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酪農場とは、牛乳を貯蔵し、バター、チーズ、その他の乳製品を製造する場所、またはそれらの製品を販売する場所です。[ 2 ] : 325 [ 3 ] : 284部屋、建物、またはより大きな施設である場合があります。[ 3 ] : 284米国では、この言葉は、牛、水牛、ヤギ、ヤク、羊、馬、ラクダのいずれであっても、人間の消費用の牛乳専用の酪農場または混合農場の一部を指す場合もあります。[ 3 ] : 284
形容詞dairy は、乳製品、乳製品由来の製品、およびそれらの製造工程、ならびにそれらの生産に関わる動物や労働者を指します。例えば、酪農家、乳製品製造業者、乳牛、乳用ヤギなどが挙げられます。酪農場は牛乳を生産し、乳製品工場はそれを様々な乳製品に加工します。これらの施設が世界の乳製品産業を構成し、食品産業の一部となっています。
「乳製品」という言葉は、古英語で女性使用人を意味する言葉に由来しており、歴史的に乳搾りは乳搾り女によって行われていた。
用語は国によって異なります。たとえば、米国では、酪農場全体を一般的に「酪農場」と呼びます。牛から牛乳を搾乳する建物または農場エリアは、小規模な酪農場で牛が放牧され、通常「スタンチョン牛舎」で搾乳される場合を除き、「搾乳室」または「パーラー」と呼ばれることがよくあります。牛乳をバルクタンクに貯蔵する農場エリアは、農場の「ミルクハウス」として知られています。その後、牛乳は（通常トラックで）「乳製品工場」（「酪農場」とも呼ばれる）に運ばれ、そこで生乳がさらに加工され、乳製品として販売できるように準備されます。
ニュージーランドでは、牛乳を搾乳する農場エリアは「搾乳パーラー」とも呼ばれ、歴史的には「搾乳小屋」として知られています。[ 4 ]米国と同様に、搾乳小屋は「ヘリンボーン小屋」や「ピットパーラー」など、そのタイプで呼ばれることもあります。パーラーの設計は、単純な納屋や小屋から、ワークフロー（牛の処理能力）が非常に効率的に処理される大型の回転式構造へと進化しました。一部の国、特に搾乳される動物の数が少ない国では、農場が乳製品工場の機能を果たし、自家製の牛乳をバター、チーズ、ヨーグルトなどの販売可能な乳製品に加工することがあります。このオンサイトでの加工は、ヨーロッパで一般的な、特殊な乳製品を生産する伝統的な方法です。
アメリカでは、乳製品工場は、乳製品の加工、流通、販売を行う場所、あるいは牛乳を保管し、バターやチーズなどの乳製品に加工する部屋、建物、施設を指すこともあります。ニュージーランド英語では、乳製品工場の単数形は、ほぼ例外なく街角の小さな商店、つまりスーパーマーケットを指します。これは、かつてこうした商店が一般の人々が乳製品を購入する一般的な場所であったという歴史的な由来によるものです。
乳を生産する動物は、数千年にわたって家畜化されてきた。当初、それらは遊牧民が営んでいた自給自足農業の一部であった。遊牧民が国内を移動する際、動物たちも共に移動した。動物を保護し、餌を与えることは、動物と遊牧民との共生関係において重要な部分を占めていた。
比較的最近まで、農業社会の人々は、家庭や地域（村）での消費のために乳牛を飼育し、搾乳していました。これは典型的な家内工業の例です。これらの動物は複数の用途に利用されることもありました（例えば、若い頃は耕うん機を引くための役畜として、寿命が尽きた後は食肉として）。この場合、動物の搾乳は通常手で行われ、群れの規模はかなり小さかったため、1時間以内、つまり搾乳者1人あたり約10頭の搾乳で全ての動物を搾乳することができました。これらの作業は、乳搾り女（乳搾り女性）または乳搾り男によって行われました。乳製品を意味するdairyという単語は、中英語のdayerie、deyerieに由来し、 deye （女性使用人または乳搾り女）から派生し、さらに古英語のdæge（パンをこねる人）に遡ります。
工業化と都市化に伴い、牛乳の供給は商業産業となり、肉牛や役畜とは区別された、乳牛専用の品種が開発された。当初は多くの人が搾乳作業に従事していたが、すぐに機械化が進み、搾乳は機械で行われるようになった。
歴史的に、搾乳と加工は空間的にも時間的にも近接して行われていました。酪農場で行われていたのです。人々は動物の乳を手で搾っていました。飼育頭数の少ない農場では、今でも手搾乳が行われている場合があります。手搾乳は、乳頭（しばしば「ティット」または「ティッツ」と発音される）を手に持ち、乳房の端から先端に向かって指を徐々に絞るか、親指と人差し指で乳頭を挟み、乳房から乳頭の先端に向かって手を下方向に動かすことで行われます。手や指の動きは、乳房（上側）の乳管を閉じ、指の動きによって乳管を先端に向かって徐々に閉じ、閉じ込められた乳を搾り出すことを目的としています。乳房の半分または4分の1ずつが、乳管の容量分ずつ空になります。
搾乳動作は両手を使って素早く繰り返します。どちらの方法でも、乳管に溜まっていた乳は先端からバケツに噴き出され、バケツは搾乳者の膝の間に挟まれた（または地面に置かれた）容器に注がれます。搾乳者は通常、低い椅子に座っています。
従来、牛は搾乳される間、牧草地や放牧場でじっと立っていた。若い雌牛は、搾乳される間じっとしているように訓練する必要があった。多くの国では、牛は柱に繋がれて搾乳されていた。
ほとんどの国が自国の乳製品を生産しているが、酪農産業の構造は世界のさまざまな地域で異なっている。主要な牛乳生産国では、牛乳のほとんどは卸売市場を通じて流通している。たとえば、アイルランドとオーストラリアでは、農家協同組合が大規模な加工業者の多くを所有しているが、米国では多くの農家と加工業者が個別の契約を通じて取引を行っている。米国では、2002年に国内の196の農家協同組合が米国の牛乳の86%を販売し、そのうち5つの協同組合が半分を占めていた。これは1940年代の2,300の協同組合から減少している。[ 5 ]発展途上国では、農家が自分の地域で牛乳を販売するという従来の慣習が急速に変化している。注目すべき進展としては、酪農産業への多額の外国投資と酪農協同組合の役割の拡大が挙げられる。これらの国々では牛乳の生産量が急速に増加しており、多くの農家にとって収入増加の主要な源となっている。[ 6 ]
食品業界の他の多くの分野と同様に、主要な乳製品生産国における乳製品加工はますます集約化が進み、より少ない従業員で運営される、より大規模で効率的な工場が少数に集中している。これは特に米国、ヨーロッパ、オーストラリア、ニュージーランドで顕著である。2009年には、批評家が「ビッグミルク」と呼ぶ米国の大手乳製品業界企業に対して独占禁止法違反の告発が行われた。 [ 7 ] 2016年には、 別の価格カルテル告発が和解した。 [ 8 ]
20世紀には、牛乳市場への政府の介入は一般的でした。1922年のキャッパー・ボルステッド法により、米国の酪農協同組合には限定的な独占禁止法の適用除外が設けられました。1930年代には、米国の一部の州が価格統制を採用し、 1937年の農業マーケティング協定法に基づき連邦牛乳マーケティング命令が開始され、2000年代も継続しています。連邦牛乳価格支持プログラムは1949年に開始されました。[ 5 ]北東部酪農協定は、1997年から2001年までニューイングランドの卸売牛乳価格を規制しました。[ 9 ]
液体ミルクやヨーグルト、クリーム、ソフトチーズなどの賞味期限の短い製品を製造する工場は、消費市場に近い都市中心部の郊外に立地する傾向がある。バター、粉ミルク、チーズ、ホエイパウダーなどの賞味期限の長い製品を製造する工場は、牛乳の供給源に近い農村地域に立地する傾向がある。ほとんどの大規模加工工場は、限られた種類の製品に特化している傾向がある。しかし例外的に、東ヨーロッパでは、共産主義政権下での中央集権的で供給主導型の市場概念の名残として、幅広い製品を生産する大規模工場が依然として一般的である。[ 10 ]
加工工場の数が少なくなり、規模が大きくなるにつれて、より大型で自動化された効率的な設備を導入する傾向があります。この技術的傾向により製造コストは低くなりますが、長距離輸送の必要性により環境への影響が増大することがよくあります。[ 11 ]
牛乳の生産量は牛の生物学的特性によって不規則です。生産者は、需要と供給の変化に応じて、液体の形で販売する牛乳と加工食品（バターやチーズなど）の混合比率を調整する必要があります。[ 5 ]
欧州連合では、牛乳供給契約は、規則1308/2013 （農産物市場の共通組織を確立し、理事会規則（EEC）No 922/72、（EEC）No 234/79、（EC）No 1037/2001および（EC）No 1234/2007を廃止する）の第148条によって規制されており、加盟国は、農家から生乳加工業者への牛乳の供給に書面による契約を義務付けること、または牛乳の最初の購入者が農家に書面による申し出を行うことを保証することを許可しているが、この場合、農家は契約を締結する必要はない。[ 12 ]フランスとスペインを含む13のEU加盟国は、農家と加工業者間の強制または義務的な書面による牛乳契約（MWC）に関する法律を導入している。[ 13 ]
英国では、2012年に酪農部門の契約関係に関する自主的なベストプラクティス規範が業界によって合意されました。これは、生産者と購入者の間の契約に関する最低限の優良慣行基準を定めたものです。[ 14 ]スコットランド政府は、2019年に、酪農サプライチェーンと欧州連合全体で義務付けられた書面契約の適用に関する分析を発表し、契約が採用された場合の影響を評価しました。[ 15 ] 2020年、英国政府は、将来的に酪農業界の回復力を向上させる契約措置があるかどうかを決定するための協議を実施しました。[ 16 ]生乳の配送契約は現在、酪農生産者団体（DPO）として共同で活動する農家グループによって交渉され、メンバーを代表して牛乳加工業者と条件を合意します。認定されたDPOは独立した法人（またはその一部）でなければならず、「少なくとも10の酪農生産者（すべてが別々の法人でなければならない）を含むか、年間600万リットルを生産する（2つの生産者が必要）、またはその両方」でなければならない。[ 17 ]
大型の牛を搾乳する必要が生じた場合、牛は搾乳用のストール（搾乳ストール）を備えた小屋や納屋に連れて行かれ、そこで生涯搾乳される間閉じ込められることがありました。熟練した作業員であれば、この方法で1人で20頭もの牛を搾乳することができました。しかし、牛が搾乳を待って庭や小屋に立っているのは牛にとって良くありません。牛はできるだけ放牧地で草を食べる時間が必要だからです。1日2回の搾乳は、1回につき最大1時間半に制限するのが一般的です。10頭でも1000頭でも、搾乳時間はどの牛にとっても1日合計で約3時間を超えないようにする必要があります。牛はできるだけ長くストールの中で横になって快適に過ごすことで、乳の生産量を増やすことができるからです。牛の搾乳時間は、乳汁分泌時間と1日の搾乳回数によって異なりますが、1日あたり約10分程度です。
牛群の規模が大きくなるにつれて、効率的な搾乳機、牛舎、牛乳貯蔵施設（タンク）、バルク牛乳輸送、牛舎の清掃能力、そして牛を牧草地から牛舎へ、また牧草地から牧草地へと移動させる手段の必要性が高まった。
家畜の頭数が増加するにつれて、家畜の健康問題も増加した。ニュージーランドでは、この問題に対して2つのアプローチが取られてきた。1つ目は、農家が利用できる改良された獣医薬（および政府による医薬品規制）の開発である。もう1つは、農家グループが獣医師を常勤で雇用し、年間を通してそのサービスを共有する獣医クラブの設立である。獣医師にとって、農家が定期的に獣医師を呼んで料金を支払うことを促すよりも、家畜の健康を維持し、農家からの電話回数を減らす方が得策だった。
この毎日の搾乳は、牛が乳を出している年間約300～320日間続きます。小規模な群れでは、生産サイクルの最後の約20日間は1日1回搾乳されることもありますが、これは大規模な群れでは一般的ではありません。牛が一度でも搾乳されないと、すぐに乳量が減り、残りのシーズンは乳が出なくなり（乳が出なくなり）、飼料を消費し続ける可能性があります。しかし、ニュージーランドでは利益とライフスタイルの理由から、1日1回の搾乳が現在より広く行われています。これは、1日1回の搾乳による労働力とコストの節約によって、乳量の減少が少なくとも部分的に相殺されるため効果的です。これは、1頭当たりの乳量が多く、限界労働コストが低いため、1日に3回以上搾乳する米国の集約型農業システムとは対照的です。
人間が消費する液体牛乳（バターやチーズなどに加工するための牛乳とは異なります。牛乳の項を参照）を供給する契約を結んでいる酪農家は、契約で定められた数の牛が年間を通して乳を出し続けるように、あるいは必要な最低乳量を維持できるように、牛群を管理しなければならないことがよくあります。これは、牛の自然な交配時期以外に交配させることで、牛群内の各牛が最大の乳量を出す時期が年間を通してローテーションするようにすることで実現されます。
北半球の酪農家は、ほぼ一年中牛舎で牛を飼育しており、年間を通して収入が得られるよう、牛群を管理して牛乳の生産を継続的に行っています。一方、南半球の協同組合酪農システムでは、春の牧草と牛乳の生産量が最大となる時期を最大限に活用するように設計されているため、2ヶ月間生産が停止することがあります。また、牛乳加工工場は乾季（冬）にボーナスを支払い、酪農家が冬の搾乳休止期間を乗り切れるようにしています。さらに、牛は妊娠後期に乳の生産を休むことができます。年間を通して牛乳を生産している酪農家の中には、過剰生産分を現在の価格で販売できないため、年間を通じて過剰生産した場合に経済的に不利益を被るところもあります。
人工授精（AI）は、繁殖用の雌牛の遺伝子を改善するために、すべての高生産群で一般的です。AIはまた、農場で潜在的に危険な雄牛を飼育する必要性を減らします。雄の子牛は、牛肉または子牛肉用に育てるために販売されるか、収益性が低いため屠殺されます。[ 18 ]雌牛は、生産性の低下、不妊、またはその他の健康上の問題のために淘汰されるまで、約1年に1回出産または分娩します。その後、雌牛は販売され、ほとんどの場合、屠殺されます。[ 19 ]
乳製品工場では、農家から受け取った生乳を加工して、販売可能な期間を延ばします。主な加工方法は2種類あります。1つは、牛乳の安全性を確保し、保存期間を延ばすための加熱処理、もう1つは、バター、ハードチーズ、粉乳などの乳製品を脱水して保存できるようにする処理です。
今日では、牛乳は巨大な機械によって大量にクリームと脱脂乳に分離される。クリームは、その粘度、料理への適性、そして地域や国によって異なる消費者の需要に応じて、さまざまな消費財に加工される。
牛乳の一部は乾燥させて粉末にし、一部は濃縮（蒸発）して様々な量の砂糖と混ぜて缶詰にする。ニュージーランドとオーストラリアの工場で生産されるクリームのほとんどはバターに加工される。バターは、脂肪球が凝固して塊になるまでクリームを撹拌することによって作られる。このバターの塊は洗浄され、保存性を高めるために塩が加えられることもある。残ったバターミルクはさらに加工される。バターは包装（25～50kg の箱）され、保管と販売のために冷蔵される。後の段階で、これらの包装は家庭で消費するサイズのパックに小分けされる。
クリームを取り除いた後に残る製品は、脱脂乳またはスキムミルクと呼ばれます。飲用可能な液体にするために、脱脂乳にクリームの一部が戻され、低脂肪乳（セミスキムミルク）が作られます。生産者は、戻すクリームの量を調整することで、地域市場に適した様々な低脂肪乳を作ることができます。また、脱脂乳にクリームを戻して標準化された製品を作ることで、全乳も作られます。カルシウム、ビタミンD、香料などの他の成分も、消費者の嗜好に合わせて添加されます。
カゼインは、生乳に最も多く含まれるリンタンパク質です。アイスクリームなどの食品の増量剤として、また布地、接着剤、プラスチックなどの製品の製造に至るまで、非常に幅広い用途があります。
チーズは牛乳から作られるもう一つの製品です。全乳を反応させて凝乳を作り、それを圧縮、加工、保存してチーズにします。牛乳を低温殺菌せずに加工することが法律で認められている国では、牛乳に自然に存在する細菌を利用して幅広い種類のチーズを作ることができます。他のほとんどの国では、チーズの種類は少なく、人工的なチーズ熟成の使用が多くなっています。ホエイもこのプロセスの副産物です。乳糖不耐症の人でも、特定の種類のチーズを食べられる場合があります。これは、伝統的な製法で作られた硬質チーズや熟成軟質チーズの中には、製造工程の関係で、同量の牛乳よりも反応が少ないものがあるためです。発酵と脂肪分の高さが乳糖の量を少なくする要因となります。伝統的な製法で作られたエメンタールチーズやチェダーチーズには、全乳に含まれる乳糖の10%が含まれている場合があります。さらに、伝統的なチーズの熟成方法（2年以上かかる場合もあります）によって、乳糖含有量はほぼゼロになります。[ 20 ]しかし、市販のチーズは、乳糖を減らす特性が同じようにないプロセスで製造されることが多い。一部のチーズの熟成は規制によって管理されているが、[ 21 ]他の場合、熟成の程度とそれに伴う乳糖の減少の定量的な表示はなく、乳糖含有量は通常ラベルに表示されていない。
かつては、乳清（ホエイ）や乳清は廃棄物とみなされ、主に豚の飼料として利用されていました。しかし、1950年頃から、特に1980年頃からは、カゼインとチーズホエイの両方から、乳糖をはじめとする多くの製品（主に食品添加物）が製造されるようになりました。
ヨーグルト作りはチーズ作りと似ているが、凝乳が固まる前に工程を止める点が異なる。
牛乳はさまざまな乾燥工程を経て粉末に加工される。全乳、脱脂乳、バターミルク、ホエイ製品は粉末状に乾燥され、人間や動物の食用に供される。人間用または動物用の粉末の製造における主な違いは、工程と製品の汚染からの保護にある。牛乳は約88％が水分であり、輸送コストが低いため生乳よりも安価な場合が多く、数ヶ月間保存できるため、粉乳から復元した牛乳を飲む人もいる[ 22 ]。
クミスは中央アジアで商業的に生産されている。伝統的には馬乳から作られるが、現代の工業製品では牛乳が使用されることもある。世界の牛乳生産量の22％（2018年時点）を占めるインドでは、様々な伝統的な乳製品が商業的に生産されている。
当初、搾乳と加工は酪農場内で行われていました。その後、農場で機械を使って牛乳からクリームが分離され、バター製造のために工場へ輸送されるようになりました。脱脂乳は豚の飼料として使われました。これは、輸送コストの高さ（少量で高付加価値の製品を運ぶため）、原始的なトラック、劣悪な道路状況といった問題に対処するためのものでした。工場に近い農場だけが、工業規模でのチーズ製造に不可欠な全乳を工場へ運ぶことができました。
当初、牛乳は取っ手付きの蓋付きバケツである「ペール」に入れて販売されていました。しかし、これらは道路や鉄道での輸送には不向きであることが判明したため、バター攪拌器の背の高い円錐形を基にしたミルク攪拌器が導入されました。その後、英国鉄道のミルクタンク貨車のような大型の鉄道コンテナが導入され、より多くの量の牛乳をより長距離にわたって輸送することが可能になりました。
1950年代後半における冷蔵技術の発達と道路輸送の改善により、ほとんどの酪農家は牛から搾乳した牛乳を大型の冷蔵タンクに一時的に保管し、その後トラックで中央加工施設に輸送するようになった。
多くのヨーロッパ諸国、特にイギリスでは、牛乳は牛乳配達車によって顧客の自宅に直接配達される。
In the United States, a dairy cow produced about 5,300 pounds (2,400 kg) of milk per year in 1950, while the average Holstein cow in 2019 produces more than 23,000 pounds (10,000 kg) of milk per year.[23]
Milking machines are used to harvest milk from cows when manual milking becomes inefficient or labour-intensive. One early model was patented in 1907.[24] The milking unit is the portion of a milking machine for removing milk from an udder. It is made up of a claw, four teatcups, (Shells and rubber liners) long milk tube, long pulsation tube, and a pulsator. The claw is an assembly that connects the short pulse tubes and short milk tubes from the teatcups to the long pulse tube and long milk tube. (Cluster assembly) Claws are commonly made of stainless steel or plastic or both. Teatcups are composed of a rigid outer shell (stainless steel or plastic) that holds a soft inner liner or inflation. Transparent sections in the shell may allow viewing of liner collapse and milk flow. The annular space between the shell and liner is called the pulse chamber.
Milking machines work in a way that is different from hand milking or calf suckling. Continuous vacuum is applied inside the soft liner to massage milk from the teat by creating a pressure difference across the teat canal (or opening at the end of the teat). Vacuum also helps keep the machine attached to the cow. The vacuum applied to the teat causes congestion of teat tissues (accumulation of blood and other fluids). Atmospheric air is admitted into the pulsation chamber about once per second (the pulsation rate) to allow the liner to collapse around the end of teat and relieve congestion in the teat tissue. The ratio of the time that the liner is open (milking phase) and closed (rest phase) is called the pulsation ratio.
The four streams of milk from the teatcups are usually combined in the claw and transported to the milkline, or the collection bucket (usually sized to the output of one cow) in a single milk hose. Milk is then transported (manually in buckets) or with a combination of airflow and mechanical pump to a central storage vat or bulk tank. Milk is refrigerated on the farm in most countries either by passing through a heat-exchanger or in the bulk tank, or both.
右側の写真は、牛の反対側にステンレス製のバケツが見えるバケツ式搾乳システムを示しています。乳房の前2区画に装着された2つの硬質ステンレス製乳頭カップシェルが見えます。シェルの上部には柔軟なライナーの上部が見え、シェルの下部からクローまで伸びる短いミルクチューブと短い脈動チューブも見えます。クローの下部は透明になっており、ミルクの流れを観察できるようになっています。搾乳が完了すると、搾乳ユニットへの真空供給が停止され、乳頭カップが取り外されます。
搾乳機は牛乳を密閉し、外部からの汚染を防ぎます。搾乳機の内部にある「牛乳接触面」は、搾乳完了後に手動または自動の洗浄手順によって清潔に保たれます。牛乳接触面は、食品グレードの材料（一般的にはステンレス鋼、特殊なプラスチック、ゴム化合物など）の使用を義務付ける規制に準拠する必要があり、容易に洗浄できます。
ほとんどの搾乳機は電気で動くが、停電に備えて、真空ポンプやミルクポンプ用の代替動力源（多くの場合、内燃機関）が備えられている。
このタイプの搾乳施設は、多くの酪農家にとって、放牧搾乳に続く最初の発展でした。建物は、長い方の片側が開いている、細長い片流れ屋根の小屋でした。牛は開いている側の庭に閉じ込められ、搾乳されるときには、牛舎（ストール）の1つに配置されました。通常、牛は尻鎖と外側の後ろ足を拘束するロープで牛舎に繋がれていました。牛は過度に動くことができず、搾乳者は（3本足の）椅子に座ってバケツに搾乳している間、蹴られたり踏みつけられたりする心配はありませんでした。各牛の搾乳が終わると、牛は庭に後ずさりしました。イギリスの牛舎は、ウィルトシャーの酪農家アーサー・ホージャーによって最初に開発されたもので、牛が乗り降りする階段が付いた6つの立ち並ぶ移動式小屋で、牧夫がそれほどかがむ必要がないようにしました。搾乳装置は現代とほぼ同じで、ポンプによる真空吸引、パルセーター、そして乳首を刺激して乳を吸い出すための4つのシェルとライナーにつながるパイプが付いた爪状の部品で構成されていた。搾乳された乳は冷却器を経由してミルク缶に入れられた。
牛群の規模が大きくなるにつれて、各搾乳区画の前面にドアが設置され、搾乳が終わった牛の足ロープを外し、遠隔操作でドアを開けて牛を牧草地へ出せるようになった。ドアが閉じられると、次の牛が搾乳区画に入り、固定された。搾乳機が導入されると、搾乳区画はペアで設置され、一方の搾乳区画で牛を搾乳している間に、もう一方の搾乳区画の牛を準備できるようになった。一方の搾乳が終わると、搾乳機のカップをもう一方の牛に付け替える。これは、後述するスイングオーバー搾乳パーラーと同じだが、カップは乳房の側面から装着される。牛群の規模が大きくなるにつれて、搾乳区画の数を増やすよりも、カップセットを2つ重ねて両方の牛を同時に搾乳する方が容易になった。8つの搾乳区画を備えた小屋では、1人で1時間に約50頭の牛を搾乳できる。同じ乳頭カップを複数の牛に連続して使用すると、乳腺炎などの感染症が牛から牛へと伝染する危険性があります。そのため、一部の農家は牛の入れ替え時に乳頭カップを消毒する独自の方法を考案しています。
ヘリンボーン式搾乳小屋（搾乳パーラー）では、牛は一列になって入り、搾乳作業を行う中央のピットの両側に、搾乳パーラーの中央通路に対してほぼ垂直に並びます（肋骨が牛、背骨が搾乳作業エリアを表す魚の骨をイメージしてください。牛は外側を向いています）。乳房と乳頭を洗浄した後、搾乳機のカップが作業エリアの両側で、牛の後ろ足の後ろから装着されます。大型のヘリンボーン式搾乳小屋では、2人で最大600頭の牛を効率的に搾乳できます。
スイングオーバー式搾乳パーラーは、ヘリンボーン式搾乳パーラーとほぼ同じですが、2列の牛で共有する搾乳カップが1セットしかない点が異なります。片側の搾乳が終わると、もう片側の牛は移動され、搾乳されていない牛と入れ替えられます。このシステムの利点は、設備投資コストが低いことですが、作業速度は半分よりやや遅く、通常は1人で100頭以上の牛を搾乳しようとはしない方が良いでしょう。
ロータリー搾乳小屋（ロータリー搾乳パーラーとも呼ばれる）は、外周に牛用の個室が12～100個ほど並んだ回転台で構成されています。「良質な」ロータリー搾乳小屋は、1人（2人）の搾乳員が24～32個（約48～50個以上）の個室を操作します。回転台は電動モーターで回転し、1回転で牛1頭の搾乳が完了します。空いている個室が入口を通過すると、牛は中央を向いて回転台に乗り、回転台と共に回転します。次の牛は次の空いている個室に入り、これを繰り返します。搾乳員は乳頭を洗浄し、カップを取り付け、その他必要な給餌や飼育作業を行います。搾乳台が回転すると、牛は搾乳カップを取り外し、入口の手前にある出口から後退して出ていきます。回転式搾乳システムは、1000頭以上の牛という非常に大規模な群れの搾乳にも対応できる。
自動搾乳または「ロボット搾乳」の牛舎は、オーストラリア、ニュージーランド、米国、カナダ、および多くのヨーロッパ諸国で見られます。現在の自動搾乳牛舎は、自発搾乳（VM）方式を採用しています。これにより、牛は昼夜を問わずいつでも自発的に搾乳のために来ることができますが、農家はコンピュータソフトウェアを使用して再来乳を制限することができます。ロボットアームを使用して乳頭を洗浄し、搾乳装置を装着し、自動ゲートが牛の通行を誘導するため、農家がプロセス中に立ち会う必要がなくなります。プロセス全体はコンピュータ制御されています。[ 25 ]
農家はすぐに、搾乳小屋が、地域の栄養不足を補ったり、牛の健康と生産性を向上させたりする補助飼料を牛に与えるのに最適な場所であることに気づきました。各搾乳小屋には、牛が到着した際にそのような飼料が供給される箱が設置されている場合があり、牛は搾乳されながら飼料を食べることができます。コンピューターは各牛の耳標を読み取り、適切な補助飼料を個別に割り当てることができます。それに近い代替手段として、「搾乳小屋外給餌器」を使用する方法があります。これは、牛の首に取り付けられたトランスポンダーに反応する給餌器で、各牛に補助飼料を与えるようにプログラムされています。その量は、牛の生産量、泌乳段階、および主飼料の効果に応じて決定されます。
牛舎の入り口にある待機場は、牛を牛舎内に誘導する上で重要な役割を果たします。ほとんどの待機場には電動ゲートが設置されており、牛が牛舎の近くに留まるようになっています。
酪農場にとって水は不可欠な資源です。牛は1日に約80リットル（20ガロン）の水を飲み、牛舎の冷却や清掃にも水が必要です。搾乳施設ではポンプや貯水槽が一般的です。水は牛乳との熱交換によって温めることができます。
牛から搾乳された牛乳は、牛の乳房の周囲から漏れる空気の流れ、または搾乳器の爪にある特別な「空気取り入れ口」（毎分5～10リットルの自由空気）によって、近くの貯蔵容器に運ばれます。そこから機械式ポンプで汲み上げられ、熱交換器で冷却されます。その後、牛乳は大型のタンク、またはバルクタンクに貯蔵され、通常は加工のために集荷されるまで冷蔵されます。
牛が一年中屋外で放牧されている国では、廃棄物処理の問題に対処する必要があります。最も廃棄物が集中しているのは搾乳小屋で、そこで動物の排泄物は（水洗工程中に）液状化されるか、より固形の形で残され、有機肥料として農地に戻されます。[ 26 ]
関連する牛乳加工工場では、廃棄物のほとんどが洗浄水であり、通常は堆肥化によって処理され、液体または固体の形で農地に散布されます。これは、主な製品がバター、チーズ、カゼインであり、残りの牛乳は廃棄物として処分しなければならなかった半世紀前とは大きく異なります（時には動物飼料として）。[ 27 ]
乳製品業界では、主に2種類の廃水が発生します。乳製品廃水とチーズホエイです。乳製品廃水は、乳製品からの物質損失、タンクや設備の洗浄からの排水、トイレやシンクからの衛生廃水から構成されます。[ 28 ]乳製品廃水の典型的なBODと全ケルダール窒素の濃度は、それぞれ1200～5000 mg/Lと30～200 mg/Lです。[ 29 ]チーズホエイは、凝乳形成後に残る液体です。炭水化物、タンパク質、乳酸、脂肪、塩類を多量に含み、BOD値は40,000 mg/Lを超えることがあります。[ 30 ]乳製品廃水管理は通常、均質化、中和、物理的分離に続いて生物学的処理を行いますが、チーズホエイは嫌気性消化槽で処理されるか、タンパク質回収のために膜を通されます。[ 29 ]
酪農が盛んな地域では、大量の牛乳を処分するためのさまざまな方法が提案されている。大量の牛乳を土地に散布したり、穴に捨てたりすることは、牛乳の分解による残留物が土壌の孔を塞ぎ、土壌断面を通る水の浸透率を低下させるため問題がある。この影響の回復には時間がかかる可能性があるため、土地への散布は適切に管理され、検討される必要がある。[ 31 ]一般的に用いられるその他の廃牛乳の処分方法としては、固形化して一般廃棄物埋立地に処分する方法、廃水処理場に処分する方法、または下水道に排出する方法がある。[ 32 ]
不衛生な環境や不適切な条件下で製造された乳製品は、細菌が混入する可能性が高くなります。適切な衛生管理は細菌汚染率を低減するのに役立ち、低温殺菌処理は消費者の手に届く汚染された牛乳の量を大幅に減少させます。多くの国では、低温殺菌処理の義務付けを含め、乳製品生産に関する政府の監督と規制が義務付けられています。
ビーガンや多くのジャイナ教徒を含む一部の人々は、乳製品の生産を非倫理的で動物に残酷であり、環境に有害であるとして反対している。彼らはこうした倫理的な懸念から乳製品を消費しない。彼らは、酪農業界が採用している条件下で牛が苦しみ、乳の生産量が減少すると最終的に食肉として殺されると主張している。[ 42 ] [ 43 ]
動物の権利を研究する学者の中には、乳製品を「動物産業複合体」の一部とみなす者もいる。キャスリーン・スタホウスキーによれば、動物産業複合体は「人間を他の動物の消費者として当然のこととする」ものであり、その巨大さには「私たちの生活に深く浸透していること、そして存在そのものが忘れ去られた動物に対する残虐行為をいかにうまく常態化させてきたか」が含まれる。[ 44 ]彼女は、企業酪農産業、政府、学校が、乳製品産業内で起きている動物の権利侵害や残虐行為を一般の人々の目から隠す、絶大な影響力を持つ動物産業複合体の三位一体を形成していると述べている。[ 44 ]スタホウスキーはまた、この三位一体が、幼稚園から高校までの栄養教育カリキュラムで牛乳を推進し、子どもたちに「工業的な動物生産の産物を食べさせる」ことで、学童を「乗っ取っている」とも述べている。[ 44 ]
1937年、ウシ成長ホルモン（BSTまたはウシ成長ホルモン）が乳量を増加させることが発見されました。いくつかの製薬会社が市販のrBST製品を開発し、米国、メキシコ、ブラジル、インド、ロシア、および少なくとも10か国で使用が承認されています。世界保健機関などは、BST処理された牛の乳製品と肉は人間の食用として安全であると述べています。しかし、動物福祉への悪影響に基づき[ 45 ]、rBSTは2000年以降、カナダ、オーストラリア、ニュージーランド、日本、イスラエル、または欧州連合では許可されておらず、米国ではrBSTフリーの牛に対する消費者の要求により人気が衰えており[ 46 ] [ 47 ]、現在、米国の全牛の約17%だけがrBSTを受けています[ 48 ] 。
{{cite journal}}: CS1メンテナンス: DOIは2025年7月現在非アクティブです（リンク）数段落前までは、動物産業複合体という考えが少し突飛に思えたり、少し被害妄想的だったりしたかもしれませんが、今ではそうでもないでしょう。