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WO2006105990A2 - Melkvorrichtung und melkverfahren - Google Patents

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Publication number
WO2006105990A2
WO2006105990A2 PCT/EP2006/003236 EP2006003236W WO2006105990A2 WO 2006105990 A2 WO2006105990 A2 WO 2006105990A2 EP 2006003236 W EP2006003236 W EP 2006003236W WO 2006105990 A2 WO2006105990 A2 WO 2006105990A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
milk
milking
analysis
milking device
biochip
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/003236
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2006105990A3 (de
Inventor
Uwe Osthues
Juan Olmedo
Original Assignee
Westfaliasurge Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE200510016413 external-priority patent/DE102005016413A1/de
Priority claimed from DE200510016412 external-priority patent/DE102005016412A1/de
Application filed by Westfaliasurge Gmbh filed Critical Westfaliasurge Gmbh
Publication of WO2006105990A2 publication Critical patent/WO2006105990A2/de
Publication of WO2006105990A3 publication Critical patent/WO2006105990A3/de

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01J—MANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J5/00—Milking machines or devices
    • A01J5/04—Milking machines or devices with pneumatic manipulation of teats
    • A01J5/045—Taking milk-samples
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01J—MANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J5/00—Milking machines or devices
    • A01J5/013—On-site detection of mastitis in milk
    • A01J5/0131—On-site detection of mastitis in milk by analysing the milk composition, e.g. concentration or detection of specific substances

Definitions

  • the present invention relates to a milking apparatus, an analysis apparatus for analyzing biological properties of a milkmaid and a method for determining the biological properties of a milking.
  • the invention will be described in connection with a milking device for cows. However, it is noted that the present invention also for milking for milking sheep, goats, USAGE camels, dromedaries, buffalo, yaks, elks, horses, and other milk-producing animals ⁇ can be det.
  • a sensor system for controlling the quality of milk is also known.
  • This system is equipped with a color detection system to detect milk discolouration, such as the appearance of bloody milk, colostrum or abnormal milk.
  • the presence of blood in milk which is recognizable by the color
  • These properties include, for example the germ or cell number in the milk.
  • the farmer can also obtain an estimate of cell content via a manual scarf test, also known as the California Mastitis Test (CMT).
  • CMT California Mastitis Test
  • the manual test is time consuming and therefore not regularly for all animals or all milking operations feasible. In the state of the art, therefore, milk samples are taken at regular intervals on many farms and their properties are subsequently analyzed in a laboratory.
  • milk producers are required to ensure that milk or milk-based products are not contaminated with substances having a pharmacological or hormonal action, antibiotics, pesticides, detergents and other substances. If this due diligence is disregarded, the manufacturer can impose a ban on traffic as well as an administrative penalty, for example a fine. It is irrelevant whether the breach of the regulation was made consciously or unconsciously.
  • EP 1 381 269 B1 discloses an automatic or semiautomatic system for optimizing the milk production of a dairy animal herd, wherein each animal is assigned a unique and individual identification code.
  • the system includes means for determining a variety of components or parameters in a milk sample.
  • the milk sample can be fed manually or automatically to the analysis means.
  • a disadvantage of the known system is that a large-scale and expensive analysis device is used, wherein additives are used for the measurements, so that each individual measurement causes costs, whether the milk sample is OK or not.
  • such a laboratory-derived system is sensitive, especially considering environmental conditions in an animal house.
  • the Schalm test also known as the California mastitis test (CMT).
  • CMT California mastitis test
  • the Schalmtest is performed manually by the user or the farmer and provides an estimate of the cell content and thus an indication of mastitis disease. If the veterinarian has prescribed medications after the animal has been examined, the milk of the corresponding animal must be released during the administration of the medication and during a certain period thereafter.
  • a separation vessel used which can be connected to a piping system of a milking plant such that neither the liquid to be separated nor aerosols of the air flow can pass into the piping system.
  • a filter device is provided which, viewed in the flow direction of the air, is arranged in front of the pipeline system and contains at least one filter element which serves to retain aerosols in the air.
  • inhibitors should no longer be contained in the milk. In individual cases, however, it may happen that the milk is still burdened with inhibitors despite compliance with the statutory waiting period.
  • the user for example the farmer, can perform inhibitor samples with his own conventional device. But even in this case, the result is only after a few hours.
  • the above-mentioned methods thus have the disadvantage that the respective measurement results are only available with a not insignificant time delay and / or require a high amount of apparatus and financial expenditure overall and per measurement. Furthermore, the methods provide no assurance in the event of human error. If contaminated milk enters the cooling tank due to an accidental failure to measure or due to miscarriages or miscarriages during milking, the whole milk in the cooling tank becomes inferior and the farmer receives a price deduction for his milk.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a milking device, which allows a quick and preferably inexpensive analysis of the milking, in particular with regard to the presence of inhibitors. Furthermore, a device is to be made available that allows to analyze several different ingredients of the milk, preferably substantially simultaneously. In addition, the analysis result should be made available at short notice.
  • the milking device in particular for cows, has at least one receiving device for at least temporarily receiving the milking, wherein on the receiving device at least one analysis device for examining the milking is arranged such that it is at least partially, ie with a predetermined area with the milk in combination, said analysis device has at least one biochip module with which inhibitors are detectable in the milk.
  • the analyzer may be in constant communication with the milking or even at predetermined time intervals.
  • the milk is monitored directly during milking and there is provided a method and apparatus which, in the event of contamination, allows the milking plant to react automatically and in this way immediately appropriate countermeasures are made possible ,
  • the invention has many advantages.
  • the direct receipt of an analysis result has decisive advantages. It is not necessary to transport a milk sample in a laborious manner to a separately arranged and susceptible machine or to a central laboratory, but the measurement takes place during milking without an operator having to intervene.
  • Known laboratory machines from the prior art are too susceptible to measurements in the field of cowsheds, since the environment there exposes even high-quality materials high loads. However, these stresses do not occur in the interior of the milking plant, because there are not the exhalations of the house, but only the milked milk flows.
  • the analysis device according to the invention is very small and space-saving, so the sensor area with the biochip or the biochips and also a large part or the entire analysis device can be accommodated in the protected area of a milking facility, so that no negative environmental effects are to be registered.
  • These advantages do not have the known laboratory analyzers according to the prior art, so that the device according to the invention can be used longer than analysis devices from the prior art.
  • the biochip can be produced cheaply in the device according to the invention in large quantities.
  • conventional laboratory analysis systems which are located in separate rooms outside of the animal house to protect these devices from the environmental influences of an animal house, not required.
  • a biochip module can be used in the detection of inhibitors or other pollutants until the capture molecules are almost consumed. Ideally, if no contaminants are present in the detection of certain contaminants in the milked milk, then the biochip module can be used over a longer period of time to study a variety of milk samples and milk. This is particularly advantageous because the costs are minimized. In principle, costs for the measurement only arise when something is really detectable and not generally with each measurement. This offers quite considerable advantages over the prior art.
  • the invention overcomes a prejudice against such systems in which sensor strips or the like can be used only once, because in such systems, the running costs are due to the sensor material very high.
  • the invention can be used in conventional milking, in automatic milking and also in semi-automatic or automatic milking.
  • the use is also possible in systems in which a semi-automatic or fully automatic or robot-assisted and / or computer-controlled attachment of the teat cups to the teats of the animals takes place.
  • the use is possible at the quarter level or at the level of the total milk of an animal or a group of animals.
  • the analysis result is used to make decisions and implement them if necessary.
  • the receiving device for at least temporarily receiving the milking may on the one hand be a supply or discharge of the milking, that is to say the milk.
  • the measurement or the analysis is made directly in the milk flow.
  • a biochip module may be provided in the milk duct, in the milking cup or on a teatcup liner.
  • the analysis in a container such as a collection container for the milk.
  • several analysis devices may be provided at different locations of the milking device and thus at different receiving devices.
  • at least one value characteristic of this characteristic is determined to examine the milk, more precisely to examine the biological properties of the milk.
  • a multiplicity of characteristic values is determined.
  • a biochip module is understood to mean a module which is capable of detecting biological properties of a substance, such as the occurrence of bacteria, germs and the like.
  • the invention is such that it is possible to dispense with additional laboratory tests when determining the standard parameters of milk.
  • the biochip module has a Optical detection device or comprises an optical biochip.
  • This optical biochip module uses radiation and detection devices which characterize a light beam with regard to its color or other optical-physical characteristics such as diffraction properties and the like.
  • radiation is applied to a substance to be examined, and then the radiation reflected by or transmitted through this substance is analyzed for its physical properties such as wavelength, intensity and the like. This analysis allows conclusions to be drawn about the constituents of the substance under investigation.
  • Known optical evaluation methods are reflection spectral analyzes, for example.
  • a camera device or a CCD chip for the spatially resolved dissolution of radiation is also understood to mean an optical detection device.
  • a detection device is understood in particular to mean a device which is capable of detecting specific molecules and / or substances.
  • the biochip module has an electrical detection device or comprises an electrical biochip.
  • An electrical biochip is understood to be a biochip which, in contrast to the optical biochip, does not indirectly analyze the substances, that is, for example, via their optical properties, but directly by electrical means. Different biomolecules are anchored on these biochips. These biomolecules serve as so-called catcher molecules and can bind other special molecules to themselves. For example, only one half of a normally double-stranded bacterium is placed on the chip. This one half can only go with the matching second half as double strand bindings. If there is such a bond, it is thereby established that the searched nucleation occurs in the examined ⁇ th solution.
  • the direct electrical measurement preferably also provides an on-chip signal processing, so that the measuring devices can be made smaller and more robust.
  • a plurality of ultrafine gold electrodes are arranged on the biochip module. On these gold electrodes, the above-described catcher molecules are applied spatially separated from each other firmly.
  • the arrangement of several different catcher molecules can be several different properties of the milk or different molecules are detected simultaneously.
  • optical biochips with electrical biochips and in this way to carry out both indirect, ie optical, as well as direct electrical measurements or analyzes.
  • At least a portion of the milk is analyzed by means of the analysis device during operation of the device and at least one characteristic value for at least one biological property of the milk is determined.
  • a predetermined response signal is output.
  • the value determined is, in particular, the presence or concentration of active substances with pharmacological or hormonal action in the milk. Other values or properties can also be determined.
  • Residues of antibiotics can also be used to determine the concentration of pesticides and / or detergents in the milk. Preference is also given to the concentrations of other substances which are harmful or which may impair the organoleptic properties of milk or milk-based products.
  • a further or several additional sensor devices may be provided to detect different properties.
  • the biological property to be analyzed is a property selected from a group of properties including germ count, blood content in milk, number of pathogens, and the like. Preference is also given to the presence of antibiotics or of inhibitors, ie the residues of antibiotics. By the Arrangement of a variety of different capture molecules on an electrical biochip, a variety of different pathogens can be detected simultaneously.
  • the reference value may also be zero, that is to say, as soon as the presence of an antibiotic or an inhibitor is registered, even if in small amounts a reaction signal. In this case, the predetermined amount zero is possible.
  • the biochip module has a transmitting device in order to transmit a characteristic value for a biological property to be examined to a receiving device.
  • the actual analysis device can be arranged with the biochip module separately, for example, from a central computer or a portable computer (laptop) or even a mobile phone or mobile phone.
  • the measured value or the measured values are then transmitted to a receiving device.
  • a signal corresponding to this value can also be transmitted.
  • the transmitting device transmits the characteristic value wirelessly, wherein the transmission takes place in a further preferred embodiment by means of an HF or a UHF technology.
  • the transmitting device can also be arranged on the analysis device and not on the biochip module itself in a further embodiment.
  • the analyzer may be implemented in one piece with or separate from the biochip module.
  • an exchangeable biochip module is preferably connected to the analysis device, for example by insertion.
  • biochip transmitting devices such as a transponder, which can then preferably be read without contact from a reader.
  • the transmitting device transmits an identification signal which uniquely characterizes the biochip module or the analysis device.
  • the identification signal is transmitted together with the measured value. Based on the transmitted identification signal, the receiving device can recognize from which transmitting device and thus from which analysis device the transmitted signal originated. In this way, a large number of analysis devices can be identified.
  • a single analysis device centrally on a milk delivery device.
  • This device is used to analyze the milk that is released from the whole of the cows, preferably in terms of quantity.
  • the analysis device is portable.
  • the analysis device it is possible to use the analysis device in succession at different cows or generally at different locations and to transmit the measured values in each case to a central computer.
  • the analysis device may be introduced into a line of the milking device for the purpose of measurement, in order to examine the milk flowing through in this way.
  • the analy ⁇ sevoriques in a container such as a collection container inserted be brought.
  • the device has a plurality of analysis devices. It is possible, for example, to accommodate a plurality of analysis devices in different lines of the device or at the same time in containers. In this way it can be determined very quickly, from which cow originated defective milk.
  • the biochip module is exchangeable.
  • the chip module itself as a one-way device, which can be exchanged after each use.
  • a predetermined portion of the electrical arrangement is not arranged on the biochip module itself, but in the analysis apparatus which is connected to the biochip module. In this way, for example, a credit card-sized biochip module can be exchanged after use and replaced by a new biochip module.
  • the biochip module is re-equipped with catcher modules after use.
  • This new assembly can take place at least in part of the respective catcher molecules and insofar as the biochip module can be regenerated.
  • a regeneration of the biochip module in the installed state via suitable signals.
  • the bond between the catcher modules and the detected molecules or substances can be broken up again via corresponding electrical, magnetic, mechanical or other physical or chemical impulses or actions in order to prepare the biochip again for a new measurement.
  • peptide nucleic acids can be used as catcher molecules or as acceptors on the chip surface, resulting in the stabilization and flexibilization of the sensor.
  • PNA peptide nucleic acids
  • different types of binding between the catcher molecules and the substances to be found are possible. If the system relies on covalent bonding, regeneration is possible in many cases and multiple measurements become possible. Adsorptive bonds are also separable again, but if the regeneration takes place over acids or alkalis, the surface must withstand the occurring influences.
  • the analysis device is arranged in a housing of a milk quantity measuring device.
  • the milking devices of the prior art often include milk quantity measuring devices. These are housed in a specially designed housing. By introducing the analysis device into this housing, a more rational production and processing of the overall device is possible. Also already existing, in particular electrical connections, such as in a central computer, can be used in this way.
  • the device has a memory device for storing the determined values.
  • This storage device can be arranged, for example, in the analysis device, but also in a central processing unit or a central computer, which receives the values transmitted by the analysis device. Through this storage device, it is possible to track the respective measurement data over a longer period of time or to contrast the data of several animals.
  • the storage device can also be used to transmit the determined data directly to other locations, such as a veterinarian, the health authorities or the like.
  • the identification signals or values corresponding to these signals are preferably also stored, which also makes it possible to associate the measured values with specific animals.
  • the milking device has an alarm output device.
  • This alarm output device serves to indicate to the user if the milk delivered by one or more animals has critical biological data, critical blood counts, or the like.
  • the alarm output device allows the user to very quickly identify the animal in question and take appropriate countermeasures. It is also possible in this way to weed out the defective milk originating from the animal very quickly.
  • the alarm is preferably an optically or audibly perceptible alarm. However, it is also possible to output an alarm to a receiving device such as a mobile phone.
  • the chip module it is also possible for the chip module to examine the milk at a predetermined location, for example in a line, but the actual evaluation is performed elsewhere in an analysis device and for this purpose the chip module is introduced into this analysis device.
  • the user can take a milk sample specifically for cows and analyze them immediately.
  • the analysis device can be coupled to a mobile phone or a PDA or a pocket PC. In this way, increased mobility of the entire system is achieved.
  • the device has an output device for outputting at least one value, preferably of all determined values.
  • This dispenser allows the user to directly read the relevant data for him, such as the number of germs or the blood content in the milk or the number of pathogens and the type of pathogens.
  • the analysis device can be connected to a database which is generated using the determined parameters or values outputs instructions to the user.
  • the determined values are compared with values of the database and the device provides the user with options or parameters as to how the animals can be treated.
  • this database can be used to indicate the correct dosages, which may depend, for example, on the disease course of an animal. In this way, valuable time can be gained for the treatment of the animal, but on the other hand, costs for veterinary treatment can be saved.
  • the milking device has additional facilities to discharge defective milk. This means that if the analysis device detects defective milk, the said devices ensure that the correspondingly detected as defective milk is dissipated or discharged into a separate container.
  • the so-called foremilk can be examined.
  • disease patterns occurring in the animals can be examined more closely.
  • sensor means is meant any device capable of detecting at least one property of substantially any sample, whether biological, mechanical or physical.
  • a sensor in the context of the invention also means a device which directly determines a physical property such as the conductivity or the density of a liquid and only from this property is inferred to a biological property.
  • a biological property of the milk is also understood to mean those properties of the milk which allow conclusions to be drawn as to the state of the milk-giving cow or cows. These include, in addition to the parameters already mentioned, for example, the body temperature of an animal, blood pressure, heart rate and the like.
  • the sensor device can be arranged, for example, in a milk line and in this way control the milk flowing past it. However, it is also possible to arrange the sensor in a container such as in particular, but not exclusively, an intermediate container.
  • the sensor device can also be arranged in the teat cup or provided on the teatcup liner.
  • a signal is output, wherein a reaction signal in the context of the present description is understood to be a signal which is either directly perceptible or which in turn triggers further perceptible events, such as the initiation of certain dunning devices in the form of e.g. Mahnsirenen.
  • the reaction signal is preferably an instruction to a further device or an optically and / or acoustically perceptible signal. This means that the reaction signal triggers an alarm, for example in the form of a light signal or an acoustically perceptible signal.
  • the reaction signal itself, or a signal derived from the reaction signal is preferably transmitted wirelessly to a receiving device.
  • This receiving device may, for example, be a central computer or else a mobile telephone or the like.
  • the reaction signal is a preferably electrical signal which at least indirectly effects a separation of the milk. This means that the signal does not have to lead directly to the separation of Gemelks, but also electrical, electronic or mechanical intermediate steps are conceivable.
  • the milking plant is automatically switched in response to a detected concentration of pollutants so that a separation of the milking takes place.
  • reaction signal both causes a separation of the milking and outputs an alarm to the user
  • this alarm can be visually and acoustically perceptible as well as for example via a mobile phone, a PDA or a computer system can be issued.
  • an automatic cleaning process of the contaminated or contaminated milk in contact part of the milking plant is preferably carried out.
  • the user actuates a switch to start the cleaning process or he leaves the milk from the milk conveyor and cleans the system itself.
  • the milk already in the tank is reliably protected in this way.
  • contamination of the milk can be prevented largely independently of human factors.
  • the separation of the milking takes place by means of a valve, which is preferably arranged on a tank device such as in particular, but not exclusively, a cooling tank.
  • a valve is preferably computer controlled and automatically operable.
  • valves can be used which completely block the supply to the tank or divert the portion of the milking for which contamination has been determined into another container.
  • a plurality of sensor devices are used.
  • one sensor each of a given number of animals, and more preferably at least one sensor per one animal (or one teat each of the animal) is assigned.
  • a group of animals whose milk is contaminated in the second case an individual animal or even an individual teat may be identified.
  • the determined value is stored at least once, preferably continuously in a memory device.
  • the data can preferably be stored with access security in a database or a herd management system.
  • a multiplicity of characteristic values for the milking is preferably determined.
  • these are the above-mentioned contaminations with inhibitors or antibiotics, disinfectants, herbicides and the like.
  • values preferably via further sensor devices, which characterize further properties of the milk, such as, for example, its pH or its conductivity. value .
  • further data characteristic for the animal can be determined, such as the temperature of the animal and / or the milk, its heart rate and other data, such as the laceration and reproduction status, and the like.
  • This data record can be stored in a central storage device. In this way, complete records for the individual animals can be stored. If a plurality of sensor devices, for example one sensor per milking station, are used, the sensor devices can also emit signals which are coupled to an identification signal in order to be able to identify a specific animal on the basis of the transmitted signal.
  • the animals may preferably themselves be provided with identification means such as as notedrespondern, BoIi or the like.
  • identification means such as as notedrespondern, BoIi or the like.
  • the identification of individual animals via their identification means can be done directly, for example via a reading device at the milking stall.
  • the identification is already made on the access path to the milking parlor in order to establish the identity for determining the milk yield and to pre-screen it for recently treated animals.
  • a significant advantage of the method according to the invention and of the device according to the invention is that the quality of the milk is examined directly during operation can be. Possible pollutants in the milk can be detected quickly and reliably and a corresponding immediate reaction of the milking device or the user is made possible.
  • the device according to the invention can also be used to examine other liquids such as the blood of animals.
  • the present invention is further directed to an analysis device for examining biological characteristics of a milkmaid, wherein the device determines at least one characteristic value for a biological property of the milk product and this analysis device comprises at least one preferably electrical biochip module.
  • it is preferably a portable analyzer, which can also be used in already existing milking devices. In this way, older systems can be equipped or retrofitted with an analysis device according to the invention.
  • the present invention is further directed to a method for determining the characteristics of a milkmaid, wherein in one step an analysis device having at least one biochip module device or a biochip module is introduced into the milk to be examined. In a further method step, at least one characteristic value for a biological property of the milk is determined and in a further process step this characteristic value is output. At least one biological property is the presence of inhibitors in the milk.
  • the response signal is output when the detected value is greater than a predetermined amount from a reference value differs.
  • the reference value is the inhibitor concentration within the milk, and more preferably the reference value is zero.
  • the predetermined amount is zero in this case (within the measurement accuracy). This means that when the presence of inhibitors is detected, that is, the concentration deviates from zero, the signal output device outputs a response signal.
  • the concentration of pollutants within the milking e.g. determines the concentration of pesticides, disinfectants, herbicides and the like.
  • a response signal is output.
  • At least one reference value can be stored in a memory device.
  • the output of the reaction signal is at least when the determined value for the concentration of inhibitors is different from zero.
  • This reaction signal can on the one hand cause the output of an alarm, on the other hand, however, preferably at least a separation of the milking.
  • the separation of the milk is preferably carried out by means of a valve, which is preferably arranged on or in front of a tank means.
  • one biochip module each has a predetermined number of animals, preferably one biochip module each assigned to one animal.
  • the biochip module is reused and / or regenerated.
  • FIG. 1 a milking device according to the invention
  • FIG. 2 an analysis device
  • FIG. 4 shows a further milking device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a milking device 1 according to the invention in a highly schematic form.
  • the milk milked off by the cow (not shown) is transported along lines or hoses 3 along the arrows Pl in the direction of a central line 5.
  • the milking can take place on a quarter-individual basis or else a milk collection piece 106 can be provided, into which the short milk tubes 4 emanate from the teat cups 2.
  • the Milchsammei North 106 is then in turn connected via a long milk hose 3 to the milk line 5.
  • the present invention can be applied to quarter milking as well as conventional milking with a milk collection.
  • the central duct 5 may also communicate with other (short or long) (milk) hoses 3 (not shown).
  • the broken line on the right side of the line 5 indicates that the line can be extended in this direction and there further milking stations can be arranged.
  • the reference numeral 8 refers to a container for receiving the flowing through the central line 5 milk from a milking stall or even several milking stations. It is made clear that under a receiving device both the container 8 and the central line 5 can be understood. Also, the lines 3, so both short and long milk tubes, can be considered as recording devices according to the invention.
  • a quantity measuring device 9 is provided which determines the amount of milk in the container or in the flow.
  • introduction means 7, which are for example in the line 5, but can also be arranged in the container 8 an analysis device 20 is introduced with a chip module 30 in the line 5 and the container 8.
  • the analyzer mounts directly on the line 5 in order to measure in the milk flow can.
  • the analysis device 20 has a transmitting device 26 which transmits the determined values for, for example, the number of germs, the blood content in the milk, the number of pathogens and the like to a computer 11.
  • This computer is coupled to an output device, such as a monitor 12, for outputting the values to a user.
  • an output device can already be attached to the analysis device 20 itself, so that the values can be read directly.
  • the analyzer 20 may also be coupled to a cell phone or a portable computer to output the respective values via these devices.
  • a database is preferably created which, by comparing the data with reference data determined by the device 1, is able to give the user specific instructions for the treatment of the animals, for example about the type and quantity of a medicament to be administered ,
  • FIG. 2 shows an analysis device 20 according to the invention. This has a receiving opening 21 for receiving the biochip module 30.
  • the chip module is coupled in a different way to the analysis device 20, for example by plug connections, clamping connections or the like.
  • the reference numeral 23 refers to a contacting device which contacts a contact field 36 arranged on the biochip module 30.
  • the reference numeral 25 refers to a microchip or a processor unit, which serves for the evaluation of the electrical signals originating from the biochip module 30. Alternatively, it would also be possible to arrange the microchip directly on the biochip module 30.
  • Reference numerals 24 refer to electrical connection lines in order to connect the microchip to a transmission device 26 or an output device 27.
  • a storage device (not shown in FIG. 2) for storing the measured or determined data may also be present on the analysis device.
  • FIG. 3 schematically shows a biochip module for an inventive analysis device 20.
  • a plurality of noble metal electrodes, in particular gold electrodes 31, are applied to a carrier or substrate 32 of the module. On these electrodes 31 separately so-called catcher molecules 33 are firmly connected.
  • these capture molecules 33 are capable of binding specially selected partners from the substance. This binding event triggers an electrical signal which is output via electrical lines 34 to the contact element 36.
  • the contact element 36 in turn is in communication with the analysis device 20, more precisely with its contacting device 23.
  • the entire biological process in the liquid takes place on the surface of the chip.
  • a multiplicity of ingredients in the milk to be examined can be examined simultaneously.
  • further sensors can also be arranged on the biochip module 30 or, preferably, in the analysis device 20, such as sensors for optical properties of the liquid and the like.
  • the device according to the invention is a cost-effective system, since the biochip can be produced in large quantities with methods of industrial semiconductor production.
  • biological identification processes are measured directly in the analysis apparatus without complicated intermediate steps. Since no optics are required in this embodiment, the device can measure directly in a line such as the line 5 in the milk flow.
  • this electrical biochip stands out by a small structural size.
  • the values to be examined can be evaluated directly and, for example, with the aid of a database, the user can immediately be given instructions on how he can treat his animals in the event of illness. At the same time, the final quality of the product can be increased by controlling the milk or eliminating any defective milk.
  • FIG. 4 shows a milking device 1 according to the invention with a device for monitoring a milking.
  • This device has a plurality of teat cups 2, wherein in Fig. 4, only two teat cups 2 are shown, with which the cows (not shown) are milked.
  • the milking can take place on a quarter-individual basis or else a milk collecting stop 106 can be provided into which the short milk tubes 4 feed.
  • the milk collection jaw 106 is then in turn connected to the central milk line 108 via a long milk tube 105.
  • the present invention can be used in either quarter or teat milking as well as conventional milking with a milk collection jar.
  • the device not only allows the determination of pollutants in the milk by means of the biochip, but also allows identification of the relevant milking parlor or the cow standing in that milking parlor ,
  • the milk yield or the flow rate of milk can be determined, but it is also possible to arrange this device 107 on the milk hose 105.
  • the reference numeral 120a refers to another sensor device. This further sensor device can be used instead of or preferably in addition to the sensor devices 120 which are arranged on the supply lines 4.
  • the sensor device 120a has a biochip module 30 described in greater detail below, which serves to detect contamination in the milk flowing through the line 108. If contamination with an inhibitor or an antibiotic is detected, the sensor device sends out a reaction signal S.
  • This reaction signal S can be received by a receiving device 118.
  • This receiving device 118 may on the one hand be an alarm output device such as a warning lamp or a horn, but on the other hand also a mobile telephone or a computer or a display on which the improper condition can be output.
  • the reaction signal is at least also forwarded to a separating device 111.
  • This separation device 111 is preferably a valve, which is caused by the receipt of the reaction signal to prevent the supply of milk into a tank 114, in which milk 112 may already be present. In this way it is prevented that 112 contaminated milk can reach the tank 114 with not yet contaminated milk.
  • the valve 111 it is also possible to design the separating device such that contaminated milk is guided along the separating line 113 shown in dashed lines into a separation tank 115.
  • the reference numeral 116 refers to an electrical connection line between the sensor device 120 and the separating device 111. Via this electric line 116, the reaction signal is output to the separating device 111, to trigger a separation of the milking.
  • the line 116 and radio links can be used.
  • the sensor device 120, 120a with a fail-safe device (not shown), which registers a failure of the sensor device and, as a result of this failure, transmits a reaction signal to the separating element 111 so that it blocks the supply of milk to the container 114. In this way it can be ensured that even in the event of failure of the sensor device, a blockage of the milk supply into the container 114 occurs.
  • a fail-safe device not shown
  • this failure aid device is also able to detect, for example, a faulty biochip module and also to generate a reaction signal to the separating element 111 in this case.
  • the sensor device sends a signal to this valve at regular time intervals. If the signal remains off, the valve is blocked.
  • the module 30 can be made in very small dimensions, such as check card size. This allows the user to take a milk sample on cows and then analyze them immediately. All disclosed in the application documents features are claimed as essential to the invention, provided they are new individually or in combination over the prior art.
  • Quantity measuring device central milking line

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Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Melkvorrichtung insbesondere für Kühe. Diese Melkvorrichtung weist eine Aufnahmeeinrichtung auf, an der eine Analysevorrichtung so angeordnet ist, dass diese wenigstens abschnittsweise in Kontakt mit dem Melkprodukt steht. Die Analysevorrichtung weist zur Untersuchung des Gemelks wenigstens ein Biochipmodul auf, welches zur Detektion von Hemmstoffen in der Milch dient .

Description

Melkvorrichtung und Melkverfahren
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Melkvorrichtung, eine Analysevorrichtung zur Untersuchung biologischer Eigenschaften eines Gemelks und ein Verfahren zur Bestimmung der biologischen Eigenschaften eines Gemelks . Die Erfindung wird im Zusammenhang auf eine Melkvorrichtung für Kühe beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch für Melkvorrichtungen zum Melken von Schafen, Ziegen, Kamelen, Dromedaren, Büffeln, Yaks, Elchen, Pferden, und sonstigen milchabgebenden Tieren verwen¬ det werden kann.
Aus dem Stand der Technik sind Steuerungssysteme für Tierhaltungsbe¬ triebe bekannt, die sehr unterschiedliche Funktionen wahrnehmen. Dabei ist bekannt, mittels Sensoren Kenngrößen der Tiere aufzunehmen und mit den gewonnenen Daten Abläufe im Tierhaltungsbetrieb zu steu¬ ern. Bei diesen Kenngrößen kann es sich beispielsweise um die Milch¬ leistung eines Tieres handeln. Zum Überwachen des Gesundheitsstatus wird z.B. der Leitwert der gemolkenen Milch oder z.B. die Herzfre¬ quenz des Tieres oder dergleichen gemessen.
Aus dem Stand der Technik ist ferner ein Sensorsystem zur Kontrolle der Milchqualität bekannt. Dieses System ist mit einem Farbkennungs- system ausgestattet, um farbliche Abweichungen der Milch feststellen zu können wie beispielsweise infolge Auftretens von blutiger Milch, Kolostrum oder abnormaler Milch.
Neben z.B. dem Vorhandensein von Blut in Milch, welches an der Farbe zu erkennen ist, ist es auch wünschenswert, Eigenschaften feststel¬ len zu können, welche sich zumindest nicht unmittelbar auf die Farbe der Milch auswirken. Zu diesen Eigenschaften zählen beispielsweise die Keim- oder die Zellzahl in der Milch. Der Landwirt kann einen Schätzwert für den Zellgehalt auch über einen manuellen durchzuführenden Schalmtest, der auch California-Mastitis-Test (CMT) genannt wird, erhalten. Der manuelle Test ist zeitaufwändig und deshalb nicht für alle Tiere oder alle Melkvorgänge regelmäßig durchführbar. Im Stand der Technik werden deshalb auf vielen Betrieben in regelmäßigen Abständen Milchproben genommen und deren Eigenschaften anschließend in einem Labor analysiert.
Nachteilig daran ist, dass das Messergebnis erst erheblich später vorliegt und nicht zeitnah verwendet werden kann. Außerdem ist das Abfüllen und Analysieren von Milchproben zeitintensiv und kostet Geld. Ferner sind die meisten im Stand der Technik bekannt gewordenen Geräte zur optischen Analyse der Milch sehr groß und damit unhandlich. Auch können mit den oben beschriebenen aus dem Stand der Technik bekannten Geräten nur bestimmte Bestandteile der Milch analysiert werden und die dazu benötigten Zeiten sind sehr groß. Dies bedeutet, dass sich entsprechende Verzögerungen bis zur Reaktion auf die Ergebnisse im Milchhaltebetrieb ergeben.
Nach der europaweit geltenden Milchverordnung sind Hersteller von Milch verpflichtet, sich zu vergewissern, dass Milch oder Erzeugnisse auf Milchbasis nicht mit Stoffen mit pharmakologischer oder hormonaler Wirkung sowie mit Antibiotika, Pestiziden, Reinigungsmitteln und anderen Stoffen belastet ist. Wird diese Sorgfaltspflicht nicht beachtet, kann über den Hersteller sowohl ein Verkehrsverbot als auch eine Ordnungsstrafe, beispielsweise eine Geldstrafe, verhängt werden. Dabei ist es unerheblich, ob der Verstoß gegen die Verordnung bewusst oder unbewusst erfolgte.
In den meisten Fällen der Verstöße kommt es infolge von Fahrlässigkeit beziehungsweise menschlichem Versagen zu einer Kontamination der Milch mit Belastungsstoffen wie beispielsweise Hemmstoffen. Es ist daher sinnvoll, die hergestellte Milch zu überwachen, um derartige Kontaminationen zu verhindern. Wenn bestimmte Qualitätskriterien nicht eingehalten werden, indem z.B. bestimmte Zellzahlen überschritten werden, erhält der Landwirt weniger Geld.
Derzeit werden verschiedene Verfahren zur Qualitätssicherung angewandt. Nach einem ersten Verfahren gibt der Landwirt eine Milchprobe beim Fahrer des Tankwagens ab. Dieser reicht die Probe an ein Labor der Molkerei weiter und lässt sie dort untersuchen. Das Ergebnis dieser Untersuchung steht meistens am folgenden Tag fest. Sollte der Befund positiv sein, das heißt sollte die Milch tatsächlich mit Hemmstoffen oder dergleichen kontaminiert sein, muss in den darauf folgenden Melkzeiten die entsprechend kontaminierte Milch abgetrennt werden.
Aus der EP 1 381 269 Bl ist ein automatisches oder semiautomatisches System zur Optimierung der Milchproduktion einer milchgebenden Tierherde bekannt, wobei jedem Tier ein eindeutiger und individueller Identifikationscode zugeordnet ist. Das System umfasst Mittel, um eine Vielzahl von Komponenten oder Parametern in einer Milchprobe zu bestimmen. Die Milchprobe kann manuell oder automatisch den Analysemitteln zugeführt werden. Nachteilig bei dem bekannten System ist, dass eine großbauende und teure Analyseeinrichtung verwendet wird, wobei für die Messungen Zusatzstoffe verwendet werden, so dass jede einzelne Messung Kosten verursacht, ob die Milchprobe nun in Ordnung ist oder auch nicht. Außerdem ist eine solches aus dem Laborbereich stammende System empfindlich, insbesondere unter Berücksichtigung der Umweltbedingungen in einem Tierstall.
Aus der DE 699 04 228 T2 ist ein System zur Regulation der Handhabung von Milch während des Melkprozesses bekannt geworden. Danach werden individuelle somatische Zellen und einzelne Partikel gezählt, um Eigenschaften des Gemelks zu bestimmen. Der Aufwand ist groß, da bei der Bestimmung von Zellzahlen im Bereich von einigen tausend bis zu einigen Millionen immer ein genügendes Volumen durchgezählt wer- den muss, um eine Mindestgenauigkeit zu erhalten. Das ist ein erheblicher Zählaufwand. Außerdem ist ein hoher Apparateaufwand erforderlich, da die Apparatur ja in der Lage sein muss, Zellen mit nur einigen Mikrometern Durchmesser zu detektieren. Außerdem werden auch Partikel, wie z.B. Flocken, mit einigen Millimetern Durchmesser detektiert, was erhebliche Anforderungen an das Auflösungsvermögen und den Dynamikbereich stellt. Zu Detektion werden Zusatzstoffe beigemischt, die pro Messung Kosten verursachen, auch wenn das Messergebnis in Ordnung ist.
Verbreitet ist auch der Schalmtest, der auch California-Mastitis- Test (CMT) genannt wird. Der Schalmtest ist von dem Benutzer bzw. dem Landwirt manuell durchzuführen und liefert einen Schätzwert für den Zellgehalt und somit ein Indiz für eine Mastitiserkrankung. Hat der Tierarzt nach anschließender Untersuchung des Tieres Medikamente verschrieben, so muss die Milch des entsprechenden Tieres während der Medikamentengabe und während eines bestimmten Zeitraumes danach abgeleitet werden.
Während der Wartezeit wird die Milch von kranken Tieren separat abgeleitet. Um die Übertragung von belasteten Aerosolen in den Milchtank zu vermeiden, können Systeme, wie z.B. in der EP 1 346 631 A2 beschrieben, verwendet werden. Dabei wird z.B. ein Separationsbehälter eingesetzt, der derart an ein Rohrleitungssystem einer Melkanlage angeschlossen werden kann, dass weder die zu separierende Flüssigkeit noch Aerosole des Luftstroms in das Rohrleitungssystem übertreten können. Dazu wird eine Filtereinrichtung vorgesehen, die in Strömungsrichtung der Luft betrachtet vor dem Rohrleitungssystem angeordnet ist und wenigstens ein Filterelement enthält, das zum Rückhalt von Aerosolen in der Luft dient.
Nach der Wartezeit sollten keine Hemmstoffe mehr in der Milch enthalten sein. In Einzelfällen kann es allerdings vorkommen, dass die Milch auch danach noch trotz Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Wartezeit mit Hemmstoffen belastet ist. Um zu vermeiden, dass belastete Milch in den Verkehr gelangt, kann der Benutzer, beispielsweise der Landwirt, Hemmstoffproben mit einem eigenen konventionellen Gerät durchführen. Aber auch in diesem Fall liegt das Ergebnis erst nach einigen Stunden vor.
Die genannten Verfahren haben damit den Nachteil, dass die jeweiligen Messergebnisse erst mit einer nicht unerheblichen Zeitverzögerung vorliegen und/oder einen hohen apparativen und finanziellen Aufwand insgesamt und pro Messung erfordern. Ferner bieten die Verfahren keine sichere Gewähr für den Fall menschlichen Versagens. Wenn durch eine versehentlich unterlassene Messung oder durch ein sonstiges Fehlverhalten beim Melken oder auch durch Fehlsteuerungen der Melkanlage während des Melkens kontaminierte Milch in den Kühltank gelangt, wird die vollständige Milch im Kühltank dadurch minderwertig und der Landwirt erhält einen Preisabschlag für seine Milch.
Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Melkvorrichtung zu schaffen, die eine schnelle und vorzugsweise kostengünstige Analyse des Gemelks insbesondere mit Hinblick auf das Vorhandensein von Hemmstoffen erlaubt. Ferner soll eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die es erlaubt, mehrere unterschiedliche Inhaltsstoffe des Gemelks, bevorzugt im Wesentlichen gleichzeitig, zu analysieren. Daneben soll das Analyseergebnis kurzfristig zur Verfügung gestellt werden.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der Ansprüche 1, 21 und 22 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass nicht sämtliche Aufgaben und Vorteile zwangsläufig durch alle Gegenstände der Unteransprüche erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Melkvorrichtung, insbesondere für Kühe, weist wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung zur wenigstens vorübergehenden Aufnahme des Gemelks auf, wobei an der Aufnahmeeinrichtung wenigstens eine Analysevorrichtung zur Untersuchung des Gemelks derart angeordnet ist, dass diese wenigstens abschnittsweise, d.h. mit einem vorgegebenen Bereich mit dem Gemelk in Verbindung steht, wobei diese Analysevorrichtung wenigstens ein Biochipmodul aufweist, mit welchem Hemmstoffe in der Milch erfassbar sind. Die Analysevorrichtung kann ständig mit dem Gemelk in Verbindung stehen oder auch nur zu vorgegebenen Zeitabschnitten.
Gemäß der Erfindung wird das Gemelk direkt während des Melkens überwacht und es wird ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, das bzw. die bewirkt, dass im Falle des Auftretens von Kontaminationen die Melkanlage selbsttätig reagieren kann und auf diese Weise sofort geeignete Gegenmaßnahmen ermöglicht werden.
Die Erfindung hat viele Vorteile. Der direkte Erhalt eines Analyseergebnisses hat entscheidende Vorteile. Es ist nicht nötig, ein Gemelksprobe erst aufwändig zu einer separat angeordneten und anfälligen Maschine oder zu einem Zentrallabor zu transportieren, sondern die Messung findet während des Melkens statt, ohne, dass eine Bedienperson eingreifen muss. Bekannte Labormaschinen aus dem Stand der Technik sind für Messungen im Bereich von Kuhställen zu anfällig, da die Umgebung dort auch hochwertige Materialien hohen Belastungen aussetzt. Diese Belastungen treten allerdings nicht im Inneren der Melkanlage auf, da dort nicht die Ausdünstungen des Stalls vorliegen, sondern nur die ermolkene Milch fließt. Da die erfindungsgemäße Analysevorrichtung sehr klein und raumsparend ist, kann so der Sensorbereich mit dem Biochip oder den Biochips und auch ein Großteil oder die gesamte Analysevorrichtung im geschützten Bereich einer Melkanlage untergebracht werden, so dass keine negativen Umweltauswirkungen zu registrieren sind. Diese Vorteile haben die bekannten Analysegeräte aus dem Laborbereich gemäß dem Stand der Technik nicht, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung länger einsetzbar sind, als Analysevorrichtungen aus dem Stand der Technik. Weiterhin kann der Biochip in der erfindungsgemäßen Vorrichtung in großen Stückzahlen günstig produziert werden. Damit sind herkömmliche Labor-Analyseanlagen, welche in separaten Räumen außerhalb des Tierstalls angeordnet werden, um diese Geräte vor den Umwelteinflüssen eines Tierstalls zu schützen, nicht erforderlich.
Außerdem kann ein Biochipmodul bei der Detektion von Hemmstoffen oder sonstigen Schadstoffen so lange verwendet werden, bis die Fängermoleküle nahezu verbraucht sind. Wenn im Idealfall also bei Detektion von bestimmten Schadstoffe in der ermolkenen Milch keinerlei Schadstoffe enthalten sind, dann kann das Biochipmodul über einen längeren Zeitraum verwendet werden, um eine Vielzahl von Milchproben und Gemelken zu untersuchen. Das ist besonders vorteilhaft, da die Kosten minimiert werden. Kosten zur Messung entstehen prinzipiell nur, wenn wirklich etwas zu detektieren ist und nicht generell bei jeder Messung. Das bietet ganz erhebliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik.
Bei Auftreten eines Schadensfalles, also wenn z.B. Hemmstoffe detek- tiert werden, ist das Gemelk zu verwerfen. Durch die Erfindung wird fehlerhafte Milch frühzeitig genug erkannt, so dass der gesamte vorhandene Milchvorrat im Milchtank vor Verunreinigungen bewahrt wird. Der dadurch resultierende Nutzen übersteigt die Kosten bei weitem. Bei konventionellen Messmethoden ist das nicht der Fall. Dort verursacht jede Prüfung Kosten. Außerdem kann bei Feststellung nur geringer Konzentrationen das Biochipmodul noch weiter verwendet werden, so lange noch ein relevanter Teil der Fängermodule verfügbar ist.
Insofern überwindet die Erfindung ein Vorurteil gegen solche Systeme, bei denen Sensorstreifen oder dergleichen nur einmalig verwendet werden können, denn bei derartigen Systemen liegen die laufenden Kosten durch das Sensormaterial bedingt sehr hoch. Die Erfindung kann beim konventionellen Melken, beim maschinellen Melken und auch beim halbautomatischen oder automatischen Melken eingesetzt werden. Der Einsatz ist auch bei Systemen möglich, bei denen ein halbautomatisches oder vollautomatisches oder roboterunterstütztes und/oder computergesteuertes Ansetzen der Zitzenbecher an die Zitzen der Tiere erfolgt. Der Einsatz ist auf Viertelebene oder auf Ebene des Gesamtgemelks eines Tieres oder einer Gruppe von Tieren möglich. Vorteilhafterweise wird das Analyseergebnis verwendet, um Entscheidungen zu treffen und gegebenenfalls umzusetzen.
Bei der Aufnahmeeinrichtung zur wenigstens vorübergehenden Aufnahme des Gemelks kann es sich einerseits um eine Zuführ- oder Ableitung des Gemelks, das heißt der Milch, handeln. In diesem Falle wird die Messung beziehungsweise die Analyse direkt im Milchfluss vorgenommen. Beispielsweise kann ein Biochipmodul in der Milchleitung, im Melkbecher oder an einem Zitzengummi vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich, die Analyse in einem Behältnis wie beispielsweise einem Sammelbehälter für die Milch anzuordnen. Auch können mehrere Analysevorrichtungen an unterschiedlichen Stellen der Melkvorrichtung und damit an unterschiedlichen Aufnahmeeinrichtungen vorgesehen sein. Bevorzugt wird zur Untersuchung des Gemelks, genauer zur Untersuchung der biologischen Eigenschaften des Gemelks, wenigstens ein für diese Eigenschaft charakteristischer Wert ermittelt. Besonders bevorzugt wird eine Vielzahl charakteristischer Werte ermittelt.
Unter einem Biochipmodul wird ein Modul verstanden, welches in der Lage ist, biologische Eigenschaften einer Substanz, wie das Vorkommen von Bakterien, Keimen und dergleichen, zu detektieren.
In bevorzugten Weiterbildungen ist die Erfindung so beschaffen, dass auf zusätzliche Labortests bei der Bestimmung der Standardparameter von Milch verzichtet werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Biochipmodul eine optische Detektionseinrichtung auf beziehungsweise umfasst einen optischen Biochip. Dieses optische Biochipmodul verwendet Strah- lungs- und Detektionseinrichtungen, die einen Lichtstrahl hinsichtlich seiner Farbe oder anderen optisch-physikalischen Merkmalen wie Beugungseigenschaften und dergleichen charakterisieren. Im Falle eines optischen Sensors wird Strahlung auf eine zu untersuchende Substanz gebracht und anschließend die von dieser Substanz zurückgeworfene oder durch diese transmittierte Strahlung hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften wie Wellenlänge, Intensität und dergleichen analysiert. Diese Analyse lässt Rückschlüsse auf die Bestandteile der untersuchten Substanz zu. Bekannte optische Auswerteverfahren sind beispielsweise Reflektionsspektralanalysen. Auch wird unter einer Kameraeinrichtung beziehungsweise einem CCD-Chip zur ortsaufgelösten Auflösung von Strahlung ebenfalls eine optische Detektionseinrichtung verstanden .
Unter einer Detektionseinrichtung wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, die in der Lage ist, bestimmte Moleküle und/oder Substanzen zu erfassen.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Biochipmodul eine elektrische Detektionseinrichtung auf beziehungsweise umfasst einen elektrischen Biochip. Unter einem elektrischen Biochip wird ein Biochip verstanden, der im Gegensatz zum optischen Biochip die Substanzen nicht mittelbar analysiert, das heißt beispielsweise über deren optische Eigenschaften, sondern direkt auf elektrischem Wege. Auf diesen Biochips werden unterschiedliche Biomoleküle verankert. Diese Biomoleküle dienen als so genannte Fängermoleküle und können andere spezielle Moleküle an sich binden. Beispielsweise wird nur eine Hälfte eines normalerweise als Doppelstrang auftretenden Bakteriums auf dem Chip angeordnet. Diese eine Hälfte kann nur mit der zu ihr passenden zweiten Hälfte als Doppelstrang Bindungen eingehen. Kommt es zu einer derartigen Bindung, so ist hierdurch nachgewiesen, dass der gesuchte Keim in der untersuch¬ ten Lösung vorkommt. Nach diesem Prinzip lassen sich zum Beispiel ganz bestimmte Sequenzen eines Erbmoleküls DNA aufspüren. Diese Fängermoleküle können nur ihre Partner aus einer Lösung, wie beispielsweise Milch, erkennen und binden. Dabei werden nur die passenden Partner aufgefunden und finden nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip zueinander.
So wird beispielsweise aus einer Flüssigkeit, in der zum Beispiel eine Vielzahl von Eiweißen und genetischem Material gelöst ist, nur das gesuchte Zielmolekül gebunden. Diese Bindung beziehungsweise das Bindungsereignis löst ein elektrisches Signal aus, das direkt abgegriffen werden kann. Auf diese Weise kann ein bestimmtes Molekül beziehungsweise ein bestimmtes Eiweiß direkt detektiert werden. Auf diese Art kann z.B. der Eiweißgehalt bestimmt werden. Ferner bietet die direkte elektrische Messung bevorzugt auch eine chipinterne Signalverarbeitung, sodass die Messgeräte kleiner und robuster ausgeführt werden können.
Da sowohl bei den optischen als auch den elektrischen Biochipsystemen das entsprechende optische beziehungsweise elektrische Signal sehr schnell detektiert werden kann, handelt es sich bei der Verwendung dieser elektrischen oder optischen Biochips um sehr schnelle Nachweismethoden. Aus diesem Grunde ist es hierbei nicht mehr erforderlich, aufwändige Laboruntersuchungen durchzuführen, sondern Hemmstoffe und dergleichen können schnell und zuverlässig nachgewiesen werden. Die Ergebnisse liegen beim Melken oder wenigstens zeitnah vor, so dass das Gemelk gegebenenfalls verworfen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird auf dem Biochipmodul eine Vielzahl von ultrafeinen Goldelektroden angeordnet. Auf diesen Goldelektroden werden die oben bezeichneten Fängermoleküle voneinander räumlich getrennt fest aufgebracht.
Durch die Anordnung mehrerer unterschiedlicher Fängermoleküle können mehrere unterschiedliche Eigenschaften der Milch beziehungsweise unterschiedliche Moleküle gleichzeitig detektiert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es auch möglich, die genannten optischen Biochips mit elektrischen Biochips zu kombinieren und auf diese Weise sowohl indirekte, das heißt optische, als auch direkte elektrische Messungen beziehungsweise Analysen durchzuführen .
Gemäß der Weiterbildung wird erfindungsgemäß wenigstens ein Anteil des Gemelks mittels der Analysevorrichtung während des Betriebs der Vorrichtung untersucht und wenigstens ein für wenigstens eine biologische Eigenschaft des Gemelks charakteristischer Wert ermittelt. Wenn der ermittelte Wert um mehr als einen vorbestimmten Betrag von einem Referenzwert abweicht, wird ein vorgegebenes Reaktionssignal ausgegeben. Bei dem ermittelten Wert handelt es sich insbesondere um das Vorhandensein oder die Konzentration von Wirkstoffen mit pharmakologischer oder hormonaler Wirkung in der Milch. Auch weitere Werte bzw. Eigenschaften können ermittelt werden. Neben der Ermittlung der Konzentration von Antibiotika bzw. Hemmstoffen, d.h. den Rückständen von Antibiotika kann auch die Konzentration von Pestiziden und/oder Reinigungsmitteln in der Milch ermittelt werden. Bevorzugt werden auch die Konzentrationen von anderen Stoffen, die schädlich sind oder die die organoleptischen Eigenschaften der Milch oder der Erzeugnisse auf Milchbasis verschlechtern können, ermittelt.
Dazu kann noch ein weitere oder es können mehrere zusätzliche Sensoreinrichtungen vorgesehen sein, um verschiedene Eigenschaften zu detektieren.
Bevorzugt handelt es sich bei der zu analysierenden biologischen Eigenschaft um eine Eigenschaft, die aus einer Gruppe von Eigenschaften ausgewählt ist, welche die Keimzahl, den Blutgehalt in der Milch, die Anzahl der Krankheitserreger und dergleichen enthält. Bevorzugt wird auch das Vorhandensein von Antibiotika bzw. von Hemmstoffen, d.h. den Rückständen von Antibiotika ermittelt. Durch die Anordnung einer Vielzahl unterschiedlicher Fängermoleküle auf einem elektrischen Biochip kann eine Vielzahl unterschiedlicher Krankheitserreger gleichzeitig detektiert werden.
Bei dem Referenzwert kann es sich, wenn es beispielsweise um das Vorhandensein von Antibiotika beziehungsweise Hemmstoffen geht, auch um den Wert Null handeln, das heißt, sobald das Vorhandensein eines Antibiotikums beziehungsweise eines Hemmstoffes registriert wird, wenn auch in geringen Mengen, kommt es zur Ausgabe eines Reaktionssignals. In diesem Fall ist auch der vorbestimmte Betrag Null möglich.
Bei anderen Gestaltungen kann auch ein von Null verschiedener Referenzwert zugrunde gelegt werden. Auch kann der bestimmte Betrag unterschiedlich von Null gewählt sein und damit einen Toleranzbereich darstellen, innerhalb dessen der ermittelte Wert liegen darf, ohne dass ein Reaktionssignal ausgelöst wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Biochipmodul eine Sendeeinrichtung auf, um einen charakteristischen Wert für eine zu untersuchende biologische Eigenschaft an eine Empfangseinrichtung zu übertragen. Durch diese Ausführungsform wird erreicht, dass die eigentliche Analysevorrichtung mit dem Biochipmodul getrennt beispielsweise von einem Zentralcomputer oder einem tragbaren Computer (Laptop) oder auch einem Mobiltelefon bzw. Handy angeordnet werden kann. Der gemessene Wert beziehungsweise die gemessenen Werte werden dann an eine Empfangseinrichtung übertragen. Anstelle des Wertes kann auch ein zu diesem Wert korrespondierendes Signal übertragen werden. So ist es beispielsweise denkbar, mehrere Analysevorrichtungen an verschiedenen Melkplätzen anzuordnen, wobei diese einzelnen Analysevorrichtungen mittels ihrer Sendeeinrichtungen Signale an ein zentrales Empfangsgerät abgeben. Bevorzugt überträgt die Sendeeinrichtung den charakteristischen Wert drahtlos, wobei die Übertragung bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mittels einer HF- oder einer UHF - Technologie erfolgt. Die Sendeeinrichtung kann in einer weiteren Ausführungsform auch an der Analysevorrichtung und nicht am Biochipmodul selbst angeordnet werden.
Die Analysevorrichtung kann gemeinsam beziehungsweise einteilig mit dem Biochipmodul oder getrennt von diesem ausgeführt werden. Im letzteren Fall wird bevorzugt ein austauschbares Biochipmodul mit der Analysevorrichtung, beispielsweise durch Einstecken, verbunden.
Es ist jedoch auch möglich, auf dem Biochip direkt Sendeeinrichtungen wie einen Transponder anzuordnen, der dann bevorzugt kontaktlos von einem Lesegerät ausgelesen werden kann.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform überträgt die Sendeeinrichtung ein Identifikationssignal, welches das Biochipmodul beziehungsweise die Analysevorrichtung eindeutig charakterisiert. Zu diesem Zweck wird gemeinsam mit dem gemessenen Wert das Identifikationssignal übertragen. Die Empfangseinrichtung kann anhand des übermittelten Identifikationssignals erkennen, von welcher Sendeeinrichtung und damit von welcher Analysevorrichtung das gesendete Signal stammt. Auf diese Weise kann eine große Anzahl von Analysevorrichtungen identifiziert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, eine einzelne Analysevorrichtung zentral an einer Milchförderungseinrichtung anzuordnen. Dieses Gerät dient dazu die Milch zu analysieren, die von der Gesamtheit der Kühe abgegeben wird, bevorzugt hinsichtlich der Menge. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Analyseeinrichtung tragbar. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, die Analysevorrichtung hintereinander bei unterschiedlichen Kühen beziehungsweise allgemein an unterschiedlichen Orten einzusetzen und die gemessenen Werte jeweils an einen Zentralrechner zu übertragen. In diesem Fall kann die Analysevorrichtung zum Zwecke der Messung in eine Leitung der Melkvorrichtung eingebracht werden, um auf diese Weise die durchfließende Milch zu untersuchen. Auch kann die Analy¬ sevorrichtung in ein Behältnis wie etwa einen Sammelbehälter einge- bracht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Vielzahl von Analysevorrichtungen auf. Dabei ist es beispielsweise möglich, mehrere Analysevorrichtungen in unterschiedlichen Leitungen der Vorrichtung oder auch gleichzeitig in Behältnissen unterzubringen. Auf diese Weise kann sehr schnell festgestellt werden, von welcher Kuh fehlerhafte Milch stammt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Biochipmodul austauschbar. So ist es beispielsweise möglich, das Chipmodul selbst als Einwegeinrichtung auszuführen, das jeweils nach der Benutzung ausgetauscht werden kann. Zu diesem Zweck ist bevorzugt ein vorgegebener Anteil der elektrischen Anordnung, genauer gesagt derjenige Anteil, der nicht ausgewechselt werden muss, nicht auf dem Biochipmodul selbst angeordnet, sondern in der Analysevorrichtung, die mit dem Biochipmodul in Verbindung steht. Auf diese Weise kann ein beispielsweise scheckkartengroßes Biochipmodul nach der Benutzung ausgetauscht und durch ein neues Biochipmodul ersetzt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Biochipmodul nach der Benutzung neu mit Fängermodulen bestückt. Diese neue Bestückung kann zumindest bei einem Teil der jeweiligen Fängermoleküle erfolgen und insoweit das Biochipmodul regeneriert werden. Möglich ist auch eine Regeneration des Biochipmoduls im eingebauten Zustand über geeignete Signale. Z.B. kann über entsprechende elektrische, magnetische, mechanische oder sonstige physikalische oder chemische Impulse oder Einwirkungen die Bindung zwischen den Fängermodulen und den detektierten Molekülen oder Substanzen wieder aufgebrochen werden, um den Biochip wieder für eine neue Messung vorzubereiten.
So können z.B. Peptidnukleinsäuren (PNA) als Fängermoleküle bzw. als Akzeptor auf der Chipoberfläche verwendet werden, was zur Stabilisierung und Flexibilisierung des Sensors führt. Dadurch kann der Biochip haltbarer und sogar wiederverwendbar werden. Generell sind unterschiedliche Bindungsarten zwischen den Fängermolekülen und den aufzusuchen Substanzen möglich. Falls das System auf kovalenter Bindung aufsetzt, ist eine Regeneration in vielen Fällen möglich und Mehrfachmessungen werden möglich. Adsorptive Bindungen sind auch wieder trennbar, wenn aber die Regeneration über Säuren oder Laugen erfolgt, muss die Oberfläche den auftretenden Einflüssen Stand halten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Analyseeinrichtung in einem Gehäuse einer Milchmengenmesseinrichtung angeordnet. Zu den Melkvorrichtungen aus dem Stand der Technik gehören oft auch Milchmengenmesseinrichtungen . Diese sind in einem speziell dafür vorgesehenen Gehäuse untergebracht. Durch die Einbringung der Analysevorrichtung in dieses Gehäuse ist eine rationellere Herstellung und Verarbeitung der Gesamtvorrichtung möglich. Auch können auf diese Weise bereits bestehende insbesondere elektrische Verbindungen, etwa in einem Zentralrechner, genutzt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Speichereinrichtung zum Speichern der ermittelten Werte auf. Diese Speichereinrichtung kann beispielsweise in der Analysevorrichtung angeordnet sein, jedoch auch in einer Zentralrecheneinheit beziehungsweise einem Zentralcomputer, der die von der Analysevorrichtung übermittelten Werte aufnimmt. Durch diese Speichereinrichtung ist es möglich, die jeweiligen Messdaten auch über einen längeren Zeitraum hinweg zu verfolgen beziehungsweise die Daten mehrerer Tiere gegenüberzustellen. Auch kann die Speichereinrichtung eingesetzt werden, um die ermittelten Daten direkt an weitere Stellen zu übermitteln, wie beispielsweise einen Tierarzt, den Gesundheitsbehörden oder dergleichen. Neben den ermittelten Werten werden bevorzugt auch die Identifikationssignale beziehungsweise mit diesen Signalen korrespondierende Werte gespeichert, wodurch auch eine Zuordnung der gemessenen Werte zu bestimmten Tieren ermöglicht wird. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Melkvorrichtung eine Alarmausgabeeinrichtung auf. Diese Alarmausgabeein- richtung dient dazu, dem Benutzer anzuzeigen, falls die von einem oder mehreren Tieren gelieferte Milch kritische biologische Daten beziehungsweise kritische Keimzahlen, einen kritischen Blutgehalt oder dergleichen aufweist. In diesem Fall erlaubt die Alarmausgabeeinrichtung es dem Benutzer, sehr schnell das betreffende Tier zu identifizieren und geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten. Auch ist es auf diese Weise möglich, sehr schnell die von dem betreffenden Tier stammende schadhafte Milch auszusondern. Bei dem Alarm handelt es sich bevorzugt um einen optisch oder akustisch wahrnehmbaren Alarm. Es ist jedoch auch möglich, einen Alarm auf ein Empfangsgerät wie beispielsweise ein Mobiltelefon auszugeben.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, dass das Chipmodul an einer vorgegebenen Stelle, beispielsweise in einer Leitung, die Milch untersucht, die eigentliche Auswertung jedoch in einem Analysegerät an anderer Stelle vorgenommen wird und zu diesem Zwecke das Chipmodul in diese Analysevorrichtung eingeführt wird. In diesem Fall kann der Benutzer gezielt bei Kühen eine Milchprobe nehmen und diese sofort selbst analysieren. Die Analysevorrichtung kann dabei an ein Handy oder einen PDA oder einen Pocket-PC gekoppelt sein. Auf diese Weise wird eine erhöhte Mobilität des Gesamtsystems erreicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe wenigstens eines Werts, bevorzugt sämtlicher ermittelter Werte, auf. Diese Ausgabeeinrichtung erlaubt es dem Benutzer, direkt die für ihn relevanten Daten wie beispielsweise die Keimzahl oder den Blutgehalt in der Milch oder die Anzahl der Krankheitserreger und die Art der Krankheitserreger abzulesen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Analysevorrichtung mit einer Datenbank verbindbar, die unter Verwendung der ermittelten Parameter beziehungsweise Werte Anweisungen an den Benutzer ausgibt. In diesem Fall werden die ermittelten Werte mit Werten der Datenbank verglichen und die Vorrichtung gibt dem Benutzer Möglichkeiten beziehungsweise Parameter vor, wie die Tiere behandelt werden können. Auch können über diese Datenbank die korrekten Dosierungen, die beispielsweise vom Krankheitsverlauf eines Tieres abhängen können, angegeben werden. Auf diese Weise kann für die Behandlung des Tieres wertvolle Zeit gewonnen werden, andrerseits können jedoch auch Kosten für tierärztliche Behandlung eingespart werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Melkvorrichtung zusätzliche Einrichtungen auf, um fehlerhafte Milch abzuleiten. Dies bedeutet, dass wenn die Analysevorrichtung fehlerhafte Milch detektiert, die genannten Einrichtungen dafür sorgen, dass die entsprechend als fehlerhaft detektierte Milch abgeleitet beziehungsweise in ein gesondertes Behältnis abgeführt wird.
Auch kann mit Hilfe der Vorrichtung das so genannte Vorgemelk untersucht werden. Auf diese Weise können beispielsweise bei den Tieren auftretende Krankheitsverläufe genauer untersucht werden.
In bevorzugten Weiterbildungen kann außerdem eine weitere oder es können noch mehrere weitere Sensoreinrichtungen vorgesehen sein.
Unter einer Sensoreinrichtung wird jegliche Einrichtung verstanden, die in der Lage ist, wenigstens eine Eigenschaft einer im wesentlichen beliebigen Probe zu ermitteln, gleichgültig, ob es sich dabei um eine biologische, eine mechanische oder eine physikalische Eigenschaft handelt. Dabei wird unter einem Sensor im Zusammenhang mit der Erfindung auch eine Einrichtung verstanden, die unmittelbar eine physikalische Eigenschaft wie etwa die Leitfähigkeit oder die Dichte einer Flüssigkeit bestimmt und erst aus dieser Eigenschaft auf eine biologische Eigenschaft rückgeschlossen wird. Abgesehen von den oben genannten Konzentrationen können somit auch weitere biologische Eigenschaften der Milch bzw. des Gemelks ermittelt werden. Unter einer biologischen Eigenschaft des Gemelks werden auch solche Eigenschaften des Gemelks verstanden, die unmittelbar Rückschlüsse auf den Zustand ihrer milchabgebenden Kuh beziehungsweise der Kühe erlauben. Dazu zählen neben den schon genannten Parametern beispielsweise auch die Körpertemperatur eines Tieres, der Blutdruck, die Herzfrequenz und dergleichen mehr. Unter einer Untersuchung im laufenden Betrieb wird verstanden, dass die Untersuchung während eines vorgegebenen Prozesses wie insbesondere, aber nicht ausschließlich, eines Melkprozesses vorgenommen wird und nicht, wie im Stand der Technik der Fall, durch Entnahme einer Probe und separate Untersuchung derselben. Damit ist die Untersuchung des Gemelks Bestandteil des gesamten Melkprozesses.
Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise in einer Milchleitung angeordnet sein und auf diese Weise die vorbeifließende Milch kontrollieren. Es ist jedoch auch möglich, den Sensor in einem Behältnis wie insbesondere, aber nicht ausschließlich, einem Zwischenbehältnis anzuordnen. Die Sensoreinrichtung kann auch im Melkbecher angeordnet sein oder am Zitzengummi vorgesehen sein.
Entsprechend der Auswertung wird ein Signal ausgegeben, wobei unter einem Reaktionssignal im Rahmen der hier vorliegenden Beschreibung ein Signal verstanden wird, welches entweder direkt wahrnehmbar ist, oder welches seinerseits weitere wahrnehmbare Vorgänge auslöst, wie etwa das in Gang setzen bestimmter Mahneinrichtungen in -Form von z.B. Mahnsirenen.
Bevorzugt ist das Reaktionssignal eine Anweisung an eine weitere Einrichtung oder ein optisch und/oder akustisch wahrnehmbares Signal. Dies bedeutet, dass das Reaktionssignal einen Alarm, beispielsweise in Form eines Lichtsignals oder eines akustisch wahrnehmbaren Signals auslöst. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Reaktionssignal selbst, oder ein aus dem Reaktionssignal abgeleitetes Signal, bevorzugt drahtlos auf eine Empfangseinrichtung übertragen. Bei dieser Empfangseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Zentralcomputer oder auch um ein Mobiltelefon oder dergleichen handeln.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Reaktionssignal ein bevorzugt elektrisches Signal, welches wenigstens mittelbar eine Abtrennung des Gemelks bewirkt. Dies bedeutet, dass das Signal nicht unmittelbar zur Abtrennung des Gemelks führen muss, sondern auch elektrische, elektronische oder auch mechanische Zwischenschritte denkbar sind. Bei diesem Verfahren wird bei Reaktion auf eine ermittelte Konzentration von Schadstoffen automatisch die Melkanlage so geschaltet, dass eine Abtrennung des Gemelks erfolgt.
Es ist jedoch auch möglich, mehrere Reaktionssignale auftreten zu lassen, oder das Verfahren so auszugestalten, dass das Reaktionssignal sowohl eine Abtrennung des Gemelks bewirkt als auch einen Alarm an den Benutzer ausgibt, wobei dieser Alarm sowohl optisch als auch akustisch wahrnehmbar sein kann als auch beispielsweise über ein Handy, ein PDA oder eine EDV-Anlage ausgegeben werden kann. Sobald die Abtrennung des Gemelks erfolgt ist, wird eine weitere Zuführung von Milch in den Tank unterbunden.
Anschließend wird vorzugsweise ein automatischer Reinigungsvorgang des mit der belasteten oder verunreinigten Milch in Kontakt gekommenen Teils der Melkanlage durchgeführt. In anderen Ausgestaltungen betätigt der Benutzer einen Schalter zum Starten des Reinigungsvorgangs oder er lässt die Milch aus der Milchfördereinrichtung ab und reinigt die Anlage selbst. Die bereits im Tank vorhandene Milch wird auf diese Weise zuverlässig geschützt. Damit kann erfindungsgemäß eine Kontamination der Milch weitgehend unabhängig von menschlichen Faktoren verhindert werden. Bevorzugt erfolgt die Abtrennung des Gemelks mittels eines Ventils, welches bevorzugt an einer Tankeinrichtung wie insbesondere, aber nicht ausschließlich, einem Kühltank angeordnet ist. Derartige Ventile sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Ventil ist vorzugsweise computergesteuert und automatisch betreibbar.
Es können beispielsweise solche Ventile verwendet werden, die die Zufuhr in den Tank vollständig unterbinden oder denjenigen Anteil des Gemelks, für welchen eine Kontamination festgestellt wurde, in einen weiteren Behälter umleiten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen verwendet. Bevorzugt wird je ein Sensor einer vorgegebenen Anzahl von Tieren und besonders bevorzugt wenigstens ein Sensor je einem Tier (oder je einer Zitze des Tieres) zugeordnet. Im ersteren Fall kann eine Gruppe von Tieren bestimmt werden, deren Milch kontaminiert ist, im zweiten Fall ein individuelles Tier oder sogar eine individuelle Zitze.
Bevorzugt wird der ermittelte Wert wenigstens einmal, bevorzugt fortlaufend in einer Speichereinrichtung abgespeichert. Durch diese Abspeicherung kann erreicht werden, dass zu einem späteren Zeitpunkt die Hemmstoff- beziehungsweise Kontaminationsfreiheit der Milch zu bestimmten Zeitpunkten belegt und gegebenenfalls bewiesen werden kann. Zu diesem Zweck können die Daten bevorzugt zugriffsgesichert in einer Datenbank oder einem Herden-Managementsystem abgespeichert werden.
Bevorzugt wird ferner eine Vielzahl von für das Gemelk charakteristischen Werten ermittelt. Dabei handelt es sich einerseits um die oben angegebenen Kontaminationen mit Hemmstoffen beziehungsweise Antibiotika, Desinfektionsmitteln, Herbiziden und dergleichen. Es können daneben jedoch auch, bevorzugt über weitere Sensoreinrichtungen, Werte ermittelt werden, die weitere Eigenschaften der Milch charakterisieren, wie beispielsweise deren ph-Wert oder deren Leit- wert .
Neben diesen Daten können auch weitere Informationen über das betreffende Tier ermittelt beziehungsweise ausgegeben werden, wie etwa kurzlich vorgenommene Medikamentenverabreichungen an dieses Tier. Durch derartige Informationen können im Falle eines Auftretens von Hemmstoffen oder dergleichen in der Milch sehr schnell auch ohne individuelle Messung ermittelt werden, von welchem Tier die Kontaminationen stammen, da bekannt ist, welche Tiere unlängst behandelt wurden .
Daneben können weitere für das Tier charakteristische Daten ermittelt werden, wie beispielsweise die Temperatur des Tiers und/oder der Milch, dessen Herzfrequenz und weitere Daten, wie den Lakations- und den Reproduktionsstand und dergleichen. Dieser Datensatz kann in einer zentralen Speichereinrichtung abgelegt werden. Auf diese Weise können auch komplette Datensatze für die einzelnen Tiere abgelegt werden. Für den Fall, dass mehrere Sensoreinrichtungen, beispielsweise ein Sensor pro Melkplatz, verwendet werden, können die Sensoreinrichtungen auch Signale abgeben, die mit einem Identifikations- signal gekoppelt sind, um auf diese Weise ein spezielles Tier anhand des gesendeten Signals identifizieren zu können.
Zusätzlich können die Tiere bevorzugt selbst mit Identifikationsmitteln wie Fußrespondern, BoIi oder dergleichen versehen sein. Die Identifikation einzelner Tiere über deren Identifikationsmittel kann direkt, beispielsweise über eine Leseeinrichtung am Melkplatz erfolgen. Bevorzugt wird die Identifikation jedoch bereits auf dem Zugangsweg zum Melkstand vorgenommen, um die Identität zur Bestimmung der Milchleistung festzustellen und um kürzlich behandelte Tiere vorab auszusondern.
Wie eingangs erwähnt, liegt ein bedeutender Vorteil des erfindungs- gemaßen Verfahrens sowie der erfindungsgemaßen Vorrichtung darin, dass die Qualität des Gemelks direkt wahrend des Betriebs untersucht werden kann. Eventuelle Schadstoffe in der Milch können schnell und zuverlässig detektiert werden und eine entsprechende sofortige Reaktion der Melkvorrichtung beziehungsweise des Benutzers wird ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner auch zur Untersuchung weiterer Flüssigkeiten wie beispielsweise des Blutes der Tiere eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung ist ferner auf eine Analysevorrichtung zur Untersuchung biologischer Eigenschaften eines Gemelks gerichtet, wobei die Vorrichtung wenigstens einen für eine biologische Eigenschaft des Melkprodukts charakteristischen Wert bestimmt und diese Analysevorrichtung wenigstens ein bevorzugt elektrisches Biochipmodul aufweist.
In diesem Fall handelt es sich bevorzugt um ein tragbares Analysegerät, das auch bei bereits bestehenden Melkvorrichtungen zum Einsatz kommen kann. Auf diese Weise können auch ältere Anlagen mit einer erfindungsgemäßen Analysevorrichtung ausgestattet beziehungsweise nachgerüstet werden.
Die vorliegende Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zur Bestimmung der Eigenschaften eines Gemelks gerichtet, wobei in einem Schritt eine Analysevorrichtung, welche wenigstens eine Biochipmoduleinrichtung beziehungsweise ein Biochipmodul aufweist, in das zu untersuchende Gemelk eingeführt wird. In einem weiteren Verfahrensschritt wird wenigstens ein für eine biologische Eigenschaft des Gemelks charakteristischer Wert bestimmt und in einem weiteren Verfahrensschritt dieser charakteristische Wert ausgegeben. Wenigstens eine biologische Eigenschaft ist das Vorhandensein von Hemmstoffen in der Milch.
Bevorzugt wird das Reaktionssignal ausgegeben, wenn der ermittelte Wert um mehr als einen vorbestimmten Betrag von einem Referenzwert abweicht. Bevorzugt handelt es sich bei dem Referenzwert um die Hemmstoff-Konzentration innerhalb der Milch und besonders bevorzugt ist der Referenzwert Null. Auch der vorbestimmte Betrag ist in diesem Fall Null (innerhalb der Messgenauigkeit) . Dies bedeutet, dass, wenn das Vorliegen von Hemmstoffen festgestellt wird, das heißt die Konzentration von Null abweicht, die Signalausgabeeinrichtung ein Reaktionssignal ausgibt.
Insbesondere wird die Konzentration an Schadstoffen innerhalb des Gemelks wie z.B. die Konzentration an Pestiziden, Desinfektionsmitteln, Herbiziden und dergleichen ermittelt. Wenn die Sensoreinrichtung derartige Fremdstoffe feststellt, wird ein Reaktionssignal ausgegeben. Wenigstens ein Referenzwert kann in einer Speichereinrichtung abgelegt sein. Die Ausgabe des Reaktionssignals erfolgt wenigstens dann, wenn der ermittelte Wert für die Konzentration von Hemmstoffen von Null verschieden ist. Dieses Reaktionssignal kann einerseits die Ausgabe eines Alarms bewirken, andererseits jedoch bevorzugt wenigstens auch eine Abtrennung des Gemelks. Die Abtrennung des Gemelks erfolgt vorzugsweise mittels eines Ventils, welches bevorzugt an bzw. vor einer Tankeinrichtung angeordnet ist.
Vorzugsweise ist je ein Biochipmodul einer vorgegebenen Anzahl von Tieren, bevorzugt je ein Biochipmodul einem Tier zugeordnet.
In besonders bevorzugten Weiterbildungen des Verfahrens wird das Biochipmodul wiederverwendet und/oder regeneriert.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
Darin zeigen:
Fig. 1 Eine erfindungsgemäße Melkvorrichtung; Fig. 2 eine Analysevorrichtung;
Fig. 3 ein Biochipmodul; und
Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße Melkvorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Melkvorrichtung 1 in stark sche- matischer Form. Dabei wird über Leitungen beziehungsweise Schläuche 3 die von der (nicht gezeigten) Kuh abgemolkene Milch entlang der Pfeile Pl in Richtung einer Zentralleitung 5 transportiert.
Das Melken kann viertelindividuell erfolgen oder aber es kann ein Milchsammeistück 106 vorgesehen sein, in das die kurzen Milchschläuche 4 ausgehend von den Zitzenbechern 2 münden. Das Milchsammeistück 106 ist dann wiederum über einen langen Milchschlauch 3 mit der Milchleitung 5 verbunden. Die vorliegende Erfindung kann sowohl bei viertelindividuellem Melken als auch bei konventionellem Melken mit einem Milchsammeistück eingesetzt werden.
Die Zentralleitung 5 kann auch mit weiteren (nicht gezeigten) (kurzen oder langen) (Milch-) Schläuchen 3 in Verbindung stehen. Die gebrochene Linie auf der rechten Seite der Leitung 5 zeigt an, dass die Leitung in diese Richtung verlängert werden kann und dort weitere Melkstationen angeordnet werden können. Das Bezugszeichen 8 bezieht sich auf einen Behälter zur Aufnahme der durch die Zentralleitung 5 fließenden Milch von einem Melkplatz oder auch von mehreren Melkplätzen. Dabei wird klargestellt, dass unter einer Aufnahmeein- richtung sowohl der Behälter 8 als auch die Zentralleitung 5 verstanden werden kann. Auch die Leitungen 3, also sowohl kurze als auch lange Milchschläuche, können als erfindungsgemäße Aufnahmeein- richtungen aufgefasst werden.
Innerhalb des Behälters 8 ist eine Mengenmesseinrichtung 9 vorgesehen, die die Milchmenge im Behälter oder im Durchfluss bestimmt. Mittels Einführeinrichtungen 7, die beispielsweise in der Leitung 5, aber auch in dem Behälter 8 angeordnet sein können, wird eine Analysevorrichtung 20 mit einem Chipmodul 30 in die Leitung 5 beziehungsweise den Behälter 8 eingeführt.
Daneben ist es möglich, die Analysevorrichtung direkt an der Leitung 5 zu montieren, um im Milchfluss messen zu können. In einer weiteren Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, die Analysevorrichtung 20 innerhalb des Gehäuses der Milchmengenmesseinrichtung 9 unterzubringen. Auch können mehrere Analysevorrichtungen 20 an mehreren Stellen der Leitung 5 beziehungsweise zusätzlich in den Behälter 8 eingebracht werden. Anstelle der Einfuhrvorrichtungen können auch bevorzugt verschließbare Öffnungen vorgesehen sein, um die Analysevorrichtungen mit dem Gemelk in Kontakt zu bringen. Ebenfalls ist es möglich, eine Analysevorrichtung 20 an einem Melkbecher oder an einem Zitzengummi vorzusehen, um direkt zitzenindividuelle Messergebnisse zu erhalten.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform weist die Analysevorrichtung 20 eine Sendeeinrichtung 26 auf, die die ermittelten Werte für beispielsweise die Keimzahl, den Blutgehalt in der Milch, die Anzahl der Krankheitserreger und ähnliches an einen Computer 11 übermittelt. Dieser Computer ist mit einer Ausgabeeinrichtung wie einem Monitor 12 gekoppelt, um die Werte an einen Benutzer auszugeben.
Alternativ kann jedoch bereits an der Analysevorrichtung 20 selbst eine Ausgabeeinrichtung angebracht werden, damit direkt die Werte abgelesen werden können.
Ferner kann die Analysevorrichtung 20 auch an ein Handy oder einen tragbaren Computer gekoppelt sein, um über diese Geräte die jeweiligen Werte auszugeben.
Wie eingangs dargestellt, können auch mehrere Analysevorrichtungen 20 zum Einsatz kommen, die dann bevorzugt zusammen mit einem Sende- signal, welches die Messwerte enthält, auch ein Identifikationssignal aussenden, welches erlaubt, die einzelnen Analysevorrichtungen zu identifizieren. Es wäre jedoch auch möglich, die einzelnen Analy- sevorrichtungen über Kabelverbindungen mit einem zentralen Rechner zu verbinden.
In dem zentralen Rechnersystem 11 ist bevorzugt eine Datenbank angelegt, welche durch Vergleich der durch die Vorrichtung 1 ermittelten Daten mit Referenzdaten in der Lage ist, dem Benutzer gezielte Anweisungen zur Behandlung der Tiere zu geben, beispielsweise über die Art und die Menge eines zu verabreichenden Medikaments.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Analysevorrichtung 20. Diese weist eine Aufnahmeöffnung 21 zur Aufnahme des Biochipmoduls 30 auf. Es ist jedoch auch möglich, dass das Chipmodul in anderer Weise an die Analysevorrichtung 20 gekoppelt wird, beispielsweise durch Steckverbindungen, Klemmverbindungen oder dergleichen. Das Bezugszeichen 23 bezieht sich auf eine Kontaktierungsvorrichtung, die ein auf dem Biochipmodul 30 angeordnetes Kontaktfeld 36 kontaktiert. Das Bezugszeichen 25 bezieht sich auf einen Mikrochip beziehungsweise eine Prozessoreinheit, die zur Auswertung der elektrischen Signale, die von dem Biochipmodul 30 stammen, dient. Alternativ wäre es auch möglich, den Mikrochip direkt auf dem Biochipmodul 30 anzuordnen. Die Bezugszeichen 24 beziehen sich auf elektrische Verbindungsleitungen, um den Mikrochip mit einer Sendeeinrichtung 26 beziehungsweise einer Ausgabeeinrichtung 27 zu verbinden.
In weiteren Ausführungsformen kann auf der Analysevorrichtung auch noch eine (in Fig. 2 nicht gezeigte) Speichereinrichtung zur Speicherung der gemessenen beziehungsweise ermittelten Daten vorhanden sein.
Wie oben ausgeführt, kann die Analysevorrichtung 20 auch für den Stand-alone-Betrieb vorgesehen sein, das heißt unabhängig von einer zentralen Rechnereinheit arbeiten. Fig. 3 zeigt schematisch ein Biochipmodul für eine erfindungsgemäße Analysevorrichtung 20. Auf einem Träger beziehungsweise Substrat 32 des Moduls ist eine Vielzahl von Edelmetallelektroden wie insbesondere Goldelektroden 31 aufgebracht. Auf diesen Elektroden 31 werden voneinander getrennt so genannte Fängermoleküle 33 fest angebunden.
Wie oben ausgeführt sind diese Fängermoleküle 33 in der Lage, speziell ausgewählte Partner aus der Substanz an sich zu binden. Dieses Bindungsereignis löst ein elektrisches Signal aus, welches über elektrische Leitungen 34 an das Kontaktelement 36 ausgegeben wird. Das Kontaktelement 36 wiederum steht in Verbindung mit der Analyse- Vorrichtung 20, genauer gesagt mit deren Kontaktierungseinrichtung 23. Damit spielt sich das gesamte biologische Geschehen in der Flüssigkeit auf der Oberfläche des Chips ab. Wie oben ausgeführt, wäre es auch möglich, eine Chipeinheit direkt auf dem Biochipmodul anzuordnen, um die Auswertung der elektrischen Signale, die durch die biologischen Bindungen entstehen, direkt auf dem Modul vorzunehmen.
Durch die Verwendung einer Vielzahl von Kontaktstreifen 31 beziehungsweise von Fängermolekülen 33 können gleichzeitig eine Vielzahl von Inhaltsstoffen in der zu untersuchenden Milch untersucht werden. Neben den gezeigten Kontaktstreifen 31 können jedoch auch auf dem Biochipmodul 30 beziehungsweise bevorzugt in der Analysevorrichtung 20 weitere Sensoren angeordnet sein, wie Sensoren für optische Eigenschaften der Flüssigkeit und dergleichen mehr.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich um ein kostengünstiges System, da der Biochip mit Verfahren der industriellen Halbleiterfertigung in großen Stückzahlen hergestellt werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden biologische Kennungs- vorgänge direkt in der Analysevorrichtung ohne aufwändige Zwischenschritte gemessen. Da in dieser Ausführungsform keine Optiken nötig sind, kann das Gerät direkt in einer Leitung wie der Leitung 5 im Milchfluss messen. Daneben zeichnet sich dieser elektrische Biochip durch eine geringe Baugroße aus.
Über die Auswertung der elektrischen Signale können die zu untersuchenden Werte direkt bewertet werden und beispielsweise mit Hilfe einer Datenbank dem Benutzer sofort Hinweise gegeben werden, wie er seine Tiere im Krankheitsfall behandeln kann. Gleichzeitig kann durch eine Kontrolle der Milch beziehungsweise eine Aussonderung eventuell schadhafter Milch die Endqualitat des Produktes erhöht werden.
In Fig. 4 ist eine erfindungsgemaße Melkvorrichtung 1 mit einer Einrichtung zur Überwachung eines Gemelks dargestellt. Diese Vorrichtung weist eine Vielzahl von Zitzenbechern 2 auf, wobei in Fig. 4 nur zwei Zitzenbecher 2 gezeigt sind, mit denen die (nicht gezeigten) Kühe gemolken werden.
Das Melken kann viertelindividuell erfolgen oder aber es kann ein Milchsammeistuck 106 vorgesehen sein, in das die kurzen Milchschlauche 4 munden. Das Milchsammeistuck 106 ist dann wiederum über einen langen Milchschlauch 105 mit der zentralen Milchleitung 108 verbunden. Die vorliegende Erfindung kann sowohl bei viertel- oder zitzenindividuellem Melken als auch bei konventionellem Melken mit einem Milchsammeistuck eingesetzt werden.
Bei einer Ausfuhrungsform befinden sich in diesen Milchschlauchen 105 erfindungsgemaße Sensor- beziehungsweise Analysevorrichtungen 120. In diesem Fall ermöglicht die Vorrichtung nicht nur die Feststellung von Schadstoffen in der Milch mittels des Biochips, sondern erlaubt auch eine Identifizierung des betreffenden Melkstandes beziehungsweise der in diesem Melkstand stehenden Kuh.
Mittels einer Mengenmesseinrichtung 107 kann die Gemelksleistung beziehungsweise die Durchflussmenge an Milch bestimmt werden, es ist jedoch auch möglich, diese Einrichtung 107 an dem Milchschlauch 105 anzuordnen. Das Bezugszeichen 120a bezieht sich auf eine weitere Sensoreinrichtung. Diese weitere Sensoreinrichtung kann an Stelle oder auch bevorzugt neben den Sensoreinrichtungen 120, die an den Zuführleitungen 4 angeordnet sind, verwendet werden.
Die Sensoreinrichtung 120a weist ein unten genauer beschriebenes Biochipmodul 30 auf, welches der Feststellung von Kontaminationen in der durch die Leitung 108 fließenden Milch dient. Falls eine Kontamination mit einem Hemmstoff beziehungsweise einem Antibiotikum festgestellt wird, sendet die Sensoreinrichtung ein Reaktionssignal S aus .
Dieses Reaktionssignal S kann von einer Empfangseinrichtung 118 aufgenommen werden. Bei dieser Empfangseinrichtung 118 kann es sich einerseits um eine Alarmausgabeeinrichtung wie eine Warnlampe oder eine Hupe handeln, andererseits aber auch um ein Mobilfunktelefon beziehungsweise einen Computer oder ein Display, auf dem der nicht ordnungsgemäße Zustand ausgegeben werden kann.
Bevorzugt wird jedoch das Reaktionssignal zumindest auch an eine Abtrenneinrichtung 111 weitergeleitet. Bei dieser Abtrenneinrichtung 111 handelt es sich bevorzugt um ein Ventil, das durch den Empfang des Reaktionssignals veranlasst wird, die Zufuhr von Milch in einen Tank 114, in dem bereits Milch 112 vorhanden sein kann, zu unterbinden. Auf diese Weise wird verhindert, dass in den Tank 114 mit noch nicht kontaminierter Milch 112 kontaminierte Milch gelangen kann. An Stelle oder neben einer Sperrung durch das Ventil 111 ist es jedoch auch möglich, die Abtrenneinrichtung so zu gestalten, dass kontaminierte Milch entlang der gestrichelt eingezeichneten Separierleitung 113 in einen Separationstank 115 geführt wird. Das Bezugszeichen 116 bezieht sich auf eine elektrische Verbindungsleitung zwischen der Sensoreinrichtung 120 und der Abtrenneinrichtung 111. Über diese elektrische Leitung 116 wird das Reaktionssignal an die Abtrenneinrichtung 111 ausgegeben, um eine Abtrennung des Gemelks auszulösen. Alternativ können anstelle der Leitung 116 auch Funkverbindungen eingesetzt werden.
Hinsichtlich der Ausführung des Separationstanks beziehungsweise des Abtrennmechanismus sind auch weitere, aus dem Stand der Technik bekannte, Ausführungsformen denkbar. Es wäre auch möglich, zusätzliche Filtereinrichtungen, beispielsweise die in der EP 1 346 631 A2 beschriebenen Filtereinrichtungen, zum Herausfiltern von Aerosolen zum Einsatz zu bringen.
Ferner ist es auch möglich, die Sensoreinrichtung 120, 120a mit einer (nicht gezeigten) Ausfallhilfseinrichtung zu versehen, die einen Ausfall der Sensoreinrichtung registriert und in Folge dieses Ausfalls ein Reaktionssignal an das Abtrennelement 111 übermittelt, damit dieses die Milchzufuhr in den Behälter 114 sperrt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass auch im Falle eines Ausfalls der Sensoreinrichtung eine Sperrung der Milchzufuhr in den Behälter 114 auftritt.
Bevorzugt ist diese Ausfallhilfseinrichtung auch in der Lage, etwa ein fehlerhaftes Biochipmodul zu erkennen und auch in diesem Fall ein Reaktionssignal an das Abtrennelement 111 zu erzeugen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sendet die Sensoreinrichtung in regelmäßigen zeitlichen Abständen ein Signal an dieses Ventil. Bleibt das Signal aus, wird das Ventil gesperrt.
Es ist auch möglich, eine entsprechende Probe der Milch direkt aus einem Behältnis zu entnehmen, ohne dafür die in Fig. 1 gezeigten Aufnahmeeinrichtungen 7 vorzusehen. Es wird darauf hingewiesen, dass das Modul 30 in sehr kleinen Ausmessungen ausgeführt werden kann, beispielsweise etwa scheckkartengroß . Dies erlaubt es dem Benutzer, bei Kühen eine Milchprobe zu nehmen und diese anschließend sofort zu analysieren. Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste
Melkvorrichtung
Zitzenbecher
Leitungen kurzer Schlauch
Zentralleitung
Einführeinrichtung
Behälter
Mengenmesseinrichtung
RechnerSystem
Ausgabeeinrichtung
Analysevorrichtung
Aufnahmeöffnung
KontaktierungsVorrichtung
Verbindungsleitungen
Prozessoreinheit
Sendeeinrichtung
Ausgabeeinrichtung
Biochipmodul
Elektroden
Träger
Fängermoleküle
Leitungen
Kontaktelement
Milchschlauch
Milchsammeistück
Mengenmesseinrichtung zentrale Melkleitung
Abtrenneinrichtung
Milch
Separierleitung
Tank
Separationstank elektrische Leitung
Empfangseinrichtung für Reaktionssignal
Sensoreinrichtung

Claims

MelkvorrichtungPatentansprüche
1. Melkvorrichtung (1), insbesondere für Kühe, mit wenigstens einer Aufnahmeeinrichtung (5,8) zur wenigstens vorübergehenden Aufnahme eines Gemelks, wobei an der Aufnahmeeinrichtung (5,8) wenigstens eine Analysevorrichtung (20) zur Untersuchung wenigstens einer biologischen Eigenschaft des Gemelks derart angeordnet ist, dass die Analysevorrichtung wenigstens abschnittsweise in Verbindung mit dem Gemelk steht und die Analysevorrichtung zur Untersuchung des Gemelks wenigstens ein Biochipmodul (30) aufweist und wobei wenigstens eine biologische Eigenschaft das Vorhandensein von Hemmstoffen in der Milch ist.
2. Melkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (5,8) eine Leitung (5) für das Gemelk oder ein Zitzenbecher oder ein Zitzengummi ist.
3. Melkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (5,8) ein Behältnis (8) für das Gemelk ist.
4. Melkvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine biologische Eigenschaft aus einer Gruppe von Eigenschaften ausgewählt ist, welche die Keimzahl, den Blutgehalt in der Milch, die Anzahl der Krankheitserreger, die Konzentration von Wirkstoffen mit pharmakologischer oder hormonaler Wirkung und dergleichen enthält.
5. Melkvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffe aus einer Gruppe von Wirkstoffen ausgewählt sind, welche Antibiotika, Pestizide und dergleichen enthält.
6. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionssignal ein optisch und/oder akustisch wahrnehmbares Alarmsignal ist.
7. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein für die biologische Eigenschaft des Gemelks charakteristischer Wert ü- bermittelt wird.
8. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biochipmodul (30) wenigstens eine optische Detektionseinrichtung aufweist.
9. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biochipmodul (30) wenigstens eine elektrische Detektionseinrichtung (31,33) aufweist.
10. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen -Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biochipmodul (30) mehrere Detektionseinrichtungen aufweist.
11. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung (20) eine Sendeeinrichtung (26) aufweist, um den charakteristischen Wert an eine Empfangseinrichtung (11) zu übertragen.
12. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung
(26) den charakteristischen Wert drahtlos überträgt, wobei die die Übertragung der Daten vorzugsweise mittels einer HF- oder einer UHF- Technologie erfolgt.
13. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung
(26) ein Identifikationssignal überträgt, welches das Biochipmodul (30) und/oder die Analysevorrichtung (20) eindeutig charakterisiert.
14. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung (20) tragbar ist.
15. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Melkvorrichtung (1) eine Vielzahl von Analysevorrichtungen (20) aufweist.
16. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biochipmodul (30) austauschbar ist.
17. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Biochipmodul (30) zu mehrfachen Messungen verwendbar und/oder wiederverwendbar und/oder regenerierbar ist.
18. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung
(20) in einem Gehäuse einer Milchmengenmesseinrichtung (9) angeordnet ist.
19. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine Speichereinrichtung zum Speichern der ermittelten Werte vorhanden ist und/oder die Melkvorrichtung (1) eine Alarmausgabeeinrichtung aufweist und/oder die Melkvorrichtung (1) eine Ausgabeeinrichtung (12) zur Ausgabe der ermittelten Werte aufweist.
20. Melkvorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Melkvorrichtung mit einer Datenbank verbindbar ist, die unter Verwendung der ermittelten Parameter Anweisungen an den Benutzer ausgibt.
21. Analysevorrichtung (20) zur Untersuchung biologischer Eigenschaften eines Gemelks, insbesondere für Kühe, wobei die Vorrichtung wenigstens einen für eine biologische Eigenschaft des Melkproduktes charakteristischen Wert bestimmt und diese Analysevorrichtung (20) wenigstens ein Biochipmodul (30) , bevorzugt ein elektrisches Biochipmodul, aufweist und wobei wenigstens eine biologische Eigenschaft das Vorhandensein von Hemmstoffen in der Milch ist.
22. Verfahren zur Bestimmung der Eigenschaften eines Gemelks mit den Schritten
Einführen einer Analysevorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche
Bestimmung wenigstens eines für eine biologische Eigenschaft des Gemelks charakteristischen Wertes, wobei wenigstens eine biologische Eigenschaft das Vorhandensein von Hemmstoffen in der Milch ist, Ausgabe des charakteristischen Werts.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wirkstoff aus einer Gruppe von Wirkstoffen ausgewählt ist, welche Antibiotika und Pestizide und dergleichen enthält.
24. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 22 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe des Reaktionssignals wenigstens dann erfolgt, wenn der ermittelte Wert für die Konzentration von Hemmstoffen von Null verschieden ist.
25. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionssignal eine Abtrennung des Gemelks bewirkt.
26. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Referenzwert in einer Speichereinrichtung abgelegt wird.
27. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung des Gemelks mittels eines Ventils erfolgt, welches bevorzugt an einer Tankeinrichtung angeordnet ist.
28. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Biochipmodul einer vorgegebenen Anzahl von Tieren, bevorzugt je ein Biochipmodul einem Tier zugeordnet ist.
29. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von weiteren für das Gemelk und/oder die das Gemelk abgebende Kuh charakteristischen Werten ermittelt werden, welche vorzugsweise aus einer Gruppe von Werten ausgewählt werden, die den Leitwert der Milch, den ph-Wert der Milch und dergleichen enthält.
30. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens ein Tier charakteristische Daten ermittelt werden, wobei die für das Tier charakteristischen Daten vorzugsweise aus einer Gruppe von Daten ausgewählt sind, welche die Körpertemperatur, die Herzfrequenz, den Blutdruck oder dergleichen enthält.
31. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Biochipmodul wie¬ derverwendet und/oder regeneriert wird.
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