Prof. Massimo Lazzari IMPIANTI E STRUTTURE Corso di laurea in PAAS

MUNGITURA MECCANICA

Capitoli: 1, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12, 13

Composizione del latte Specie Acqua Grassi Caseina prot. siero Lattosio ceneri kcal/100g Coniglio 67,2 15,3 9,3 4,6 2,1 1,8 202 Cavallo 88,8 1,9 1,3 1,2 6,2 0,5 52 Bovino 87,3 3,9 2,6 0,6 5 0,8 70 Pecora 82 7,2 0,7 4,8 0,9 102 Capra 86,7 4,5 4,3 Cane 76,4 10,7 5,1 2,3 3,3 139 Suino 81,2 6,8 2,8 2 5,5 1 Foca 34,6 53,2 0,1 516 Elefante 78,1 11,6 3 4,7 143

Struttura della mammella

Struttura della mammella

3000 anni di mungitura manuale

Ancora negli anni 1960 i contratti sindacali prevedevano che un bergamino mungesse manualmente 15 vacche

Mungitura manuale oggi

1850 primi tentativi mediante cateteri

1850 primi tentativi mediante “strizzatura”

1850 primi tentativi mediante “strizzatura” Pressione esterna come mano

Notare la posizione dove il capezzolo viene strizzato 1890 primi tentativi mediante “strizzatura” con alternanza di livelli di pressione Notare la posizione dove il capezzolo viene strizzato

1850 primi tentativi mediante suzione Depressione esterna come vitello

1850 primi tentativi mediante suzione

Diffusione della mungitura meccanica negli anni '40 (Bramley et Al

Produzione di latte nel mondo

Elementi di costo e tecnologie che debbono caratterizzare le diverse soluzioni di mungitura meccanica a seconda dei diversi sistemi zootecnici

Tipologia di macchine e impianti che dovrebbero soddifare nel futuro i diversi sistemi zootecnici.

Alimentazione naturale vitello

Fisiologia della lattazione arco riflesso neuroendocrino dove la componente afferente è data dagli stimoli nervosi mentre quella efferente dall'ossitocina. Tutti i fattori che possono indurre stress agli animali comportano liberazione di catecolamine e provocano una riduzione della liberazione di ossitocina e un minore flusso di emissione del latte.

Fisiologia della lattazione Deformazione dei meccano-cettori capezzolari provoca impulsi nervosi trasmessi (attraverso i nervi mammari al midollo, nel quale viaggiano nel tronco dorsale spinale fino all'ipotalamo) a livello delle cellule neurosecretrici dei nuclei sopraottico e paraventricolare responsabili della sintesi dell'ossitocina – tempo 1-2 secondi Ormone legato ad una specifica proteina (neurofisina I) giunge alla ghiandola attraverso il circolo sanguigno – tempo 19-22 secondi Liberato dalla componente proteica, l'ormone si lega a specifici recettori delle cellule mioepiteliali determinandone la contrazione – tempo 6 secondi Riempimento dei grandi dotti e della cisterne della mammella e dei capezzoli con aumento della pressione endomammaria a 5 kPa – 20-30 secondi Inizio suzione o mungitura – tempo totale da inizio stimolazione dell’ordine di1 min

Emissione ottimale L’ossitocina ha una emivita di 1,5-2 min poi scompare rapidamenti

sovramungitura; latte residuo Emissione anomala sovramungitura; latte residuo

Schema ancora attuale II fase I fase Suzione con depressione di 40 kPa Massaggio con pressione atmosferica Suzione con depressione di 40 kPa

Pressione F S

Scale per la misura di pressione e vuoto

DUE MUNGITURE GIORNO 9t/300 gg = 30 l/gg = 15 l/mungitura + di 20 l/mungitura a inizio lattazione

COMPONENTI IMPIANTO DI MUNGITURA REGOLATORE MANOMETRO PULSATORE TUBO DEL VUOTO GRUPPO PRENDICAPEZZOLI TUBO LUNGO VUOTO INTERCETTORE SANITARIO LATTOMETRO TUBO LUNGO LATTE VASO TERMINALE LATTODOTTO POMPA ESTRAZIONE DEL LATTE POMPA VUOTO TUBO DEL LATTE – AL SERBATOIO REFRIGERATO

Gruppo mungitura Portaguaina rigido Tubo corto del latte Tubo corto del vuoto Collettore

Dimensionamento corretto = Stabilità di vuoto POMPA DEL VUOTO Tipologie di pompe del vuoto: Palette (“a olio”): la più diffusa; la più economica; elevata manutenzione. Anello liquido: silenziosa; complessa; basso rendimento. Lobi: silenziosa; bassa manutenzione; costosa. Dimensionamento corretto = Stabilità di vuoto

POMPA DEL VUOTO a palette Determinazione della portata Per il dimensionamento: Norme ISO “Norme pratiche”: 150-200 l/min posta

POMPA DEL VUOTO ad anello liquido

POMPA DEL VUOTO A LOBI

POMPA DEL VUOTO Installazione Sicurezza: protezioni; interruttore motore Accessibilità: Controlli e interventi veloci (prevedere attacchi per le misurazioni di portata) Isolamento acustico

REGOLATORE DEL VUOTO Garantisce il livello ottimale di vuoto nell’impianto (42 kPa) bilanciando eventuali ingressi occasionali o accidentali di aria

REGOLATORE DEL VUOTO

Regolatore del vuoto La portata del regolatore deve essere almeno pari a quella della pompa e deve fare in modo che il livello di vuoto si mantenga entro il range di + o – 2 kPa rispetto al livello di vuoto al quale il regolatore stesso è tarato

Regolatore del vuoto meccanici

Regolatore pneumatico servo assistito

INVERTER SUL GRUPPO MOTORE/POMPA Dispositivo elettronico che misura la pressione e di conseguenza diminuisce la frequenza della corrente elettrica (in rete è a 50 Hz) e in tal modo contiene la portata della pompa; Passando da 50 a 40 Hz si ha 40/50 = 0,8 volte la portata nominale (l/min) Diminuzione dei consumi energetici dell’ordine del 50% Si monta eliminando completamente il regolatore o lasciandolo con funzione di valvola di sicurezza

Manometro

IL PULSATORE Coppia di elettrovalvole per generare l’alternanza vuoto-pressione atmosferica all’interno della camera di pulsazione

IL PULSATORE

RAPPORTO DI PULSAZIONE RAPPORTO FRA : faasi a+b di passaggio alla mungitura e di mungitura e Fasi c+d di passaggio al massaggio e di massaggio rapporti 1:1 -50-50-, o 1.5:1 60-40- (60 % durata della fase di mungitura, 40% del massaggio), o anche 70:30, valori che possono valere sia per le bovine, sia per altre specie. E’ evidente che quanto maggiore è la durata della fase di mungitura, tanto maggiore sarà la velocità di mungitura. D’altro canto, tanto più perdura il tempo di massaggio, tanto più delicata sarà l’azione della macchina. In tutti i casi è opportuno che la durata vera e propria del massaggio non risulti inferiore al 20 % dell’intero ciclo. Secondo la norma ISO 5707/96, per le bovine la durata minima delle fasi b, di mungitura, e d, di massaggio, sono rispettivamente pari al 30 e 15% . La soluzione di compromesso, adottata dalla maggior parte di costruttori e allevatori, è quella di 1,5-1, ovvero 60/40, ma la scelta andrebbe fatta a livello aziendale in funzione della mandria, produzioni unitarie e velocità di emissione, e del tipo di impianto. I pulsatori elettronici, programmabili, aiutano in questo senso.

Frequenze e rapporto di pulsazione nelle diverse specie di interesse zootecnico FREQUENZA DI PULSAZIONE (cicli/minuto) RAPPORTO DI PULSAZIONE PREVALENTEMENTE ADOTTATI Bovini 60 40:60 Bufalini Ovini 120-180 Caprini 80-90

IL PULSATORE

IL PULSATORE

IL PULSATORE

IL PULSATORE

PROFILI DI PULSAZIONE SPECIALI Anteriore/Posteriore: per uniformare i tempi di mungitura Ant: 50:50 Post: 70:30 Variabile (dipendente dal flusso - richiede lattometro) Flusso elevato: 72:28 Flusso basso: 50:50

VUOTO DI PULSAZIONE E VUOTO DI MUNGITURA Sistema a doppio vuoto indipendente (Royal) per la mungitura delle pecore. Il livello di vuoto del circuito di pulsazione o massaggio (45 kPa) è più elevato di quello del circuito di mungitura (40 kPa).

PER GARANTIRE LA SALUTE DELLA MAMMELLA Il livello di vuoto deve essere contenuto, senza fluttuazioni, entro un valore che non possa causare danno ai tessuti del capezzolo. L’azione del vuoto deve essere interrotta ciclicamente, con lo scopo di permettere al capezzolo di decongestionarsi. Il latte deve essere immediatamente evacuato, evitando eventuali riflussi che potrebbero riportare il latte appena estratto in contatto con il capezzolo.

A e B, lo scorretto funzionamento della guaina, a causa del cattivo funzionamento del pulsatore, espone il capezzolo a lesioni. C e D funzionamento corretto

Il gruppo terminale

Intercettore sanitario

Portaguaina e guaina imboccatura camera dell’imboccatura guaina vera e propria portaguaina rigido camera di pulsazione raccordo tubo corto vuoto tubo corto latte

LA GUAINA Caratteristiche: Tipo di testa: Piatta / Bombata Materiale: Gomma / Silicone Elasticità => Qualità del Materiale / Spessore delle pareti

TESTA PIATTA O TESTA BOMBATA? Testa bombata capezzoli cilindrici Testa piatta capezzoli a pera … Guaine di qualità!

TESTA PIATTA O TESTA BOMBATA? GUAINA TESTA PIATTA O TESTA BOMBATA? … Guaine di qualità!

LA GUAINA GOMMA O SILICONE ?? Silicone: elasticità, flessibilità, durata. Gomma: economiche sostituzione + frequente

LA GUAINA Ø interno 8 mm Ø interno 10 mm Ø interno 12 mm I tubi corti del latte devono allontanare velocemente il latte dal capezzolo!! Ø interno 8 mm Ø interno 10 mm Ø interno 12 mm

Guaina vecchia = Mastite LA GUAINA Durata 600-800 ore di lavoro 2000-2500 mungiture 4-6 mesi Guaina vecchia = Mastite Meglio non rischiare!!!

(Non ci deve essere accumulo di latte nel collettore) IL COLLETTORE Quale collettore? Quello che scarica meglio! (Non ci deve essere accumulo di latte nel collettore)

IL COLLETTORE

IL COLLETTORE

IL COLLETTORE

IL COLLETTORE

IL COLLETTORE

LATTODOTTO

Flusso inverso e impatto

Flusso inverso e impatto

Lo stacco automatico consente di: Diminuire i problemi di sovramungitura Incrementare la produttività del lavoro

STACCO AUTOMATICO Componenti Flussometro/Lattometro Centralina Braccio di sostegno/trazione gruppo Attuatori (cilindri pneumatici)

STACCO AUTOMATICO a fune

STACCO AUTOMATICO CON TRAZIONE

Conteggio di porzioni della produzione totale: IL LATTOMETRO Conteggio di porzioni della produzione totale: Costanti Variabili

IL LATTOMETRO

IL LATTOMETRO Quale lattometro? Approvato ICAR Valutare gli altri componenti del sistema di automazione Valutare la capacità di dialogo del Software