автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование системы промывки и контроля состояния внутренней поверхности молокопровода доильной установки

На правах рукописи /

Панин Александр Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПРОМЫВКИ И КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ МОЛОКОПРОВОДА ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

: з май ті

Оренбург - 2012

005016080

Работа выполнена на кафедре механизации технологических процессов в АПК ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

Научный руководитель заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Карташов Лев Петрович ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

Официальные оппоненты: Юхин Геннадий Петрович -

доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет», заведующий кафедрой механизации производства, переработки и хранения продукции животноводства

Хлопко Юрий Александрович -

кандидат технических наук, доцент «Оренбургский научный центр» УрО РАН, ведущий сотрудник отдела биотехнических систем ОНЦ УрО РАН

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный

университет»

Защита состоится «18» мая 2012 г. в Ю00 часов, на заседании диссертационного совета по защите диссертаций Д 220.051.02 при ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» по адресу: 460014, ГПС, г. Оренбург, ул. Коваленко, 4 (корпус № 3 технического факультета ОГАУ), аудитория № 500М.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета. Объявление о защите и автореферат размещены на сайте ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» http://www.orensau.ru и на сайте Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки Минобразования и науки РФ http://www.vak.ed.gov.ru

Автореферат разослан «15» апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.А. Шахов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В условиях реализации национального проекта развития АПК РФ предусмотрено увеличение производства молока с одновременным повышением его качества, это определяет одну из важнейших проблем молочного животноводства на современном этапе развития.

Один из основных показателей качества молока по ГОСТу Р 520542003, характеризующий его технологические свойства как сырья, - бактериальная обсемененность. Этот показатель в большей степени зависит от качества проведения санитарной обработки доильного оборудования.

На основе анализа литературных данных установлено, что в 2010 году в целом по стране от общего объема молока, сдаваемого сельскохозяйственными предприятиями на переработку, принято высшим сортом 7 %, первым - 82 %, вторым и не сортовым - более 11 %, вследствие чего товаропроизводители понесли серьезные убытки. Такая ситуация возникает в связи с проблемами несовершенства методов контроля качества санитарного состояния доильного оборудования, в частности, молокопроводов различного исполнения.

Таким образом, повышение качества промывки и дезинфекции доильного оборудования, а также применение достоверных методов оценки санитарно-гигиенического состояния, позволяют существенно повысить качество молока и уменьшить долю низкосортного продукта.

Цель работы — повышение качества получаемого молока благодаря совершенствованию контроля очистки и процесса промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем.

Объект исследования - технологический процесс санитарной обработки внутренних поверхностей молокопроводных систем.

Предмет исследования - закономерности характеризующие эффективность пробкового режима движения моющее-дезинфицирующей жидкости в молокопроводах. доильных установок с последующим контролем качества оптоэлектронным устройством.

Научная новизна:

- разработана методика экспертной оценки определения значимости и ранжирования факторов, оказывающих существенное влияние на качество молока;

- разработан способ нанесения естественных загрязнений молокопроводных систем в лабораторных условиях;

- создана методика использования оптоэлектронного устройства для контроля загрязненности внутренней поверхности молокопроводных систем.

Практическую ценность имеют:

- научно-обоснованная конструкция стенда для исследования параметров пробкового движения молока в трубопроводе (патент РФ на изобретение № 2390122),

- разработанное оптоэлектронное устройство контроля качества промывки молокопроводов доильных установок,

- программа для ПК «Контроль качества промывки»,

- результаты экспериментальных исследований процесса промывки молокопроводов доильных установок в лабораторных и производственных условиях.

На защиту выносятся:

- теоретические положения по обоснованию способа эффективного удаления загрязнений с внутренней поверхности молокопровода;

- обоснование конструктивно-режимных параметров стенда для исследования пробкового движения молока в молокопроводе;

- способ использования оптоэлектронного устройства для контроля состояния и качества промывки внутренних поверхностей молокопровод-ных систем;

- методика оценки качества промывки внутренних поверхностей мо-локопроводных систем;

- методика лабораторных и производственных исследований оптоэлектронного устройства контроля качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем.

Достоверность основных теоретических положений подтверждена результатами экспериментальных исследований, проведенных в лабораторных (кафедра механизации технологических процессов в АПК Оренбургского ГАУ, ГНУ ВИЭСХ, ОНЦ УрО РАН) и производственных (МТФ СПК «Колхоз Победа» Акбулакского района Оренбургской области, научно-внедренческий центр Международного исследовательского института) условиях.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на семинарах кафедры механизации технологических процессов в АПК, на международных научно-практических конференциях Оренбургского ГАУ (2008, 2009, 2010, 2011) и Всероссийском молодежном образовательном форуме «СЕЛИГЕР - 2011».

Макет стенда демонстрировался на выставках: областной НТТМ -2011, г. Оренбург (отмечен бронзовой медалью) и Всероссийской НТТМ -2011, г. Москва (отмечен дипломом).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ общим объемом 1,3 п. л. (три статьи опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ), получен патент РФ на изобретение № 2390122.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста, включая список литературы из 109 наименований, 32 рисунка, 15 таблиц и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации. Изложены цель, задачи исследования, научная новизна работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса. Цель и задачи исследований» освещены современные требования к качеству молока, динамика изменения качества молока и влияние на него чистоты доильного оборудования. Рассмотрены существующие способы контроля и оценки качества промывки. Определенны цель и задачи исследования.

Большой вклад в теорию и практику проблемы очистки доильного оборудования внесли следующие ученые: В.И. Березуцкий, Ю.И. Беляев-ский, Б.А. Доронин, A.M. Жмырко, В.В. Кирсанов, Л.П. Карташов, А.И.Пунько, C.B. Харьков, Ю.А. Цой, R.S. Gates, R. Sagi, R.W. Guest,

D.J. Reinemann и др.

Анализ научных работ показал, что на поверхности доильно-молочного оборудования в течение короткого промежутка времени скапливаются остатки молока и различного вида загрязнения, которые служат питательной средой для развития микроорганизмов.

С целью выявления наиболее загрязненных мест, на специальном фрагменте доильной установки был проведен постановочный эксперимент (рис. 1).

Рисунок 1 - Фрагмент экспериментальной действующей доильной установки 1 - молокопровод 0 52 мм; 2 - промывочный трубопровод; 3 - молочная колба; 4 -молочный насос; 5 - стенд промывки на 6 доильных аппаратов; 6 - блок управления БУМП-3; 7 - блок клапанов; 8 - емкость для жидкости; 9 - водонагреватель

Некачественная очистка доильного оборудования и отсутствие оперативных методов контроля качества промывки приводят к загрязнению

5

внутренних поверхностей молокопроводных систем и, как следствие, снижению качества получаемого продукта (рис. 2).

Рисунок 2 - Фрагменты механических загрязнений на отдельных участках

молокопроводящих систем Позиция «А», «Б», «В», «Г», «Д» -места наибольшего скопления загрязнений в доильной установке, указанной на рисунке 1

Для объективной оценки факторов, существенно влияющих на качество молока, был проведен независимый экспертный опрос методом Дель-фы (табл. 1).

По полученным результатам опроса был выявлен наиболее значимый фактор - уровень механизации и автоматизации, проводимых санитарно-гигиенических мероприятий при обслуживании (прополаскивание, циркуляционная мойка и т.п.), оказывающий существенное влияние на качество молока. В дальнейшем мы рассмотрели этот фактор подробнее и предложили свое решение задачи, а именно разработать эффективный способ удаления механических загрязнений с внедрением оперативных, автоматических систем контроля качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем.

Эффективность промывки молочной линии зависит от комплексного воздействия технологических параметров (температуры, скорости, продолжительности циркуляции, типа и концентрации моющего раствора). Анализ рекомендуемых для системы промывки значений технологических параметров показал, что при внедрении систем промывки с формированием пробкового режима движения моющего раствора, они требуют уточнения.

Таким образом, для повышения качества молока требуется разработка эффективного способа удаления механических загрязнений с внедрением оперативных, автоматических систем контроля качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем.

Таблица 1 - Результаты экспертной оценки факторов, оказывающих существенное влияние на качество молока

Оценочные показатели Результаты

Факторы 3 4 5 6 7 8 9 10 шах тт среднее X средне-взв. X

•Условие содержания: - влажность, - загазованность, - воздушный режим, - механические загрязнения окружающей среды. 5 10 11 12 6 4 2 - 12 2 7 5,48

•Уровень подготовки профессиональных кадров и ор-ганизапия рабочего места: - соблюдение технологии доения, - санитарно-гигиеническое состояние. 7 10 10 И 8 3 1 - 11 1 6 5,32

•Качество проводимых операций при обслуживании доильного оборудования. 7 14 11 9 5 2 2 - 14 2 8 5,1

•Формы, способы и средства контроля санитарно-гигиенического качества функциональных элементов молокопроводных систем. 6 10 9 12 8 3 2 - 12 2 7 5,46

•Уровень механизации и автоматизации проводимых санитарно-гигиенических мероприятий при обслуживании: - прополаскивание, - циркуляционная мойка и т.п. 2 9 10 10 9 б 2 2 10 2 6 6,02 Г7\

•Техническое состояние доильного оборудования (молокопроводов, доильных аппаратов и т.п.). 8 11 11 8 7 4 1 - И 1 6 .5,22

•Условие доения: - в ведра, - в молокопровод (стационарный или передвижной), - в залах. 7 10 9 и 9 2 2 - 11 2 6,5 5,38

Общее количество независимых экспертов - 50, из них: инженерного профиля - 18; технологов производства -18; ветеринарного профиля -14. Максимальное число баллов - 10, минимальное число баллов - 3.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1. Провести независимый экспертный опрос специалистов для ранжирования факторов, оказывающих существенное влияние на качество молока, получаемого в условиях молочно-товарных ферм.

2. Дать теоретическое обоснование способа эффективного удаления загрязнений с внутренней поверхности молокопровода.

3. Разработать стенд для исследования параметров пробкового движения молока в молокопроводе.

4. Разработать оптоэлектронное устройство для контроля состояния и качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем и провести лабораторно-производственные испытания.

5. Дать технико-экономическое обоснование результатов диссертационного исследования.

Во второй главе «Теоретическое обоснование способа эффективного удаления загрязнений с внутренней поверхности молокопровода» обосновано использование пробкового режима движения моющего раствора в молокопроводе для более эффективной очистки внутренних поверхностей, определены функциональные зависимости, описывающие условия необходимые для создания пробкового движения моющей жидкости в молокопроводе, теоретически обоснованы параметры предлагаемого опто-электронного устройства контроля качества промывки молокопровода.

Молоко представляет собой сплошную полидисперсную среду, содержащую большое количество взаимосвязанных структурных образований жировых шариков, молочных телец, белков и различных частиц коллоидной размерности. Жировые шарики с поврежденной белково-липидной оболочкой или лишенные ее имеют высокое напряжение смачивания и образуют поверхность раздела как с деталью, так и между собой. В этом случае силами межмолекулярного взаимодействия дисперсной среды, дисперсной фазы и поверхности оборудования формируется пристенный слой загрязнений, не превышающий среднего диаметра жирового шарика, а над ним формируется основной слой загрязнений, состоящий из молочного жира, белка, минеральных солей и механических примесей.

С целью определения условий разрушения и удаления пристенного слоя загрязнений в основном состоящих из молочного жира, необходимо рассмотреть силы, обуславливающие его прочность.

Прочность пристенного слоя характеризуется силами сцепления жировых частиц между собой и силами сцепления с поверхностью оборудования.

По расчетам Б.А. Доронина, условие, при котором произойдет отделение жировой частицы от поверхности молокопровода под действием энергии потока моющего раствора, можно записать так:

РДа > 6^3(1 + со50)Д/, (1)

где Б - касательная сила трения, действующая на шарик со стороны потока жидкости, Н;

Да - путь сдвига жирового шарика, м;

61-3 - межфазная энергия на границе «молочный жир - моющий раствор», Дж/м ;

в - краевой угол смачивания (между вектором аг_3 по касательной к жировому шарику и поверхностью молочного оборудования), град; Д/ - приращение площади контакта жирового шарика с поверхностью молочного оборудования на пути сдвига, м .

Уменьшить энергию сцепления жировых шариков с очищаемой поверхностью можно посредствам снижения межфазного натяжения на границе моющий раствор - молочный жир б^з и увеличения краевого угла смачивания в.

Скорость потока V, необходимая для удаления пленки загрязнений в области квадратичных сопротивлений шероховатых поверхностей труб, должна быть:

(2)

I. 0,25-р-/3-Да J 3,7

где р — плотность моющего раствора, кг/м ;

/з - площадь трения моющего раствора о жировой шарик на стенке поверхности молокопровода, м2;

Дг - относительная шероховатость поверхности молокопровода Д г = Д/й;

(1 и Д - внутренний диаметр и высота выступов поверхности молокопровода, м.

Однако Б.А. Доронин в своих исследованиях пренебрег временем взаимодействия жирового шарика с поверхностью от момента начала осаждения до смывания, в связи с этим в работе предлагается использовать временной коэффициент (к). Используя ряд положений, предложено необходимое условие скорости потока для отрыва частиц загрязнения с внутренней

поверхности молокопроводных систем:

у ^ (3)

I 0,25-р-/з-Да J " 3,7

Общая энергия жировых шариков находится по зависимости:

УУ0 = Юд + И$л, (4)

где - энергия притяжения Ван-дер-Ваальса - Лондона или энергия дисперсии, Дж;

У/эл - энергия электрического отталкивания, Дж. Энергия дисперсии определяется по формуле Гамакера:

где Ар - константа Гамакера, Дж;

йж — диаметр жирового шарика, м;

1Ж - расстояние между поверхностями жировых шариков, м. Константа Гамакера может быть рассчитана по выражению:

Аг = 18 • 7Г • &ж • Гтт • К • 5Ш(2СГ) , (6)

гДе Утт - критический градиент сдвига, при котором происходит разделение пар шарообразных частиц;

- кажущаяся вязкость при высоких градиентах сдвига; а - критический угол (а = 30°) между линией, соединяющей центры частиц и направлением усилий сдвига в момент разделения пары частиц. Для расчета электрической энергии отталкивания Б.Ф. Дерягин и Л.Д. Ландау предложили приближенное уравнение:

Щи, = п • £ • е0 • <1Ж • I/»2 • 1п (1 + ех'ж), (7)

где х ~ распределение ионов в диффузионном двойном электрическом (величина, обратная радиусу ионного облака), мкм; V — поверхностный потенциал частицы, мВ; е - относительная электрическая постоянная, Ф/м. Следовательно, условие, при котором произойдет отделение жировой частицы от поверхности молокопровода под действием энергии потока моющего раствора, можно представить в виде:

РЬа>С1-3(1 + со5в)А/ + ]ЛГ0. (8)

Многие исследователи склоны считать процесс механического воздействия на внутренние поверхности доильного оборудования одним из основных условий, определяющих эффективность очистки. Следовательно, можно принять, что более эффективно очистка будет проходить при создании в молокопроводе пробкового движения жидкости.

Проверка элементов выдвинутой гипотезы проведена в лабораторных и производственных условиях.

В третьей главе «Программа, методика экспериментальных исследований пробкового режима движения жидкости и устройства для контроля очистки молокопровода» изложена структура экспериментальных исследований, указано место проведения лабораторных исследований и производственных испытаний. Приведена методика планирования эксперимента и обоснованы частные нестандартные методики.

По программе исследований выполнено:

- испытание стенда для исследования пробкового движения молока в молокопроводе и нанесения искусственных загрязнений на контрольные пластины;

- испытание оптоэлектронного устройства для контроля качества промывки;

- определение времени дополнительной промывки внутренних поверхностей молокопровода;

- результаты исследований использованы в рекомендациях по проведению дополнительной промывки внутренних поверхностей молокопро-водов доильных установок.

Для определения технологических параметров процесса очистки внутренней поверхности молокопровода с применением современных моюще-дезинфицирующих средств, в лабораторных условиях был разработан стенд для исследования пробкового движения молока в молокопроводе и нанесения искусственных загрязнений на контрольные пластины (рис. 4) с встроенным оптоэлектронным устройством для контроля качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем, патент РФ на изобретение № 2390122.

5 - электродвигатель, 6 - коробка перемены передач, 7,8- защитные кожухи, 9-регулировочные рычаги, 10 - шпиндель, 11 - кулачковый механизм, 12 - вал, 13 - вспомогательный подшипник, 14 - крепление, 15 - универсальные спицы, 16 - дуги, 17 - трубопровод, 18 - переходник, 19 - горловина, 20 - оптоэлектронНое устройство контроля качества промывки.

Стенд для исследования пробкового движения молока в молокопроводе и нанесения искусственных загрязнений на контрольные пластины работает следующим образом: при нажатии кнопки управления 3 происходит включение электродвигателя 5, для привода в работу шпинделя 10. Далее вращение передается на вал 12, к креплению 14 и универсальным спицам 15, которые при помощи дуг 16 удерживают и вращают трубопровод 17, в котором установлен предлагаемый датчик 20. С помощью коробки передач

6 можно изменять скорость вращения трубопровода 17. Изменение скорости (табл. 2) вращения трубопровода повлияет на изменение движения жидкости в нем.

После завершения процесса промывки трубопровода применяли оп-тоэлектронное устройство контроля качества промывки, по результатам показания которого, определяли необходимость проведения повторной промывки (рис. 5).

Таблица 2 - Результаты опытных данных

Опыт № Вращение трубопровода (об/мин) Режим движения

1 10 Пробковый

2 20 Пробковый

3 30 Пробковый

4 40 Переход с пробкового на ламинарный (преобладание пробкового)

5 50 Переход с пробкового на ламинарный (преобладание ламинарного)

6 60 Ламинарный

Устройство работает следующим образом:

- перед началом доения коров снимают показания о светопропуска-нии контрольной пластины. Сигнал от источника света 4 (рис. 5), пройдя через контрольную пластину 5, улавливается приемником света 3, принятый сигнал обрабатывается разработанной программой «Контроль качества промывки» и передается на ПК, полученные данные от ПК берутся за эталон;

- после завершения процесса доения проводят стандартную промывку молокопровода, по окончании которой включают предлагаемое оптоэлек-тронное устройство контроля качества. Проведя замер на светопропускание, определяют необходимость проведения повторной промывки, путем сравнения полученного значения с эталонным.

Рисунок 5 - Схема устройства для контроля качества промывки: 1 - корпус; 2 - соединительные муфты; 3 - приемник света; 4 - источник света; 5 -контрольная пластина; 6 - трубопровод; АЦП - аналого-цифровой преобразователь; ПК - персональный компьютер.

Выходной сигнал математически можно задать уравнением вида:

Z = Kl • К2 • $вых >

где Z - величина, определяющая степень загрязнения контрольной пластины, %;

- коэффициент, определяющий неравномерное распределения загрязнения по контрольной пластине;

К2 - коэффициент, определяющий преломление светового потока проходящего через контрольную пластину; Sebtx - значение выходного сигнала, %.

Для практических расчетов коэффициент Кг можно принять следующим:

- при равномерном распределении загрязнения по поверхности пластины коэффициент ^=1,08. ..1,15,

- при неравномерном распределении загрязнения по поверхности пластины коэффициент ^=1,15...1,2.

Коэффициент К2 зависит от материала контрольной пластины, толщины и угла падения светового потока от источника. При угле падения в 90° и толщины пластины8 = 2,5мм, к оэффициент К2=1,22, а приб = 5 мм, коэффициент К2= 1,67.

Величина выходного сигнала Sebix на практике определяется выражением:

^w = и™* - ивых, (Ю)

где Unod - подаваемое напряжение на источник света;

ивых - выходное напряжение, снимаемое с приемника света.

Следовательно, значение величины Z будет определяться по выражению:

Z = K1-Kz-(Unod-Ueux) (11)

Экспериментальные исследования разработанного оптоэлектронного устройства проводили в лабораторных условиях кафедры механизации технологических процессов в АПК Оренбургского государственного аграрного университета на фрагменте доильной установки, включающем в себя молокоприемный узел, вакуумную установку, молокопровод с установленными съемными вставками, автомат промывки (рис. 6).

Движение жидкостно-воздушной пробки фиксировали цифровой видеокамерой на градуированном участке трубопровода. С использованием программы Adobe After Effect 7.0 проведена обработка видеосюжетов с учетом функции времени. Скорость перемещения жидкостной пробки определяли по прохождению ее торцевой части между делениями на стенке трубопровода.

Скорость жидкостной пробки при проведении экспериментальных исследований составила 3.. .7 м/с.

Рисунок б - Принципиальная схема экспериментальной установки: 1 — емкость для забора воды; 2 - трехходовой клапан; 3 — вставка в молокопровод; 4 -вакуумный насос; 5 - санитарная ловушка; б - молокоприемник; 7-молочный насос

Одним из этапов экспериментальных исследований процесса промывки явилось получение модельного загрязнения на поверхности контрольных пластин, аналогичного естественным загрязнениям на поверхности молоко-провода с помощью специально разработанного стенда, который упоминался ранее (рис. 4). В герметично закрытый трубопровод 17, заливалось цельное коровье молоко при температуре 30 °С, смешанное с флуоресцентным красителем.

Благодаря вращению трубопровода 17, контрольные пластины 20 погружаются в жидкость периодически. Контрольные пластины изготовлены из стекла размером 52х50><2 мм, вращаются с частотой 30 об/мин, что обеспечивает движение пластин в жидкости со скоростью 1,2 м/с.

Трубопровод 17 располагается под углом 90° к горизонту, что обеспечивает периодическое погружение контрольных пластин 20 в жидкость, смешанную с флуоресцентным красителем. Такой режим позволяет получить загрязнение, близкое по своим характеристикам к загрязнению, образующемуся на внутренней поверхности молокопровода. Продолжительность нанесения загрязнения на контрольные пластины - 30 минут.

Нами использовалась методика измерения качества очистки внутренних поверхностей деталей доильного оборудования, разработанная A.C. Королевым, которая заключалась в том, что контролируемая поверхность просвечивается источником света. Пройденный свет улавливается приемником света и сравнивается с эталонным. Степень очистки для деталей составила ср = 91...93 %.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исследований» приведены результаты лабораторных и производственных экспериментов.

Критерием оптимизации процесса очистки было выбрано время полной очистки контрольной пластины от искусственных загрязнений. Пластина закреплена в молокопроводе диаметром 52 мм, концентрацию моющего раствора выбирали в соответствии с рекомендацией завода изготовителя (5 г/л), температура моющей жидкости оставалась постоянной -10 С.

На рисунке 7 представлены полученные данные о светопроницаемости контрольной пластины, установленной в оптоэлектронном устройстве. Анализ этих данных позволяет определить время полной очистки контрольной пластины с различным уровнем загрязнения.

Кривая

светопроницаемость контрольной пластины, указывает на наличие загрязнения: -равное 50%, X - равное 30%, -равное 10%, «о г.(с) - время полной очистки контрольной пластины.

Рисунок 7 - Экспериментальные данные о времени полной очистки контрольной предметной пластины.

В лабораторных условиях индивидуальное время промывки контрольной пластины установлено для каждого уровня загрязнений.

Благодаря используемой программе, мы получили расчетную формулу (12) времени промывки.

С = 113 +780 — — 857 (~)2< (12)

Ч>2 мр 2/

где ф! - светопропускание контрольной предметной пластины до доения; ф2 - светопропускание контрольной предметной пластины после промывки.

Таблица 3 - Полученные данные о времени промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем в зависимости от их загрязнения

<Р1 0,9

<Р2 0,8 0,7 0,6 0,5

t(c) 120 190 240 270 290

Ниже указаны рекомендуемые нами данные (табл. 4) при проведении повторной промывки. Таким образом, экспериментально определено время полной промывки внутренней поверхности молокопровода при различном уровне загрязнения.

Таблица 4 - Рекомендуемые данные повторной промывки

Опыт № Концентрация моющего раствора, X (г/л) Температура моющего раствора, Т(°С) Отношение светопроницаемости, <Pi Ч>2 Время повторной промывки, t (с)

1 5 70 0,5 290

2 5 70 0,55 282

3 5 70 0,6 270

4 5 70 0,65 258

5 5 70 0,7 240

6 5 70 0,75 216

7 5 70 0,8 190

8 5 70 0,85 158

9 5 70 0,9 120

В процессе исследования промывки молокопровода было определено, что белковые и минеральные составные части загрязнителя отмываются достаточно быстро, труднее удаляются жировые составляющие, особенно в подсохших конгломератах.

Подсохшие участки загрязнений и пленка из них удаляются, в основном, гидромеханическим действием скоростного напора раствора с дальнейшим разрушением и последующим удалением.

По результатам экспериментальных исследований были определены рациональные режимы промывки молокопровода диаметром 52 мм (табл. 5).

Таким образом, общая продолжительность очистки молокопровода из нержавеющей стали диаметром 52 мм должна составлять в среднем 18 мин, а режимы отдельных фаз должны соответствовать данным таблицы 5.

Таблица 5 - Промывка молокопровода стационарного доильного агрегата на 200 коров

Фазы очистки молокопровода Температура воды или моющего раствора, °С Затраты времени, мин Расход воды, л

Предварительное прополаскивание 28..30 3,5...4,5 45...51

Циркуляционная мойка и дезинфекция 65...78 9...12 100...130 -

Прополаскивание для удаления моющего раствора 28...30 3,5...4,5 38...44

Производственными экспериментами подтверждено изменение качества молока (табл. 6), где ОЧМ - общее число микроорганизмов, коли-титр - наименьший объем воды в миллилитрах, в котором обнаруживается одна кишечная палочка.

Таблица 6 - Результаты микробиологического контроля

Объект исследования Доильная установка УДМ-200 (серийный вариант) Доильная установка УДМ-200 (предлагаемый вариант)

ОЧМ в 1 мл, тыс. Коли-титр ОЧМ в 1 мл, тыс. Коли-титр

Lim X Lim X

Молокопровод (смыв с внутренней поверхности) 1400... 4500 2500 0,001 50...250 170 0,1

Молоко (из молокопри-емника) 700... 8000 1850 0,01 35... 97,5 60 0,1

В пятой главе «Экономическая эффективность использования усовершенствованного метода контроля качества промывки» даны практические рекомендации для повышения эффективности промывки за счет внедрения предлагаемого метода контроля качества очистки внутренних поверхностей молокопроводных систем, позволившие снизить:

- годовой расход моющей жидкости системы промывки доильной установки с молокопроводом на 20 %;

- потребление электроэнергии на 18 % при обеспечении качественной промывки.

С внедрением в коровник разработанного оптоэлектронного устройства на УДМ-200, с продуктивностью КРС 3500 кг, экономическая эффективность от повышения качества молока составит 123 995,2 рублей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Совершенствование контроля качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем, остается актуальной задачей, решение которой возможно за счет разработки эффективного способа удаления механических загрязнений с внедрением оперативных, автоматических систем контроля качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем.

Выявлено методом Дельфы, что существенное влияние на качество получаемого молока оказывает фактор - уровень механизации и автоматизации проводимых санитарно-гигиенических мероприятий при обслуживании:

— прополаскивание;

— циркуляционная мойка и т.п.

2. Теоретическими исследованиями обоснован способ эффективного удаления загрязнений с внутренней поверхности молокопровода, благодаря созданию пробкового режима движения моющего раствора.

3. Для исследования качества промывки молочной линии в лабораторных условиях были разработаны:

— стенд для исследования параметров пробкового движения молока в молокопроводе, в котором установлено оптоэлектронное устройство с контрольными пластинами. На контрольные пластины наносили механические загрязнения, аналогичные естественным, встречающимся на внутренней поверхности молокопровода, что позволило объективно оценить качество очистки;

— оптоэлектронное устройство контроля качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем, отличающееся наличием контрольных пластин, установленных относительно друг друга, источника света и приемника, что позволило исследовать качество промывки в существующих молокопроводах.

4. На основании общепринятой методологии программирования была проведена реализация этапов вычислительного эксперимента. Разработаны программные средства для контроля качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем, позволяющие на уровне интуитивного интерфейса получить технико-экономические показатели качества промывки.

5. При проведении лабораторных и производственных испытаний были получены данные о времени полной промывки внутренней поверхности молокопровода в зависимости от различной степени загрязнения

- = 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5 при этом время дополнительной промывки

<Рг

будет следующим I (с) = 120; 195; 240; 270; 295 соответственно.

Лабораторными и производственными экспериментами установлено численное значение коэффициентов:

- Кг - коэффициент, определяющий неравномерное распределения загрязнения по контрольной пластине:

- при равномерном распределении загрязнения по поверхности

пластины коэффициент К-1=1,08... 1,15;

- при неравномерном распределении загрязнения по поверхности

пластины коэффициент К±=1,15... 1,2.

- К2 - коэффициент, определяющий преломление светового потока, проходящего через контрольную пластину.

Коэффициент К2 зависит от материала контрольной пластины, толщины и угла падения светового потока от источника. При угле падения в 90° и толщины пластиныд = 2,5 мм, коэффициент К2=1,22, а прид = 5 мм, коэффициент /Г2=1,67.

6. Проведенные лабораторные и производственные исследования показали, что процесс промывки молокопровода должен содержать следующие фазы: предварительное ополаскивание после доения; циркуляционную мойку и заключительное ополаскивание для удаления остатков моющего раствора. Предварительное ополаскивание молокопровода доильной установки необходимо осуществлять теплой водой температурой 28...30 °С в течение 3,5-4,5 мин. Продолжительность фазы циркуляционной мойки и дезинфекции молокопровода должна быть не менее 9-11 мин при температуре моюще-дезинфецирующего раствора 65...75 °С. Заключительное ополаскивание молочной линии должно осуществляться водой температурой 28...30 °С в течение 3,5-4,5 мин.

7. Использование предлагаемой повторной промывки молокопро-водных систем доильных установок позволяет повысить качество промывки оборудования и обеспечить повышение сортности сдаваемого молока в среднем на 7 %, при этом потребление электроэнергии уменьшилось на 18 %. С внедрением в коровник разработанного оптоэлектронного устройства на УДМ-200, с продуктивностью КРС 3500 кг, экономическая эффективность от повышения качества молока составит 123 995,2 рублей.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, входящих в перечень ВАК

1. Карташов, Л.П. Исследование пробкового режима в молокопроводе [Текст] / Л.П. Карташов, A.A. Панин, A.C. Королев // Техника в сельском хозяйстве. - 2010. - № 2. - С. 47-49.

2. Панин, A.A. Совершенствование системы контроля внутренней поверхности молокопровода доильной установки [Текст] / А.А.Панин // Известия ОГАУ. - 2010. - № 2(26). - Оренбург. - С. 67-69.

3. Панин, A.A. Контроль качества внутренней поверхности молоко-провода доильной установки [Текст] / А.А.Панин // Известия ОГАУ.-2011. -№ 1(29). - Оренбург. - С. 51-54.

Публикации в других научно-технических изданиях, доклады на конференциях

4. Ушаков, Ю.А. Некоторые вопросы обеспечения качества молока в молокопроводе доильной установки [Текст] / Ю.А. Ушаков, A.A. Панин, A.C. Королев // Сб. докладов международной научно-технической конференции. Выпуск 9. - Оренбург: Изд. центр ОГАУ, 2009. - С. 153-157.

5. Ушаков, Ю.А. Совершенствование конструктивно-технической системы контроля состояния внутренней поверхности молокопровода доильной установки [Текст] / Ю.А. Ушаков, A.A. Панин // Сб. научных трудов ГНУ ВНИИМЖ. - Том 21. - Ч. 2. - М.: ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакаде-мии, 2010.-С. 73-75.

6. Макаровская, З.В. Научно-технические аспекты создания гибких производственных систем обслуживания животных [Текст] / З.В. Макаровская, В.Д. Поздняков, А.П. Козловцев, A.A. Панин // Сб. научных трудов ГНУ ВНИИМЖ. - Том 22. - Ч. 1. - М.: ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии, 2011.-С. 269-276.

7. Карташов, Л.П. Инженерные методы обеспечения качества молока [Текст] / Л.П. Карташов, Ю.А. Ушаков, A.B. Колпаков, A.C. Королев, A.A. Панин, Г.П. Василевский // Механізація та електрифікація сільського господарства. - Глеваха, 2010. - Вип. 84. - С. 26-29. - ISSN 0202 - 1927.

8. Ушаков, Ю.А. Качество молока в зависимости от санитарного состояния доильного оборудования [Текст] / Ю.А. Ушаков, A.A. Панин // Известия ОГАУ. - 2009. -№ 1(21). - Оренбург. - С. 99-101.

9. Королев, A.C. Определение временных и расходных характеристик процесса промывки молочной линии доильной установки [Текст] / A.C. Королев, A.A. Панин // Известия ОГАУ. - 2009. - № 3(23). - Оренбург. -С. 80-82.

10. Панин, A.A. К вопросу контроля качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем [Текст] / A.A. Панин, А.П. Коз-ловцев, A.C. Королев, С.П. Суздалев // Народное хозяйство. - 2011. - № 5. С. 75-78.

Патенты на изобретение

11. Пат. 2390122 Российская Федерация, (51) МПК A01J 5/01 A01J 7/00. Стенд для исследования пробкового движения молока в молокопроводе [Текст] / Л.П. Карташов, Ю.А. Ушаков, A.A. Панин; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» (RU). - № 2008146174/12; заявл. 21.11.2008; опубл. 27.05.2010. - Бюл. № 15.

Панин Александр Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПРОМЫВКИ И КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ МОЛОКОПРОВОДА ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 14.04.2012. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Печать трафаретная. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Заказ № 4387. Тираж 100 экз.

Отпечатано в Издательском центре ОГАУ. 460014, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18. Тел. (3532) 77-61-43

61 12-5/3443

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕСИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

Совершенствование системы промывки и контроля состояния внутренней поверхности молокопровода доильной установки.

На щ жописи

Панин Александр Александрович

Специальности: 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Л.П.Карташов

Оренбург - 2012г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение................................................................................4

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований......................7

1.1. Качество молока и пути его повышения.........................................7

1.2. Обзор современного состояния систем промывки доильных установок. 12 1.2.1. Оценка эффективности функционирования систем промывки..............15

1.3.Системы и средства для промывки доильного оборудования.............24

1.4.Проведения экспертной оценки факторов, оказывающих существенное влияние на качество молока............................................................29

1.5. Выводы..................................................................................35

2. Теоретическое обоснование способа эффективного удаления

загрязнений с внутренней поверхности молокопровода...................36

2.1 Основные закономерности процесса очистки молокопровода от загрязнений.................................................................................36

2.2. Основные закономерности создания пробкового движения жидкости в молокопроводе............................................................................44

2.3. Обоснование способа контроля внутренней поверхности молокопровода...........................................................................52

2.4. Обоснование типов излучателя и приемника оптического устройства

контроля качества промывки внутренней поверхности молокопровода......55

2.5 Анализ погрешности измерений, вносимых оптоэлектронным устройством...............................................................................58

2.6.Вывод ы.....................................................................................61

3.Программа, методика экспериментальных исследований пробкового режима движения жидкости и устройства для контроля очистки молокопровода...........................................................................62

3.1. Общая программа и методика экспериментальных исследований......63

3.2. Описание приборов и экспериментальной установки.......................64

3.3. Частные и нестандартные методики ............................................71

3.3.1. Методика определения физико-химических свойств моющих

растворов....................................................................................71

3.3.2. Методика нанесения загрязнений.............................................73

3.3.3. Методика определения качества промывки молокопровода............74

3.4. Методика вычислительного эксперимента, моделирование пробкового режима движения жидкости в молокопроводе при промывке..................76

3.4.1. Общее описание предложенной программы исследования..............76

3.4.2. Работа с программой в режиме «Моделирование пробкового режима движения жидкости».....................................................................79

3.4.3. Работа с программой в режиме «Расчет вакуумного насоса»...........82

3.5. Выводы...............................................................................84

4. Результаты экспериментальных исследований............................84

4.1. Анализ загрязнений внутренних поверхностей молокопровода диаметром 52мм........................................................................................84

4.2. Выбор режима течения моющей жидкости в трубопроводе диаметром 52 мм.............................................................................................87

4.3. Динамика изменения температуры жидкости при ее циркуляции в молокопроводе...........................................................................90

4.4. Обоснование режимов очистки молокопровода от загрязнений........92

4.5.Вывод ы.................................................................................96

5. Экономическая эффективность использования усовершенствованного метода контроля качества промывки.............................................97

5.1. Производственная проверка усовершенствованного метода контроля качества промывки........................................................................97

5.2. Экономическая эффективность внедрения усовершенствованного метода промывки молокопровода............................................................104

5.3.Вывод ы..............................................................................107

Общие выводы.........................................................................108

Литература..............................................................................НО

Приложения............................................................................123

Введение.

Одним из основных показателей качества молока по ГОСТу РФ, 52054-2003 характеризующий его технологические свойства, как сырья -бактериальная обсемененность. Этот показатель в большой степени зависит от качества проведения санитарной обработки доильного оборудования.

Одним из актуальных вопросов рассматриваемой проблемы является несовершенство методов контроля качества санитарного состояния доильного оборудования, в частности молокопроводов различного исполнения.

Таким образом, повышение качества мойки и дезинфекции доильного оборудования, а также применение достоверных методов оценки санитарно-гигиенического состояния позволяет повысить качество молока и снизить долю низкосортного продукта. Проанализировав данные МСХ РФ за 20102011 г. в целом по стране от общей массы молока, сдаваемого сельскохозяйственными предприятиями на переработку, принято высшим сортом 7%, первым - 82%, вторым и не сортовым - более 11%, в результате чего хозяйства недополучили значительную часть прибыли [1].

В соответствии с этим нами была определена цель работы -повышение качества получаемого молока благодаря совершенствованию контроля очистки и процесса промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем.

Для достижения поставленной цели работы сформулированы следующие задачи:

1 .Провести независимый экспертный опрос специалистов для ранжирования факторов, оказывающих существенное влияние на качество молока, получаемого в условиях молочно-товарных ферм.

2.Дать теоретическое обоснование способа эффективного удаления загрязнений с внутренней поверхности молокопровода.

3.Разработать стенд для исследования параметров пробкового движения молока в молокопроводе.

4.Разработать оптоэлектронное устройство для контроля состояния и качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем и провести лабораторно-производственные испытания.

5. Дать технико-экономическое обоснование результатов диссертационного исследования

Объект исследования - технологический процесс санитарной обработки внутренних поверхностей молокопроводных систем.

Предмет исследования - закономерности, определяющие эффективное внедрение разработанных технических решений на санитарно-гигиеническое состояние молокопроводных систем.

Практическую ценность имеют:

- научно-обоснованная конструкция стенда для исследования параметров пробкового движения молока в трубопроводе, патент РФ на изобретение (2390122),

- разработанное оптоэлектронное устройство контроля качества промывки молокопроводов доильных установок,

- программа для ПК «Контроль качества промывки»,

- результаты экспериментальных исследований процесса промывки молокопроводов доильных установок в лабораторных и производственных условиях.

Достоверность основных теоретических положений подтверждена результатами экспериментальных исследований, проведенных в лабораторных (кафедра «Механизация технологических процессов в АПК» Оренбургского ГАУ, ГНУ ВИЭСХ, ОНЦ УрОРАН) и производственных (МТФ СПК «Колхоз Победа» Акбулакского района Оренбургской области, а так же Научно - внедренческий центр Международного исследовательского института) условиях.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на семинарах кафедры «Механизация технологических процессов в АПК», на международных научно-практических конференциях ВНИИМЖ и Оренбургского ГАУ (2008, 2009, 2010, 2011) и Всероссийском Молодежном Образовательном Форуме «СЕЛИГЕР-2011».

Макет стенда демонстрировался на выставках: НТТМ-2011 (г. Оренбург, отмечен бронзовой медалью) и ВВЦ-2011 (г. Москва, отмечен дипломом).

На защиту выносятся:

- теоретические положения по обоснованию способа эффективного удаления загрязнений с внутренней поверхности молокопровода;

- стенд для исследования параметров пробкового движения молока в молокопроводе;

- оптоэлектронное устройство для контроля состояния и качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем

- методика оценки качества промывки внутренних поверхностей молокопроводных систем;

- результаты лабораторных и производственных исследований.

1.Состояние вопроса. Цель и задачи исследований.

1.1. Качество молока и пути его повышения.

Под качеством продукции подразумевается совокупность свойств, определяющих ее потребительскую стоимость и практическую полезность.

Качество молока, - широкое понятие, оно включает в себя целый ряд признаков: химический состав, вкус и запах, присутствие посторонних веществ, наличие патогенных и непатогенных микроорганизмов.

В работах И.И. Архангельского [2] указывается, что молоко высокого качества представляет собой ценный питательный продукт и сырье для выработки высококачественных продуктов: масла, сыра, молочных консервов и кисломолочной продукции.

Согласно исследованиям, Г.П. Дегтерева [3], C.B. Харькова [4] и др. [5, 6, 7, 8,9,10], сохранение исходных свойств молока возможно только при числе микроорганизмов менее 200 тыс. в 1 см3, при числе микроорганизмов свыше 1 млн. в 1 см3 происходит необратимое ухудшение качества молока [11].

Молоко является благоприятной средой для размножения бактерий и микроорганизмов. Для определения качества молока и питательной ценности, его исследуют на чистоту, плотность, кислотность, содержание жира и белка, а также на бактериальную обсемененность. Негативное влияние бактериальной обсемененности на качество молока отмечается в многочисленных работах отечественных и зарубежных исследователей [12, 13,14, 15,16].

Значительное влияние на бактериальную обсемененность молока

оказывает его своевременное охлаждение и санитарное состояние доильного

оборудования (таблица 1.1. [17]). Если санитарное состояние доильного

оборудования неудовлетворительное, то дальнейшее охлаждение

обсемененного молока не даст ожидаемых результатов. Чтобы сохранить

7

качество молока на достаточно высоком уровне, правилами технического обслуживания [18, 19, 20] предусмотрены ежедневное техническое обслуживание ЕТО доильных установок (перед доением, во время доения и по окончанию доения), техническое обслуживание TOI (через 180...200 часов работы) и Т02 (через 2000...2500 часов работы).

Наиболее важной операцией по обслуживанию доильного оборудования является его промывка. Если недостаточно тщательно промывать доильное оборудование, то по мере продвижения молока по доильной установке его бактериальная обсемененность будет стремительно расти и полученное молоко, окажется зараженным.

Таблица 1.1. - Оценка основных причин бактериальной обсемененности молока, в 1мл.

№ п/п Источник бактериального осеменения Число бактерий в 1 мл

1 Не проводится сдаивание первых струй 100-1000

2 Воздушная среда в коровнике 100-1500

3 Загрязненное вымя 500-15000

4 Недостаточная мойка и дезинфекция доильного и молочного оборудования 500000

5 Недостаточное охлаждение молока 5000000

В понятие «санитарная обработка», как отмечает В. Моор [21], входит комплекс манипуляций, направленных на уничтожение патогенных и снижение количества непатогенных микроорганизмов до такого уровня, при котором они не оказывают существенного влияния на качество молока при повторном использовании оборудования.

Промывка доильного оборудования должна обеспечивать удаление различного рода загрязнений с поверхности, контактирующей с молоком.

Моор В. [21], установил, что для качественной дезинфекции поверхности, очищенной от остатков молочных загрязнений (особенно жира), достаточно контакта с ней дезинфицирующего раствора в течение 2 минут. При существующей технологии многостадийной промывки доильных установок даже при более длительной дезинфекции, чистота обрабатываемой поверхности остается низкой. Причина этого заключена в недостаточно качественной очистке его поверхностей от загрязнения, после которой на поверхности оборудования остается белково-жировая пленка, предохраняющая бактерии от действия дезинфицирующих средств.

В настоящее время степень чистоты доильного оборудования определяют с помощью визуального и бактериологического контроля [22].

При визуальном осмотре оборудования обращают внимание на состояние основных узлов: доильных стаканов, коллектора, молочного шланга, крышек доильных ведер, смотровых устройств, труб молокопровода, фильтра, охладителя молока и молочных насосов. При обнаружении на контролируемой поверхности пленки загрязнения, использовать это оборудование без тщательного очистки запрещается.

Бактериологический контроль чистоты доильных установок проводят, пользуясь «Санитарными правилами» [11].

Однако как стандарт, так и «Санитарные правила» имеют ряд существенных недостатков, снижающих эффективность ежедневного технического обслуживания доильных установок, а именно:

1. Визуальный контроль чистоты доильного оборудования позволяет выявить только видимые глазу признаки загрязнения, что зависит от индивидуальных особенностей контролера, а следовательно, он достаточно субъективен.

2. Бактериологический контроль проводится два-три раз в месяц и в промежутках между ними оборудование практически не контролируется, что приводит к ухудшению качества получаемого молока в эти периоды.

3. Бактериологический контроль выявляет чистоту доильного оборудования при исполнении полного цикла многостадийной промывки. В случаях неудовлетворительного состояния оборудования этот метод не дает ответа, какая же операция цикла обработки выполнена неудовлетворительно.

4. Результаты бактериологического контроля выявляются через 48...72 часа, когда проверяемое молоко уже реализовали и нельзя принять меры для исправления его качества.

5. Бактериологические методы из-за большой сложности и трудоемкости неприменимы для массового контроля чистоты оборудования при ежедневном техническом обслуживании.

6. Для проведения бактериологического контроля необходим высококвалифицированный персонал.

В связи с отмеченными недостатками бактериологический контроль, являясь наиболее объективным, не может занимать исключительного положения в современных условиях производства молока.

В настоящее время в практике молочного животноводства нет простых и надежных экспресс - методов контроля качества промывки поверхности доильного оборудования от остатков молочных загрязнений и контроля дезинфекции поверхности.

В других отраслях народного хозяйства такие методы уже разработаны и применяются на практике. Так, Моор В. [21] предлагает для контроля промывки, в качестве индикатора обнаружения жира на поверхности молочного оборудования, использовать холодную воду. Степень смачивания поверхности водой зависит от наличия жира и белковых остатков. При качественной очистке наблюдается полное смачивание холодной водой, тогда как если очистка проведена некачественно, вода собирается в крупные капли. Этим методом невозможно проконтролировать качество промывки деталей, изготовленных из полимерных материалов, которые вообще плохо смачиваются водой.

Качество очистки молочных фляг можно определить другим методом, также описанным Моором В. [21]. Для этого участок поверхности фляги обрабатывают ацетоном, смыв сливают в колбу и после отгонки ацетона выявляют наличие жира на стенках. Для ферм этот метод не может быть рекомендован из-за его сложности и трудоемкости. Оценить качество очистки деталей из полимерных материалов этим методом также нельзя, так как ацетон является сильным растворителем и активно взаимодействует с большинством материалов.

Определять чистоту деталей доильной установки можно окрашивая жир, находящийся на контролируемой поверхности [23], органической краской «Судан-Ш». Этот метод прост в использовании и имеет высокую чувствительность, что позволяет применять его при ежедневном техническом обслуживании оборудования в молочном животноводстве. Однако контролировать качество очистки деталей с черной поверхностью этим методом нельзя, так как краска «Судан-Ш» окрашивает материалы даже при отсутствии на их поверхности загрязнений, а на черной поверхности окрашивание не видно.

Дезинфекция доильного оборудования на фермах и комплексах выполняется в основном хлорсодержащими препаратами. Контроль её в этом случае можно выполнить, пользуясь экспресс-методом В.А. Вильковича [22]. При дезинфекции оборудования хлорсодержащими дезинфицир