Nie jest tajemnicą, że krowie mleko już dawno temu stało się uzupełnieniem diety ludzi. Było podawane niemowlętom i spożywane przez dorosłych już w czasach starożytnego Egiptu. I mimo tego, że niektórzy – jak Jarosław Kaniewski, copywriter, który stworzył hasło „pij mleko – będziesz wielki” – twierdzą, że krowie mleko nie sprzyja zdrowiu dzieci, to wciąż krowie mleko jest głównym surowcem produktów nabiałowych dostępnych w sklepach. Nie będziemy wnikać w to, czy to zdrowe – sami mleko od krowy pijemy i mamy się (chyba) dobrze… Ale chcemy skupić się na procesie pozyskiwania eliksiru życia młodych cieląt na przestrzeni lat. Jak człowiek to robił i robi do dziś – to dla nas ciekawe. I nie jest to materiał sponsorowany, po prostu dzielimy się wiedzą.

Technologia poboru mleka krowiego na przestrzeni lat

Gdy człowiek zaczął hodować zwierzęta, robił to przede wszystkim po to, by ułatwić sobie pozyskiwanie pożywienia. Samo uzyskiwanie mięsa od bydła czy drobiu, wymagającego wykarmienia i długotrwałej opieki, ale będącego „pod ręką” a nie „gdzieś w lesie” miało w sobie potencjał. Gdy okazało się, że zwierzęta hodowlane można dodatkowo wykorzystać, np. dla mleka czy jajek – ludzie tym chętniej zaczęli prowadzić gospodarstwa, w których wyżywienie zwierząt było nie mniej istotne od wyżywienia rodziny. Podczas gdy pozyskiwanie jaj wymagało praktycznie tylko ich znalezienia, tak już w przypadku mleka konieczna była obserwacja organizmu krów, owiec, kóz czy wielbłądzic i odpowiednia stymulacja wymion umożliwiająca wydostanie białego napoju. Zanim człowiek nauczył się korzystać z przetworów takich jak masło, sery czy śmietana – z pewnością zaobserwował, jaki jest potencjał mleczny poszczególnych zwierząt i które mogą najlepiej zaspokoić zapotrzebowanie na nabiał w diecie.

Dlaczego nasi przodkowie zaczęli wykorzystywać walory mleczne krów?

Produkcja mleka w organizmie krowy mlecznej pochłania wiele energii i jest możliwa tylko u samicy w pełni zdrowej w okresie laktacji, czyli około 10-12 miesięcy od ocielenia. Po tym okresie konieczne jest zasuszanie, czyli okres odpoczynku dla gruczołów mlecznych i magazynowania składników potrzebnych przy kolejnej laktacji. Czas bezmleczny u zdrowej krowy trwa od 6-8 tygodni poprzedzających kolejne ocielenie i pomaga również zachować odpowiednie warunki do poprawnego kształtowania się płodu. Uznaje się, że jedna samica może być użytkowana przez 6-7 laktacji. Największą wydajność organizm krowy mlecznej osiąga w 3 lub 4 laktacji. Mleko wyprodukowane przez jedną krowę w ciągu jednego roku waży 10-20 razy tyle, co sama krowa.

Mleko jest wytwarzane poprzez komórki mlekotwórcze, którymi wyściełane są pęcherzyki mleczne. Magazynowane jest ono w pęcherzykach i następnie wypychane poprzez kanaliki do zatoki mlekonośnej wymion. Podczas produkcji 1 litra mleka serce pompuje do gruczołów mlecznych około 400-500 litrów krwi wzbogaconej specjalnymi składnikami potrzebnymi do sekrecji. Gdy ciśnienie w wymieniu dochodzi do około 30 mm Hg, produkcja jest wstrzymywana do momentu wydalenia płynu.

Opróżnianie pęcherzyków jest możliwe dzięki wyprodukowanej w jądrze przykomorowym i nadwzrokowym podwzgórza mózgu oksytocynie, która jest magazynowana w przysadce mózgowej. Hormon uaktywnia odruchy warunkowe wywoływane stymulacją narządów zmysłowych (wzrok, słuch, węch), które wraz z bezwarunkowym odruchem spowodowanym mechaniczną stymulacją wymienia pozwala pozyskać mleko.

Bodźce negatywne, tj. hałas, strach czy ból, mogą wywołać produkcję adrenaliny, która wstrzymuje wypychanie płynu z organizmu nawet na 20 – 30 minut. Oksytocyna wspomaga opróżnianie pęcherzyków mlecznych poprzez zaciskanie mięśni gładkich otaczających pęcherzyki mleczne po upływie około 45 sekund od chwili wystąpienia odpowiednich bodźców i trwa przez czas od 4 do 7 minut.

Przed dojeniem konieczne jest odpowiednie przygotowanie zarówno krowy, jak i otoczenia, w którym ma nastąpić proces pozyskiwania mleka. Stanowiska przed dojem powinny być wietrzone i odpowiednio wyścielone, a mleczna samica poddawana jest dezynfekcji strzyków, po czym następuje przedzdajanie, po którym można już założyć aparat udojowy. Później następuje dój właściwy, po którym zaleca się dodojenie ręczne lub maszynowe oraz ponowną kąpiel strzyków.

W hodowli bydła mlecznego dój przeprowadzany jest najczęściej dwukrotnie w ciągu doby, a niektóre gospodarstwa wprowadziły nawet system trzykrotnego pozyskiwania mleka. Odstępy pomiędzy dojami powinny być mniej więcej tej samej długości. Jednocześnie ważne jest, by dój odbywał się o zbliżonych godzinach każdego dnia. Przy doju trzykrotnym przerwa między wieczornym, a porannym pozyskiwaniem mleka jest zazwyczaj najdłuższa, co wpływa na ilość pozyskiwanego mleka i pozwala rano uzyskać najwięcej płynu (około 45% z całości).

Geneza mechanizacji udoju

Mechanizacja, czyli proces przejścia od maksymalnego wykorzystania ręcznej pracy człowieka do jej zminimalizowania dzięki działaniu narzędzi, maszyn i innych mechanizmów wprawianych w ruch i poruszanych mocą silników energetycznych, została zapoczątkowana w prehistorii wynalezieniem pierwszych, prostych narzędzi. Pozyskiwanie mleka od samic pochodzących ze stad hodowlanych bydła, choć jest praktyką stosowaną przez ludzi równie długo, jednak najprawdopodobniej dój przeprowadzany był wyłącznie ręcznie aż do XIX wieku. Między końcem I połowy XIX wieku, a 1910 rokiem nastąpił intensywny rozkwit wynalazków mechanizujących dój owocujący 219 urządzeniami służącymi do ułatwienia pracy dojarza. Powstałe mechanizmy można podzielić na trzy typy:

• Dojarki cewnikowe (ang. catheter cow milkers), 21 wynalazków, funkcjonujące w oparciu o konstrukcję cewnika
• Dojarki uciskowe (ang. pressure cow milkers), 87 wynalazków, funkcjonujące w oparciu o uciskanie mechaniczne
• Dojarki próżniowe (ang. catheter cow milkers), 111 wynalazków, funkcjonujące w oparciu o uciskanie podciśnieniowe

Cewnikowa dojarka patentu Cyrusa Knappa z 1849 roku

Pierwsze urządzenie wspomagające pozyskiwanie mleka zostało opatentowane przez Cyrusa Knappa w 1849 roku i opierało się na działaniu cewnika wynalezionego przez Benjamina Franklina w 1785 roku. Dojenie za pośrednictwem dojarki cewnikowej Knappa opierało się na wprowadzeniu do strzyku cewnika i umieszczeniu wymienia w specjalnym worku zabezpieczającym proces dojenia przed ewentualną utratą płynu. Udrożnione w ten sposób wymię w założeniu miało samoczynnie wypuszczać płyn do naczynia.

Zastosowanie tego narzędzia z pewnością ułatwiło pozyskiwanie mleka, jednak wymagało i tak ręcznej stymulacji mechanicznej strzyków, bez której wydajność tego rodzaju udoju byłaby wysoce zaniżona. Ponadto źle zakładany cewnik mógł prowadzić do długotrwałego rozluźnienia strzyku lub nawet wynicowania jego zwieracza, co wywoływało przedostawanie się krwi do mleka.

Uciskowa dojarka Wittmana

Pierwszą dojarką uciskową był wynalazek Williama H. Wittmana z 1856 roku. Mechanizm wynalazku ułatwiał naprzemienne natężenie i rozluźnienie nacisku nakładanego na strzyki podczas uboju.

Specjalny kubek uciskowy nakładano na wymiona mlecznej samicy. Na dnie kubka znajdowała się korba oraz kranik umożliwiający ściekanie mleka do naczynia. Dojarz nie musiał już dzięki temu wyciskać ręcznie płynu ze strzyków. Obracanie korby, które wymaga użycia mniejszej siły i wyczucia, ułatwiło proces pozyskiwania mleka. Wynalazek Whitmana mógł powodować dyskomfort krowy, co w pewnym stopniu zmniejszało jej wydajność. Brak odpowiedniego wyczucia w procesie dojenia tym wynalazkiem mógł prowadzić do pękania naczyń włosowatych strzyku, rozluźnienia wymienia powodującego samoczynne wypływanie mleka. Jedną z głównych wad dojarek uciskowych był brak możliwości dopasowania się do poszczególnych wielkości strzyków oraz brak umiejętności zapobieżenia tendencjom cofania się mleka do pęcherzyków mlekowych, co mogło skutkować m.in. przedwczesnym zakończeniem laktacji.

Próżniowa dojarka Colvina

Prekursorem stosowania maszyny próżniowej w procesie dojenia krów mlecznych był Samuel Lowe, który opatentował swój wynalazek w 1859 roku, jednak zaproponowany przez niego mechanizm działał wadliwie. Ważniejszymi dla zmodernizowania mechanizacji udoju okazały się dojarki próżniowe L.O. Colvina, który jest powszechnie uważany za wynalazcę pierwszej dojarki.

Jego wynalazki z 1860 i 1863 roku, z których drugi był jedynie nieznacznym ulepszeniem początkowej wersji, przypominają stosowane obecnie pneumatyczne dojarki bańkowe. Jednak bliższa współczesnym rozwiązaniom kwestii dojenia jest dojarka projektu Anny C. Baldwin z 1879 roku.

Próżniowa dojarka Baldwin

Pierwotne dojarki próżniowe funkcjonowały w oparciu o pompkę ręczną. Na strzyku lub na całym wymieniu umieszczano próżniową nakładkę, z której za pomocą pompki zasysano mleko do naczynia. Pierwsze patenty dotyczące dojenia rozwiązywały problem nadmiernego wysiłku w pracy dojarza na różne sposoby, początkowo skupiając się głównie na zmniejszeniu nakładu siły koniecznego do wydojenia jednej krowy. W 1879 roku Anna C. Baldwin opatentowała dojarkę próżniową umożliwiającą stosowanie rur różnej długości, umożliwiających regulowanie odległości pracownika od dojonej krowy.

Zastosowanie takiego dłuższego przewodu pozwoliło powoli dążyć do utworzenia pierwszych dojarek kilkustanowiskowych.

Próżniowa dojarka Mehringa

Pierwszy raz udało się wydoić dwie krowy jednocześnie dzięki urządzeniu Williama Mehringa w 1896 roku.

Wynalazca skorzystał przy tym z dojarki umożliwiającej podwieszenie gumowych przewodów pod wymiona krowy powstałej w pracowni Williama Murchlanda w Szkocji w 1889 roku. Aby móc wydoić krowy na dwóch stanowiskach jednocześnie zastosowano pulsator ssący. Podczas udoju operator siedział na ławce między dwiema krowami i za pomocą dźwigni nożnych pompował mleko do naczyń zbiorczych. Dojarki tego typu z dużym powodzeniem sprzedawano w różnych krajach jeszcze w drugiej połowie XX wieku.

Aktualnie stosowane typy dojarek

Obecnie ze względu na wysokie ryzyko podrażnienia organów mlecznych bydła oraz wydłużoną procedurę nakładania przyrządów zrezygnowano z dojarek cewnikowych i uciskowych na rzecz – opisanych wyżej, jako ostatnich – dojarek próżniowych. W związku z tym rozróżnienie wykształcone w II połowie XIX wieku nie jest optymalne przy określaniu typów dzisiejszych dojarek. Wśród urządzeń mleczarskich stosowanych podczas doju możemy wyróżnić obecnie trzy inne typy dojarek:

• Dojarki bańkowe (konwiowe), wśród których wyróżniamy dojarki stacjonarne oraz przewoźne
• Dojarki rurociągowe
• Dojarnie, wśród których wyróżniamy dojarnie typu „rybia ość”, dojarnie karuzelowe,  dojarnie Unilaktor oraz dojarnie przewoźne

Nie rozstrzygając tego, czy i w jakiej formie mleko krowie jest zdrowe dla człowieka – warto podkreślić, że obecny system dojenia jest podporządkowany temu, by krowy podczas udoju czuły się dobrze. Podobnie ludzie – pracujący, przy pozyskiwaniu mleka – są mniej eksploatowani, niż podczas dawnego, ręcznego dojenia… Zatem idziemy jakby ku dobremu. Jeśli smakuje Wam mleko – pijcie zatem śmiało. A jeśli chcecie przekazać nam jakąś światłą myśl na temat historii dojarek – dzielcie się nią w komentarzu… ;-)

Bibliografia

A poniżej bibliografia, żeby nie było, że wieści we wpisie wyssane z palca…

Bibliografia

• Chów i hodowla zwierząt, pod red. T. Szulca, Wydawnictwo Akademii Rolniczej we Wrocławiu, Wrocław 2005,  s. 125 – 130.
• C. Waszkiewicz, Maszyny rolnicze. Maszyny i urządzenia do produkcji zwierzęcej, t.2.,  WSiP, Warszawa 1999, s. 93 – 104.
• Z. Daniel, Organizacja pracy w przygotowaniu krów do doju, Inżynieria Rolnicza 6 (94)/2007 r., s. 36
• American Artifact Scientific Medical & Mechanical Antiques, SMMA, 1998r., s. 22.
• W. Krakowski, Benjamin Franklin, Młody Technik, 08/2005, s. 14.