает возможность использовать аппараты без разборки 20 — 30 дней. [12].

молоко цеховой производственный.