Технологическое и техническое обеспечение процессов машинного доения коров, обработки и переработки молока

Ставрополь
«АГРУС»
2012

Учебное пособие

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ
МАШИННОГО ДОЕНИЯ КОРОВ,
ОБРАБОТКИ И ПЕРЕРАБОТКИ МОЛОКА

В. И. Трухачев, И. В. Капустин
В. И. Будков, Д. И. Грицай

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

© Трухачев В. И., Капустин И. В., Будков В. И.,
 
Грицай Д. И., 2012
© ФГБОУ ВПО Ставропольский
 
государственный аграрный университет, 2012
ISBN 978-5-9596-0823-1

Технологическое и техническое обеспечение процессов машинного доения коров, обработки и переработки 
молока : учебное пособие / В. И. Трухачев, И. В. Капустин, 
В. И. Будков, Д. И. Грицай ; Ставропольский государственный 
аграрный университет. – Ставрополь : АГРУС, 2012. – 300 с.

ISBN 978-5-9596-0823-1

Рассмотрены вопросы технологии, механизации и автоматизации 
процессов машинного доения коров, первичной обработки и частичной 
переработки молока в сельскохозяйственных предприятиях, фермерских 
и личных подсобных хозяйствах. Дано краткое описание конструкций 
и принципов работы применяемых средств механизации отечественных 
и зарубежных производителей. Освещены вопросы эксплуатации оборудования и техники безопасности. 
Для обучающихся по специальностям и направлениям бакалавриата агроинженерного и агротехнологического профиля, специалистов 
сельско хозяйственных предприятий.

Т38

УДК 637.1:631.171
ББК 40.729:36.95

УДК 637.1:631.171
ББК 40.729:36.95
 
Т38

Рецензент
доктор технических наук, профессор Азово-Черноморской 
государственной агроинженерной академии, профессор 
И. Н. Краснов

Рекомендовано 
к 
изданию 
методическим 
советом 
Ставропольского 
госу дарственного аграрного университета (протокол № 11 от 22 июня 2012 г.).

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа № 1
Т е м а: Технология производства молока   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  5
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .25

Лабораторная работа № 2
Т е м а: Доильные аппараты   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .25
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .52

Лабораторная работа № 3
Т е м а: Исследование влияния вакуумметрического давления
 
на частоту пульсаций и соотношение тактов 
 
двухтактного доильного аппарата .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .47
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .52

Лабораторная работа № 4
Т е м а: Исследование рабочих параметров доильных аппаратов 
 
с применением пневмотестера ПТД-1   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .52
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .57

Лабораторная работа № 5
Т е м а: Диагностика сосковой резины .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .57
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .60

Лабораторная работа № 6
Т е м а: Оборудование отечественного производства 
 
для доения коров в стойлах.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .60
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .81

Лабораторная работа № 7
Т е м а: Оборудование зарубежного производства 
 
для доения в стойлах .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .81
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .93

Лабораторная работа № 8
Т е м а: Оборудование для доения коров в доильных залах   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .94
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 128

Лабораторная работа № 9
Т е м а: Оборудование для доения коров на пастбищах 
 
и в летних лагерях   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 129
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 139

Лабораторная работа № 10
Т е м а: Исследование работы вакуумного насоса 
 
и его соответствия доильной установке   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 139
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 145

Лабораторная работа № 11
Т е м а: Диагностирование технического состояния вакуумных систем 
 
доильных установок с применением пневмотестера ПТД-1   .  .  .  .  . 145
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 149

Лабораторная работа № 12
Т е м а: Оборудование для очистки молока   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 149
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 160

Лабораторная работа № 13
Т е м а: Оборудование для тепловой обработки молока   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 161
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 186

Лабораторная работа № 14
Т е м а: Холодильные установки   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 186
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 210

Лабораторная работа № 15
Т е м а: Оборудование для сепарирования молока   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 211
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 227

Лабораторная работа № 16
Т е м а: Определение качественных показателей молока 
 
и молочных продуктов 
 
с использованием анализатора Лактан 1-4   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 227
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 238

Лабораторная работа № 17
Т е м а: Доильно-молочное оборудование 
 
для личных подсобных и фермерских хозяйств   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 238
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 268

Лабораторная работа № 18
Т е м а: Оборудование для производства сливочного масла, 
 
творога и сыра   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 269
 
Контрольные вопросы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 299

Бибилиографический список   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 300

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА № 1
Т е м а:
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА

Цель работы

– ознакомиться с основными породами крупного рогатого скота, 
структурой стада, продуктивностью дойных коров;
– изучить физиологические основы машинного доения коров, правила и технологию процесса доения, подбора коров к машинному доению;
– ознакомиться с основными физико-механическими свойствами молока, требованиями ГОСТа к качественным показателям заготавливаемого молока; процессом первичной обработки молока на фермах, 
ее значением, основными технологическими схемами;
– изучить структуру ферм и комплексов по производству молока, системы и способы содержания коров, поточно-цеховую систему производства молока, устройство и внутреннюю планировку производственных поме щений.

Материально-техническое обеспечение работы

– плакаты, схемы, макеты;
– паспорта типовых проектов;
– видеофильмы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 Хозяйственно-биологические, этологические (поведенческие)
особенности и молочная продуктивность коров. 
Основные породы крупного рогатого скота

К величайшим открытиям в истории народов с полным правом следует отнести приручение животных, их доение, изготовление молочных 
продуктов. Корова и сегодня без всякого преувеличения кормилица человека. Проходят века, а хлеб и молоко являются незаменимыми в жизни человека.
Академик Павлов назвал молоко «пищей, приготовленной самой природой». Действительно, природа «изобрела», придумала эту уникальную по 
составу и свойствам пищу, но предназначила ее лишь для кормления детенышей, а значит ограничила весьма небольшим количеством и не позаботилась о способности к длительному хранению.

Человек же, действуя в своих интересах, постепенно превратил одомашненных животных в «биологические фабрики» по производству молока, 
создал молочное скотоводство и молочную индустрию.
В настоящее время промышленность вырабатывает более 500 наименований молочных продуктов, в том числе около 200 цельномолочных.
Скотоводство – одна из важнейших отраслей животноводства. На ее 
долю в нашей стране приходится более 60 % товарной продукции животноводства.
В Ставропольском крае с целью получения молока в основном разводят красный степной и черно-пестрый скот, продуктивность которого колеблется от 2,6 до 6 тыс. кг в год. При молочной продуктивности 4…6 тыс. кг 
в год корова выделяет с молоком 114…220 кг белка, 150…500 кг жира, 
200…300 кг лактозы, 6…9 кг кальция и 4,5…7 кг фосфора.
Четырехкамерный желудок крупного рогатого скота может переваривать клетчатку. Большое количество корма переваривается микроорганизмами, которые через 4…6 часов отмирают, а затем перевариваются и усваиваются организмом животного. Корова потребляет как растительные 
корма, так и отходы от переработки сельскохозяйственной продукции на 
сахар, растительное масло, крахмал, спирт и т. д. Продолжительность жизни коров составляет около 20 лет. Срок хозяйственного использования молочных коров 9…12 лет. Рост и развитие до 5 лет. Корова рожает 1 теленка массой 30…55 кг. Стельность – 285 дней. Лактация – 305 дней (от отела до нового оплодотворения 80–90 дней и второй период 215…225 – дает 
молоко и стельная). Может адаптироваться к жизни в условиях высокомеханизированных ферм.

2 Воспроизводство и структура стада

Предусматривается следующая классификация крупного рогатого скота 
по возрастным группам с учетом физиологического состояния животных:
а) бык-производитель – в возрасте 1,5 лет и старше;
б) коровы:
– дойные;
– сухостойные (стельные, которых прекратили доить перед отелом);
– глубокостельные (последние 2 недели до отела);
– новотельные (первые 2 недели после отела);
в) нетели – стельные телки;
г) телята – до 6 месяцев (профилакторный период до 14…20 дней);
д) молодняк – 6…18 месяцев.
Предприятия крупного рогатого скота по назначению разделяются на 
племенные и товарные. Племенные предназначены для совершенствования 
пород и выращивания высокоценного молодняка коров. Товарные и малые 
фермы – для производства молока.

Количество скотомест в помещениях для различных групп скота определяется умножением размера предприятия на расчетные коэффициенты 
(табл. 1.1).
Таблица 1.1 – Расчетные коэффициенты
для определения количества скотомест в помещениях 
для содержания различных групп животных 

Группы животных
50 % коров 
в структуре 
стада

60 % коров 
в структуре 
стада

90 % коров 
в структуре 
стада

Коровы
1,0
1,0
1,0
дойные
0,75
0,75
0,75
сухостойные
0,13
0,13
0,13
новотельные и глубокостельные 
(в родильном помещении)
0,12
0,12
0,12
Нетели (за 2–3 мес. до отела)
0,12
0,12
0,12
Телята профилакторного периода
(14–20 дн.)
0,06
0,06
0,06
Телята
0,6
0,6
0,6
от 14–20 до 3–4 мес.
0,3
0,3
–
от 3–4 до 6 мес.
0,3
0,3
–
Молодняк
0,45
–
–
6–12 мес.
0,15
–
–
12–18 и нетели до 6–7 мес. стельности
0,3
–
–
ИТОГО
2,23
1,78
1,18

3 Доение

3.1 Физиологические основы машинного доения коров

В результате постоянно протекающего процесса молокообразования 
молоко накапливается в вымени животного.
Перед дойкой основная масса молока накапливается в альвеолах – мельчайших пузырьках, внутренняя поверхность которых выстлана слоем секреторных клеток.
Молокоотдача представляет собой сложную двигательную реакцию молочной железы, проявляющуюся в вытеснении молока из альвеолярного отдела в молочные цистерны вымени – это нейрогуморальный рефлекс, вызываемый как безусловно-рефлекторным путем, т. е. посредством воздействия раздражителей (теплоты, давления) непосредственно на рецепторы 
нервной системы вымени, так и действием условно-рефлекторных стимулов, воспроизводимых другими анализаторами внешних раздражителей 
(слух, зрение и т. д.).

В результате многократного осуществления машинного доения у коров 
формируются условные рефлексы молокоотдачи и вырабатывается устойчивый стереотип поведения при машинном доении.
Рефлекс молокоотдачи осуществляется одновременно с одинаковой силой во всех долях вымени.
В процессе машинного доения реализуются две задачи: во-первых, необходимо воздействовать на корову таким образом, чтобы она «припустила», т. е. была готова отдать полностью молоко. Во-вторых, это молоко надо 
извлечь из вымени (главное, продолжительность доения).
Молочная железа состоит из 4-х долей, в которых имеется большое число мелких желез-альвеол, вырабатывающих молоко из веществ, которые 
поступают в них вместе с кровью. Молочные протоки связывают альвеолы с молочной цистерной и соском, на конце которого имеется запирающая мышца-сфинктер. В процессе молокообразования молоко скапливается в альвеолах: при этом избыточное давление внутри вымени повышается 
до 4 кПа. Из них по протокам молоко поступает в полость цистерны не самотеком, а выжиманием особыми мышцами звездчатой формы, окружающими альвеолы и протоки (эпителии).
Внутренний механизм молокоотдачи сводится к следующему. Возникающее при сосании вымени теленком или при доении раздражение окончаний 
нервных волокон (рецепторов) через центральную нервную систему передается в головной мозг животного. В ответ на это раздражение мозг подает команду в гипофиз (железа внутренней секреции у основания головного мозга), который выделяет в кровь особый гормон – окситоцин. Последний, дойдя по системе кровообращения до вымени, вызывает сокращение звездчатых 
мышц, в результате чего молоко из альвеол начинает интенсивно переходить 
в молочные цистерны и соски. Происходит так называемый «припуск» молока, являющийся ответом животного на внешнее раздражение. При этом избыточное давление в вымени быстро повышается до 5 кПа. Это происходит в 
течение 45 секунд. За это время должны быть выполнены все подготовительные операции и включен доильный аппарат в работу. Действие окситоцина 
продолжается в течение 4…5 мин, после чего мышечные волокна расслабляются, наступает спад, а затем полное прекращение молокоотдачи.
Процесс молокоотдачи протекает относительно быстро, и доение коровы должно быть проведено за 4…6 мин.

3.2 Технология машинного доения коров

Машинное доение – один из самых сложных и ответственных производственных процессов на молочных фермах и комплексах.
Оно включает следующие операции:
– преддоильная подготовка вымени: подмывание вымени теплой водой (40…45 °С) и вытирание сухим полотенцем;

– массаж вымени вместе с подмыванием;
– сдаивание из каждого соска по одной – две струйки молока в отдельную посуду (в качестве отдельной посуды используется кружка, закрытая сверху черной марлевой тканью);
– после сдаивания сразу же надевают стаканы, в последовательности: ближний задний, дальний задний, дальний передний, ближний передний;
– машинное доение продолжительностью 4…5 мин;
– додаивание (особенно важно при использовании 2-тактных аппаратов, при скорости потока молока 0,2…0,3 кг/мин, проводится 
15…30 с, при одновременном массаже вымени);
– своевременное отключение и снятие стаканов в период прекращения выделения молока. После доения соски смазывают дезинфицирующей эмульсией.
На полную подготовку вымени отводится от 30 с до 1 мин. После 
стимуляции нужно сразу подключить доильный аппарат, чтобы не упустить момент припуска молока. По этой причине нельзя заранее готовить других животных к дойке.
Взять доильный аппарат за коллектор, повернуть в горизонтальное 
положение тыльной стороной руки вниз, так, чтобы доильные стаканы 
свободно висели вниз и самоуплотнялись на скошенных патрубках молочных шлангов (рис. 1.1, а).
Подвести доильный аппарат снизу плотно к вымени. Открыть заглушку на молочном коллекторе и надеть доильные стаканы на соски 
вымени.
Каждый надеваемый доильный стакан должен перед надеванием последующего прочно присосаться к вымени. Целесообразно брать первый 
свисающий доильный стакан за головку соскового шланга большим и 
средним пальцами, повернуть его вверх ниже перегиба короткого молочного шланга (без подсоса воздуха) и направить сосок указательным 
пальцем в отверстие стакана (рис. 1.1, б).
Если вымя расположено низко, то доильные стаканы перед надеванием необходимо придерживать рукой, чтобы они не касались поверхности пола (рис. 1.1, в).
Последовательность надевания доильных стаканов должна быть 
всегда одинаковой.
При дойке коров, у которых молоко дают только три соска, четвертый доильный стакан зажимается между коротким молочным и воздушным шлангом (рис. 1.2).
Головка сосковой резины закрывается пластмассовой заглушкой из 
комплекта поставки, что предотвращает попадание воздуха и грязи.
Во время надевания и снятия доильного аппарата нельзя допускать 
касания аппаратом поверхности пола или задних ног коровы. Избегать 
попадания воздуха при надевании и снятии доильного аппарата.

б

Рисунок 1.1 – Последовательность подключения доильного аппарата:
а – 1-й этап; б – 2-й этап; в – 3-й этап

а
в

Процесс доения. При хорошем потоке молока, который виден через 
прозрачные смотровые стекла доильных стаканов, вначале к вымени не 
следует прикасаться.
Максимальный поток молока (наибольший «минутный надой») достигается, как правило, на второй и третьей минуте после стимулирования.
Отличающаяся от коровы к корове молокоотдача определяется наследственными признаками и характеризуется скоростью выдаивания.
Коровы с хорошей молокоотдачей выдаиваются в течение 4…5 мин и 
привыкают к этому времени. У высокопродуктивных коров время выдаивания может достигать 8 мин. Естественно, что скорость выдаивания определяется состоянием лактации, т. е. подвержена определенным колебаниям.
Оператор доения снова вмешивается только тогда, когда поток молока 
значительно уменьшается. Одна рука производит легкое надавливание на 
коллектор доильного аппарата под углом в направлении передних ног, в то 
время как вторая рука слегка массирует каждую четверть вымени сверху 
вниз, что способствует выдаиванию последнего молока (рис. 1.3).
Машинное додаивание должно производиться только в течение короткого времени, иначе коровы привыкнут всегда медленнее отдавать молоко. Для молодых животных машинное додаивание, как правило, не требуется.
Избыточное по времени нахождение доильного аппарата на вымени без 
потока молока вызывает так называемое «сухое доение», которое может 
привести к серьезным повреждениям сосков и провоцирует заболевание 
вымени маститом.
Для снятия доильного аппарата нужно одной рукой закрыть заглушку 
на молочном коллекторе и потянуть коллектор под углом по направлению