طرح توجیهی تولید ماشینهای شیردوشی و تمیزکننده شیردوشها
برای افزایش کمی و کیفی تولید شیر
طرح توجیهی ماشینهای شیردوشی
امروزه در واحدهای صنعتی پرورش گاو شیری در مناطق مختلف دنیا دو نوع سیستم شیردوشی شامل ماشینهای شیردوشی مرسوم و اتوماتیک موجود می باشد. در بسیاري از کشورها به ویژه در کشورهای توسعه یافته دستگاه های شیردوشی مرسوم به مرور جای خود را به دستگاه های اتوماتیک (رباتیک) می دهند.
ماشینهای شیردوشی مرسوم
سیستمهاي شیردوشی مرسوم یا سالنی دارای طرح های مختلفی است که معمولترین آنها طرحهای ردیفی و موازي هستند. در واقع در این نوع سیستمها دامها به کمک نیروي کارگر از محل استراحت یا آخور به سمت سالنهای مخصوص شیردوشی هدایت می شوند. بعد از انجام فرآیند شیردوشی دامها به سمت آبشخور یا محل استراحت روانه می شوند.
یکی از چالشهاي مهم در این ماشینها، زمان صرف شده جهت شیردوشی و نیز زمان ترافیک یا ایستادن دام از مرحله ورود تا خروج دام در فرآیند شیردوشی میباشد. از این رو این چالشها به همراه سایر موانع موجود در این نوع از ماشینهاي شیردوشی، متخصصان را به اتوماتیک کردن فرآیند شیردوشی واداشت.
طرح دیگري از تجهیزات مرسوم شیردوشی در واحدهاي صنعتی، بکارگیري سالنهاي شیردوشی دوار است که بیشتر براي واحدهاي بزرگ مناسب میباشد. این طرح به دلیل مزایایی چون کاهش نیروي کارگري، کاهش زمان ترافیک دام و از همه مهمتر کاهش کل زمان شیردوشی به آن یک طرح نیمه اتوماتیک شیردوشی نیز گفته می شود.
هرچند این طرح نیز مانند سایر طرحهاي مرسوم داراي مشکلاتی هست اما با اتوماتیک کردن عملیاتی مانند نصب و برداشتن خوشه هاي شیردوشی و اتوماتیک کردن فرآیند تمیزکاري می تواند به یک طرح اتوماتیک شیردوشی مبدل شود.
ماشینهای اتوماتیک
امروزه نقش ماشینهای شیردوشی اتوماتیک (رباتیک) در افزایش بهره وري و نیز تندرستی دامها در راستاي تولید پایدار، مورد توجه ویژه مزارع لبنی بزرگ است. در واقع کاربرد عملی و اصولی از این ماشینها زمانی شکل گرفت که با صنعتی شدن کشاورزی، تعداد نیروی کارگری در این عرصه به شدت کاهش یافت.
بیشتر این نیروها با مهاجرت به شهر و پذیرش زندگی شهرنشینی و اشتغال در بخشهای حمل و نقل، خدمات و سایر صنایع به کار گرفته شدند. از طرفی در بعضی از کشورها به ویژه در کشورهاي اروپایی از یک سو افزایش هزینه نهاده هاي ورودي چون خوراك دام و از سوي دیگر کاهش قیمت شیر، تمرکز دامداران را جهت تولید بیشتر شیر به ازاي هر نفر سوق داد.
بکارگیري سامانه هاي زود بازده (اتوماتیک) در کشورهایی چون هلند در سال 1992 امری اجتناب ناپذیر بود. در سال 2002 بیش از 2200 مرزعه و در پایان سال 2010 بیش از8000 واحد از مزارع لبنی به این فناوري مجهز بودند. در کشور ایران که جزء کشورهاي در حال توسعه است، بکارگیري آن با توجه به هزینه های سرمایه گذاری اولیه بالا و همچنین عدم آشنایی با این تجهیزات هنوز نهادینه نشده است.
از طرفی مطالعات عمیق و کاربردي به جهت در دسترس نبودن این تجهیزات صورت نگرفته است. تنها مطالعه صورت گرفته یک تحقیق مروري بوده که سامانه هاي اتوماتیک را با مکانیزم هاي نیمه اتوماتیک شیردوشی از دیدگاه فنی مورد مقایسه قرار داده است.
یکی از ویژگیهاي این نوع از دستگاه ها این است که اتاقک هاي شیردوشی در فضاي استراحت دامها قرار داشته و دامها برحسب عادت در زمان شیردوشی وارد یکی از این اتاقکها شده و عملیات شیردوشی صورت می پذیرد، به طوري که اعمال فشار از سوي نیروي کارگري به حداقل می رسد.
چرا که جابجایی دامها براي فرآیند شیردوشی کاهش یافته و این امر در کاهش استرس دامها و نیز برقراري آرامش روانی در زمان شیردوشی که تاثیر قابل توجهی بر بهبود پارامترهاي کمی و کیفی شیر خروجی دارد، داراي اهمیت بسیار است.
جایگاه مدیریت سامانه های تمیزکاری در کاهش ضایعات شیر
یکی از مهمترین بیماريهای شایع در واحدهای صنعتی تولید شیر، بیماری ورم پستان دام است. عوامل محیطی مانند توسعه میکرو ارگانیسم ها از نوك پستان دام از یک طرف و نیز عدم برخورداري مناسب از تجهیزات شیردوشی از قبیل مکانیزم هاي تمیزکاري ایده آل از سوي دیگر از عوامل مهم ایجاد آن به شمار می رود.
از این رو امروزه در کشورهاي توسعه یافته علاوه بر تشخیص به موقع این بیماري به منظور کاهش و کنترل شدت بیماري سعی شده که از سامانه هاي تمیزکاري مناسب در راستاي حفظ سلامتی دام که منجر به پایداري در تولید کمی وکیفی شیر می شود، استفاده شود.
در حال حاضر در کشور ایران در مورد ضایعات کمی شیر تولیدی ناشی از این بیماری که تحت عنوان بیماري خاموش در گاوداري ها شناخته می شود اطلاعات دقیقی موجود نیست. اما مطالعه هاي که توسط آقاي بلورچی و همکاران 1385 صورت گرفت نشان داد که میزان ضایعات شیر تولیدي ناشی از این بیماري به طور متوسط در ماه بین 1 تا 25 درصد متغییر می باشد، به طوريکه میزان ضایعات آن حدود 150 هزار تن در سال گزارش شد.
تمیزکاری ماشین آلات شیردوشی
مفهوم تمیزکاری در دستگاه های شیردوش منظور پالایش شیر باقیمانده در خوشه ها و لوله هاي شیر است. همچنین در تعریف دیگري، به کاربرد تجهیزاتی به منظور تمیزکردن پستان دام در قبل و بعد از فرآیند شیردوشی اطلاق می شود.
در واقع استفاده از مکانیزم هایی به منظور تمیزکاری خوشه های شیردوشی و نیز پستان دام، در قالب سامانه های تمیزکاری تعریف می شود در سالهاي اخیر استفاده از ماشینهاي شیردوشی در کنار مزایاي فراوانی چون کاهش نیروی کارگري، صرفه جویی در زمان و نیز افزایش تولید، به عنوان یکی از پارامترهاي اساسی در ایجاد عفونت هاي پستانی دامها مطرح هستند.
از این رو بازرسی و سرویس و نگهداري آنها از اهمیت ویژه اي برخوردار است براساس مطالعه آقاي نیو و همکاران 1969 نحوه انتقال عوامل بیماري زا در دامها در فرآیند شیردوشی از سه طریق: دست کارگر، لباس کارگر و نیز خوشه های شیردوشی صورت می گیرد. از این رو به منظور جلوگیري از آلودگی دستان کارگر لازم است که از دستکش هاي مخصوص استفاده شود.
به منظور جلوگیري از تکثیر باکتري در دستکش، لازم است بعد از عملیات شیردوشی به طور کامل ضدغفونی شوند. براساس این مطالعه نتیجه گرفته شد که 50 درصد از کارگران در حین شیردوشی و حتی قبل از شروع فرآیند دستهای آنها به پاتوژنهاي ایجادکننده ورم پستان آلوده بوده است. از طرفی لباس کارگر نیز در صورت آغشته شدن به نواحی شیردوشی می تواند عامل توسعه پاتوژنهاي بیماريزا باشد.
از این رو تمیز نگهداشتن و حفظ فاصله لازمه با نواحی پستان امري ضروري است. همچنین پستانگیرها (لاینرها) در خوشه هاي شیردوشی نیز یکی دیگر از عوامل مهم بوده که سهم بسزایی در انتقال بیماري از دامی به دام دیگر دارند.
در گاوداريهاي بزرگ به دلیل کمبود زمان براي فرآیند شیردوشی از تمیز کردن مداوم خوشه هاي شیردوشی امتناع می ورزند، که این امر شرایط را براي شیوع عفونت هاي پستانی به خصوص گسترش بیماري ورم پستان تشدید میکند.
انواع سامانه های تمیزکاری
به طور کلی سامانه های تمیزکاری در ماشینهای شیردوشی به دو دسته مکانیزم های تمیزکاری مرطوب و خشک تقسیم بندی می شوند :
1. سامانه های تمیزکاری مرطوب
منظور از تمیزکاری مرطوب، بکارگیری روشهایی مانند استفاده از آب ولرم به منظور شستشو دستگاه شیردوش و پستان دام، سامانه هاي راه انداز از نوع بخار آب که بیشتر در ماشینهاي شیردوشی مرسوم استفاده میشود. همچنین در روشهاي سنتی و مرسوم شیردوشی از تجهیزات تمیزکن دستی به منظور شستشوي دستگاه و پستان دام در قبل و بعد از فرآیند شیردوشی استفاده می کنند.
2. سامانه تمیزکاری با جریان آب گرم
تمیزکاری با جریان آب گرم از قسمت های مهمی چون مکانیزم کنترل یا مکانیزم قطع و وصل جریان آب گرم، سیستم استارت جهت راه اندازي سامانه و نیز مخزن آب گرم تشکیل شده است. بعد از فرآیند شیردوشی توسط ماشین شیردوش به منظور تمیزکردن خوشه هاي شیردوشی با فعال کردن سیستم استارت،
آب گرم که دمایی بین 60 تا 75 درجه سانتیگراد دارد، از مخزن به سمت لوله هاي اصلی جریان پیدا کرده و سپس وارد بخش کنترل می شود. از آنجا به سمت لوله هاي فرعی که متصل به خوشه ها هستند انتقال یافته و در نهایت این آب گرم به طرف خوشه هاي شیردوش براي فرآیند تمیزکاري و ضدعفونی شیر باقی مانده در داخل آنها فرستاده می شود.
3. سامانه تمیز کاری از نوع بخار آب
نوع دیگری از سامانه های مرطوب، مکانیزم از نوع بخار آب است که قابلیت بالایی در کاهش و کنترل باکتريهای ورم زا در ناحیه پستان دام دارد. طبق آزمایشات صورت گرفته این مکانیزم قادر است 99 درصد از باکتريهایی که داخل خوشه های شیردوشی و قسمت پستانگیر (لاینرها) باقی مانده را از بین ببرد که این میتواند در حفظ سلامتی دام به ویژه کاهش شیر آلوده به بیماري ورم پستانی موثر باشد.
4. سیستم های تمیزکاری خشک
منظور از مکانیزم تمیزکاری خشک، استفاده از تجهیزاتی چون انواع برس های تمیزکن مکانیکی و هیدرولیکی است که بیشتر در ماشینهای شیردوشی رباتیک موجودند، می باشد. این تجهیزات قابلیت بالایی در پیش تیمار پستان دام قبل از فرآیند شیردوشی و تمیزکردن و ضدعفونی کردن مجموعه پستان دام با انواع مواد شیمیایی مجاز بعد از فرآیند شیردوشی را دارند.
مطالعه هاي که اخیرا در کشور کانادا صورت گرفت، نشان داد که پیش تیمار پستان دام قبل از شیردوشی تاثیر بسیار زیادی در کاهش استرس، سلامتی دام، کیفیت شیر خروجی،تحریک غدد ترشحی براي خروج حداکثري شیر و در نتیجه بالا بردن راندمان ماشین شیردوش دارد. همانطورکه گفته شد، در سیستم هاي مرسوم جهت تیمار پستان دام از آب ولرم استفاده می شود.
از طرفی شستشو پستان گاو با نیروي کارگري با توجه به وقت گیر بودن و هزینه بالا مخصوصا براي کشورهاي توسعه یافته مقرون به صرفه نیست. مضافا بر این که در ماشینهای شیردوشی مرسوم، فقط شستشوی سطحی فضولات باقیمانده روي پستان گاو انجام میگیرد و این کار موجب بالا رفتن سطح رطوبت در اطراف پستان دام می شود.
این رطوبت باقیمانده امکان رشد باکتريها در اطراف پستان را افزایش داده و در نتیجه ایجاد بیماري ورم پستان در دام و انتقال آن به سایر دامها را فراهم میکند. در حالی که برسهاي مکانیکی که محصول شرکت Lely است. با صرف کمترین نیرو مواد زائد را از پستان دام می زدایند و مشکل رطوبت که در اثر استفاده از آب به وجود میاید را برطرف می سازند.
از طرفی این برسها اجازه انجام کار با سرعت بالا و عمل ماساژپذیري در پستان دام را افزایش می دهند. این امر در آزادسازي هورمون اکسی توسین که نقش به سزایی در خروج شیر از کیسه پستان داشته، اهمیت زیادي دارد. اما جهت عملکرد بهتر برسها، نصب دقیق و مناسب به منظور حداکثرِ جداسازي مواد زائد از پستان گاو خیلی مهم است.
طبق تحقیقی که در واحدهای لبنی در کشور سوئیس انجام گرفته، برس های تمیز کننده در ربات شیردوش، قابلیت رفاه و آسایش دام را افزایش داده و تا 42 درصد رفتارهاي ناهنجار در گاو مانند لگدزنی یا پس زنی را کاهش می دهد.
یکی دیگر از ویژگی این نوع مکانیزم تمیزکن پستان این است که در پایان مرحله شیردوشی براي هر دام عمل ضدعفونی کردن پستان را از طریق آغشته کردن مواد ضدعفونی کننده مثل کلرهاي شیمیایی با بورس تمیزکننده انجام داده که این امر در کاهش باکتريهاي بوتریک اسید در ناحیه پستانکهاي دام و همچنین کاهش انتقال آن به سایر دام ها بسیارحائز اهمیت است.
امروزه سیستم هاي تمیزکاري از نوع خشک و مرطوب کاربرد فراوانی در ماشینهاي شیردوشی مرسوم و اتوماتیک دارند. از این رو شرکت های سازنده در صددند با تولید بهترین تجهیزات تمیزکننده شرایط مناسبی را برای کنترل انواع بیماريها و انتقال آن فراهم سازند.
یکی از رقابتهاي مهم بین شرکت ها این است که بتوانند شمار باکتريهاي مضر 1 را که به نوعی ایجادکننده بیماري ورم پستان بوده و کمیت شیر گاو را در یک دوره و نیز خونی شدن رنگ شیر و تاثیر آن روي پارامتر کیفی شیر را تحت شعاع قرار میدهد، به حداقل کاهش دهند.
5. سامانه های تمیزکاری و فاکتورهای کیفی شیر
هدف نهایی تمامی سیستم های تمیزکاری در ماشینهای شیردوشی علاوه بر حفظ سلامتی دامها به منظور افزایش بهره وری در تولید شیر (پارامتر کمیت) در راستاي تولید پایدار، توجه به پارامتر کیفی شیر که روي سلامتی انسانها اثرگذار است، می باشد. چرا که استفاده مداوم و تنظیمات نادرست ماشینهاي شیردوشی موجب آسیب و تشدید بیماری ورم پستان خواهد شد.
که این موضوع در تغییر رنگ شیر و خونی شدن آن اثرگذار است و کیفیت شیر تقلیل می یابد. فاکتورهاي کیفی شیر نظیر پارامترهایی چون TBC یا کل شمارش باکتریایی،CC,PC,TC ناشی از بکارگیري مکانیزم های تمیزکاری دو مرتبه و سه مرتبه در روز برای پالایش خوشه های شیردوش و پستان دام در جدول آورده شده اند.
| پارامترهای کیفی شیر | تمیزکاری در روز (مرتبه) پارامترهای کیفی شیر
دو مرتبه سه مرتبه |
سطح احتمال |
| TBC (103 cfu/ml) | 13 10 | <0/001 |
| CC (cfu/ml) | 173 13 | <0/001 |
| TC (cfu/ml) | 877 320 | <0/001 |
| PC (cfu/ml) | 1047 522 | <0/001 |
| Freezing Point (oc) | 0/52- -0/51 | 0/003 |
همانطور که ملاحظه می شود با افزایش دفعات تمیزکاری در روز امکان بهبود پارامترهای کیفی شیر یا امکان کاهش رشد انواع باکتريها در شیر تا حد قابل توجهی وجود دارد. اگر تعداد دفعات تمیزکاری تجهیزات و پستان دام سه مرتبه در روز باشد، امکان کاهش پاتوژنهاي آلوده کننده شیر وجود دارد، بدین مفهوم که بکارگیری تجهیزات تمیزکاري جایگاه ویژه اي در بالا بردن راندمان کیفی شیر دارند.
امروزه علاوه بر بکارگیري تجهیزات بهینه تمیزکاري، یکی از تکنولوژيهای جدید در ماشینهای شیردوشی رباتیک که در افزایش راندمان کیفی شیر تاثیر بسزایی دارد، سامانه هاي کنترل کیفی شیر هستند. در واقع شرکت lely اولین شرکتی بود که نخستین بار از این تکنولوژي در شیردوشهاي رباتیک استفاده کرد تا بتواند به نحو احسن محتویات درون شیر و میزان خونی بودن آن به جهت استانداردسازي را تشخیص دهد.
این سیستم پیشرفته، قابلیت آزمون رنگ شیر، خاصیت هدایت شیر و کنترل جریان یا دبی شیر در فرآیند شیردوشی را دارد تا از این طریق بتوان حداکثر کیفیت شیر را انتظار داشت. یکی دیگر از مزیت های این سیستم در کنترل کیفی شیر، قابلیت تشخیص پارامتر SCC که نوعی میکروب در شیر است، می باشد. این پارامتر به شدت روي کیفیت شیر اثر منفی دارد.
براساس تحقیقات مختلف ماشینهاي اتوماتیک قابلیت افزایش عمکرد و کاهش پارامتر SCC در شیر را دارا می باشند سیستم کنترل کیفی شیر در زیر پستان دام و متصل به بازوي ربات شیردوش است. داراي یکسري لوله هاي لاستیکی یا شیشه هاي شفاف بوده و قدرت تشخیص شیر سالم از ناسالم را دارد.
دیگر ویژگیهاي این سیستم قابلیت نمونه گیری شیر از هر ناحیه شیردوشی (هر پستانک گاو) به طور مجزا است. از این رو میتواند اطلاعات جامعی از مقدار شیر ذخیره شده در هر پستانک و علائم مربوط به ورم پستان گاو را بدهد.
نتیجه گیری
هدف از این مطالعه آشنایی بیشتر با بخش دامپروري به عنوان یکی از زیر بخشهای مهم کشاورزي و ورود متخصصان ماشین هاي کشاورزي به این عرصه میباشد، به طوريکه علاوه بر پرداختن به بخش زراعت لازم است سیر مطالعات در حوزه دامپروری و به ویژه مدیریت واحدهای تولید شیر که یکی از منابع مهم تامین محصولات لبنی و پروتئنی کشور است، توسعه یابد.
در کشور ایران بیشتر مدیران دامداريها تنها سعی در افزایش تولید براي رسیدن به حداکثر سود حاصله از تولیدات لبنی دارند و فاکتور سلامتی و رفاه دامها کمتر مورد توجه قرار می گیرد. از این رو آشنایی با مدیریت تجهیزات دامپروري از جمله مدیریت ماشینهای شیردوشی به وِیژه سامانه هاي تمیزکاري که نقش مهمی در سلامتی دام در راستای تولید پایدار دارند، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
بکارگیري صحیح و اصولی انواع تجهیزات تمیزکاری از قبیل مکانیزمهای مرطوب و خشک سهم بسیار زیادي در کنترل ضایعات کمی و کیفی شیر دارد، به طوريکه بهره وري و پویایی تولید را به همراه خواهد داشت. از این رو می طلبد، مسئولان و متخصصان در زمینه ماشین آلات کشاورزي تحقیقات خود را بیشتر در این زمینه ها معطوف کنند.
