Bewertung der hygienischen Qualität von Milch beim Einsatz von automatischen Melkverfahren

"Valuation of the hygienic milk quality in farms using automatic milking procedures"

As only little detailed microbiological data about only few farms with automatic milking systems were available at the time of the study, a complete compilation of farms using AMV (Automatische Melkverfahren, Automatic milking procedures), the assessment of the working surroundings and the implementation of microbiological and chemical-physical investigations were planned and carried out.
In the course of the 18-months-project it was confirmed that an AMV is always very demanding on the farmer concerning his farm’s management. The big advantage of these systems is the flexibility of the working hours. The results of the milk study and the swabs samples reveal strong differences in part between farms with a system of the same manufacturer indicating the importance of the factor management among other factors. But only if the total concept of milking technique and -hygiene, the animal‘s house construction and -hygiene, animal’s health and feeding are harmonized, the striven saving of working hours can be reached.
The microbiological results of the examination often show a worse status of hygiene concerning AMV than concerning conventional systems. The scope of the study comprised 108 samples from 99 farms with a total of 110 milking systems. The investigation comprised 15 parameters. Only in two cases (pseudomonads and yeasts) the values of the automatic systems are lower than those of conventional systems (including one exception: sulphitereducing anaerobes). For all other microbiological criteria in the milk of automatic systems higher values can be found. Examinated parameters are total viable count, lactic acid bacteria, lactobacilli, coagulase positive staphylococci, enterococci, enterobacteriaceae, coliforms, E. coli and molds. Salmonella spp. and Listeria monocytogenes could be detected each once. In both cases, an automated system was affected.
When viewing the physical-chemical examination results (cell count, fat, protein, lactose, freezing point, dry matter) the benefits are related to conventional milking systems.Thus, these systems show higher fat, protein and lactose - values and lower cell numbers than the automatic systems. Both a detectable freezing point depression and the lower dry matter content of milk from automated systems compared to conventional processing leads to the conclusion that the water content in the milk from farms applying automatic milking systems is higher.
Overall, the automated systems are able to meet the relevant requirements of milk regulation at present time and would also meet the values defined in Reg. (EG) 853/2004. In addition, a large range of data arises when comparing different brands of milking systems. However, even at the time of the investigation it was possible to get milk of the best quality with all brands of the tested automatic milking systems. Meanwhile the AMVs have been established in daily farm work and are on a high technical level.
The evaluation of the 381 swab samples, in which the same spectrum of germs was investigated as in the milk tank samples, exhibits different trends. Regarding the study of the liner heads a trended very homogeneous picture is received. Except for the parameter yeast and Bacillus cereus, all values of automatic systems were lower than the ones of conventional milking systems.
Shafts of the teatcup liner show, based on the total bacterial count, a similar trend. The same applies for staphylococci and Bacillus cereus. With respect to the other criteria, the majority of the results of the automatic milking exceed those of the conventional systems (lactic acid bacteria, pseudomonads, enterococci, coliforms, E. coli, molds and sulphite-reducing anaerobes).
In the conventional systems, the strongest bacterial load was detected on the rinsing heads. Regarding the environment-associated coliforms indicating dirt (especially the faecal germ E. coli), the trend is reversed. In this aspect, significantly higher values could be detected in the automated systems.
The results of the investigations of the special udder/teat cleaning systems indicate a lack of clean condition.
The requirement for a successful management of these systems is hygiene and cleanliness on the farm, because an automatic milking system is not able to bring the cleaning intensity into line with the individual grade of the udder’s dirtiness and it is not able to control the success of cleaning. That’s why a low output bacterial count is desirable. Stable and animal hygiene are important starting points to reduce the bacterial load on the slabs and teats. A drying of teats after cleaning would have a positive impact on hygiene.
Importance should be attached to cleaning and disinfection of the milk carrying components as hygienic vulnerabilities exist in both the automatic and conventional systems.
The weak point of all systems - the timely identification and following separation of nonmarketable milk before it reaches the bulk tank - will be continued to work on. On the basis of their computer programmes, automatic milking procedures are capable of comparing current milking with relevant previous ones, so information about differences can be obtained. However, these systems lack precision so often incorrect positive or negative results are created. The first lead to economical losses, the last are decreasing milk quality.
The automatic milking procedures must be able to recognize mastitis perfectly and eliminate non-marketable milk before reaching the bulk tank. The usage and development of biosensor technology promises improvements.
The problem with the depressed freezing point requires future measures to reduce the residual water content in the milk-carrying equipment. Da kaum detaillierte mikrobiologische Daten über Betriebe mit automatischen Melksystemen z.Z. der Studie in Deutschland zur Verfügung standen, wurde eine flächendeckende Erfassung der AMV (automatische Melkverfahren)-Höfe, die Beurteilung des betrieblichen Umfeldes und die Durchführung mikrobiologischer und chemisch-physikalischer Untersuchungen geplant und durchgeführt.
Im Laufe des 18-monatigen Projektes bestätigte sich, dass ein AMV stets höchste Ansprüche an den Landwirt in Bezug auf das Management seines Betriebes stellt, wobei der große Vorteil dieser Systeme in der flexiblen Arbeitszeit liegt. Die Ergebnisse der Milchuntersuchung und Tupferproben des Melkequipments offenbaren z.T. starke Differenzen zwischen den Betrieben mit gleichem Melksystem, was neben anderen Faktoren auf die Bedeutung des Managements hinweist. Nur wenn das Gesamtkonzept aus Melktechnik und -hygiene, Stallbau und -hygiene, Tiergesundheit und Fütterung harmoniert, kann es zur angestrebten Arbeitszeitersparnis kommen.
Die mikrobiologischen Untersuchungsergebnisse zeigen oftmals einen schlechteren Hygienestatus im Vergleich zu konventionellen Verfahren. Der Untersuchungsumfang der Tankmilch aus 99 Betrieben mit insgesamt 110 Melksystemen umfasste 108 Proben mit 15 Parametern. Nur in zwei Fällen (Pseudomonaden und Hefen) liegen die automatischen Systeme mit ihren Werten unter denen der konventionellen, bei einem gleichauf (sulfitreduzierende Anaerobier). Bei allen anderen mikrobiologischen Kriterien finden sich in der Milch automatischer Systeme höhere Werte. Es handelt sich um die Merkmale Gesamtkeimzahl, Milchsäurebakterien, Laktobazillen, Koagulase positive Staphylokokken, Enterokokken, Enterobakteriazeen, coliforme Keime, E. coli, Bacillus cereus sowie Schimmelpilze. Salmonella spp. und Listerien (Listeria monocytogenes) konnten jeweils einmal nachgewiesen werden. In beiden Fällen war ein automatisches System betroffen.
Bei den chemisch-physikalischen Untersuchungsparametern (Zellzahl, Fett, Eiweiß, Laktose, Gefrierpunkt, Trockenmasse) liegen die Vorteile auf Seiten der konventionellen Systeme. So weisen diese höhere Fett-, Eiweiß- und Laktose-Werte sowie niedrigere Zellzahlen als die automatischen Fabrikate auf. Für einen höheren Wasseranteil der Milch aus Betrieben mit automatischer Melktechnik sprechen sowohl die gegenüber den konventionell arbeitenden Betrieben nachweisbare Gefrierpunktserniedrigung als auch der geringere Trockenmasse-Gehalt der Milch aus automatischen Systemen.
Insgesamt können die automatischen Systeme die Anforderungen der zu dieser Zeit geltenden Milchverordnung einhalten und würden mit ihren Werten auch den Ansprüchen der VO (EG) 853/2004 genügen. Zudem zeigen die großen Spannweiten der Daten, die sich beim Vergleich der Fabrikate untereinander ergeben, dass es bereits zur Zeit der Erhebung mit automatischen Melksystemen möglich war, Milch bester melkbiologischer Qualität zu ermelken. Mittlerweile sind die Automatischen Melkverfahren in den landwirtschaftlichen Alltag etabliert und befinden sich auf einem technisch hohen Niveau.
Die Auswertung der 381 Tupferproben, bei denen das gleiche Keimspektrum wie bei der Tankmilch untersucht wurde, zeigt unterschiedliche Tendenzen auf. In Bezug auf die Untersuchung der Zitzengummiköpfe ergibt sich ein trendmäßig sehr homogenes Bild. Bis auf die Parameter Hefen und Bacillus cereus liegen bei den automatischen Systemen alle Werte unter denen der konventionellen Melksysteme.
Bei den Zitzengummischäften zeigt sich, bezogen auf die Gesamtkeimzahl, ein ähnlicher Trend. Gleiches gilt für Staphylokokken und Bacillus cereus. Bezüglich der weiteren Kriterien übersteigt der überwiegende Teil der Ergebnisse der automatischen Melkverfahren diejenigen der konventionellen Systeme (Milchsäurebakterien, Pseudomonaden, Enterokokken, coliforme Keime, E. coli, Schimmelpilze, sulfitreduzierende Anaerobier).
Auf den Spülköpfen kann die stärkste Keimbelastung bei den konventionellen Systemen festgestellt werden. In Bezug auf die umweltassoziierten, auf Verschmutzungen hinweisenden coliformen Keime, hier v.a. den Fäkalindikator E. coli und Enterokokken, dreht sich der Trend um. Diesbezüglich können bei den automatischen Systemen deutlich höhere Werte festgestellt werden.
Die Ergebnisse der Untersuchungen der speziellen Euter- / Zitzenreinigungssysteme weisen auf einen unzureichenden Reinigungszustand hin.
Voraussetzung für einen erfolgreichen Umgang mit diesen Systemen bilden Hygiene und Sauberkeit im Betrieb, denn ein automatisches Melksystem kann nach wie vor die Reinigungsintensität nicht dem individuellen Verschmutzungsgrad des Euters und der Zitzen anpassen und den Reinigungserfolg kontrollieren, weshalb eine geringe Ausgangskeimzahl anzustreben ist. Stall- und Tierhygiene sind wichtige Ansatzpunkte, um den Keimdruck auf den Liegeflächen und am Euter zu verringern. Eine Trocknung der Zitzen nach der Reinigung würde sich positiv auf die Hygiene auswirken.
Auf die Reinigung und Desinfektion der milchführenden Teile sollte grundsätzlich viel Wert gelegt werden, da sich hier sowohl bei den automatischen als auch bei konventionellen Anlagen hygienische Schwachstellen zeigen.
An der Schwachstelle aller automatischen Systeme – dem rechtzeitigen Erkennen und anschließender Separation nicht verkehrsfähiger Milch vor Erreichen des Sammeltankes – wird weiterhin gearbeitet. Die AMV sind aufgrund ihrer Computerprogramme in der Lage, aus zurückliegenden Melkungen auf Abweichungen in der aktuellen Melkung zu schließen. Dieser Strategie mangelt es jedoch an Präzision, weshalb es oft zu falsch positiven oder negativen Ergebnissen kommt. Erstere führen zu ökonomischen Verlusten, letztere gehen zu Lasten der Milchqualität. Automatische Melkverfahren müssen in der Lage sein, vor allem subklinische Mastitiden fehlerfrei zu erkennen und die Milch vor Erreichen des Sammeltankes zu eliminieren. Der Einsatz und Ausbau der Biosensor-Technik verspricht Verbesserungen.
Die Gefrierpunkt-Problematik der automatischen Systeme macht Maßnahmen zur Verringerung des Restwassergehaltes im milchführenden Equipment unabdingbar.