martes, 28 de junio de 2011

Sistema de ordeño

     La máquina de ordeño se desarrolló para reducir el duro trabajo del ordeño manual. Los antiguos egipcios intentaron meter tubos en los canales del pezón para facilitar el ordeño. Sin embargo no fue hasta 1830 cuando apareció la primera máquina. Tras ella el desarrollo tecnológico ha continuado. La máquina que mejor funcionó fue aquella basada en el principio de succión. En 1851 se introdujo el uso del vacío por primera vez y de ahí se desarrolló una copa. En 1905 se desarrolló la copa de dos cámaras y una máquina de ordeño comparable a las actuales.

  

Máquina de ordeño construida por Jens Nielsen 1892 (a la izquierda) y máquina de ordeño de Anna Baldwin 1879 (a la derecha) (De T. Jansson. The development of the milking machine, 1973).


Exigencias biológicas


     ¿Qué le pedimos a una máquina de ordeño? Cuando se desarrolló la primera máquina para ordeñar se le pedía que extrajese leche de una manera eficaz sin causar daño a los pezones y también que fuese una herramienta capaz de reducir el trabajo del ganadero. Para cubrir estas necesidades el desarrollo de la máquina de ordeño es multidisciplinar donde biólogos, ingenieros y veterinarios colaboran estrechamente.

     ¿Cómo actúa la ordeñadora sobre el pezón? El principio de la ordeñadora es diferente al del ordeño manual. Durante el ordeño manual se extrae la leche por presión. Durante el ordeño con la máquina la leche se extrae por diferencia de presión entre la pared interna de la ubre y la pezonera.


Durante el ordeño manual la leche se extrae por presión.

     Si se aplica una succión constante al pezón, se puede acumular sangre y linfa en la punta del pezón. Por eso la máquina de ordeño se hace para que interrumpa esa succión con movimientos rítmicos (apertura y cierre) de la pezonera. Por lo tanto, los pezones reciben un masaje y se evita la congestión.

     Todas las partes de la unidad de ordeño se deben tratar como componentes esenciales en todo el sistema. Por ejemplo, la importancia de hacer la pezonera con la frecuencia de pulsación, el nivel de vacío o el tamaño de los tubos correctos. Sin embargo, para entender mejor el sistema permítanos describirle brevemente la importancia y necesidades de los diferentes componentes.
Durante el ordeño automático la leche se succiona.

Pezonera


     El juego de ordeño consiste en 4 pezoneras soportadas por sus respectivas copas, un colector, el tubo largo de leche y el tubo largo de pulsación. La pezonera está formada por la embocadura, el manguito y el tubo corto. La pezonera es la única pieza en contacto directo con el pezón.  Por lo tanto, el diseño de la pezonera es muy importante en el tratamiento del pezón. Los resultados de los experimentos muestran que el diseño de la pezonera afecta a las características del ordeño más que cualquier otro factor de la máquina. El diseño de la pezonera puede influir en factores como la leche de apurado, el deslizamiento de la pezonera, el tiempo de ordeño, el tratamiento del pezón y la salud de la ubre. Las pezoneras se deben diseñar para proporcionar una unión sin aire a ambos lados de la copa, una embocadura y un manguito que se ajusten al pezón para minimizar el deslizamiento de la pezonera y la caida del juego de ordeño. Debe ordeñar rápido, tanto como sea posible, y debe reducir la congestión del pezón y las heridas.
     En el mercado hay un gran número de diseños de pezoneras. Como ejemplo, el diámetro de los labios de la embocadura varia entre 18 y 27 mm y el diámetro del hueco interno entre 20 y 28 mm. La razón por la que el diseño varia tanto es por la variación en los tamaños de pezones y su colocación. Si la pezonera es demasiado corta, el manguito no tendrá suficiente espacio bajo el pezón y provocará un ordeño deficiente; una pezonera demasiado larga puede causar caídas frecuentes.
Teat cup cluster showing components.



     Junto con los diferentes diseños de las pezoneras varia también el material empleado para su fabricación. Las pezoneras deben hacerse con goma natural, sintética o silicona. La goma natural se deteriora más rápido en contacto con la grasa, por lo que tendrá una vida útil más corta. Por eso la goma sintética o la mezcla de sintética y natural es la que más se usa actualmente.

     La pezonera se debe fabricar para resistir la máxima tensión. Sufre una pulsación por minuto unas 400.000 veces al mes, y al mismo tiempo se la estira hasta un 20%. Por lo tanto, recomendamos cambios periódicos para mantener la mejor elasticidad en la pezonera.

                                                                       Cutaway view of liner.

     En cuanto el pezón entra en la pezonera se estira entre un 140 y un 150% debido al vacío del ordeño. Durante el ordeño el pezón se mueve dentro de la pezonera los primeros segundosn y no se detecta más movimiento hasta que cesa el flujo de ese cuarterón. Al final del ordeño puede entrar aire a presión atmosférica en la cámara de pulsación, haciendo que la pezonera se colapse de modo que cierre la punta del pezón y ejerza presión sobre él. Este fenómeno influirá en la producción de leche debido a su efecto en la leche de apurado. Hay muchos factores que influyen en la penetración de la pezonera relacionados con el pezón, el vacío, la pezonera, el juego de ordeño y la fricción entre la pezonera y el pezón. La penetración óptima se consigue cuando todos estos factores funcionan a la vez. El movimiento de la pezonera durante una pulsación hace que se extraiga la leche y además masajea la ubre. El ciclo de la pulsación se puede dividir en 4 fases diferentes a, b, c, y d.

Pulsation cycle a = opening phase, b = milking phase, c = closing phase, d = massage phase.
     
     Durante la fase A, fase de apertura, la pezonera inicia la apertura provocando el flujo de leche del pezón. Durante la fase B, la fase de ordeño, la leche continua fluyendo. En la fase C, la pezonera empieza a cerrar y se corta el flujo de leche. En la última fase, D, fase del masaje o descanso, la pezonera se mantiene cerrada.
     Para conseguir una eficacia de ordeño óptima y una buena salud de la ubre, la fase de descanso debe ser al menos un 15% del ciclo de pulsación o 150ms. El movimiento de la pared de la pezonera se ve afectado por el flujo de leche de forma que los flujos de alta producción están relacionados con una fase de masaje más corta, que a la larga influye en la salud de la ubre. 
     La fuerza que ejerce la pezonera colapsada causa el cierre del canal del pezón. Para superar la presión diastólica en las venas se recomienda una presión en el pezón cercana a 10kPa en donde la diferencia de presión es de 50 kPa. Además de la diferencia de vacío y presión la pezonera tiene otro papel muy importante en el eficacia del masaje.
     Podemos decir que para mantener unas condiciones del pezón correctas y permitir un ordeño óptimo las dimensiones de la pezonera se tienen que ajustar a las vacas y al nivel de vacío de su instalación. Las pezoneras se deben montar bajo una tensión moderada y tener una embocadura suave. Para mantener su funcionamiento, se debe reemplazar la pezonera cada 2.500 ordeños o cada 6 meses de uso. Algunos tipos de pezoneras tienen componentes con una vida útil de 1.000 o 1.200 ordeños.


Liner wall movement in relation to flow.

Copa de la pezonera 

     La copa de la pezonera normalmente es de acero inoxidable. Sin embargo, durante las últimas décadas se ha visto en el mercado un auge en la fabricación en plástico. La copa debe ser fácil de manejar durante el ordeño y se debe ser de un material reistente capaz de aguantar incluso las patadas del animal. Para mejorar el peso del juego de ordeño se debe mejorar también el peso de la copa.


Colector

     El colector conecta los tubos cortos de pulsación y leche de las cuatro pezoneras con los tubos largos de pulsación y leche respectivamente. Existen dieferentes diseños de colectores en el mercado de diferentes materiales, capacidades (50-500 ml), admisión de aire y diseño interno.
MC7 Claw
     
     Los flujos de vacas de alta producción están en aumento lo que significa que el colector debe soportar mayores cantidades de leche. El colector debe evitar infecciones entre cuarterones de la misma vaca. Una forma de conseguirlo es separando las cámaras por cuarterones o por válvulas de no-retorno. La admisión de aire ayuda a sacar la leche del colector, por lo que la capacidad es muy importante en el ordeño de vacas de alta producción.

     Un buen ejemplo de un colector que cubre todos estos requisitos es el Harmony. En este colector las fluctuaciones de vacío son bajas incluso en flujos de alta producción, ya que la leche se saca de la parte inferior del colector con un tubo central vertical. Esto quiere decir que siempre hay espacio libre en el colector, que nunca puede llenarse de leche, por lo que mantiene una reserva ce vacío. La leche se extrae de forma continua y suave del colector por lo que no hay riesgo de que se incrementen los ácidos grasos libres (ABL).

Juego de ordeño


     El juego de ordeño consiste en 4 copas cada una con una pezonera conectada al colector. Es importante que el juego de ordeño tenga un peso adecuado para evitar leche de apurado, resbalones y caidas. Aumentando el peso del juego de ordeño normalmente se reduce la leche de apurado pero aumentan las caidas. Para aumentar el peso del juego de ordeño algunos fabricantes aumentan el peso del colector mientras que otros añaden peso a las copas. La opción perfecta es que la mayoría del peso esté en las copas para tener una mejor distribución del peso en los cuatro cuarterones. Sin embargo, de todos los componentes del juego de ordeño, el tubo largo de leche y el de pulsación tienen la mayor repercusión en la distribución del peso, ya que una alineación insuficiente del tubo puede causar desequilibrio en la distribución del peso.
     En el concepto Harmony, el juego de ordeño pesa poco, tanto las copas como el colector, mejorando la posición ergonómica del ordeñador. Nuestros trabajos de desarrollo se han centrado en conseguir el mejor funcionamiento de las pezoneras con un colector ligero manteniendo, además, un ordeño eficaz. Para conseguir el mejor ordeño hemos aumentado el área de salida del tubo corto de leche, así como su volumen.

Vacío y pulsación

     ¿Cómo influyen en la eficacia del ordeño los parámetros de vacío y el índice y frecuencia de pulsación? Se ha demostrado que los niveles de vacío por encima de 50kPa no presentan ninguna ventaja para un ordeño eficaz. Como puede ver en el dibujo 36, el pico del índice de flujo y la leche de apurado aumentan con los aumentos del vacío.  Es importante encontrar el mejor nivel de vacío para cada sistema de ordeño para evitar hiperqueratosis en el orificio externo del pezón y un aumento del grado de la máquina que produzca congestión y edemas. Por ejemplo en instalaciones de línea baja los niveles de vacio sobre los 42 kPa son comparables a los 50 kPa en instalaciones de línea alta. Mantener la estabilidad del vacío es crucial para evitar la mamitis, por eso se deben reducir las fluctuaciones de vacío, por ejemplo al admitir aire en el colector, mejorando el diseño interno para evitar deslizamientos de las pezoneras y por supuesto quitando las copas al final del ordeño. Anter de retirar las copas de la ubre es esencial usar una válvula de vacío para evitar las fluctuaciones de vacío. 
(Fuente: Mein, In Machine milking and lactation, ed Bramley et al, 1992).

Pulsation rate (c/min)
40
80
120
160
______________________________________________
100
108
127
137
123
136
142
141
134
142
141
140
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