Automatický systém dojení, mléčný robot, systém AMS (Automatic Milking System) jsou identické názvy k základnímu principu fungování dojicího zařízení, kde je ruční práce nahrazena technologií, kam se chodí podojit dojnice bez vlivu člověka během celého dne na základě své potřeby. V devadesátých letech minulého století byl dokončen základní vývoj AMS, v současné době již pracuje celá řada zařízení, ale světová výzkumná pracoviště se zabývají dalšími, propracovanějšími verzemi.
Vývoj AMS nikdy nebyl, není a nebude motivován zájmy pouze ekonomickými, ale sociálně-ekonomickými. U zavedeného automatického dojicího zařízení má lidský činitel zejména úlohu řídicí a kontrolní. Omezení pracovní náročnosti (30% snížení pracnosti produkce mléka) má ale svoji protiváhu v maximální technické dokonalosti, rychlosti a kvalitě servisu. Je zdokladováno, že funguje asi 700 mléčných robotů na světě. Jejich největší koncentrace je v Nizozemsku, Belgii, Německu a Dánsku. Objevily se také ve Švédsku, Francii, Velké Británii, Švýcarsku a Islandu. AMS jsou instalovány i v Kanadě. Všechny tyto země mají jednotnou charakteristiku, která vyústila ve prospěch instalace AMS, a to je vysoká cena lidské práce, vysoké zpeněžení mléka a rodinný systém farem, který je úzce spjat s koncentrací chovaných dojnic (60 až 80 kusů). Od instalace AMS se předpokládá zásadní snížení množství vynaložené práce, nárůst užitkovosti dojnic (15 až 18 %), udržení kvality mléka a zlepšení zdravotního stavu mléčné žlázy.
Význam mléčných robotů potvrzuje skutečnost, že dnem 1. prosince 2000 byl nastartován rozsáhlý projekt EU řízený Výzkumným ústavem živočišné výroby v Lelystadu v Nizozemsku. Předpokládá se, že bude dokončen v březnu 2004. Podílí se na něm šest výzkumných pracovišť z Belgie, Dánska, Nizozemska, Německa, Velké Británie a Švédska. Doposud byl výzkum orientovaný spíše na technické zdokonalování AMS včetně zvýšení výkonu a kapacity. Současná témata výzkumných pracovišť se koncentrují na další aspekty provozování robotů, a to od sociálně-ekonomických, organizačních a legislativních až po řešení konkrétních prvovýrobních problémů. Řeší se například nový výklad článku směrnice EU 89/362/EEC, jednotlivých vlivů na kvalitu mléka, prevence výskytu reziduí inhibičních látek, způsobu toalety mléčné žlázy a aplikovaných sanitačních režimů. Veliký důraz je kladen na výzkum zdravotního stavu dojnic a jejich pohody.
Instalace AMS předpokládá jiné stavební a organizační řešení stáje, než je standardní při systému dojení dojnic v dojírnách. Frekvence dojení není řízena člověkem, ale uplatňují se jiné režimy, které například nutí dojnici jít přes dojicí automat, aby uspokojila svoji potřebu žízně nebo hladu. Kromě toho v dojicím automatu dostávají dojnice příděl koncentrátů. Dojnice jsou identifikovány, pohyb a frekvence dojení zaznamenávána. Četnost dojení stoupá od 2,6 až na 2,8, v některých extrémních případech je popisována 4,2 za den. Průměr tvoří frekvence 2,8 bez možnosti pastvy, s pastvou klesá na 2,5. Dojnice využívají dojicí automat během celých 24 hodin, nejvyšší četnost však byla zjištěna v ranních hodinách mezi 8 a 10 hodinou a odpoledne mezi 16 a 18 hodinou. Dojnice jsou dojeny nízkým podtlakem (od 37 do 40 kPa) při 60 pulsech za minutu. Typickým znakem AMS je nízký průtok mléka dopravními cestami.
Dojicí robot by měl zajišťovat následující pracovní operace:
identifikace dojnice – toaleta struků – oddojení prvních střiků – kontrola kvality mléka – možnost vyřazení nevhodného mléka – vyřazení podezřelé dojnice do extra sekce – automatické nasazení dojicí jednotky – rozdojení – dojení – dodojení – automatické sejmutí dojicí jednotky – dezinfekce struků – propláchnutí dojicí jednotky po každém podojení dojnice - sběr dat o množství nadojeného mléka – sběr dat o spotřebě koncentrátu – sběr dat o frekvenci dojení – sanitace AMS
Farmář by měl zajišťovat:
kontrolu AMS – kontrolu dojnic, které vyžadují speciální pozornost (nemocné, po otelení) – výměnu mléčného filtru – kontrolu sanitace – časování sanitace – udržení vysokého standardu čistoty během dojení – vizuální kontrolu čistoty AMS – zabezpečení čistoty mléčnice
Transpondér na krku či noze dojnice, nebo zejména pak modernější elektronické ušní čipy jsou prvky identifikace, které umožňují sběr dat počítačového programu. Mimořádně důležitá je čistota ve stáji, čistota lehacích boxů, čistota podestýlky. Ideální je kombinace pastvy a mléčných robotů. V naprosté výhodě jsou přímořské státy, kde dojnice mohou být na pastvinách až deset měsíců v roce. Ale činností robota musí být nahrazen lidský činitel i při toaletě struků. Nic není schopno stoprocentního porovnání s ručním čištěním. U AMS při toaletě se používají buď rotující látkové válečky na výsuvném rameni nebo rotující kartáče. Třetí variantou je systém čištění pomocí identických strukových násadců jako slouží při dojení v suchém režimu nebo přidáním dezinfekčního roztoku a stlačeného vzduchu. Některé mléčné roboty jsou vybaveny čisticím zařízením, které postupně čistí jeden struk po druhém a teprve potom dochází k nasazení dojicí jednotky. Systémy mléčných robotů ne vždy splňují směrnici komise EU 89/362/EEC, která rigorózně přikazuje, aby před začátkem dojení byly struky, mléčná žláza a přilehlé partie čisté. Obdobná legislativní problematika se týká povinnosti posuzování prvních střiků mléka ošetřovatelem před dojením. Lidský činitel zde zastupují nejvíce přístroje na měření elektrické konduktivity, která má určitý vztah k identifikaci mastitidního mléka, ale je nedostačující. Hodnota elektrické konduktivity je vztažena k teplotě mléka a aktuálnímu nádoji. Naprostou odbornou novinkou v této problematice je přímá diagnostika lysozomálního enzymu NAGASE (N-acetyl- β –D-glukosaminidase), jehož hodnota narůstá v souvislosti s mastitidní situací a naměřené hodnoty mají vysokou vypovídací schopnost. První střiky, stejně jako mléko nevhodné pro dodávku je odváděno pryč speciálním dopravním potrubím. Dojnice, které jsou identifikované jako podezřelé, jsou separovány brankou do zvláštní sekce, kde musejí počkat na vyšetření a posouzení stavu farmářem. Nasazování dojicí jednotky, které probíhá automaticky, je jedním ze základních rozdílů oproti klasickému dojení. Dosahovaná rychlost postupného nasazení strukových násadců je rozdílná, a to od 15 vteřin do 2 minut, a je charakteristikou, ze které se odvíjí průchodnost dojnic mléčným robotem, která je v průměru 7 až 9 dojnic za hodinu. Vyrovnanost struků a souměrnost mléčné žlázy sehrávají důležitou roli. Maximální jednoduchost mléčného dopravního potrubí a chlazení mléka jsou důležitými faktory pro dosahovanou úroveň mikrobiologické kvality mléka. Chlazení mléka musí být uzpůsobeno pomalému přítoku mléka, respektive pomalému 24hodinovému plnění chladicí nádrže. Velkokapacitní chladicí tanky o objemech 5 až 6000 litrů nejsou vhodné. Začínají fungovat až po naplnění přibližně 10 % objemu, což by mohlo trvat i 10 hodin od začátku plnění. Vhodnější je systém okamžitého zchlazování ve dvou krocích (do 13 oC a do 4 oC) pomocí výměníku tepla a následného uchování ve skladovacím tanku. Jiný systém vychází ze systému dvou chladicích tanků (malokapacitního a velkokapacitního), kdy mléko se v malém tanku rychleji ochladí a teprve pak je přepuštěno do tanku velkého. Okamžité zchlazení garantuje vyšší chladicí rychlost, která zabraňuje rozvoji mikroorganismů. U malého chladicího tanku může někdy docházet k nežádoucímu namrzání mléka. Při systému dvou chladicích tanků se doporučuje, aby velikost malokapacitního tanku odpovídala 10 % objemu velkokapacitního. Systém dvou tanků poskytuje reálné možnosti účinné sanitace.
Průtok mléka u AMS je registrován jednotlivě z každého struku a ke snímání dojicích násadců dochází podle míry vydojenosti. Je tak maximálně zabezpečeno nepředojování některé ze čtvrtí mléčné žlázy. Struky dojnice musí být po podojení dezinfikovány postřikem prostřednictvím ramene AMS nebo z otvorů v podlaze. Technické zabezpečení provozu mléčných robotů pamatuje na snížení rizika následné kontaminace dojicí jednotky mlékem předchozí dojnice. Každá jednotka je po podojení dojnice proplachována opakovanými dávkami vody a vzduchu (systém Airwash). Stejně musí být kompletně opláchnuto dojicí stání po podojení dojnice, jejíž mléko je určeno k vyřazení. Farmář může dokonce vstoupit do nastaveného systému sanitace a zvolit jiný časový interval mezi proplachy. Veškerá data o dojnicích jsou počítačově zpracovávána a záleží na farmáři, jak je využije.
Zásadně lze konstatovat, že informace o vlivech na kvalitu mléka z AMS jsou zatím velice řídké a možnosti zapojení výzkumných pracovišť pro realizaci široké. Výsledky kvality mléka ze tří generací zařízení mléčných robotů (prototypů, světově nejrozšířenějších produkčních modelů a v budoucnu modelů druhé generace) se budou zásadně lišit. Pozornost z titulu dosahované kvality je orientována v současnosti na kategorii zatím nejrozšířenější, a to jsou produkční modely. Systém dojení, systém chlazení, systém sanitace dojicího a chladicího zařízení mají jednoznačně přímý vliv na kvalitu mléka. Hodnocený znak - celkový počet mikroorganismů splňuje limit EU podle dostupných pramenů. Porovnání výsledků ze souboru dojíren a AMS přineslo částečné zvýšení CFU/ml. Nezanedbatelnou roli zde sehrává způsob toalety mléčné žlázy před dojením, zvolený systém chlazení a délka mléčného dopravního potrubí. Mléčné cesty se mohou kontaminovat nespecifickou mikroflórou ze vzduchu při automatickém nasazování dojicí jednotky. U hodnoceného znaku při posuzování dané úrovně před instalací AMS a po instalaci dochází k určitému nárůstu hodnoty, ale v porovnání s úrovní dosahovanou v České republice jsou dané nejvyšší hodnoty pouze jeho jednou třetinou (minimální hodnota před instalací 6500, hodnota po instalaci 18 000). Podle literárních pramenů mikrobiologická kvalita mléka z provozu mléčných robotů vysoce splňuje limit EU.
Naprosto vyrovnaný je hodnocený znak počet somatických buněk. Geometrický průměr u vybraných farem před instalací činil 230 000/ml, po instalaci 220 000/ml. Při porovnání výsledků při trojím dojení v dojírně a po instalaci AMS bylo dosaženo hodnot ještě nižších 166 000 a 196 000/ml). Nelze se ovšem nezmínit, že je poměrně delší navykací období při změně režimu z dojení v dojírně na mléčném robotu. Publikované výsledky demonstrují, že by mastitidy neměly být problémem, ale je nutné, aby farmář využíval nějaký monitorovací program.
Hodnocený znak bod mrznutí snížil vlivem zavedení AMS svoji absolutní hodnotu o 0,002 až 0,005 oC. Důvodem je systém sanitace a délky dopravního potrubí, ve kterém mohou zůstávat zbytky technologické vody. Nižší hodnota může být částečně vysvětlena kratšími intervaly mezi dojením.
U obsahu tuku a bílkovin je patrný mírný pokles, celkově však vzhledem k průměrné frekvenci 2,8 dojení za den je celkový objem složek zachován (procentický obsah tuku před zavedením 4,41, po zavedení 4,37; obsah bílkovin před zavedením 3,49, po zavedení 3,42).
V české normě ČSN 57 0529 zakotvený, ale obecně nehodnocený znak je obsah volných mastných kyselin. Podle dostupných pramenů způsobuje užití instalace AMS jednoznačně nárůst této hodnoty. Důvody tohoto stavu nejsou přesně známy a jsou předmětem výzkumných úkolů.
Dánsko přišlo s iniciativou vytvoření funkce inspektoři kvality mléka, kteří se starají o farmáře provozujících tato zařízení a aktuálně poukazují na jednotlivé aspekty kvality mléka.
Instalace mléčných robotů v širším měřítku je sociálně vynucenou realitou vzhledem k nutnosti zabezpečení fungování zemědělských farem v budoucnosti. V České republice nebyla zatím žádná instalace AMS zrealizována. Lze ovšem předpokládat, že během krátké doby dojde i u nás ke zlomu a zásadnímu rozhodnutí ve prospěch mléčných robotů a budeme tak mít možnost se zapojit do celosvětových výzkumů.
Článek byl zpracován na základě dostupných materiálů ze Journal of Dairy Science, podkladů firmy Gascoigne Mellote, J. Vitovják – THV, Chvalčov a Bulletinu of the International Dairy Federation .
Ing. Růžena Seydlová,
MILCOM, a. s.,
Výzkumný ústav mlékárenský
