La producción lechera es una clase de agricultura para la producción a largo plazo de leche , que se procesa (ya sea en la granja o en una planta lechera, cualquiera de las cuales puede denominarse lechería ) para la eventual venta de un producto lácteo . La producción lechera tiene una historia que se remonta al Neolítico temprano , alrededor del séptimo milenio a.C., en muchas regiones de Europa y África. Antes del siglo XX, el ordeño se realizaba a mano en pequeñas explotaciones. A principios del siglo XX, el ordeño se realizaba en granjas lecheras a gran escala con innovaciones que incluían salas rotativas , la tubería de ordeño y sistemas de ordeño automático que se desarrollaron comercialmente a principios de los años 1990.
Los métodos de conservación de la leche han mejorado a partir de la llegada de la tecnología de refrigeración a finales del siglo XIX, que incluía la refrigeración por expansión directa y el intercambiador de calor de placas. Estos métodos de enfriamiento permitieron a las granjas lecheras conservar la leche al reducir el deterioro debido al crecimiento bacteriano y la humedad .
A nivel mundial, las industrias lácteas líderes en muchos países, incluidos India , Estados Unidos , China y Nueva Zelanda, actúan como importantes productores, exportadores e importadores de leche. Desde finales del siglo XX, ha habido en general un aumento en la producción total de leche en todo el mundo: según la FAO , en 2017 se produjeron alrededor de 827.884.000 toneladas de leche .
Ha habido una gran preocupación por la cantidad de desechos generados por las industrias lácteas, vistos a través de la eliminación de estiércol y la contaminación del aire causada por el gas metano . También se ha observado que el papel de la industria en las emisiones agrícolas de gases de efecto invernadero implica consecuencias ambientales . Se han implementado varias medidas para controlar la cantidad de fósforo excretado por el ganado lechero . El uso de rBST también ha sido controvertido. La producción lechera en general ha sido criticada por los activistas del bienestar animal debido a los problemas de salud impuestos a las vacas lecheras a través de la cría intensiva de animales .
Aunque cualquier mamífero puede producir leche, las granjas lecheras comerciales suelen ser empresas de una sola especie. En los países desarrollados, las granjas lecheras suelen estar formadas por vacas lecheras de alta producción . Otras especies utilizadas en la producción lechera comercial incluyen cabras , ovejas , búfalos de agua y camellos . En Italia , las lecherías de burros están ganando popularidad para producir una fuente alternativa de leche para los bebés humanos. [1]
Si bien el ganado fue domesticado hace ya 12.000 años como fuente de alimento y como bestia de carga, la evidencia más temprana del uso de vacas domesticadas para la producción lechera data del séptimo milenio a.C. (el Neolítico temprano) en el noroeste de Anatolia. [2] La producción lechera se desarrolló en otras partes del mundo en los siglos siguientes: el sexto milenio a.C. en Europa oriental, el quinto milenio a.C. en África y el cuarto milenio a.C. en Gran Bretaña y el norte de Europa. [2]
En el último siglo han surgido granjas más grandes especializadas únicamente en productos lácteos. La producción lechera a gran escala sólo es viable cuando se requiere una gran cantidad de leche para la producción de productos lácteos más duraderos, como queso , mantequilla, etc., o cuando existe un mercado sustancial de personas con dinero para comprar leche, pero sin vacas de su propiedad. propio. En el siglo XIX, von Thünen argumentó que había un radio de aproximadamente 100 millas alrededor de una ciudad donde ese suministro de leche fresca era económicamente viable.
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La producción lechera centralizada, tal como la entendemos, se desarrolló principalmente alrededor de pueblos y ciudades, donde los residentes no podían tener vacas propias debido a la falta de tierras de pastoreo. Cerca de la ciudad, los granjeros podrían ganar algo de dinero extra teniendo animales adicionales y vendiendo la leche en la ciudad. Los productores de leche llenaban barriles con leche por la mañana y la llevaban al mercado en un carro. Hasta finales del siglo XIX el ordeño de la vaca se hacía a mano. En los Estados Unidos , existían varias grandes operaciones lecheras en algunos estados del noreste y en el oeste, que involucraban hasta varios cientos de vacas, pero no se podía esperar que un ordeñador individual ordeñara más de una docena de vacas al día. Predominaron las operaciones más pequeñas.
Para la mayoría de los rebaños, el ordeño se realizaba en el interior dos veces al día, [3] en un granero con el ganado atado por el cuello con cuerdas o sujeto con postes . La alimentación podía ocurrir simultáneamente con el ordeño en el establo, aunque la mayoría del ganado lechero pastaba durante el día entre ordeños. Estos ejemplos de este método de producción lechera son difíciles de localizar, pero algunos se conservan como un sitio histórico para echar un vistazo a los tiempos pasados. Uno de esos casos que está abierto para esto es el de Point Reyes National Seashore . [4]
La producción lechera ha sido parte de la agricultura durante miles de años. Históricamente ha sido parte de granjas pequeñas y diversas. En el último siglo surgieron granjas más grandes que se concentraban en la producción de lácteos. La producción lechera a gran escala sólo es viable cuando se requiere una gran cantidad de leche para la producción de productos lácteos más duraderos, como queso, mantequilla, etc., o cuando existe un mercado sustancial de personas con dinero en efectivo para comprar leche, pero sin vacas de su propiedad. propio. Las granjas lecheras eran la mejor manera de satisfacer la demanda.
Las primeras máquinas de ordeño fueron una extensión del tradicional cubo de ordeño. El dispositivo de ordeño temprano encajaba encima de un cubo de leche normal y se apoyaba en el suelo debajo de la vaca. Después de ordeñar a cada vaca, el cubo se arrojaba a un tanque de almacenamiento. Estos fueron introducidos a principios del siglo XX.
Esto se convirtió en el ordeñador colgante Surge. Antes de ordeñar una vaca, se colocaba una correa de cuero grande y ancha llamada cincha alrededor de la vaca, a lo largo de la parte baja de la espalda. El dispositivo de ordeño y el tanque de recolección colgaban de una correa debajo de la vaca. Esta innovación permitió que la vaca se moviera naturalmente durante el proceso de ordeño en lugar de tener que permanecer completamente quieta sobre un cubo en el suelo.
La siguiente innovación en el ordeño automático fue el conducto de leche, introducido a finales del siglo XX. Utiliza un tubo de retorno de leche permanente y un segundo tubo de vacío que rodea el establo o sala de ordeño por encima de las hileras de vacas, con puertos de entrada de cierre rápido encima de cada vaca. Al eliminar la necesidad del recipiente para la leche, el dispositivo de ordeño se redujo en tamaño y peso hasta el punto de poder colgar debajo de la vaca, sostenido únicamente por la fuerza de succión de las tetinas de ordeño en la ubre de la vaca . El sistema de vacío sube la leche hacia el tubo de retorno de leche y luego fluye por gravedad hasta el interruptor de vacío de la lechería que coloca la leche en el tanque de almacenamiento. El sistema de tuberías redujo en gran medida el trabajo físico del ordeño, ya que el granjero ya no necesitaba cargar enormes y pesados cubos de leche de cada vaca.
El oleoducto permitió que la longitud del establo siguiera aumentando y expandiéndose, pero después de un momento los granjeros comenzaron a ordeñar las vacas en grandes grupos, llenando el establo con entre la mitad y un tercio del rebaño, ordeñando a los animales y luego vaciando y rellenando el establo. granero. A medida que el tamaño del rebaño siguió aumentando, este evolucionó hasta convertirse en una sala de ordeño más eficiente.
La innovación en el ordeño se centró en mecanizar la sala de ordeño (conocida en Australia y Nueva Zelanda como "establo") para maximizar el número de vacas por operador, lo que simplificó el proceso de ordeño para permitir que las vacas fueran ordeñadas como si estuvieran en una línea de montaje y Reduzca el estrés físico del granjero colocando las vacas en una plataforma ligeramente por encima de la persona que las ordeña para evitar tener que agacharse constantemente. Muchas granjas más antiguas y más pequeñas todavía tienen graneros con establos o montantes, pero en todo el mundo la mayoría de las granjas comerciales tienen salones.
En las salas en espiga y paralelas, el ordeñador generalmente ordeña una fila a la vez. El ordeñador moverá una hilera de vacas desde el patio de espera a la sala de ordeño y ordeñará cada vaca de esa hilera. Una vez que se han retirado todas las máquinas de ordeño de la fila ordeñada, el ordeñador deja que las vacas se alimenten. Luego se carga un nuevo grupo de vacas en el lado ahora vacío y el proceso se repite hasta que se ordeñan todas las vacas. Dependiendo del tamaño de la sala de ordeño, que normalmente constituye el cuello de botella, estas hileras de vacas pueden oscilar entre cuatro y sesenta vacas a la vez. Los beneficios de una sala en espiga son el fácil mantenimiento, la durabilidad, la estabilidad y la seguridad mejorada para animales y humanos en comparación con los establos [5] Se cree que el primer cobertizo en espiga fue construido en 1952 por un granjero de Gordonton . [6]
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En las salas rotativas , las vacas se cargan una a la vez en la sala mientras todo gira en círculo. Un ordeñador se para cerca de la entrada de la sala y sumerge previamente los pezones de la ubre para ayudar a evitar la entrada de bacterias. El siguiente ordeñador coloca la máquina sobre la vaca para comenzar a ordeñar. Cuando la plataforma haya completado casi una rotación completa, la vaca habrá terminado de ordeñar y la unidad se apagará automáticamente. El último ordeñador sumergirá posteriormente sus pezones para protegerlos antes de regresar al corral. Una vez finalizado este proceso, la vaca saldrá de la sala y regresará al granero. Los establos rotativos, como se les llama en Nueva Zelanda, comenzaron en la década de 1980 [7] [8] pero son caros en comparación con los establos Herringbone, la norma más antigua de Nueva Zelanda. [9]
Puede ser perjudicial para un animal que se le ordeñe en exceso más allá del punto en que la ubre ha dejado de liberar leche. En consecuencia, el proceso de ordeño implica no sólo aplicar el ordeñador, sino también monitorear el proceso para determinar cuándo se ha ordeñado al animal y se debe retirar el ordeñador. Si bien las operaciones de sala permitieron al granjero ordeñar muchos más animales mucho más rápidamente, también aumentaron la cantidad de animales que el granjero debía monitorear simultáneamente. El sistema de despegue automático fue desarrollado para retirar el ordeñador de la vaca cuando el flujo de leche alcanza un nivel preestablecido, liberando al granjero de la tarea de vigilar cuidadosamente a 20 o más animales ordeñados al mismo tiempo. [ cita necesaria ]
En las décadas de 1980 y 1990, se desarrollaron e introdujeron sistemas de ordeño robóticos (principalmente en la UE). Miles de estos sistemas están ahora en funcionamiento rutinario. En estos sistemas, la vaca tiene un alto grado de autonomía para elegir libremente su momento de ordeño durante el día (pueden aplicarse algunas alternativas, dependiendo de la solución de tráfico de vacas utilizada a nivel de granja). Estos sistemas generalmente se limitan a sistemas manejados intensivamente, aunque se continúa investigando para adaptarlos a los requisitos del ganado en pastoreo y desarrollar sensores para detectar automáticamente la salud y fertilidad de los animales. Cada vez que la vaca ingresa a la unidad de ordeño se le alimenta con concentrados y se escanea su collar para registrar los datos de producción.
La temperatura fría ha sido el principal método mediante el cual se ha extendido la frescura de la leche. Cuando se inventaron los molinos de viento y las bombas de pozo, uno de sus primeros usos en la granja, además de proporcionar agua a los propios animales, fue enfriar la leche, para alargar su vida útil, hasta que fuera transportada al mercado de la ciudad .
El agua subterránea naturalmente fría se bombearía continuamente a una tina o tina de enfriamiento. En este baño de enfriamiento se colocaron recipientes metálicos altos de diez galones llenos de leche recién obtenida, que es naturalmente cálida. Este método de enfriamiento de la leche era popular antes de la llegada de la electricidad y la refrigeración .
En los primeros tiempos de la refrigeración , el equipo se utilizaba inicialmente para enfriar latas de leche, que se llenaban mediante ordeño manual. Estas latas se colocaron en un baño de agua enfriada para eliminar el calor y mantenerlas frescas hasta que pudieran transportarse a las instalaciones de recolección. A medida que se desarrollaron métodos más automatizados para consumir leche, se reemplazó el ordeño manual y, como resultado, la lata de leche fue reemplazada por un enfriador de leche a granel. Los "bancos de hielo" fueron el primer tipo de enfriador de leche a granel. Este era un recipiente de doble pared con serpentines evaporadores y agua ubicada entre las paredes en el fondo y los lados del tanque. Se utilizó un pequeño compresor de refrigeración para eliminar el calor de los serpentines del evaporador. Eventualmente se acumula hielo alrededor de las bobinas, hasta que alcanza un espesor de aproximadamente tres pulgadas alrededor de cada tubería, y el sistema de enfriamiento se apaga. Cuando comienza la operación de ordeño, sólo se necesitan el agitador de leche y la bomba de circulación de agua, que hace fluir el agua a través del hielo y las paredes de acero del tanque, para reducir la leche entrante a una temperatura inferior a 5 grados.
Este método de enfriamiento funcionó bien para las lecherías más pequeñas, sin embargo, fue bastante ineficiente y no pudo satisfacer la demanda de enfriamiento cada vez mayor de las salas de ordeño más grandes. A mediados de la década de 1950, la refrigeración por expansión directa se aplicó por primera vez directamente al enfriador de leche a granel. Este tipo de enfriamiento utiliza un evaporador integrado directamente en la pared interior del tanque de almacenamiento para eliminar el calor de la leche. La expansión directa puede enfriar la leche a un ritmo mucho más rápido que los primeros refrigeradores tipo banco de hielo y sigue siendo el método principal para el enfriamiento de tanques a granel en la actualidad en operaciones de tamaño pequeño y mediano.
Otro dispositivo que ha contribuido significativamente a la calidad de la leche es el intercambiador de calor de placas (PHE). Este dispositivo utiliza una serie de placas de acero inoxidable especialmente diseñadas con pequeños espacios entre ellas. La leche se pasa entre cada dos juegos de platos y se pasa agua entre el resto de los platos para eliminar el calor de la leche. Este método de enfriamiento puede eliminar grandes cantidades de calor de la leche en muy poco tiempo, lo que ralentiza drásticamente el crecimiento de bacterias y mejora así la calidad de la leche. El agua subterránea es la fuente más común de medio de enfriamiento para este dispositivo. Las vacas lecheras consumen aproximadamente 3 galones de agua por cada galón de producción de leche y prefieren beber agua ligeramente tibia en lugar de agua subterránea fría. Por esta razón, los PHE pueden mejorar drásticamente la calidad de la leche, reducir los costos operativos para los productores de leche al reducir la carga de refrigeración en su enfriador de leche a granel y aumentar la producción de leche al suministrar a las vacas una fuente de agua fresca y tibia.
Los intercambiadores de calor de placas también han evolucionado como resultado del aumento del tamaño de los rebaños de granjas lecheras en los Estados Unidos. A medida que un lechero aumenta el tamaño de su rebaño, también debe aumentar la capacidad de su sala de ordeño para poder cosechar la leche adicional. Este aumento en el tamaño de las salas ha resultado en enormes aumentos en el rendimiento de la leche y la demanda de enfriamiento. Las granjas más grandes de hoy producen leche a un ritmo que los sistemas de refrigeración de expansión directa de los refrigeradores de leche a granel no pueden enfriar de manera oportuna. Los PHE se utilizan normalmente en este caso para enfriar rápidamente la leche a la temperatura deseada (o cerca de ella) antes de que llegue al tanque de leche a granel. Por lo general, todavía se utiliza agua subterránea para proporcionar un enfriamiento inicial para llevar la leche a una temperatura entre 55 y 70 °F (13 y 21 °C). Se agrega una segunda (y a veces una tercera) sección de PHE para eliminar el calor restante con una mezcla de agua pura fría y propilenglicol . Estos sistemas de refrigeración se pueden fabricar para incorporar grandes superficies de evaporador y altos caudales de agua enfriada para enfriar altos caudales de leche.
Las máquinas de ordeño se mantienen en su lugar automáticamente mediante un sistema de vacío que reduce la presión del aire ambiente de 15 a 21 libras por pulgada cuadrada (100 a 140 kPa) de vacío. El vacío también se utiliza para elevar la leche verticalmente a través de mangueras de pequeño diámetro hasta el recipiente receptor. Una bomba de elevación de leche extrae la leche del recipiente receptor a través de tuberías de acero inoxidable de gran diámetro, a través del enfriador de placas y luego a un tanque a granel refrigerado .
La leche se extrae de la ubre de la vaca mediante fundas de goma flexibles conocidas como liners o infladores que están rodeadas por una cámara de aire rígida. Durante el proceso de ordeño se aplica un flujo pulsante de aire ambiente y vacío a la cámara de aire del inflador. Cuando se permite que el aire ambiente entre en la cámara, el vacío dentro del inflador hace que el inflador colapse alrededor del pezón de la vaca, exprimiendo la leche del pezón de manera similar a como la boca de un ternero masajea el pezón. Cuando se vuelve a aplicar vacío en la cámara, el inflado de goma flexible se relaja y se abre, preparándose para el siguiente ciclo de compresión.
Una vaca promedio tarda de tres a cinco minutos en dar leche. Algunas vacas son más rápidas o más lentas. Las vacas de ordeño lento pueden tardar hasta quince minutos en bajar toda la leche. Aunque la velocidad del ordeño no está relacionada con la calidad de la leche producida por la vaca, sí afecta la gestión del proceso de ordeño. Debido a que la mayoría de los ordeñadores ordeñan ganado en grupos, el ordeñador solo puede procesar un grupo de vacas a la velocidad de la vaca que ordeña más lentamente. Por esta razón, muchos granjeros agrupan a las vacas que ordeñan lentamente para no estresar a las vacas que ordeñan más rápido.
La leche extraída pasa por un colador e intercambiadores de calor de placas antes de ingresar al tanque, donde se puede almacenar de manera segura durante unos días a aproximadamente 40 °F (4 °C). En horarios preestablecidos, llega un camión de leche y bombea la leche del tanque para transportarla a una fábrica de lácteos donde será pasteurizada y procesada en muchos productos . La frecuencia de recogida depende de la capacidad de producción y almacenamiento de la lechería; Las lecherías grandes recogerán la leche una vez al día.
La industria láctea es un negocio en constante evolución. Las prácticas de gestión cambian con nuevas tecnologías y regulaciones que mueven a la industria hacia una mayor sostenibilidad económica y ambiental . Las estrategias de gestión también pueden dividirse en sistemas intensivos y extensivos. Los sistemas extensivos operan basándose en una filosofía de bajos insumos y bajos resultados, mientras que los sistemas intensivos adoptan una filosofía de altos insumos y altos resultados. Estas filosofías, así como las tecnologías disponibles, las regulaciones locales y las condiciones ambientales, se manifiestan en diferentes manejos de la nutrición, la vivienda, la salud, la reproducción y los desechos.
La mayoría de las granjas lecheras modernas dividen a los animales en diferentes unidades de manejo según su edad, necesidades nutricionales, estado reproductivo y estado de producción de leche. [10] El grupo de vacas que actualmente están lactando, el rebaño de ordeño, a menudo se maneja de manera más intensiva para garantizar que su dieta y las condiciones ambientales sean propicias para producir la mayor cantidad de leche de alta calidad posible. En algunas granjas, el rebaño de ordeño se divide a su vez en cadenas de ordeño, que son grupos de animales con diferentes necesidades nutricionales. [10] El segmento del rebaño adulto que se encuentra en el período de descanso antes de dar a luz a su siguiente cría se llama vacas secas porque no están siendo ordeñadas. [10] Todas las hembras que aún no han dado a luz a su primera cría se llaman novillas. Crecerán para ocupar el lugar de los animales más viejos en el rebaño de ordeño y, por lo tanto, a veces se les suele denominar rebaño de reemplazo. [10]
Los sistemas de alojamiento del ganado lechero varían mucho en todo el mundo dependiendo del clima, el tamaño de la lechería y las estrategias de alimentación. La vivienda debe proporcionar acceso a piensos, agua y protección frente a las condiciones ambientales pertinentes. Un problema para albergar ganado son las temperaturas extremas. El estrés por calor puede disminuir la fertilidad y la producción de leche en el ganado. [11] Proporcionar sombra es un método muy común para reducir el estrés por calor. Los graneros también pueden incorporar ventiladores o ventilación de túnel en la arquitectura de la estructura del granero. [12] Las condiciones excesivamente frías, aunque rara vez son mortales para el ganado, provocan aumentos en los requisitos energéticos de mantenimiento y, por lo tanto, un aumento del consumo de alimento y una disminución de la producción de leche. [13] Durante los meses de invierno, donde las temperaturas son bastante bajas, el ganado lechero a menudo se mantiene dentro de graneros que se calientan con el calor corporal colectivo.
El suministro de alimento también es una característica importante de los establos lecheros. Las lecherías basadas en pastos son una opción más amplia en la que las vacas pastan en los pastos cuando el clima lo permite. A menudo es necesario complementar la dieta cuando persisten las malas condiciones de los pastos. Los establos libres y los lotes abiertos son opciones de alojamiento intensivo donde se lleva alimento al ganado en todas las épocas del año. Los establos con puestos libres están diseñados para permitir a las vacas la libertad de elegir cuándo alimentarse, descansar, beber o pararse. Pueden ser graneros completamente cerrados o al aire libre dependiendo del clima. Las áreas de descanso, llamadas cubículos libres, son camas divididas revestidas con cualquier cosa, desde colchones hasta arena. En las calles entre las filas de puestos, el suelo suele ser de hormigón ranurado. La mayoría de los graneros dan a corrales descubiertos, de los que el ganado puede disfrutar libremente según lo permita el clima. Los lotes abiertos son lotes de tierra con estructuras de sombra construidas y una plataforma de concreto donde se entrega el alimento.
La vida en una granja lechera gira en torno a la sala de ordeño. Cada vaca lactante visitará la sala al menos dos veces al día para ser ordeñada. Se ha invertido una increíble cantidad de ingeniería en el diseño de salas de ordeño y máquinas de ordeño. La eficiencia es crucial; Cada segundo ahorrado al ordeñar una sola vaca suma horas en todo el rebaño.
El ordeño ahora se realiza casi exclusivamente con máquinas, aunque los técnicos humanos siguen siendo esenciales en la mayoría de las instalaciones. La máquina de ordeño más común se llama ordeñadora de racimo. Este ordeñador consta de cuatro vasos de metal, uno por tetina, cada uno revestido con goma o silicona. El grupo está conectado tanto a un sistema de recolección de leche como a un sistema de vacío pulsante. Cuando el vacío está activado, extrae aire entre la copa metálica exterior y el revestimiento, extrayendo leche de la tetina. Cuando el vacío se apaga, la tetina tiene la oportunidad de volver a llenarse de leche. En la mayoría de los sistemas de ordeño, un técnico de ordeño debe conectar el grupo a cada vaca, pero la máquina detecta cuando la vaca ha sido completamente ordeñada y baja de forma independiente. [10]
Cada vez que una vaca ingresa a la sala, deben suceder varias cosas para garantizar la calidad de la leche y la salud de la vaca. Primero, se debe limpiar y desinfectar la ubre de la vaca para prevenir tanto la contaminación de la leche como las infecciones de la ubre. Luego, el técnico de ordeño debe revisar cada pezón en busca de signos de infección observando el primer chorro de leche. Durante este proceso, llamado desmontaje del pezón, el técnico de ordeño busca cualquier decoloración o grumos que indiquen mastitis , una infección en la glándula mamaria de la vaca . La leche de una vaca con mastitis no puede ingresar al suministro de leche humana, por lo que los agricultores deben tener cuidado de que la leche infectada no se mezcle con la leche de vacas sanas y de que la vaca reciba el tratamiento necesario. Si la vaca pasa la inspección de mastitis, el técnico de ordeño colocará el grupo de ordeño. El grupo funcionará hasta que la vaca esté completamente ordeñada y luego se dejará caer. La leche viaja inmediatamente a través de un sistema de enfriamiento y luego a un gran tanque de almacenamiento enfriado, donde permanecerá hasta que la recoja un camión de leche refrigerado. Antes de que la vaca salga de los puestos de ordeño, sus pezones se desinfectan por última vez para prevenir infecciones. [10]
El alimento para su ganado es, con mucho, uno de los mayores gastos para los productores de lácteos, ya sea que provenga de la tierra que pastan o de los cultivos que cultivan o compran. [14] Los productores de lácteos basados en pastos invierten mucho tiempo y esfuerzo en mantener sus pastos y así alimentar a su ganado. Las técnicas de manejo de pastos, como el pastoreo rotativo, son comunes para la producción lechera. Muchas lecherías grandes que entregan alimentos a su ganado tienen un nutricionista dedicado que es responsable de formular dietas teniendo en cuenta la salud animal, la producción de leche y la rentabilidad. Para obtener la máxima productividad, las dietas deben formularse de manera diferente dependiendo de la tasa de crecimiento, la producción de leche y el estado reproductivo de cada animal.
El ganado vacuno se clasifica como rumiante debido a la sorprendente construcción de su tracto digestivo. Su relación simbiótica con los microbios que ocupan la cámara de fermentación de su estómago, el rumen , les permite sobrevivir con piensos de increíblemente baja calidad. El rumen es un microecosistema dentro de cada vaca lechera. Para una digestión óptima, el ambiente del rumen debe ser ideal para los microbios. De esta manera, el trabajo de un nutricionista de rumiantes es alimentar a los microbios, no a la vaca.
Los requerimientos nutricionales del ganado bovino suelen dividirse en requerimientos de mantenimiento, que dependen del peso de la vaca; y las necesidades de producción de leche, que a su vez dependen del volumen de leche que produce la vaca. El contenido nutricional de cada alimento disponible se utiliza para formular una dieta que satisfaga todas las necesidades nutricionales de la manera más rentable. En particular, el ganado debe recibir una dieta rica en fibra para mantener un ambiente adecuado para los microbios del rumen. Los agricultores suelen cultivar su propio forraje para su ganado. Los cultivos que se cultivan pueden incluir maíz , alfalfa , timoteo , trigo , avena , sorgo y trébol . Estas plantas suelen procesarse después de la cosecha para preservar o mejorar el valor nutritivo y evitar que se echen a perder. Los cultivos de maíz, alfalfa, trigo, avena y sorgo a menudo se fermentan anaeróbicamente para crear ensilaje . Muchos cultivos, como la alfalfa, el timoteo, la avena y el trébol, se dejan secar en el campo después del corte antes de convertirlos en heno .
Para aumentar la densidad energética de su dieta, el ganado suele alimentarse con cereales. En muchas zonas del mundo, las raciones lácteas también suelen incluir subproductos de otros sectores agrícolas. Por ejemplo, en California el ganado suele alimentarse con cáscaras de almendras y semillas de algodón. [15] La alimentación con subproductos puede reducir el impacto ambiental de otros sectores agrícolas al mantener estos materiales fuera de los vertederos. [15]
Para satisfacer todos sus requisitos nutricionales, las vacas deben comer toda su ración. Desafortunadamente, al igual que los humanos, el ganado tiene sus comidas favoritas. Para evitar que el ganado coma selectivamente las partes más deseables de la dieta, la mayoría produce una ración mixta total (TMR). En este sistema todos los componentes del alimento se mezclan bien en un camión mezclador antes de ser entregado al ganado. A menudo se preparan diferentes TMR para grupos de vacas con diferentes necesidades nutricionales. [dieciséis]
Las terneras nacidas en una granja lechera generalmente se crían como ganado de reemplazo para reemplazar a las vacas más viejas que ya no son lo suficientemente productivas. La vida de una vaca lechera es un ciclo de gestación y lactancia que comienza en la pubertad. El momento de estos eventos es muy importante para la capacidad de producción de la lechería. Una vaca no producirá leche hasta que haya dado a luz un ternero. En consecuencia, el momento del primer servicio, así como de todos los servicios posteriores, es importante para mantener los niveles de producción de leche. [10]
La mayoría de los productores lecheros buscan una novilla de reemplazo para dar a luz a su primera cría y así unirse al rebaño lechero en su segundo cumpleaños. Como el período de gestación de la vaca es de poco más de 9 meses, esto significa que la vaca debe ser inseminada a la edad de 15 meses. Debido a que el proceso de reproducción es ineficiente, la mayoría de los productores intentan inseminar primero a sus novillas entre los 12 y 14 meses. Antes de que una novilla pueda ser criada, debe alcanzar la madurez sexual y alcanzar la condición corporal adecuada para tener un ternero con éxito. La pubertad en el ganado vacuno depende en gran medida del peso, entre otros factores. [17] Las novillas Holstein alcanzan la pubertad con un peso corporal promedio de entre 550 y 650 libras. [17] Las razas de ganado más pequeñas, como el Jersey, suelen alcanzar la pubertad antes y con un peso más ligero. [18] En condiciones nutricionales típicas, las novillas Holstein alcanzarán la pubertad entre los 9 y 10 meses de edad. La condición corporal adecuada para la reproducción también se juzga en gran medida por el peso. Con alrededor de 800 libras, las novillas Holstein normalmente podrán tener una cría sana y dar a luz con relativa facilidad. [17] De esta manera, las novillas podrán parir y unirse al rebaño lechero antes de cumplir dos años. [18]
La pubertad coincide con el inicio de los ciclos estrales . Los ciclos estrales son los cambios hormonales y fisiológicos recurrentes que ocurren dentro del cuerpo de la mayoría de las hembras de mamíferos y que conducen a la ovulación y al desarrollo de un ambiente adecuado para el crecimiento embrionario y fetal. La vaca se considera poliestral , lo que significa que continuará pasando por ciclos estrales regulares hasta la muerte, a menos que el ciclo sea interrumpido por un embarazo. [18]
En las vacas, un ciclo estral completo dura 21 días. Lo más común es que los productores lecheros consideren que el ciclo estral comienza cuando la vaca está receptiva a la reproducción. Esta breve fase que dura sólo aproximadamente un día también se conoce como estro o coloquialmente, celo. La vaca a menudo exhibirá varios cambios de comportamiento durante esta fase, incluido un aumento de la actividad y las vocalizaciones. Lo más importante es que durante el celo se quedará quieta cuando otra vaca o toro la monte. [18]
En los Estados Unidos, la inseminación artificial (IA) es una herramienta reproductiva muy importante que se utiliza en las instalaciones lecheras. La IA es el proceso mediante el cual los administradores de la lechería o los veterinarios introducen deliberadamente el esperma en el útero de la vaca. Los toros “donan” semen en una ganadería, pero nunca hay contacto físico entre la vaca y el toro cuando se utiliza este método. [19]
Este método de inseminación rápidamente ganó popularidad entre los productores de lácteos por varias razones. Es notoriamente peligroso mantener toros lecheros en una instalación lechera promedio. La IA también permite acelerar la mejora genética del rebaño lechero porque cada productor lechero tiene acceso al esperma de toros genéticamente superiores. Además, se ha demostrado que la IA reduce la propagación de enfermedades venéreas dentro del rebaño que, en última instancia, provocarían problemas de fertilidad. A muchos productores también les resulta más económico que tener un toro. Por otro lado, la IA requiere un manejo reproductivo más intensivo del rebaño, así como más tiempo y experiencia. La detección del estro depende de la observación en ausencia de toros. Se necesita una experiencia considerable para inseminar adecuadamente una vaca y el esperma de alta calidad es valioso. En última instancia, debido a que la producción láctea ya era una industria intensiva en gestión, las desventajas quedan eclipsadas por las ventajas de la IA para muchos productores lácteos. [19]
La mayoría de las vacas tienen un solo ternero. El embarazo dura una media de 280 a 285 días o un poco menos de 9 meses y medio. [18]
Después del nacimiento de un ternero la vaca comienza a lactar. La lactancia normalmente continuará mientras se ordeñe la vaca, pero la producción disminuirá constantemente. Los productores de leche están muy familiarizados con el patrón de producción de leche y programan cuidadosamente el próximo servicio de la vaca para maximizar la producción de leche. El patrón de lactancia y embarazo se conoce como ciclo de lactancia.
Durante un período de 20 días después del parto, la vaca se denomina vaca fresca. La producción de leche aumenta rápidamente durante esta fase, pero la composición de la leche también es significativamente diferente a la del resto del ciclo. Esta primera leche, llamada calostro, es rica en grasas, proteínas y también en células inmunitarias maternas. [20] Este calostro generalmente no se vende comercialmente, pero es extremadamente importante para la nutrición temprana de los terneros. Quizás lo más importante es que transmite inmunidad pasiva al ternero antes de que su sistema inmunológico esté completamente desarrollado. [10]
Los siguientes 30 a 60 días del ciclo de lactancia se caracterizan por niveles máximos de producción de leche. La cantidad de leche producida por día durante este período varía considerablemente según la raza y cada vaca, dependiendo de su condición corporal, genética, salud y nutrición. [10] Durante este período, la condición corporal de la vaca se verá afectada porque la vaca recurrirá a las reservas de su cuerpo para mantener una producción de leche tan alta. La ingesta de alimento de la vaca también aumentará. Después del pico de lactancia, los niveles de producción de leche de la vaca disminuirán lentamente durante el resto del ciclo de lactancia. El productor a menudo insemina a la vaca poco después de que deja el pico de producción. Durante un tiempo, la ingesta de alimento de la vaca permanecerá alta antes de comenzar también a disminuir a los niveles previos a la lactancia. Después del pico de producción de leche, su condición corporal también se recuperará gradualmente. [10]
Por lo general, los productores continuarán ordeñando a la vaca hasta que falten dos meses para el parto y luego la secarán. Darle un descanso a la vaca durante las etapas finales del embarazo permite que su glándula mamaria retroceda y se vuelva a desarrollar, que su condición corporal se recupere y que la cría se desarrolle normalmente. La disminución de la condición corporal de la vaca significa que no será tan productiva en los ciclos de leche posteriores. La disminución de la salud del ternero recién nacido afectará negativamente la calidad del rebaño de reemplazo. [10] También hay evidencia de que se producen mayores tasas de proliferación de células mamarias durante el período seco, lo que es esencial para mantener altos niveles de producción en los ciclos de lactancia posteriores. [21]
Medido en fósforo, la producción de desechos de 5.000 vacas equivale aproximadamente a un municipio de 70.000 personas. [22] En los EE. UU., las operaciones lecheras con más de 1.000 vacas cumplen con la definición de la EPA de CAFO (operación concentrada de alimentación animal) y están sujetas a las regulaciones de la EPA. [23] Por ejemplo, en el Valle de San Joaquín de California se han establecido varias lecherías a muy gran escala. Cada lechería consta de varias salas de ordeño modernas que funcionan como una sola empresa. Cada sala de ordeño está rodeada por un conjunto de 3 o 4 graneros que albergan entre 1.500 y 2.000 cabezas de ganado. Algunas de las lecherías más grandes han planificado 10 o más series de graneros y salas de ordeño en esta disposición, de modo que la operación total puede incluir hasta 15.000 o 20.000 vacas. El proceso de ordeño de estas lecherías es similar al de una lechería más pequeña con una sola sala de ordeño pero repetido varias veces. El tamaño y la concentración del ganado crea importantes problemas ambientales asociados con el manejo y eliminación del estiércol , lo que requiere áreas sustanciales de tierra de cultivo (una proporción de 5 o 6 vacas por acre, o varios miles de acres para lecherías de este tamaño) para esparcir y dispersar el estiércol. , o digestores de metano de varios acres . La contaminación del aire por gas metano asociada con el manejo del estiércol también es una preocupación importante. Como resultado, las propuestas para desarrollar lecherías de este tamaño pueden ser controvertidas y provocar una oposición sustancial de ambientalistas como el Sierra Club y activistas locales. [24] [25]
El impacto potencial de las grandes lecherías quedó demostrado cuando se produjo un derrame masivo de estiércol en una lechería de 5.000 vacas en el norte del estado de Nueva York, que contaminó un tramo de 32 kilómetros (20 millas) del río Negro y mató a 375.000 peces. El 10 de agosto de 2005, una laguna de almacenamiento de estiércol se derrumbó y liberó 3.000.000 de galones estadounidenses (11.000.000 L; 2.500.000 imp gal) de estiércol en el río Negro. Posteriormente, el Departamento de Conservación Ambiental de Nueva York ordenó un paquete de conciliación de 2,2 millones de dólares contra la lechería. [22]
Cuando se manejan adecuadamente, los desechos lácteos y otros desechos del ganado, debido a su contenido de nutrientes ( N, P, K ), son un excelente fertilizante que promueve el crecimiento de los cultivos, aumenta la materia orgánica del suelo y mejora la fertilidad general del suelo y las características de labranza . La mayoría de las granjas lecheras en los Estados Unidos deben desarrollar planes de manejo de nutrientes para sus granjas, para ayudar a equilibrar el flujo de nutrientes y reducir los riesgos de contaminación ambiental. Estos planes alientan a los productores a monitorear todos los nutrientes que ingresan a la granja como alimento, forraje , animales, fertilizantes, etc. y todos los nutrientes que salen de la granja como producto, cultivo, animales, estiércol, etc. [26] Por ejemplo, un enfoque de precisión para La alimentación animal da como resultado una menor sobrealimentación de nutrientes y una posterior disminución en la excreción ambiental de nutrientes, como el fósforo. En los últimos años, los nutricionistas se han dado cuenta de que las necesidades de fósforo son mucho menores de lo que se pensaba. [27] Estos cambios han permitido a los productores lácteos reducir la cantidad de fósforo que se les da a sus vacas con una reducción de la contaminación ambiental. [28]
Es posible mantener una mayor producción de leche suplementando a las vacas con hormonas de crecimiento conocidas como BST recombinante o rBST, pero esto es controvertido debido a sus efectos sobre la salud animal y posiblemente humana. La Unión Europea, Japón, Australia, Nueva Zelanda y Canadá han prohibido su uso debido a estas preocupaciones. [ cita necesaria ]
Sin embargo, en Estados Unidos no existe tal prohibición, pero la rBST no se utiliza en las granjas lecheras. La mayoría de los procesadores de lácteos, si no todos, no aceptan leche con rBST. [29] La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU . afirma que no se ha encontrado ninguna "diferencia significativa" entre la leche de vacas tratadas y no tratadas [30] pero, basándose en las preocupaciones de los consumidores, varios compradores y revendedores de leche han optado por no comprar leche producida con rBST. .[31] [32] [33]
La práctica de la producción de lácteos en un entorno de granja industrial ha sido criticada por activistas por el bienestar animal . [34] [35] Algunas de las quejas éticas con respecto a la producción lechera citadas incluyen la frecuencia con la que el ganado lechero debe permanecer preñado, la separación de los terneros de sus madres, cómo se aloja el ganado lechero y las preocupaciones ambientales con respecto a la producción lechera.
La producción de leche requiere que la vaca esté en período de lactancia , lo cual es consecuencia de que la vaca haya parido un ternero. El ciclo de inseminación, gestación, parto y lactancia, seguido de un período "seco" de aproximadamente dos meses de cuarenta y cinco a cincuenta días, antes del parto, que permite que el tejido de la ubre se regenere. Un período seco que cae fuera de este período de tiempo puede resultar en una disminución de la producción de leche en la lactancia posterior. [36]
Una parte importante de la industria láctea es retirar a los terneros de la leche materna después de los tres días de calostro necesario , [37] permitiendo la recolección de la leche producida. En algunas queserías, para que esto ocurra, los terneros son alimentados con sustituto lácteo, un sustituto de la leche entera producida por la vaca. [37] El sustituto de leche es generalmente un polvo, que viene en bolsas grandes, y se agrega a cantidades precisas de agua y luego se alimenta al ternero mediante un balde, un biberón o un alimentador automático.
Los sustitutos de la leche se clasifican en tres categorías: fuente de proteínas, niveles de proteínas/grasas (energía) y medicamentos o aditivos (por ejemplo, vitaminas y minerales). [38] Las proteínas para el sustituto de la leche provienen de diferentes fuentes; las más favorables y más caras [39] son todas las proteínas de la leche (por ejemplo, proteína de suero, un subproducto de la industria del queso) y proteínas alternativas que incluyen la soja, el plasma animal y el gluten de trigo. [38] Los niveles ideales de grasa y proteína en el sustituto de leche son del 10 al 28% y del 18 al 30%, respectivamente. [38] Cuanto mayores sean los niveles de energía (grasas y proteínas), menos alimento inicial (alimento que se da a los animales jóvenes) consumirá el animal. El destete puede tener lugar cuando un ternero consume al menos dos libras de alimento inicial al día y ha estado recibiendo alimento inicial durante al menos tres semanas. [39] El costo del sustituto de leche ha aumentado entre 15 y 20 dólares estadounidenses por bolsa en los últimos años, por lo que el destete temprano es económicamente crucial para un manejo eficaz de los terneros. [40]
Las dolencias comunes que afectan a las vacas lecheras incluyen enfermedades infecciosas (por ejemplo, mastitis , endometritis y dermatitis digital ), enfermedades metabólicas (por ejemplo, fiebre de la leche y cetosis ) y lesiones causadas por su entorno (por ejemplo, lesiones en pezuñas y corvejones ). [41]
La cojera se considera comúnmente uno de los problemas de bienestar animal más importantes para el ganado lechero , [41] [42] [43] [44] y se define mejor como cualquier anomalía que hace que un animal cambie su forma de andar. [45] Puede ser causado por varias fuentes, incluidas infecciones del tejido de la pezuña (por ejemplo, infecciones por hongos que causan dermatitis) y daños físicos que causan hematomas o lesiones (por ejemplo, úlceras o hemorragia en la pezuña). [44] Se han identificado características de alojamiento y administración comunes en las granjas lecheras modernas (como pisos de concreto en los graneros, acceso limitado a los pastos y diseño subóptimo de las camas) como factores de riesgo que contribuyen a infecciones y lesiones. [46]
Se estima que la leche fue responsable del 18% de las emisiones agrícolas de gases de efecto invernadero en 2014. [47]
Existe una gran variación en el patrón de producción láctea en todo el mundo. Muchos países que son grandes productores consumen la mayor parte internamente, mientras que otros (en particular Nueva Zelanda) exportan un gran porcentaje de su producción. El consumo interno suele ser en forma de leche líquida, mientras que la mayor parte del comercio internacional corresponde a productos lácteos procesados , como la leche en polvo . [ cita necesaria ]
El ordeño de vacas era tradicionalmente una operación que requería mucha mano de obra y todavía lo es en los países menos desarrollados. Las pequeñas explotaciones necesitan varias personas para ordeñar y cuidar sólo unas pocas docenas de vacas, aunque en muchas explotaciones estos empleados han sido tradicionalmente los hijos de la familia campesina, lo que dio origen al término " granja familiar ". [ cita necesaria ]
Los avances tecnológicos han conducido principalmente a una redefinición radical de las "granjas familiares" en países industrializados como Australia, Nueva Zelanda y Estados Unidos. Con granjas de cientos de vacas que producen grandes volúmenes de leche, las granjas lecheras más grandes y más eficientes son más capaces de soportar cambios severos en el precio de la leche y operar de manera rentable, mientras que las granjas familiares "tradicionales" generalmente no tienen el capital o los ingresos de otras granjas de mayor escala. las granjas lo hacen. La percepción pública común de que las grandes granjas corporativas suplantan a las más pequeñas es generalmente una idea errónea, ya que muchas pequeñas granjas familiares se expanden para aprovechar las economías de escala e incorporan el negocio para limitar las responsabilidades legales de los propietarios y simplificar aspectos como la gestión fiscal. [ cita necesaria ]
Antes de que llegara la mecanización a gran escala en la década de 1950, era rentable tener una docena de vacas lecheras para la venta de leche. Ahora la mayoría de las lecherías deben tener más de cien vacas ordeñadas a la vez para ser rentables, con otras vacas y novillas esperando a ser "refrescadas" para unirse al rebaño de ordeño. En Nueva Zelanda, el tamaño promedio del rebaño aumentó de 113 vacas en la temporada 1975–76 a 435 vacas en la temporada 2018–19. [48]
A nivel mundial, el mayor productor de leche de vaca es Estados Unidos , [49] el mayor exportador de leche de vaca es Nueva Zelanda , [50] [51] y el mayor importador es China . [52] La Unión Europea con sus actuales 27 países miembros produjo 158.800.000 toneladas métricas (156.300.000 toneladas largas; 175.000.000 toneladas cortas) en 2013 [53] (96,8% de leche de vaca), la mayor cantidad de cualquier unión político - económica .
La industria láctea canadiense es uno de los cuatro sectores que se encuentran bajo el sistema de gestión de la oferta , un marco de política agrícola nacional que coordina la oferta y la demanda a través de mecanismos de fijación de precios y control de la producción e importación diseñados para evitar la escasez y los excedentes, para garantizar a los agricultores una tasa de rendimiento justa. y el acceso de los consumidores canadienses a un suministro seguro, estable y de alta calidad de estos productos sensibles. [54] El sistema de gestión del suministro de leche es una "política provincial federada" con cuatro organismos, organizaciones y comités rectores: la Comisión Láctea Canadiense, el Comité Canadiense de Gestión del Suministro de Leche (CMSMC), los consorcios regionales de leche y las juntas provinciales de comercialización de leche. [55] : 8 El sistema de gestión del suministro de lácteos es administrado por el gobierno federal a través de la Comisión Canadiense de Productos Lácteos (CDC), que se estableció en 1966 y está compuesta principalmente por productores de leche, administra el sistema de gestión del suministro de lácteos para las 12.000 granjas lecheras de Canadá. [56] El gobierno federal participa en la gestión del suministro a través de la CDC en la administración de importaciones y exportaciones. [57] El Comité Canadiense de Gestión del Suministro de Leche (CMSMC) se creó en 1970 como organismo responsable de vigilar las tasas de producción de leche y fijar la cuota nacional de reparto del mercado (MSQ) para la leche cruda industrial. [58] : 31 [59] El sistema de gestión de suministros fue autorizado en 1972 mediante la Ley de Agencias de Productos Agrícolas. [54] La gestión de la oferta garantiza un precio constante de la leche para los agricultores sin fluctuaciones en el mercado. [60] Los precios se basan en la demanda de leche en todo el país y en la cantidad que se produce. Para iniciar una nueva granja o aumentar la producción, es necesario comprar más participación en el SMS, lo que se conoce como "cuota". en este caso, los agricultores deben permanecer hasta o por debajo del monto de la “cuota” de la que han comprado una parte. Cada provincia de Canadá tiene su propio límite de cuota según la demanda del mercado. [59] [61] Existe un límite en la cuota de los países conocida como cuota total por mes. En 2016, el total de grasa manteca producida por mes fue de 28.395.848 kg. [62]
En Estados Unidos, los cinco principales estados productores de leche son, en orden por producción total de leche; California, [64] Wisconsin , Nueva York, Idaho y Texas. [65] La producción lechera también es una industria importante en Florida , Minnesota , Ohio y Vermont . [66] Hay 40.000 granjas lecheras en los Estados Unidos. [67]
Pensilvania tiene 8.500 granjas con 555.000 vacas lecheras. La leche producida en Pensilvania genera unos ingresos anuales de alrededor de 1.500 millones de dólares. [68]
Los precios de la leche colapsaron en 2009. El senador Bernie Sanders acusó a Dean Foods de controlar el 40% del mercado lácteo del país. Ha solicitado al Departamento de Justicia de los Estados Unidos que lleve a cabo una investigación antimonopolio . [69] Dean Foods dice que compra el 15% de la leche cruda del país. [70] En 2011, un juez federal aprobó un acuerdo de 30 millones de dólares para 9.000 agricultores del noreste . [71]
El tamaño de los rebaños en Estados Unidos varía entre 1.200 en la costa oeste y el suroeste , donde las grandes explotaciones son habituales, hasta aproximadamente 50 en el medio oeste y el noreste, donde la base territorial es un factor limitante importante para el tamaño de los rebaños. El tamaño promedio del rebaño en los EE. UU. es de aproximadamente cien vacas por granja, pero el tamaño medio es de 900 vacas y el 49% de todas las vacas residen en granjas de 1000 o más vacas. [72]
