quels reglages pour quelle machine a traire

QUELS REGLAGES POUR QUELLE MACHINE A TRAIRE ?
Pierre BILLON
Institut de l'Elevage
Victor GAUDIN
Chambre d’Agriculture de Loire Atlantique
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La traite mécanique reproduit le mécanisme de la tétée du veau : des phases de succion
entrecoupées de phases de massage avec la langue accompagnés des coups de tête ayant
pour but de favoriser l’éjection du lait.
La machine à traire est un outil qui permet de reproduire ces mécanismes mais c’est une
reproduction imparfaite qui peut entraîner des perturbations de la traite et même présenter des
risques pour la santé des mamelles.
Pour traire une vache il faut appliquer sous ses trayons une pression inférieure à la pression
atmosphérique ambiante. Cette dépression permet l’ouverture du sphincter fermant
naturellement le canal du trayon. Elle est produite par la pompe à vide et son niveau, exprimé
en kPa, est contrôlé en permanence par le régulateur.
Les tentatives anciennes d’une traite avec une succion constante ont rapidement entraîné des
accidents sanitaires graves au niveau des trayons et des mamelles. La pulsation qui produit,
comme le veau, alternativement des phases de succion et de massage s’est imposée depuis
longtemps comme la meilleure solution pour remédier à ces inconvénients.
Niveau de vide et pulsation sont donc deux éléments fondamentaux pour le réglage des
machines à traire et la recherche de leur optimisation a fait l’objet de nombreux travaux de
recherche à la ferme expérimentale de Derval depuis plus de 10 ans.
Cet article se veut être la synthèse des principaux résultats des recherches réalisées sur ces
sujets ces dernières années. On doit ici signaler que les études ont toutes été réalisées avec une
machine à traire en ligne basse, qui représente plus de 90 % des salles de traites en France, et
donc les résultats et les conclusions qui en découlent ne s’appliquent que pour les installations
de traite de ce type. En outre, toutes les expérimentations dont les résultats seront évoqués ont
été réalisées avec des manchons de marque exclusivement en caoutchouc synthétique.
1. Le niveau de vide
Il sert avant tout à ouvrir le sphincter du canal du trayon par différentiel de pression entre l’intérieur de la
mamelle et le manchon trayeur.
Le niveau de vide appliqué sur le sphincter influence fortement la vitesse d’écoulement du lait. Ainsi, les
premiers travaux réalisés à Derval ont montré que le débit du lait décroît de 15 à 25 %, soit 1 kg/min,
lorsque le vide passe de 48 à 38 kPa. Dans le même temps, la durée de la traite augmente de façon
pratiquement proportionnelle. Par exemple on a pu observer dans deux études différentes un écart de
l’ordre de une minute entre 48 et 38 kPa d’une part et 42 et 36 kPa d’autre part (tableau 1).
Tableau 1 : Temps de traite machine moyen le matin selon le niveau de vide pour deux rapports du
pulsateur (secondes)
Niveau de vide (kPa)
Rapport (%)
36
38
42
60
437
401
389
70
411
397
364
La quantité de lait d’égouttage ainsi que le maintien du faisceau trayeur sur les trayons sont directement
influencés par le niveau de vide, mais ces deux critères sont différemment affectés selon le poids du
faisceau.
Par exemple, au cours de l’un de nos essais, on a observé que la quantité de lait d’égouttage augmente
avec le niveau de vide. De plus, elle est toujours plus faible avec un faisceau lourd (2,7 kg) par rapport à
un faisceau léger (1,7 kg) et la différence augmente avec le niveau de vide (tableau 2).
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Tableau 2 : Evolution de la quantité de lait d’égouttage selon le niveau de vide et le poids du faisceau
trayeur dans deux essais
Essai
1
vide (kpa)
2
38
40,5
43
43
45,5
48
Lourd (l)
0,86
0,83
0,99
1,03
1,29
1,38
léger (l)
1,05
1,19
1,22
1,41
1,60
1,81
différence (l)
0,19
0,36
0,23
0,38
0,31
0,43
Le niveau de vide a également un effet sur le maintien du faisceau trayeur. Dans nos essais, nous avons
mis en évidence que le nombre de glissements de manchons augmente quand le niveau de vide diminue.
Ce phénomène est aussi influencé par le poids du faisceau, mais les glissements sont toujours moins
nombreux quand il est léger. Il en est de même pour les chutes ; ainsi nous avons pu observer que le
nombre de chutes était pratiquement nul au delà de 43 kPa avec les faisceaux légers et le manchon
utilisé, mais en tout état de cause restait faible même aux niveaux de vide les plus bas. Ceci montre que
d’autres paramètres comme certaines caractéristiques du manchon (diamètre et épaisseur de la lèvre
d’embouchure, diamètre et souplesse du corps par exemple) peuvent être sources de problèmes de
maintien des faisceaux trayeurs.
Le seul effet du niveau de vide sur la santé des trayons donne lieu à des résultats variés. Il n’existe pas
de relations établies entre les réglages du vide et la fréquence des mammites cliniques mais de
nombreuses observations de terrain laissent penser qu’un niveau de vide élevé pourrait être la cause de
l’augmentation des problèmes sanitaires au niveau des mamelles (mammites cliniques et/ou
numérations cellulaires). Par exemple, pour les vaches hautes productrices, et avec les manchons
commercialisés actuellement, on peut sans problème affirmer que des niveaux de vide supérieurs à 44–
45 kPa en ligne basse sont certainement plus prédisposant à l’apparition d’infections mammaires.
A contrario, si le réglage du vide à des niveaux faibles inférieurs à 40 kPa peut dans certain cas être
préconisé, il faut avoir à l’esprit qu’il peut aussi être la cause d’allongement de la période de traite à faible
débit (inférieur à 1 kg/minute). Il y a alors risque d’accroissement de la fréquence des glissements des
manchons trayeurs réputés facteurs d’apparition des nouvelles infections.
La comparaison à Derval de niveaux de vide bas (36 et 38 kPa) par rapport à 42 kPa n’a pas permis de
mettre en évidence des différences sur les numérations cellulaires. On a donc pu conclure que dans les
conditions de la ferme expérimentale (vaches saines, peu de mammites cliniques, numérations
cellulaires moyennes de l’ordre de 100 000 à 120 000 cellules par millilitre), traire à un niveau de vide
inférieur à 40 kPa n’entraîne pas une diminution des numérations cellulaires individuelles et des
mammites cliniques, ni une évolution positive de l’état des trayons. En d’autres termes, régler les
niveaux de vide de plus en plus bas afin d’éviter les accidents sanitaires n’est certainement pas une
solution universelle et sans risque.
Le réglage du niveau de vide apparaît donc comme une opération complexe qui doit tenir compte des
animaux (facilité de traite, état sanitaire…), des caractéristiques du faisceau trayeur (poids,
manchon,…), de la pulsation et du trayeur. C’est pourquoi la norme NF ISO 5707 ne recommande
qu’une plage de fonctionnement comprise entre 32 et 40 kPa dans la griffe pendant la période de débit
maximal, comme un bon compromis pour garantir une traite satisfaisante.
2. La pulsation
Dans le mécanisme de la traite, la pulsation génère le massage du trayon favorisant la circulation
sanguine et lymphatique en particulier au niveau de son extrémité. Son rôle est très important.
Les principales caractéristiques de la pulsation sont :
- la fréquence de pulsation exprimée en nombre de cycles par minute
- le rapport du pulsateur exprimé en pourcentage du cycle,
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- les phases de pulsation : la phase a est la phase d’augmentation du vide dans la chambre de
pulsation, la phase b est la phase de vide maximal dans cette chambre, la phase c est la phase
d’admission de l’air atmosphérique et la phase d est la phase de massage ou de repos. (graphique 1)
Graphique 1 : Enregistrement du vide dans la chambre de pulsation (d’après NF ISO 3918)
Vide maximal
Vide
4 kPa
a
b
c
d
t3
t4
4 kPa
t1
t2
Temps
2.1. La fréquence de pulsation
Concernant la fréquence de pulsation, des essais déjà anciens avaient montré que le meilleur compromis
entre la vitesse d’écoulement du lait et la santé des mamelles se situe entre 55 et 65 cycles par minute
et constitue la majorité des réglages rencontrés actuellement en élevages. Pour le moment, il n’y a
aucune raison de remettre en cause cette pratique d’autant plus que la bibliographie indique que des
problèmes sanitaires seraient susceptibles de se manifester seulement à partir de 75 cycles par minute.
2.2. Le rapport du pulsateur
Le rapport du pulsateur le plus couramment utilisé est de l’ordre de 60 à 65 %.
Au cours de nos expérimentations concernant les niveaux de vide faibles, nous avons pu mettre en
évidence que le rapport de pulsation affecte également la vitesse de traite et dans des proportions non
négligeables. L’influence du rapport est prépondérante sur celle du niveau de vide. Cela signifie qu’on
peut compenser la diminution de la vitesse d’écoulement du lait due à un vide faible par le réglage d’un
rapport du pulsateur plus grand.
Considérant les résultats de nos études relatifs aux débits moyens machine (quantité de lait machine
sans égouttage divisé par le temps de traite correspondant) et maximal (débit de lait le plus élevé
enregistré pendant une période d’au moins 20 secondes consécutives), on peut dire que la
compensation est pratiquement entière entre le réglage 42 kPa avec le rapport 60% et le réglage 36 kPa
et le rapport 70%.
De même, si on envisage plutôt un réglage à 38 kPa, on pourra également proposer un rapport plus
grand : 65 %, voire 70%,, ce dernier devant cependant plutôt être réservé à des installations équipées de
pulsateurs fiables et pour des élevages sans surtraite.
En tenant compte des effets possibles sur la santé des mamelles et l’état des trayons, l’augmentation
des rapports avec des niveaux de vide de 42 kPa et plus ne nous semble pas adapté à la recherche
d’une traite efficace et non traumatisante.
Les défauts de massage se traduisent souvent par une altération des tissus de l’extrémité du trayon et
donc du sphincter pouvant conduire à des problèmes sanitaires (mammites, cellules).
La conséquence peut être double :
- la réduction du flux de lait consécutive à la restriction du canal du trayon causée par la congestion et/ou
l’œdème de son extrémité,
- une moins bonne élimination de la kératine. C’est une substance fabriquée à partir de la muqueuse du
canal du trayon qui constitue un obstacle à la pénétration des germes. Des études récentes montrent
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qu’une insuffisance de l’élimination de la kératine favorise l’augmentation de la colonisation du canal par
des bactéries pathogènes et donc les accidents sanitaires.
Dans l’état actuel de nos connaissances, on peut affirmer que le maintien d’un rapport du pulsateur dans
la fourchette 55-65% limite au maximum les risques sanitaires dus à une insuffisance de massage liés à
un défaut de réglage du pulsateur. Cependant, nos études ont montré qu’un rapport plus grand (70%)
pouvait être utilisé dans le cas de vide faible et quand le troupeau est sain et à condition que le pulsateur
utilisé soit suffisamment fiable pour ne pas se dérégler vers des niveaux encore plus importants
entraînant des défauts de massage donc des problèmes sanitaires.
2.3. les phases de pulsation
Les phases de pulsation influencent également aussi bien la traite que l’état sanitaire des mamelles.
Pour réaliser une traite suffisamment rapide, la norme NF ISO 5707 précise que la phase b de pulsation
doit être au moins égale à 30% du cycle.
Les phases intermédiaires de pulsation (a et c) qui ne sont pas normalisées jouent probablement un rôle
important dans les mouvements du manchon et sur les forces qu’il applique sur le trayon lorsqu’il se
ferme. Si on diminue leur durée, on augmente le temps de traite individuel des vaches laitières
vraisemblablement en diminuant le débit du lait (tableau 3).
Tableau 3 :Temps de traite machine selon les réglages et selon les niveaux de vide (secondes/jour)
Niveau
de
vide (kPa)
39
42
45
Réglage
phase a (%) phase c (%)
13
8
697 a
688 a
627 a
16
12
688 a b
661 ab
623 a
21
16
627 b
632 b
589 a
Les valeurs signalées avec la même lettre ne différent pas entre elles au seuil de 5%
(lecture autorisée seulement en colonne)
Les deux études menées sur le sujet à Derval n’ont pas fait apparaître clairement d’effet négatif des
phases intermédiaires courtes sur le nombre de mammites cliniques et les numérations cellulaires
individuelles. Il faut cependant rappeler que ces résultats ont été obtenus sur des animaux sains
conduits avec une hygiène rigoureuse, et qu’on ne peut préjuger des effets de ces traitements sur des
animaux ayant un état sanitaire plus déficient et/ou élevés dans des conditions plus défavorables.
Les mesures sur l’état des trayons ne permettent pas non plus des conclusions nettes sur l’influence
des phases courtes, bien que la tendance à une plus grande congestion existe et a été mise en
évidence.
S’il n’est pas prouvé formellement que les phases intermédiaires courtes sont obligatoirement sources
de problèmes de traite et de complications sanitaires graves, les résultats des études de Derval ainsi
que l’analyse de la bibliographie disponible incitent à conclure en terme de risques.
Ainsi, une proposition fixant la durée de la phase c à au moins 10% (optimum 12-13%) et la phase a à
14% - 16% du cycle de pulsation semble un bon compromis afin de limiter les risques d’accidents
sanitaires susceptibles d’être provoqués par la pulsation, ceci pour les manchons courants actuels
(pression de flambage de l’ordre de 10-11 kPa) et dans la gamme de niveaux de vide habituels pour les
installations de traite en ligne basse (38-44 Kpa).
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3. Le rôle du manchon trayeur
En fait, les réglages tant du niveau de vide que des caractéristiques de pulsation sont transmis par le
manchon trayeur qui les communique plus ou moins fidèlement à l’animal en fonction de ses propres
spécificités.
Le manchon a aussi une influence sur la vitesse de traite et sur l’état sanitaire des mamelles.
On sait par exemple que de manchons à corps cylindrique large engendrent une traite plus rapide que les
manchons à corps plus étroit. Cependant, les premiers provoquent en général plus de dégradations des
extrémités des trayons que les seconds. L’utilisation de manchons à corps large pour compenser une
partie des temps de traite allongés par le plus faible niveau de vide n’est donc pas à retenir. Sur ce plan,
on pourrait conseiller l’emploi de manchon à corps cylindrique dont le diamètre du corps mesuré à 75 mm
de l’embouchure (norme NF ISO 5707) soit environ 1mm plus petit que la moyenne des diamètres des
trayons juste avant la traite.
Une autre étude réalisée à Derval a essayé de lier le niveau de vide et la souplesse du corps des
manchons. on en a déduit que la quantité de lait recueillie au cours de la traite n’était ni influencée par le
niveau de vide, ni par la souplesse du manchon (pression de flambage comprise entre 7 et 12 kPa). En
revanche, les manchons à corps les plus durs avaient tendance à diminuer les temps de traite, mais un
peu au détriment de l’état des extrémités des trayons. Dans un autre sens, on peut dire également que
les manchons souples génèrent les meilleurs états de trayons. Cependant, si l’emploi conjugué d’un
niveau de vide faible (40 kPa) et d’un manchon trayeur très souple (7 kPa) donne des résultats très
intéressants en terme d’état de trayons, le même niveau de vide avec un manchon plus dur (cependant
inférieur à 12 kPa) n’entraîne pas des états particulièrement dégradés. Cela tend à prouver que le niveau
de vide est certainement prépondérant sur la souplesse des manchons à condition bien entendu que
celle-ci reste à un niveau raisonnable. La plupart des manchons actuels les plus couramment utilisés ont
une pression de flambage de l’ordre de 10 à 12 kPa, ce qui est tout à fait correct.
Coupler un manchon trayeur très souple avec un niveau de vide très bas ne semble pas opportun dans la
mesure où ces deux paramètres influencent négativement le temps de traite et peut-être les
mouvements du manchon lorsque le débit du lait est maximum, en s’opposant à la force de fermeture
générée par la mise sous pression atmosphérique de la chambre de pulsation.
La lèvre de l’embouchure du manchon influence la quantité de lait d’égouttage et le maintien du faisceau
sur le trayon. Les études de Derval ont montré que les diamètre de la lèvre d’embouchure les plus petits
généraient les plus fortes quantités de lait d’égouttage ainsi que des entrées d’air plus nombreuses en
cours de traite. La solution à la réduction obligatoire de ces deux phénomènes peut passer par le choix
d’un manchon à diamètre d’embouchure plus important, mais qui reste limité par la morphologie
moyenne des trayons des élevages. L’emploi de manchon à lèvre plus souple, d’un diamètre plus faible
semble être une solution intéressante qui à également pour avantage de limiter les anneaux de
compression dus au frottement de la lèvre sur la peau des trayons pendant la traite.
4. Conclusion
Le réglage du niveau de vide et de la pulsation est une opération complexe car l’interaction
entre ces paramètres est importante. Les caractéristiques propres du manchon trayeur, la
facilité de traite des animaux, les pratiques de traite de l’élevage ainsi que le type de machine
à traire (ligne haute ou ligne basse) constituent toute une série de facteurs à prendre en
considération.
Au delà des mesures objectives effectuées lors du contrôle Optitraite, les informations
recueillies sur l’état des trayons, le comportement des faisceaux trayeurs pendant la traite
constituent la base du diagnostic sur laquelle une proposition de modification peut s’appuyer.
Au final le réglage du niveau de vide est le plus souvent un compromis.
Le contexte des études réalisées à la ferme expérimentale de Derval nous permet de proposer
deux façon différentes, selon la situation des élevages :
- dans le cas d’un troupeau sain, sans nombreuses mammites cliniques, avec des
numérations cellulaires à un bon niveau (100 000 à 150 000 cellules par millilitre par exemple),
et pour des vaches avec des trayons normaux, la traite à un niveau de vide faible de l’ordre de
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36 kPa ne se justifie pas. Un niveau de vide de 40 à 42 kPa avec un rapport de pulsation de 60%
semble actuellement le meilleur compromis pour la plupart des manchons trayeurs à corps
cylindrique. Dans le cas de manchons à corps conique, un niveau de vide plus faible (38-40 kPa
par exemple) et surtout avec le même rapport est préférable.
- dans le cas de troupeaux dans lesquels il existe des problèmes sanitaires consécutifs
(ou sensés l’être) à un mauvais état des trayons (éversions de sphincters, anneaux de
compression, micro-hémorragies), on pourra envisager de baisser le niveau de vide à 38 kPa,
voire moins. Dans ce cas, le rapport de pulsation devra être augmenté afin de compenser, tout
au moins en partie, l’augmentation non négligeable des temps de traite individuels des
vaches. L’emploi de manchons à corps conique nous semble dans ce cas plutôt à éviter.
La diminution importante du niveau de vide ne peut se faire que si le faisceau trayeur utilisé
est adapté à ce réglage. Il devra d’abord être léger (1,7 à 1, 8 kg maximum) afin de limiter les
chutes et les entrés d’air, et le manchon devra particulièrement bien être étudié. Nos
recommandations en la matière se situent au niveau de la lèvre d’embouchure à rechercher
plutôt souple de façon à pouvoir travailler avec un diamètre d’embouchure pas trop important
adapté aux trayons des animaux, au niveau du volume de la chambre d’embouchure qui doit
renforcer le maintien du manchon sur le trayon même à un niveau de vide faible et au niveau
du corps du manchon sans souplesse excessive (les pressions de flambage utilisées
actuellement de 10 à 12 kPa semblent convenir dans la grande majorité des cas).
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