Встановлення ефективності очищення молокопроводу від забруднення за різного виконання

Автор(и)

  • Андрій Павлович Палій Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка, Україна https://orcid.org/0000-0001-9525-3462
  • Ельчин Бахтияр огли Алієв Дніпровський державний аграрно-економічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4006-8803
  • Анатолій Павлович Палій Національний науковий центр «Інститут експериментальної і клінічної ветеринарної медицини», Україна https://orcid.org/0000-0002-9193-3548
  • Олександр Леонідович Нечипоренко Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-9915-5915
  • Юлія Володимирівна Байдевлятова Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4437-957X
  • Юрій Анварович Байдевлятов Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-5042-7414
  • Андрій Борисович Лазоренко Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-0916-3901
  • Vitalii Ukhovskyi Державний науково-дослідний інститут з лабораторної діагностики та ветеринарно-санітарної експертизи, Україна https://orcid.org/0000-0002-7532-3942
  • Леонід Євгенійович Корнієнко Державний науково-дослідний інститут з лабораторної діагностики та ветеринарно-санітарної експертизи, Україна https://orcid.org/0000-0002-6962-8272
  • Павло Васильович Шарандак ТОВ «Укрветпромпостач», Україна https://orcid.org/0000-0002-5434-666X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237070

Ключові слова:

доїльне обладнання, процес очищення, промивання молокопроводу, мийний розчин, адгезія забруднення

Анотація

Проходячи по молокопровідним системам доїльної установки, молоко контактує з внутрішньою поверхнею, площа якої становить понад 20 м2. При цьому утворюються білково-жирові біоплівки забруднень, які є поживним середовищем для розвитку мікроорганізмів. При недостатньо ефективному очищенню цих забруднень, в періоди між доїннями, чисельність мікрофлори, що знаходиться в молокопровідних системах, збільшується в десятки тисяч разів.

При очищенні малоефективними мийними засобами на поверхні білково-жирової біоплівки адсорбуються мінеральні елементи з молока, які згодом ущільнюються, видозмінюються і перетворюються в молочний камінь. І провідне значення при цьому належить технічному виконанню молокопровідних систем.

Встановлено, що молокопровід з будь-якого матеріалу краще очищається більш гарячим мийним розчином, ніж холодним. Так, при збільшенні температури мийного розчину від 60 °С до 85 °С час очищення молокопроводу скорочується з 9,5 хв до 1,5 хв або в 6 разів.

Встановлено, що за час фази миття молокопроводу відбувається значне зменшення температури мийного розчину (≈30 %), що знижує ефективність очищення деталей системи. Тому виникає необхідність підтримки температури розчину протягом процесу очищення.

Доведено, що питома енергія адгезії забруднення у воді в 2 рази вище, ніж в мийному розчині. З підвищенням температури розчину на кожні 10 °С зниження питомої енергії адгезії забруднень складає в середньому 13 %. Зі збільшенням проміжку часу після закінчення доїння до початку миття молокопроводу питома енергія його очищення підвищується.

Проведені дослідження зумовлюють підвищення продуктивності доїльних установок і якості одержуваної продукції. Відбувається це в напрямі новостворювання доїльно-молочного обладнання з інноваційних матеріалів

Біографії авторів

Андрій Павлович Палій, Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка

Доктор сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра технічних систем та технологій тваринництва

Ельчин Бахтияр огли Алієв, Дніпровський державний аграрно-економічний університет

Доктор технічних наук, професор, старший дослідник

Кафедра механізації виробничих процесів у тваринництві

Анатолій Павлович Палій, Національний науковий центр «Інститут експериментальної і клінічної ветеринарної медицини»

Доктор ветеринарних наук, професор

Лабораторія ветеринарної санітарії та паразитології

Олександр Леонідович Нечипоренко, Сумський національний аграрний університет

Кандидат ветеринарних наук, доцент

Кафедра терапії, фармакології, клінічної діагностики та хімії

Юлія Володимирівна Байдевлятова, Сумський національний аграрний університет

Кандидат ветеринарних наук, старший викладач

Кафедра вірусології, патанатомії та хвороб птиці ім. професора Панікара І. І.

Юрій Анварович Байдевлятов, Сумський національний аграрний університет

Кандидат ветеринарних наук, доцент

Кафедра епізоотології та паразитології

Vitalii Ukhovskyi, Державний науково-дослідний інститут з лабораторної діагностики та ветеринарно-санітарної експертизи

Доктор ветеринарних наук, професор

Науково-дослідний епізоотологічний відділ

Леонід Євгенійович Корнієнко, Державний науково-дослідний інститут з лабораторної діагностики та ветеринарно-санітарної експертизи

Доктор ветеринарних наук, професор

Науково-дослідний епізоотологічний відділ

Павло Васильович Шарандак, ТОВ «Укрветпромпостач»

Доктор ветеринарних наук, доцент

Посилання

  1. Hogenboom, J. A., Pellegrino, L., Sandrucci, A., Rosi, V., D’Incecco, P. (2019). Invited review: Hygienic quality, composition, and technological performance of raw milk obtained by robotic milking of cows. Journal of Dairy Science, 102 (9), 7640–7654. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2018-16013
  2. Islam, M., Islam, M., Khan, M., Rashid, M., Obaidullah, S. (1970). Effect Of Different Hygenic Condition During Milking On Bacterial Count Of Cows Milk. Bangladesh Journal of Animal Science, 38 (1-2), 108–114. doi: https://doi.org/10.3329/bjas.v38i1-2.9919
  3. Bava, L., Zucali, M., Sandrucci, A., Brasca, M., Vanoni, L., Zanini, L., Tamburini, A. (2011). Effect of cleaning procedure and hygienic condition of milking equipment on bacterial count of bulk tank milk. Journal of Dairy Research, 78 (2), 211–219. doi: https://doi.org/10.1017/s002202991100001x
  4. Pandey, N., Kumari, A., Varma, A. K., Sahu, S., Akbar, M. A. (2014). Impact of applying hygienic practices at farm on bacteriological quality of raw milk. Veterinary World, 7 (9), 754–758. doi: https://doi.org/10.14202/vetworld.2014.754-758
  5. Paliy, A., Aliiev, E., Paliy, A., Ishchenko, K., Shkromada, O., Musiienko, Y. et. al. (2021). Development of a device for cleansing cow udder teats and testing it under industrial conditions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (1 (109)), 43–53. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224927
  6. Krushelnytska, N. V. (2013). The influence of sanitary processing of milking equipment and milking technologies on hygienic quality of milk. Naukovyi visnyk Lvivskoho natsionalnoho universytetu veterynarnoi medytsyny ta biotekhnolohiy im. S. Z. Hzhytskoho, 15 (1 (55)), 93–97.
  7. Paliy, A., Naumenko, A., Paliy, A., Zolotaryova, S., Zolotarev, A., Tarasenko, L. et. al. (2020). Identifying changes in the milking rubber of milking machines during testing and under industrial conditions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (107)), 127–137. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.212772
  8. Latorre, A. A., Van Kessel, J. S., Karns, J. S., Zurakowski, M. J., Pradhan, A. K., Boor, K. J. et. al. (2010). Biofilm in milking equipment on a dairy farm as a potential source of bulk tank milk contamination with Listeria monocytogenes. Journal of Dairy Science, 93 (6), 2792–2802. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2009-2717
  9. Paliy, A. (2016). Improvement technological method of cleaning milking dairy equipment. Naukovo-tekhnichnyi biuleten, 116, 104–108.
  10. Ohnstad, I. (2013). Effective cleaning of the milking machine. Livestock, 18 (1), 28–31. doi: https://doi.org/10.1111/j.2044-3870.2012.00174.x
  11. Wang, X., Demirci, A., Graves, R. E., Puri, V. M. (2019). Conventional and Emerging Clean-in-Place Methods for the Milking Systems. Raw Milk, 91–115. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-810530-6.00005-5
  12. Zhmyrko, A. M. (2005). Kachestvo ochistki detaley molokoprovoda ot zagryazneniy pri ego tsirkulyatsionnoy moyke. Sovershenstvovanie protsessov i tekhnicheskih sredstv v APK, 6, 62–65.
  13. Calcante, A., Tangorra, F. M., Oberti, R. (2016). Analysis of electric energy consumption of automatic milking systems in different configurations and operative conditions. Journal of Dairy Science, 99 (5), 4043–4047. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2015-10490
  14. Boguniewicz-Zablocka, J., Klosok-Bazan, I., Naddeo, V. (2017). Water quality and resource management in the dairy industry. Environmental Science and Pollution Research, 26 (2), 1208–1216. doi: https://doi.org/10.1007/s11356-017-0608-8
  15. Aliyev, Y., Yaropud, V., Gavrilchenko, O., Kostenikov, O. (2019). Automated system of management of the technological process of milking. Engineering, Energy, Transport AIC, 3 (106), 5–12. doi: https://doi.org/10.37128/2520-6168-2019-3-1
  16. Dmytriv, V. (2020). Model of forced turbulence for pulsing flow. Diagnostyka, 21 (1), 89–96. doi: https://doi.org/10.29354/diag/118651
  17. Willers, C. D., Ferraz, S. P., Carvalho, L. S., Rodrigues, L. B. (2014). Determination of indirect water consumption and suggestions for cleaner production initiatives for the milk-producing sector in a Brazilian middle-sized dairy farming. Journal of Cleaner Production, 72, 146–152. doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.02.055
  18. Kirsanov, V. V., Matveev, V. Yu. (2011). Energoeffektivnaya sistema promyvki molokoprovodov doil'nyh ustanovok. Tekhnika i oborudovanie dlya sela, 6, 20–21.
  19. Santos, F. F., Queiroz, R. de C. S. de, Almeida Neto, J. A. de (2017). Evaluation of the application of Cleaner Production techniques in a dairy industry in Southern Bahia. Gestão & Produção, 25 (1), 117–131. doi: https://doi.org/10.1590/0104-530x2234-16
  20. Jones, G. M. (2009). Cleaning and Sanitizing Milking Equipment. Virginia Cooperative Extension, 400–404.
  21. Vaughn, C. (2004). Successful CIP Cleaning. ASME 2004 Citrus Engineering Conference. doi: https://doi.org/10.1115/cec2004-5006
  22. Alvarez, N., Daufin, G., Gésan-Guiziou, G. (2010). Recommendations for rationalizing cleaning-in-place in the dairy industry: Case study of an ultra-high temperature heat exchanger. Journal of Dairy Science, 93 (2), 808–821. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2009-2760
  23. Fan, M., Phinney, D. M., Heldman, D. R. (2015). Effectiveness of Rinse Water during In-Place Cleaning of Stainless Steel Pipe Lines. Journal of Food Science, 80 (7), E1490–E1497. doi: https://doi.org/10.1111/1750-3841.12914
  24. Palii, A. P. (2016). Innovations in ensuring the control of the purity of milk handling systems of milking machines. Tavriyskyi naukovyi visnyk, 95, 123–129.
  25. Skarbye, A. P., Thomsen, P. T., Krogh, M. A., Svennesen, L., Østergaard, S. (2020). Effect of automatic cluster flushing on the concentration of Staphylococcus aureus in teat cup liners. Journal of Dairy Science, 103 (6), 5431–5439. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2019-17785
  26. Paliy, A. P. (2016). Innovative approach in determining the action of washing solutions for treating milk leading systems. Tvarynnytstvo Ukrainy, 9-10, 11–13.
  27. Memisi, N., Moracanin, S. V., Milijasevic, M., Babic, J., Djukic, D. (2015). CIP Cleaning Processes in the Dairy Industry. Procedia Food Science, 5, 184–186. doi: https://doi.org/10.1016/j.profoo.2015.09.052
  28. Kukhtyn, M., Berhilevych, O., Kravcheniuk, K., Shynkaruk, O., Horyuk, Y., Semaniuk, N. (2017). The influence of disinfectants on microbial biofilms of dairy equipment. EUREKA: Life Sciences, 5, 11–17. doi: https://doi.org/10.21303/2504-5695.2017.00423
  29. Verkholiuk, M. M., Peleno, R. A., Semaniuk, N. V. (2019). Development of a regime of disinfection of milking equipment and milk inventory with the acid detergent “Milkodez.” Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies, 21 (96), 153–157. doi: https://doi.org/10.32718/nvlvet9627
  30. Gleeson, D., O’Brien, B., Jordan, K. (2013). The effect of using nonchlorine products for cleaning and sanitising milking equipment on bacterial numbers and residues in milk. International Journal of Dairy Technology, 66 (2), 182–188. doi: https://doi.org/10.1111/1471-0307.12037
  31. Ostrov, I., Harel, A., Bernstein, S., Steinberg, D., Shemesh, M. (2016). Development of a Method to Determine the Effectiveness of Cleaning Agents in Removal of Biofilm Derived Spores in Milking System. Frontiers in Microbiology, 7. doi: https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01498
  32. Palij, A. (2016). Control of clearing of milk line on the basis of technological innovations. Visnyk Agrarnoi Nauky, 94 (10), 26–29. doi: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201610-05
  33. Berezutskiy, V. I., Zhmyrko, A. M. (2001). Zakonomernosti izmeneniya temperaturnogo rezhima moyki molokoprovoda. Sovershenstvovanie protsessov i tekhnicheskih sredstv v APK, 3, 27–32.
  34. Paliy, A (2015). Vstanovlennia chynnykiv, yaki vplyvaiut na protses promyvannia molokoprovodu. Visnyk Poltavskoi derzhavnoi ahrarnoi akademiyi, 1-2, 80–83.
  35. Marchand, S., De Block, J., De Jonghe, V., Coorevits, A., Heyndrickx, M., Herman, L. (2012). Biofilm Formation in Milk Production and Processing Environments; Influence on Milk Quality and Safety. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 11 (2), 133–147. doi: https://doi.org/10.1111/j.1541-4337.2011.00183.x
  36. Enokidani, M., Kawai, K., Shinozuka, Y., Kurumisawa, T. (2020). A case study of improving milking cow performance and milking system performance with using a flow simulator. Animal Science Journal, 91 (1). doi: https://doi.org/10.1111/asj.13389
  37. Hocevar, M., Jenko, M., Godec, M., Drobne, D. (2014). An overview of the influence of stainless-steel surface properties on bacterial adhesion. Materials and technology, 48 (5), 609–617.
  38. Hilbert, L. R., Bagge-Ravn, D., Kold, J., Gram, L. (2003). Influence of surface roughness of stainless steel on microbial adhesion and corrosion resistance. International Biodeterioration & Biodegradation, 52 (3), 175–185. doi: https://doi.org/10.1016/s0964-8305(03)00104-5
  39. Paliy, A. (2016). Studying the process of pollution on milking dairy equpment. Tekhnolohiya vyrobnytstva i pererobky produktsiyi tvarynnytstva, 2 (129), 88–91.
  40. Weber, M., Liedtke, J., Plattes, S., Lipski, A. (2019). Bacterial community composition of biofilms in milking machines of two dairy farms assessed by a combination of culture-dependent and –independent methods. PLOS ONE, 14 (9), e0222238. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222238
  41. Liu, Y., Wang, C., Shi, Z., Li, B. (2020). Optimization and Modeling of Slightly Acidic Electrolyzed Water for the Clean-in-Place Process in Milking Systems. Foods, 9 (11), 1685. doi: https://doi.org/10.3390/foods9111685
  42. Monds, R. D., O’Toole, G. A. (2009). The developmental model of microbial biofilms: ten years of a paradigm up for review. Trends in Microbiology, 17 (2), 73–87. doi: https://doi.org/10.1016/j.tim.2008.11.001
  43. Zheng, H., Jiménez-Flores, R., Everett, D. W. (2014). Lateral lipid organization of the bovine milk fat globule membrane is revealed by washing processes. Journal of Dairy Science, 97 (10), 5964–5974. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2014-7951
  44. Paliy, A. (2015). Analysis requirements for modes washing of milk milking machines. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu silskoho hospodarstva im. Petra Vasylenka, 157, 28–32.
  45. Sutariya, S., Sunkesula, V., Kumar, R., Shah, K. (2018). Emerging applications of ultrasonication and cavitation in dairy industry: a review. Cogent Food & Agriculture, 4 (1), 1549187. doi: https://doi.org/10.1080/23311932.2018.1549187

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-07-13

Як цитувати

Палій, А. П., Алієв, Е. Б. о., Палій, А. П., Нечипоренко, О. Л., Байдевлятова, Ю. В., Байдевлятов, Ю. А., Лазоренко, А. Б., Ukhovskyi, V., Корнієнко, Л. Є., & Шарандак, П. В. (2021). Встановлення ефективності очищення молокопроводу від забруднення за різного виконання. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(1(112), 76–85. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237070

Номер

Том 4 № 1(112) (2021): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Andriy Paliy, Elchyn Aliiev, Anatoliy Paliy, Oleksandr Nechyporenko, Yuliia Baidevliatova, Yurii Baydevliatov, Andrey Lazorenko, Vitalii Ukhovskyi, Leonid Korniienko, Pavlo Sharandak

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.