4. От фермы до города [1983 Ковалев Ю.Н. - От амфоры до тетрапака]

Судя по строчкам, взятым в эпиграф, уже в античную эпоху существовало товарное производство молока. Можно предположить, что крестьянин с оплетенным глиняным кувшином за плечами был привычной фигурой на дороге, ведущей в город. Таким-то весьма нехитрым способом решались вопросы сбыта молока горожанам.

Однако города росли, а значит, увеличивалась потребность в сельскохозяйственных продуктах. Перенесемся мысленно в Европу XVI-XVII веков. В это время здесь, прежде всего во Фландрии, Франции, Швеции, бурно развивается молочное хозяйство и, как следствие, значительно расширяются поставки молока из села. Доставляли его обычно в кувшинах или бидонах с помощью гужевого или вьючного транспорта.

Наверное, многие помнят картину "Семейство молочницы", из собрания Государственного Эрмитажа. Она написана известным французским художником Луи Лененом в 1640-х годах. Луи Ленен хорошо знал сельский быт родной Пикардии, уважал людей труда и посвятил им свое творчество. На этом жанровом реалистическом полотне художник изобразил крестьянскую семью - жену, мужа, двоих ребятишек - перед поездкой в город для продажи молока. Уже взнуздан ослик, за спину хозяйки закинут тяжелый кувшин, невдалеке видны деревянная кадка, мешалка, иной примитивный молочный "инвентарь". Написанная три с лишним столетия назад, картина может немало рассказать внимательному зрителю о трудной и скудной жизни тогдашних крестьян...

Не так-то просто (даже и сегодня) довезти молоко, сохранив его свежим. Во все времена доставка столь скоропортящегося продукта представляла определенную проблему. Отчасти поэтому раньше горожане довольно долго предпочитали употреблять молоко, полученное от коров, которых держали во дворах, в черте города. Например, вплоть до XVIII века в Риге каждый домовладелец имел собственное хозяйство с крупным и мелким скотом и необходимыми для его содержания хозяйственными постройками. А в Москве середины прошлого столетия числилось более 6 тысяч коров и на каждого жителя в среднем за год приходилось 20 литров молока. Любопытный факт: особенно преуспевали в животноводстве здешние многочисленные пожарные команды. Трудно сказать, насколько удачно удавалось им сочетать это пристрастие со своими основными обязанностями, однако доподлинно известно, что скот они имели отменный и даже соревновались между собой в выращивании высокоудойных коров. Конечно же, молоко в Москву завозилось и из окружающих деревень, правда, отстоящих от города не более чем на 25 верст; из дальних везли только сливки и сметану.

Петербург в начале XIX века снабжался молоком из ближайших окрестных сел и деревень. Причем значительная доля этого продукта поступала из поселений, расположенных вдоль реки Охты, впадающей в Неву в пределах города. Местные крестьянки (по тогдашнему охтенки) ранним утром доставляли свежее молоко на рынки. И тут кстати вспомнить сцены рассветной столицы, показанные А. С. Пушкиным в первой главе "Евгения Онегина":

...Вергилиев пастух, бредущий в античный город, пикардийская крестьянка с картины Луи Ленена, пушкинская охтенка - как отделены они друг от друга временем и пространством! Но дело у них одно и то же, и потому не случайна общая примета - кувшин, многие века служивший основной тарой для доставки молока. Однако развитие молочного производства требовало нововведений и здесь. На смену глиняному кувшину пришел металлический бидон.

К середине XIX века с появлением в городах первых молочных заводов вместимость бидонов постепенно увеличивалась и достигла 30-40 литров. Их стали снабжать специальными крышками и ручками, и в таком виде они получили название молочных фляг. Долгое время их делали из луженого железа. Очень важно, чтобы покрытие из чистого олова было хорошо выполнено, имело гладкую непористую поверхность. Иначе коррозия быстро выведет флягу из строя. Сейчас наибольшее распространение получили фляги, изготовленные из алюминия или нержавеющей стали. Много преимуществ дала их стандартизация. В частности, это позволило упростить замену заполненных фляг пустыми при их доставке на заводы, обойтись без дополнительных переливов молока. Кроме того, в массовом производстве фляги унифицированного типа дешевле (на рисунке, 20, а показана широко применяемая в нашей стране алюминиевая молочная фляга).

Рис 20. Молочная фляга (а) и диаграммы углов ее наклона (б): 1 - резервуар; 2 - замок; 3 - крышка; 4 - уплотнительное кольцо; 5 - ручка; 6 - кольцо; 7 - обруч; А - угол конусности; Б - угол равновесия опрокинутой фляги; В - угол равновесия полной фляги; Г - угол выплескивания

Молочным флягам придают весьма различные формы, но одно из общих требований таково: предназначенные для ручной работы, они должны быть удобны в обращении. При этом имеет важное значение размещение центра тяжести наполненной фляги в различных ее положениях. Полные фляги передвигают, перекатывая в нижней кольцевой кромке. Угол равновесия В (рис. 20, б) при наклоне должен быть не слишком большим, иначе перемещение затруднено, но и не слишком малым, чтобы фляга случайно не опрокидывалась. Из практических соображений угол Г заслуживает особого внимания: он задается не меньше угла равновесия, чтобы при перекатывании полной фляги молоко не выплескивалось из-под крышки. Эти углы подбирают в зависимости от высоты и диаметра фляги, от угла конусности и диаметра ее горловины. На долгом пути совершенствования геометрии фляг эмпирически определились следующие примерные значения: угол равновесия - больше 30 градусов, угол конусности у горловины - меньше 45, угол равновесия в наклонном положении - 15-20 градусов.

И все-таки даже плотно закрытая металлическая фляга - не та тара, а пеший, гужевой или вьючный - не те способы транспортировки, когда речь идет об удовлетворении постоянно увеличивающихся потребностей растущих городов в молочных продуктах.

Как и в ряде других стран, в России очевидной предпосылкой развития молочных хозяйств послужило строительство железных дорог, а также использование вагонов-ледников. В. И. Ленин в работе "Развитие капитализма в России" отмечает: "В Вологодской губ. улучшение молочного хозяйства началось собственно с 1872 г., когда была открыта Ярославско-Вологодская железная дорога..." Со временем Ярославская, Костромская и Вологодская губернии стали крупными центрами товарного производства молока и молочных продуктов. Таким образом, развитие транспорта, в первую очередь железных дорог, и значительный рост кустарных молочных заводов и сборных пунктов позволили в конце XIX века резко увеличить радиус доставки цельного молока и его производных в большие города. Уже в 90-х годах прошлого столетия в Москву молоко везли по железным дорогам за 350-400 верст, а в Петербург - из Псковской губернии и Финляндии. Жители Лондона получали его не только из Шотландии, но даже с северного побережья Франции.

Впоследствии вагоны-ледники сменили специальные железнодорожные термоизолированные цистерны для перевозки больших количеств сборного молока на сравнительно далекие расстояния. Подобные цистерны объединяли два или три резервуара общей вместимостью от 12 до 30 тысяч литров.

Уже в наше время способ доставки сырого сборного молока по железным дорогам с помощью составов из молочных цистерн в такие населенные города, как Москва и Ленинград, применялся вплоть до 50-х годов. В столицу, например, молоко поставлялось из Рязанской, Тульской, Калужской, Ярославской, Вологодской и других областей. Однако сложность сбора больших партий молока и сопутствующие многократные перевалки, а в результате этого и некоторое снижение качества продукта вынудили впоследствии отказаться в отечественной практике от преимущественных железнодорожных перевозок и обратиться к услугам автотранспорта.

Вместе с тем железнодорожный метод доставки молока не предан забвению. Скажем, он до сих пор широко применяется в Индии. В частности, известна так называемая Ананд-Бомбейская система, позволяющая обеспечить Бомбей - один из крупнейших городов и портов страны - пастеризованным молоком. Причем его качество отвечает установленным нормам, несмотря на жаркий тропический климат.

А действует эта система следующим образом. Два раза в день, Сразу же после дойки, крестьяне сдают молоко на деревенский сборный пункт. Здесь продукцию проверяют, взвешивают и оплачивают по государственной цене. Затем молоко сливают во фляги или металлические бочки и также два раза в день отправляют на молочный завод в Ананд. Тут молоко пастеризуют и охлаждают до 5 градусов, потом разливают во фляги, цистерны и, наконец, оба сбора везут своими рейсами в Бомбей в вагонах специальной конструкции с пробковой изоляцией. За 12 часов пути температура молока повышается примерно на 4-5 градусов, а ведь на открытом воздухе ртутный столбик нередко переваливает отметку 46 градусов. На заводе в Бомбее молоко вторично пастеризуют, охлаждают и, разлив в бутылки, направляют в магазины. Освободившаяся тара возвращается в Ананд. Ежедневный объем поставок - около 50 тонн. Заметим, что речь идет о молоке буйволиц, которое принимают жирностью не менее 6,5 процента. Такое молоко выдерживает две пастеризации, хотя свойства его несколько изменяются. Подобная многоэлементная система сбора и транспортировки молока оказывается в тамошних условиях достаточно действенной и рентабельной.

Железнодорожный транспорт для тех же целей используется и в Норвегии. Но, кроме того, в силу географических условий здесь довольно широко практикуется перевозка молока на морских и речных судах. У нас в стране в 50-60-х годах на отдельных маршрутах для доставки молока водным путем в период летней навигации применяли специальные катера-молоковозы. Эти молочные танкеры имели по два резервуара вместимостью 13 и 8 тысяч литров.

Автомобили для доставки молока в города поначалу использовались подобно гужевым средствам, с той, разумеется, разницей, что фляги грузили не на телеги или сани, а в кузов. Конечно же, сразу возросли объемы, радиусы и скорость перевозок, улучшилась сохранность продукта. Но принципы снабжения во многом оставались прежними. Качественное совершенствование методов транспортировки молока произошло, когда на дорогах появились специальные автомобильные молочные цистерны (автомолцистерны).

Впервые они были использованы в 1941 году в районе Лос-Анджелеса и быстро распространились в США. Спустя семь лет французская фирма Дидье-Пти ввела в эксплуатацию автоцистерны, оснащенные системой охлаждения. В сравнительно короткое время подобные автоцистерны для сбора и транспортирования молока получили весьма широкое применение в мире, в том числе и в нашей стране, И это не случайно. Перевозка молока в автоцистернах по сравнению с его доставкой во флягах па бортовых машинах позволяет резко снизить затраты труда, связанные с погрузочно-разгрузочными и моечными работами, сократить потери продукции, полнее сохранить ее качество за счет создания лучших термических и санитарно-гигиенических условий.

Конструктивно цистерны далеко не так просты, как может показаться с первого взгляда. Чтобы обеспечить их прочность, надежность, долговечность, конструкторам пришлось решать сложные задачи с применением таких технических дисциплин, как "теория оболочек" и "теория корабля", учитывая значительные динамические нагрузки, создаваемые массой жидкости при больших скоростях движения, резких торможениях и поворотах, использовать новые материалы, арматуру и средства автоматизации.

Цистерны для перевозки молока монтируются на шасси грузовых автомобилей, а также исполняются в виде прицепов и полуприцепов. Изготавливают их из листов алюминия или нержавеющей стали. В зависимости от вместимости цистерна состоит из ряда секций, каждая из которых представляет собой закрытый днищами резервуар. Разделение на секции позволяет уменьшить динамические нагрузки, когда молоко, не доверху заполняющее цистерну, при изменении скорости и направления движения ударяется о стенки. Снаружи секции покрыты термоизоляцией, деревянной обшивкой и пергаментом, которые заключены в стальной кожух. Благодаря этому обеспечивается необходимый термический режим и достигается достаточная механическая прочность всей конструкции.

Заполняют автоцистерны при помощи специальных насосов, вакуумных насосов доильных установок или присоединяя секции цистерны гибкими шлангами к всасывающему коллектору автомобильного двигателя, в результате чего в них создается необходимое разрежение. Большинство выпускаемых автоцистерн оборудовано системой автоматического контроля уровня молока в отдельных секциях. При заполнении секции поплавковое реле замыкает электрическую цепь сигнализации. Сливается же молоко обычно самотеком. Изнутри резервуары после опорожнения промывают на молочном заводе посредством разбрызгивающих устройств.

Сейчас выпускают молочные автоцистерны самой различной емкости. Так, в нашей стране серийно производятся автомолцистерны вместимостью от 0,9 до 12 тонн. Рационализаторы автокомбината № 6 "Мосавтодортранса" создали цистерны емкостью 20 тонн, которыми теперь осуществляется доставка молока на заводы столичной фирмы "Молоко" с животноводческих ферм, находящихся в значительном удалении от Москвы. Во многих странах Западной Европы хорошо известны 25-тонные автомолцистерны-полуприцепы французской фирмы "БСЛ". Подобные им получили самое широкое распространение в США, Канаде, Австралии. Такие автоцистерны нередко используются на расстояниях 600-800 километров.

Молоко - груз особый, и потому его транспортировка специальными автомобилями оказывается непростым делом. Очень многое зависит от состояния дороги и умения, опытности водителя. Недаром известно понятие - "перетрясти", то есть привести молоко в негодность при перевозке. Разумеется, маршруты автомолцистерн следует тщательно рассчитывать, чтобы обеспечить максимальную рентабельность и своевременность доставки на молочные заводы и комбинаты. Широкое развитие и совершенствование автомобильного транспорта и сети шоссейных дорог обеспечили в большинстве развитых стран преимущественное использование автомолцистерн для доставки молока с ферм в города.

Однако существует и другой способ доставки молока, пусть и не столь распространенный, как ранее рассмотренные. Речь идет о специальных молокопроводах. В принципе подобный вид транспортировки известен хорошо: вспомнить хотя бы водопровод, нефте- и газопроводы. Применительно же к молоку его впервые реализовали в Австрии в 1955 году. Тогда специалисты одного молочного кооператива в провинции Зальцбург решили, используя естественный перепад высот, пустить самотеком по пластмассовым трубам молоко, надоенное на альпийских лугах, в долину, где находился молочный завод. Пример оказался заразительным, и уже в следующем году тот же метод транспортировки был успешно применен в Швейцарии. Здесь, в кантоне Вале, за летний сезон по 8-километровому трубопроводу перекачали около 120 тонн молока. Один за другим горные молокопроводы стали сооружать во Франции, Италии, ФРГ, Норвегии. Оно и понятно: нередко куда проще и выгоднее проложить трубопровод, чем строить дорогу, связывающую высокогорные пастбища с населенными пунктами в долине.

У нас в стране первый горный молокопровод вступил в строй в 1963 году в Карачаево-Черкесии. Две линии из полиэтиленовых труб соединили выпасы урочища Джалпак с молокоприемным пунктом в Даутском ущелье. Протяженность молокопровода 2250 метров, перепад высот 815 метров. Ежегодный срок эксплуатации - с начала мая до конца сентября, когда на горных выпасах содержится 800-1000 коров.

Молоко с пастбищ три раза в сутки подвозят гужевым транспортом к верхнему молокоприемному коллектору (рис. 21, а), сливают из фляг в емкость, установленную на весах. После отбора проб для проведения лабораторного анализа молоко самотеком поступает в 2-тонную цистерну, которая соединена с молокопроводом. Достаточно открыть кран, и молоко направляется по трубам к нижнему приемному пункту. О начале слива с верхнего пункта по телефону сообщают на нижний. Транспортировка, продолжительность которой всего 20 минут, не сказывается на качестве продукта. Внизу молоко собирают, охлаждают в пластинчатом охладителе, автоцистерной отвозят на Карачаевский маслосырзавод. Так ежедневно пропускают 6 тонн молока. После каждого слива молокопровод в течение 10-15 минут промывают чистой водой, затем прогоняют полупроцентный горячий раствор кальцинированной соды и ополаскивают теплой водой.

Рис. 21. Транспортные молокопроводы: а - схема горного молокопровода: 1 - пункт приема молока; 2 - молокопровод; 3 - пункт первичной обработки молока; б - схема подземного молокопровода от молочной фермы к заводу: 1 - резервуар-термос; 2 - центробежный насос; 3 - счетчик молока; 4 - компрессор; 5 - маслоотделитель; 6 - охладитель воздуха; 7 - брызгоуловитель; 8 - фильтр; 9 и 12 - баки для молока; 10 - уравнительный бак; 11 - весы; 13 - молокопровод; 14 - воздухопровод

Спустя три года вошел в эксплуатацию другой горный молокопровод, соединивший выпасы Верхнего Жако в Карачаево-Черкесии с приемным пунктом в станице Красногорской. Его протяженность 4500 метров, перепад высот 560 метров. Молокопровод выполнен из полиэтиленовой трубы внутренним диаметром 25 миллиметров, рядом с ним проложена водопроводная линия. Пропускная способность молокопровода 3,5 тонны в час, ежедневно через него транспортируется более 10 тонн молока. Сейчас аналогичные транспортные молокопроводы успешно работают в Северной Осетии, Армении, Алтайском крае.

В Швейцарии с ферм, удаленных от сыроваренных пунктов на несколько километров, продукция транспортируется по таким же горным молокопроводам. Их полиэтиленовые трубы вместе с телефонной линией проложены в земле на глубине 40-60 сантиметров, а над ущельями и потоками крепятся к туго натянутой стальной проволоке. В Австрии насчитывается более 150 подобных пластмассовых трубопроводов для транспортировки молока самотеком с горных пастбищ на заводы в долинах. Максимальная протяженность линии 4,5 километра, трубы зарыты в землю на 30-50 сантиметров и подвешены на опорах.

Но только ли в горных условиях рентабелен и удобен молокопровод? Оказалось, его с успехом можно использовать и на ровной местности, применяя не самотечную, а принудительную транспортировку молока при помощи нагнетательных насосов. В 1965 году в ГДР был сооружен молокопровод между фермой на 400 коров в Маркее и заводом в городе Науэн длиной 3,5 километра. Он состоит из двух линий полиэтиленовых труб внутренним диаметром 32,8 и 21,4 миллиметра; первая - собственно для молока, вторая - для сжатого воздуха. Каждый трубопровод закольцован, трубы проложены ниже зоны промерзания грунта. Ежедневно по молокопроводу транспортируется 4-6 тонн молока.

Принципиальная схема подземного молокопровода показана на рисунке 21, б. Выдоенное на ферме молоконасос подает по трубопроводу на молочный завод. Чтобы в трубах не оставалось молоко, через специальное отверстие в молокопровод вставляют закладную деталь. Сжатый воздух от компрессорной установки прогоняет закладную деталь, которая вытесняет остатки в приемную ванну на заводе. Промывка системы специальными моющими и дезинфицирующими растворами начинается со стороны молочного завода. Здесь в трубопровод из бака нагнетается раствор, затем вновь используется закладная деталь, выталкивающая жидкость в прифермскую канализацию. Заключительная операция - промывка системы чистой теплой водой - ведется аналогичным образом, но со стороны фермы.

В настоящее время в ГДР эксплуатируется более 30 подземных молокопроводов. Самый длинный (около 10 километров) проложен по трассе Землов - Марлов, соединяя четыре фермы с заводом. Ежедневно по нему пропускается более 300 тоны молока. Подобные молокопроводы имеются в ФРГ и Нидерландах.

В нашей стране в 1969 году был построен подземный молокопровод в ярославском колхозе "Россия". Полиэтиленовый трубопровод длиной 6,2 километра, проложенный на глубине 2,2-2,4 метра, связал ферму в деревне Текленево и молочный завод в Угличе. Вторая нитка таких же труб служит для подачи на ферму сжатого воздуха от заводских компрессорных установок, Между фермой и заводом поддерживается телефонная связь.

Итак, теми или иными транспортными средствами молоко с животноводческих ферм доставлено на предприятия молочной промышленности. Здесь в приемных отделениях молоко взвешивают, тщательно проверяют, оценивают по качеству и только потом сливают в большие резервуары - танки.

Мы привыкли называть танками грозные боевые машины. Но оказывается это имя заимствовано у обычных баков, в том числе и молочных. А произошло так. В 1916 году англичане, стремясь взломать сильно укрепленную оборону германской армии, решили применить новое оружие - бронированные боевые машины на гусеничном ходу. К фронту их везли на железнодорожных платформах, скрытно, укрыв для маскировки брезентом. И даже в документах, приказах в целях дезинформации именовали баками, то есть по-английски tank. Со времени первой мировой войны, с известного сражения у реки Соммы и закрепился за боевыми машинами военный термин "танки". Но то же английское название сохранилось и для жидкостных резервуаров - баков большой емкости, в том числе и для тех, что широко используются на предприятиях молочной промышленности. Однако это уже "танки" сугубо мирного назначения.

Различают молочные танки двух типов: вертикальные и горизонтальные. Первые изготовляют вместимостью 2, 4, 6 и 10 тонн. Днища некоторых из них делают вогнутыми внутрь (рис. 22, а), чтобы удобнее было разместить и пользоваться спускным краном. В других конструкциях дно выгнуто наружу, а выходной патрубок находится в центре днища. Резервуары второго тина (рис. 22, б) могут иметь такую же, но и значительно большую вместимость: 20, 30, а иногда даже и 50 тонн.

Рис. 22. Молочные танки; а - вертикальный резервуар-термос: 1 - обшивка; 2 - изоляция; 3 - внутренний резервуар; 4 - опора; 5 - выходной патрубок; 6 - люк; 7 - входной патрубок; 8 - электролампа; 9 - редуктор; 10 - мешалка; б - горизонтальный резервуар-термос: 1 - сливной кран; 2 - электродвигатель мешалки; 3 - смотровое окно; 4 - патрубок наполнения; 5 - направляющий цилиндр; 6 - мешалка; 7 - опора

Молочные танки в наше время изготовляют из алюминия или нержавеющей стали. Для уменьшения теплообмена их снабжают термоизоляцией. Конструкция может предусматривать охлаждающую рубашку или змеевик, куда поступает хладоагент от встроенной или отдельно расположенной установки. В таких резервуарах на фермах обычно держат молоко перед отправкой на завод. На предприятиях же молочной промышленности для его хранения используются только танки-термосы.

Вертикальные танки в сравнении с горизонтальными позволяют лучше использовать высоту помещений, и, кроме того, слив у них осуществляется проще и быстрее. Горизонтальные танки можно вмонтировать в стены цехов и тем самым освободить полезную площадь. В этом случае внутри помещения устанавливают лишь переднюю часть резервуара с приемным и сливным патрубками, люком и контрольными приборами. Большую же часть резервуара располагают вне помещения, сооружая над ней легкий навес, защищающий от осадков и солнечных лучей.

Танки для сбора и хранения (а при наличии охладительных рубашек и для охлаждения) молока относятся к одному из самых прогрессивных и находящих все более широкое применение видов оборудования в молочном производстве. На его основе создана новая система сбора, охлаждения и транспортировки молока, имеющая целый ряд преимуществ перед прежней - фляжной. Действительно, она позволяет существенно снизить затраты труда на погрузочно-разгрузочных работах, упростить операции по охлаждению молока, мойке емкостей, полнее использовать производственные площади, сократить потери молока, увеличить срок службы резервуаров, ускорить доставку и улучшить сохранность продукции.

Танки с охлаждающей рубашкой впервые стали применять в молочном хозяйстве США и ряда стран Западай Европы. В нашей стране такое оборудование используется с 50-х годов. Советские ученые внесли значительный вклад в теоретическое изучение и экспериментальные исследования кинематики потоков жидкости и закономерностей теплообмена в танках-охладителях фермского назначения. На основании их изысканий была подготовлена методика расчета этого вида технологического оборудования и разработан ряд конструкций молочных танков-охладителей различных типоразмеров, которые получают все более широкое распространение в сельскохозяйственном производстве.

...Из надоенных капель родились не сказочные, а вполне реальные молочные реки, началась своеобразная "одиссея" молока от вымени животных на пункты сбора, а от них с помощью тех или иных транспортных средств на молочные заводы и комбинаты. Но и отсюда молоко не сразу попадает к нам на обеденный стол. Его еще надо подвергнуть определенной обработке, чтобы получить различные молочные продукты, не ухудшив при этом ценных питательных качеств, имеющихся в свежем цельном молоке.