挤奶设备对奶牛乳房健康的影响

李亚茹，于凤鹏，高继伟，聂会武，高雪爽

（北京京鹏环宇畜牧科技股份有限公司，北京 100094）

目前国内很多牧场都存在乳房炎发病率过高的情况，季节性因素、环境因素、管理水平、饲喂水平、泌乳周期、挤奶设备等都会引起乳房的感染[1,2]。牧场在组织解决乳房炎发病问题时仅仅从卧床环境、通道卫生等常规且较为熟悉的方面进行改善，往往忽略了挤奶设备所带来的问题。挤奶设备的性能及功能和乳房炎的发病率有着直接的关系，由微生物引起的传染性乳房炎通常都与挤奶设备有关。这些微生物不仅污染挤奶设备，还可以在动物体间进行传播。使用或维护不当以及存在缺陷的设备还会对乳头末端造成损伤，造成乳头评分中3～4分的比例大大增多[3]。这不仅加大了乳房受到感染的风险，也给牧场的经济效益带来负面的影响。乳房炎发病与牧场的牛群规模没有直接关系，而很大程度上是由于管理水平跟不上和对挤奶设备的认知不足、缺乏维护等造成的。加强管理人员对挤奶设备的操作、维护及功能的认知，对牧场的乳房炎控制具有积极的指导意义。本文将针对挤奶设备与乳房健康的关系进行阐述。

1 奶牛乳房健康与挤奶设备

奶牛乳房炎为乳房实质或间质的炎症。病因多由机械挤奶不当、致病病原菌侵入及药浴液的化学性损伤导致。致病病原菌主要分为传染性病原菌和环境性病原菌[4～6]。传染性病原菌，如无乳链球菌、金黄色葡萄球菌、牛支原体等都可以使奶牛在挤奶时受到感染，并且极易在泌乳期内产生扩散。

机械式挤奶设备的工作原理，就是利用真空泵产生一种稳定的负压环境，再通过脉动器来控制奶衬的压差变化，来模拟犊牛的吸吮动作，最终将牛奶泵出。脉动器是挤奶机的重要部件，可以控制真空压力变化，使挤奶系统交互执行挤奶和按摩动作，同时确保不伤害乳头。影响挤奶设备工作性能的因素是真空度、脉动频率和脉动比率。

挤奶设备的功能和乳房炎的发病率有直接的关系，乳房受到病原菌的感染有很大一部分比例都是由挤奶机引起的。具有传染性的病原菌通常存在于奶牛挤奶设备上，传染性病原菌很容易对挤奶设备造成污染，并可以通过挤奶设备在动物个体之间进行传播。

2 影响奶牛乳房健康的奶厅因素

不卫生的挤奶环境，破损或老化的橡胶件，设备清洗不及时或清洗不到位，设备故障或性能缺陷等等都会导致奶牛的乳房健康问题。

2.1 挤奶环境脏乱差

挤奶前乳头处理工作不充分会增加环境乳房炎的发病率。乳头较脏的奶牛携带了大量的细菌[7]，如果套杯挤奶之前没有对其进行清洁和擦干或清洁不彻底，细菌及受细菌污染的水会积留在奶衬的顶端，在挤奶末期滑入到奶衬内部，而增加乳房受到感染的可能性。

2.2 挤奶时违反工作流程

合适的挤奶流程可以使乳房受到感染的风险降到最小，并使乳品质量得到最大的保证。不负责任的工作态度和不能按照流程严格完成挤奶操作，将会增加乳房发病的风险。挤奶人员必须持续地警觉并揭发可能感染乳房炎的牛只，并及时上报和处理，这对维护生产安全是非常重要的。

良好的操作流程可以让奶牛释放更多的催产素，帮助奶牛更快更完全泌乳[8]。如果操作流程不规范，使牛处在应激的工作环境中，则会增加乳房中的牛奶剩余量，使已受到感染乳区中的临床乳房炎发生率增加。

2.3 挤奶末期奶衬滑落

奶衬滑落是造成乳房健康问题的主要原因[9]。大部分挤奶设备引起的乳房炎感染发生在挤奶末期。在挤奶末期，由于乳房内牛奶的减少乳头开始缩小，此时非常容易发生奶衬滑落的现象[10]。在奶衬准备打开的过程中，由于A相时奶衬滑落，空气进入奶衬内部，牛奶液滴会反冲击向乳头的末端。这些牛奶液滴可能含有致使乳房受到感染的微生物，并且可以直接进入乳导管和乳区。由于挤奶末期牛奶的流量降低，微生物很难被真空从乳导管和乳区内吸取出来，最终导致乳房受到感染。

2.4 脉动器性能异常

脉动器的性能对挤奶是至关重要的，如果缺乏维护会大大增加乳头损伤的风险。奶牛的乳头会出现以下受损表现：乳头孔外翻、角质化过度、两侧乳房不对称、残留奶量过多等等。不完全的挤奶会极大地降低乳房的健康水平，从而导致乳房炎发病率升高[11]、微生物和体细胞水平的上升以及牛奶产量和品质的下降。

2.5 真空度设置不正确

挤奶时的真空度和牛奶中的体细胞数(SCC)有着密切的关系，将真空度从33kPa增加到50kPa会使乳头状况变差，牛奶中的体细胞数升高，并增加乳房炎的发病率[12]。而降低挤奶时的真空度，则会延长挤奶时间[13]和杯组掉杯的频率。

2.6 脱杯方式不合理

牧场挤奶所需的劳动力占牧场总劳动力的33%～55%。自动化水平较高的挤奶装置可以大大减少挤奶工作所需的人数，目前的挤奶机普遍采用了自动脱杯装置。然而脱杯流量的设定以及脱杯时气缸的粗暴动作仍旧会对乳头造成很大损伤。Billon等[14]基于奶牛在最小奶流流速下挤奶，研究了脱杯参数的设置对产奶量、乳房健康、体细胞数和挤奶时间的影响，认为不合理的脱杯方式会影响奶牛乳房健康。

2.7 设备缺乏维护

挤奶期间由机械对乳头造成的压力导致了乳头末端和乳导管处的消极变化，挤奶时的真空水平、脉动真空稳定性、挤奶时间长短等都会引起机械压力的变化[15]。缺乏维护的设备其工作性能、橡胶质量无法得到保障，会引发各种负面的影响[16,17]。

3 如何消除挤奶设备对乳房健康的影响

消除挤奶设备对乳房健康的影响，主要通过阻止微生物在挤奶设备之间进行传播，以及正确的设置挤奶真空水平和定期进行检测和维护来实现。

3.1 正确设置挤奶真空度

奶牛挤奶的真空度应该在40～50kPa的范围内[18]，此范围内的真空可使乳房内的剩奶量、奶衬滑落频次以及奶衬施加在乳头上的压力最小化。虽然真空影响牛奶的流速，但是一般不影响产奶量。随着挤奶时真空度的增加，杯组脱落后乳房内的剩奶增加，因此可以推断，长期在合适的真空水平下挤奶可以使乳头状况保持良好状态并提升奶产量。

3.2 设置正确的脱杯流量

挤奶机的一个重要参数是脱杯流量参数[19]。当流量低于设定的脱杯临界值时，自动脱杯装置开始工作。自动脱杯装置的使用不仅能够大大减少劳动强度、提高挤奶效率，而且还能够有效减少过度挤奶的发生从而保护奶牛的乳房健康。脱杯流量设定关乎奶牛是否被过度挤奶或者残留牛奶过多[20]。奶牛如果存在过度挤奶现象将会直接引发乳房炎[21]。而残留牛奶过多可使乳房内的牛奶变质而造成微生物过度繁殖，从而在乳房内部产生感染。

3.3 规范操作流程

目前我国主要采用的是美国NMC推荐的标准挤奶流程。在流程执行方面需要做到严格到位，切忌蒙混过关。在挤奶期间要经常对手部和挤奶杯组进行消毒[22]；挤奶结束后还要对设备内部进行标准的CIP清洗[23,24]；设备表面的卫生也要做到及时清理，避免细菌长期附着而生成菌膜，要阻断微生物的传播途径。养成良好的操作习惯以及严格执行操作流程可显著降低乳房炎发病率。

3.4 按时维护保养挤奶机

要定期对脉动器进行保养，通过专业脉动测试工具，依据ISO6690标准对脉动器的工作性能进行评估分析，使脉动频率、脉动比率以及各个挤奶时相保持在合理范围内[19]，这样可以减少因脉动性能故障对乳房健康的损伤。

挤奶设备上与牛奶直接接触的橡胶件应做到定期更换。因老化的橡胶件其表面会形成皲裂，为微生物的存活提供生存空间，且通过CIP清洗并不能去除裂缝内的细菌[25]。

应定期对设备进行ISO测试和脉动测试，包括真空表测试、真空调节器灵敏度测试、上杯和掉杯测试、有效真空储备量测试、集乳罐分别至真空调节器和真空泵之间的真空压降、挤奶系统和真空管道泄漏量测试、真空调节器的损耗和泄漏量测试、长奶管测试、挤奶杯组泄漏量测试、挤奶系统脉动功能测试、真空泵工作性能测试、挤奶系统各管道连接点测试、挤奶单元低真空测试和空气过滤系统测试。通过对设备进行检测，可以改善挤奶系统的生产性能（提高挤奶速度和完全挤净奶），改善清洗性能，提高乳房炎防控水平和保证原奶质量，降低能源消耗，降低真空泵磨损和改进挤奶设备的外表卫生。

3.5 定期抽样检查

定期对大罐奶中的细菌水平进行监测[26]，可以及时发现潜在的问题。假单胞菌是一种可以引起致死性乳房炎的微生物[27]，经常在老化的橡胶部件中进行繁殖。通过定期抽样检查，如果在细菌培养实验中分离出假单胞菌，就应该立即更换所有的橡胶件，包括水管和药浴杯。

4 结论

奶牛乳头的正常结构能够抵抗病原微生物的侵入，但挤奶设备能够削弱奶牛自身的抗感染能力。正常情况下乳头孔是处于封闭状态，乳导管内的角蛋白也具有一定的杀菌作用，但不良的挤奶设备很容易破坏这种抵抗感染的天然屏障。通过采取积极的应对措施，以及建立良好的管理制度，可以极大地降低挤奶设备对乳房炎发病的影响。