Производство молока

• Введение
• 1. Теоретическое обоснование темы
• 1.1 Польза и вред молока
• 1.2 Химические свойства молока
• 1.3 Бактерицидные свойства молока
• 1.4 Физические свойства молока
• 1.5 Органолептические свойства молока
• 1.6 Минеральные вещества молока
• 2. Статистическая сводка и группировка
• 3. Статистический анализ ряда динамики
• 3.1 Анализ интенсивности изменения во времени
• 3.2 Выявление тенденции развития ряда динамики
• 3.3 Выявление тенденции развития в рядах динамики с использованием ППП Excel
• 3.4 Отбор функции в качестве тренда
• 3.5 Расчет показателей колеблемости
• 3.6 Прогнозирование
• 4. Анализ структурных различий
• 5. Корелляционно-регресионный анализ
• Заключение
• Библиографический список
• риложение

Молоко — полноценный продукт питания. В молоке содержится более 120 различных компонентов, в том числе 20 аминокислот, 64 жирные кислоты, 40 минеральных веществ, 15 витаминов, десятки ферментов и т. д.

Энергетическая ценность 1 л сырого молока составляет 2797 кДж. Один литр молока удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в жире, кальции, фосфоре, на 53% - потребность в белке, на 35% - в витаминах А, С и тиамине, на 26% - в энергии.

Экономический кризис в России и снижение производства привели к значительному снижению потребления молока и молочных продуктов населением. Так, потребление молока и молочных продуктов в расчете на душу населения с учетом всех источников поступления, включая импорт, снизилось в 1998 г. по сравнению с 1990 г. на 174 кг, или на 44%.

По данным федерального Минсельхоза, в 2003 году рентабельность молочного животноводства составила в России 0,3% (для сравнения: в 1999 году — 15%). В то же время в Тюменской области этот показатель достигает 40%, а в Вологодской приближается к 13%. Если бы не успешные в молочном отношении регионы, доходность отрасли была бы отрицательной.

Такое положение явилось следствием, как сокращения поголовья, так и значительного спада продуктивности скота. Средний удой за эти годы снизился на 24.4%. Практикой мирового и отечественного скотоводства доказано, что доходность современного молочного хозяйства напрямую связана с удоем коров. Вследствие этого животноводы стран с развитым молочным скотоводством разными зоотехническими приемами добиваются роста их продуктивности. При этом количество молочных коров, как правило, сокращается, при увеличении объема производства молока. Известно, что высокопродуктивная корова — это соответствующий уровень культуры производства и меньший расход кормов на каждый кг молока, жизнеспособный приплод, здоровая окружающая среда. Для того, чтобы безубыточно содержать стадо коров, следует освобождаться от всех непригодных к использованию животных. Характерно, что в некоторых хозяйствах лучшие показатели увеличения производства молока, повышение продуктивности коров и снижение затрат на единицу молочной продукции достигнуты в результате сокращения поголовья коров. Не требует доказательства, по-видимому, очевидный факт: эффективнее содержать одну корову с высоким удоем, нежели 2−3 с низким. Производство мясных и молочных продуктов является одним из основных источников удовлетворения потребностей населения в высокобелковых продуктах питания. Снижение объемов производства молочной продукции вызвано прежде всего незаинтересованностью товаропроизводителей в развитии отрасли, роста неплатежей, ухудшение обеспеченности кормами и другими материально-техническими ресурсами. Разработанный на перспективу прогноз развития отраслей животноводства, намечает стабилизацию численности поголовья скота и некоторый рост его продуктивности. На основе внедрения интенсивных технологий и государственной поддержки отрасли предполагает существенно повысить продуктивность животных и увеличить производство товарной продукции. В ближайшем будущем предполагается перейти на наиболее эффективные, ресурсосберегающие технологии производства молока, позволяющее повысить продуктивность. Одним из важных направлений стабилизации и дальнейшего развития отрасли является переход к высокотоварному производству на основе дифференцированного государственного и регионального финансирования сельскохозяйственных товаропроизводителей.

Актуальность темы

:

Полноценное питание населения является одной из самых важных факторов сохранения здоровья. Самыми полноценными продуктами питания считаются продукты животного происхождения, в том числе молоко и молочные продукты. Естественное назначение молока в природе заключается в обеспечении питанием молодого организма после рождения. Состав молока различных млекопитающих в целом определяется теми условиями окружающей среды, в которых происходит рост молодого организма. Это особенно четко проявляется в содержании белка и жира — чем больше их в молоке матери, тем быстрее растет ее дитя.

Особое значение молоко и молочные продукты имеют в питании детей и людей пожилого возраста. Это связано с тем, что питательные вещества молока являются наиболее доступными и легко перевариваемыми веществами для организма.

Питательность 1 литра молока составляет 685 ккал. Калорийность зависит главным образом, от содержания жира, белка. Благодаря содержанию в молоке важнейших питательных веществ, главным образом белка, углеводов, витаминов, минеральных веществ, оно является и защитным фактором. В целях охраны здоровья на предприятиях, где существуют вредные условия труда, работники получают молоко.

По научно-обоснованным нормам питания рекомендовано, чтобы 30 — 40% калорийности организма в питательных веществах должно приходиться на молоко и молочные продукты, что составляет около 1,5 литров молока на человека в день (в пересчете на молоко).

Молочный белок является важным защитным фактором, так как он в силу своей природы связывает пары кислот и щёлочей, а также нейтрализует ядовитые желтые металлы (следы) и другие вредные для здоровья вещества. Благодаря содержанию в молоке кальция, фосфора, витаминов предотвращается развитие авитаминозов.

Молоко является прекрасным продуктом питания и сырьем для молочной промышленности только в том случае, если в нем содержится нормальное количество питательных веществ и органолептическим и санитарно-гигиеническим показателям соответствует требованиям стандартов.

молоко надой динамика ряд Молоко служит и как сырье для получения отдельных компонентов молока, которые, в свою очередь, служат сырьем для фармакологии и других отраслей промышленности, в частности лактозы, казеинаты, казециты.

Все возрастающее значение молока как полноценного продукта питания и как сырьевого материала привело к увеличению спроса на него. В результате этого производство молока стало одной из важнейших отраслей сельхозпроизводства. В настоящее время молоко составляет значительную долю в сельскохозяйственном валовом продукте нашей страны.

Сырое молоко — это полученный в результате регулярного, полного выдаивания вымени у одной или более коров от одного или нескольких доений чистый и затем охлажденный продукт, из которого ничто не удалено и к которому ничего не добавлено.

Специфические особенности молока резко выделяют его из других продуктов сельского хозяйства: молоко во всех хозяйствах получают в течение круглого года, что нельзя сказать о других продуктах сельскохозяйственного производства.

В то же время быстрая порча молока вызывает необходимость перерабатывать его в кратчайший срок после получения.

Уровень потребления молока и молочных продуктов на душу населения рассматривается как один из факторов благосостояния народа в каждой стране. Производство молока в мире составляет примерно 97 кг в год, в нашей стране производится около 171 кг, когда рекомендуемая норма составляет 370 кг.

В последние годы из-за повышенного спроса молочных продуктов ставятся задачи перед работниками агрокомплекса в увеличение объемов производства высококачественного молока. В последние годы получаемая основная масса товарного молока производится в частном секторе агропромышленного комплекса республики, поэтому очень важно изучить качественные показатели данной продукции.

Цели темы:

разделение изучаемого общественного явления на однородные в качественном отношении группы по ряду существенных признаков.

выявить основную тенденцию развития динамики исследуемого явления с использованием пакетов прикладной программы «EXCEL» и выполнить прогноз на перспективу.

Для анализа надоя молока на одну корову были применены следующие методы: анализ структуры и динамики, корреляционно-регрессионный анализ, и прогнозирование. Структура — это совокупность устойчивых связей и отношений объекта, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе, т. е. сохранение основных свойств при различных внешних и внутренних изменениях. Процесс развития, движения социально-экономических явлений во времени в статистике принято называть динамикой. Корреляционная связь (от англ. corelation — соответствие) является частным случаем статистической связи, при которой изменение среднего значения результативного признака обусловлено изменением значений факторного признака (парная корреляция) или множества факторных признаков (множественная корреляция).

1. Теоретическое обоснование темы

1.1 Польза и вред молока

С раннего детства бабушки и дедушки, мамы и папы внушали нам, что молоко очень полезно. Однако на данный момент существуют мнения о том, что взрослым молоко пить нельзя, что оно вызывает желудочно-кишечные расстройства и плохо влияет на сердце. В этой статье мы попытаемся выяснить, что является правдой, а что, лишь беспочвенные домыслы.

Вообще, молоко — это незаменимый продукт питания, один из основных источников важных микроэлементов, фосфора и кальция, благодаря которым наши зубки и кости можно сохранить крепкими и здоровыми. Более того, фосфор и кальций являются «строителями» клеток головного мозга. Также в молоке содержатся витамины А, В, D, E. Кроме того, молоко помогает устранить головную боль, т.к. некоторые «молочные вещества» снижают спазмы и болевую чувствительность. Так что не беритесь принимать таблетки, лучше выпейте стакан тёплого молока.

Новозеландские учёные выдвинули теорию о том, что один из белков, содержащийся в молоке, казеин, оказывает отрицательное влияние на стенки артерий. Однако это была лишь недоказуемая гипотеза. Напротив, российские диетологи и медики считают, что молоко и молочные продукты нужно употреблять людям, страдающим сердечнососудистыми заболеваниями. Благодаря тому, что в молоке содержится калий, он способен укрепить стенки сосудов и улучшить работу сердца, а также понизить артериальное давление. Поэтому молочные продукты в особенности рекомендуются гипертоникам.

Но, почему же тогда молоко при всех его положительных свойствах некоторые считают вредным? По этому поводу существуют несколько мифов. Давайте разберёмся в них и докопаемся до правды, ведь многие мифы вовсе не являются таковыми.

Миф 1. Из-за того, что молочный сахар плохо усваивается организмом, употребление молока приводит к диарее, вздутию живота и желудочно-кишечным расстройствам. Да, это происходит. Но только у тех людей, у которых это обусловлено генетически, а именно у жителей Африки, Азии, Южной Америки и Европы. Лактоза (молочный сахар) полностью переваривается у большинства жителей Белоруссии, России и Северной Европы вне зависимости от возраста. Поэтому молоко в нашей стране — довольно популярный продукт. Однако если вы попали в ту категорию людей, у которых плохо усваивается лактоза, не отчаивайтесь, всё поправимо. Вам надо привыкать к молоку не сразу, а постепенно, например, добавляя его немного в кофе, чай, каши. А самый простой способ — это перейти на кисломолочные продукты — кефир, ряженку, йогурты, простоквашу.

Миф 2. От молока полнеют. Это может сойти за правду, смотря с какой стороны подойти к этому вопросу. Действительно, люди могут поправиться от жира, который содержится в молоке. Конечно, если покупать молоко, где на пакете или коробке будет написано 6%, то оно принесёт вам немного лишнего веса, при этом особой пользы от него вы не заметите. Поэтому лучше покупать молоко с содержанием жира 1.5−2.5%. Если вы всегда употребляли этот продукт с высоким содержанием жира, вам надо просто постараться привыкнуть к вкусу 1.5% молока. Зато потом, вы уже не захотите пить молоко более жирное, тем более от этого можно долго просидеть в уборной.

Миф 3. Молоко вызывает аллергию. Да, у некоторых людей такое бывает. Это может проявляться тошнотой, рвотой, появлением красных пятен на теле и т. д. Таким людям придётся исключить молоко из своего рациона навсегда. Однако ярко выраженная аллергия встречается крайне редко. Именно из-за боязни развития аллергии у малышей, врачи советуют будущим мамам сократить употребление молока до минимума, заменив его на кефирчик, йогурты и ряженку.

1.2 Химические свойства молока

Кислотность. Буферность. Окислительно-восстановительный потенциал.

Кислотность — показатель свежести молока, один из основных критериев оценки его качества. В молоке определяют титруемую и активную кислотность.

Активная кислотность определяется концентрацией свободных ионов водорода и выражается водородным показателем — отрицательный логарифм концентрации свободных ионов водорода, находящихся в растворе, выражается в единицах рН.

Активная кислотность определяется потенциометрическим методом на рН-метре. В нейтральной среде рН=7. В свежем молоке рН = 6,68, то есть молоко имеет слабокислую среду.

Молоко имеет слабокислую среду, так как в нём присутствуют соли (фосфорнокислых и лимоннокислых), белки и углекислый газ.

Титруемая кислотность измеряется в градусах Тернера (°Т). В соответствии с ГОСТ 3624 титруемая кислотность показывает количество кубических сантиметров децинормального (0,1 N) раствора щёлочи, пошедших на нейтрализацию 100 смі молока или 100 г продукта с двойным объёмом дистиллированной воды в присутствии индикатора фенолфталеина. Момент окончания титрования — это появление слабо-розового окрашивания, которое не исчезает в течение 1 минуты. Титруемая кислотность свежевыдоенного молока = 16−18°Т, допустимое значение для нормального молока 15,99−20,99°Т.

В западных странах используют другие единицы измерения титруемой кислотности:

градусы Соксклета-Хенкеля (°SH) — Германия, Чехия, Польша, Словакия. При определении этой кислотности используют щёлочь 0,25N.

градусы Дорника (°D) — Голландия, используют щёлочь 0,09N.

в процентах молочной кислоты (% молочной кислоты) — США, Куба.

1°SH = 2,25°D = 2,5°T = 0,0225% молочной кислоты

Буферность

Буферные системы обладают способностью поддерживать постоянный рН среды при добавлении кислот и щелочей. Они состоят из слабой кислоты и её соли, образованной сильным основанием, или из смеси двух кислых солей слабой кислоты. Чем выше в молоке буферных свойств, тем больше потребуется кислоты или щёлочи для изменения его рН. Количество кислоты, которое необходимо добавить к 100 смі молока, чтобы изменить его рН на единицу, называется буферной ёмкостью молока.

Окислительно-восстановительный потенциал — это способность составных веществ молока присоединять или терять электроны. Молоко содержит химические соединения, способные легко окисляться и восстанавливаться: витамин С, витамин Е, витамин В, аминокислоту цистеин, кислород, ферменты. Окислительно-восстановительный потенциал молока обозначается Е и равен 0,25ч0,35 В. Е определяют потенциометрическим методом. Факторы, влияющие на изменение Е:

· Нагревание молока уменьшает Е

· Наличие металлов резко повышает Е

· Наличие микроорганизмов повышает Е

Окислительно-восстановительный потенциал молока служит косвенным методом определения бактериальной обсеменённости молока.

1.3 Бактерицидные свойства молока

В молоке после дойки содержатся микроорганизмы, количество которых в течение 2 часов не только не увеличивается, но и понижается. Способность молока подавлять действие микроорганизмов называется бактерицидными свойствами, а период времени, в течение которого в молоке проявляются бактерицидные свойства называется бактерицидной фазой.

Бактерицидные свойства молока обусловлены наличием в нём ферментов (лизоцим, пероксидаза), иммуноглобулинов, лейкоцитов.

Бактерицидная фаза зависит от:

· бактериальной обсеменённости, которая зависит от соблюдения санитарно-гигиенических условий

· температуры молока (чем выше, тем короче б. фаза)

Если молоко после дойки сразу очистить и охладить до 4 °C, то продолжительность бактерицидной фазы составит 24 часа, если до 0 °C — то 48 часов.

1.4 Физические свойства молока

· Плотность

· Вязкость

· Поверхностное натяжение

· Осмотическое давление и t замерзания

· Электропроводность

Плотность — масса молока при t=20°C, заключённая в единице объёма. Плотность является одним из важнейших показателей натуральности молока. Измеряется в г/смі, кг/мі и в градусах Ареометра (°А) — условная единица, которая соответствует сотым и тысячным долям плотности, выраженной в г/смі и кг/мі.

Плотность натурального молока не должна быть ниже 1,027 г/смі = 1027 кг/мі = 27°А. Плотность сырого молока не должна быть менее 28°А, для сортового не менее 27°А. Если плотность ниже 27°А, то можно подозревать, что молоко разбавлено водой: добавление к молоку 10% воды снижает плотность на 3°А.

Плотность молока является функцией его состава, то есть зависит от содержания жира. Плотность обезжиренного молока выше, чем средняя, плотность сливок ниже, чем средняя плотность молока. Основной метод определения плотности — ареометрический.

Вязкость — свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной части относительно другой. Вязкость измеряют в Па· с, в среднем при t = 20 °C вязкость равна 0,0018 Па· с. Вязкость зависит от массовой доли сухих веществ, а наибольшее влияние оказывают белки, жиры, а также их агрегатные состояния.

Основные факторы, влияющие на вязкость молока:

· Массовая доля жира и степень его диспергирования: чем больше жира и меньше размеры жировых шариков, тем выше показания вязкости. Вязкость гомогенезированного молока выше, чем негомогенезированного, так как увеличивается суммарная поверхность жировой фазы.

· Массовая доля сухих веществ в молоке: чем больше, тем вязкость больше.

· Температурная обработка: повышение температуры молока до 55 °C приводит к снижению вязкости за счёт более равномерного распределения составных веществ молока и расплавления тугоплавких триглицеридов, входящих в состав молочного жира. Дальнейшее повышение температуры приводит к увеличению вязкости, так как происходит денатурация сывороточных белков и осаждение их на мицеллах казеина.

· Агрегатное состояние казеина: оно может направленно изменяться при технологической обработке молока в процессе приготовления некоторых кисломолочных продуктов (творог, кефир), вязкость при этом увеличивается.

Вязкость определяется на вискозиметрах Оствальда, Гепплера и ротационном.

Поверхностное натяжение выражается силой, действующей на единицу длины границы раздела двух фаз воздух — молоко. Поверхностное натяжение измеряется в Н/м и составляет для воды 0,0727 Н/м, для молока 0,05 Н/м. Более низкое поверхностное натяжение молока объясняется наличием в нём поверхностно активных веществ (ПАВ) в виде белков плазмы молока, оболочек жировых шариков, фосфолипидов и жирных кислот.

Поверхностное натяжение зависит от:

· t среды

· химического состава молока

· режимов технологической обработки

· продолжительности хранения молока

· содержания кислорода

· агрегатного состояния белков и жира

· активности фермента липаза

В прямой зависимости от поверхностного натяжения находится пенообразование молока.

Осмос — односторонняя диффузия растворителя в раствор. Сила, обуславливающая осмос, отнесённая к единице поверхности полупроницаемой мембраны — осмотическое давление. Осмотическое давление молока нормального состава — относительно постоянная величина, равная 0,66 МПа. Оно обусловлено содержанием в молоке минеральных солей и лактозы. Чем выше осмотическое давление, тем меньше вероятность развития микроорганизмов в молочных продуктах. Этот принцип используется в технологии консервов, а также в производстве, где используется сироп (сахар).

Осмотическое давление рассчитывают по температуре замерзания молока, так как она тоже зависит от массовой доли лактозы и минеральных веществ. Температура замерзания — постоянная величина, в среднем составляет ?0,555°C (по ГОСТ 52 054 не выше ?0,520°C). Разбавление молока водой приводит к повышению температуры замерзания. По её величине судят о натуральности молока. Температура замерзания определяют криоскопическим методом.

Электропроводность молока — величина, обратная электрическому сопротивлению. Она характеризуется способностью раствора проводить электричество, электропроводность измеряют См/м (Сименс/м). Молоко — плохой проводник электричества, но электропроводность может увеличиваться в маститном молоке за счёт изменения состава минеральных веществ. Электропроводность обусловлена наличием в молоке ионов водорода, калия, натрия, кальция, магния и хлора. Для молока 0,46 См/м.

1.5 Органолептические свойства молока

Свежее сырое молоко характеризуется определёнными органолептическими или сенсорными показателями: внешним видом, консистенцией, цветом, вкусом и запахом. Согласно нормативной документации закупаемое молоко должно быть однородной жидкостью без осадка и хлопьев, от белого до слабо-кремового цвета, без посторонних, несвойственных ему привкусов и запахов.

Белый цвет и непрозрачность молока обуславливают рассеивающие свет коллоидные частицы белков и шарики жира, кремовый оттенок — растворенный в жире каротин, приятный, сладковато-солоноватый вкус — лактоза, хлориды, жирные кислоты, а также жир и белки. Жир придаёт молоку некоторую нежность, лактоза — сладость, хлориды — солоноватость, белки и некоторые соли — полноту вкуса.

К числу ароматических и вкусовых веществ сырого молока можно отнести небольшое количество диметилсульфида (<0,01 мг%) и метилсульфида (<0,001 мг%), ацетона (<2 мг%), диацетила (<0,1 мг%), свободных жирных кислот (до 10 мг%), в том числе летучих жирных кислот (до 5 мг%), а также незначительное количество ацетальдегида и других монокарбонильных соединений, карбоновых кислот (пировиноградной и молочной), аминосоединений (свободных аминокислот, пептидов, аминов, аммиака).

Повышение содержания в молоке хлоридов, вышеперечисленных и некоторых других летучих веществ приводит, как правило, к изменению нормального вкуса и запаха молока и возникновению пороков. Причины и сроки их возникновения разнообразны. Так, ряд пороков вкуса и запаха может появиться в молоке перед доением. К ним относятся пороки, вызванные изменением химического состава молока при нарушении физиологических процессов в организме животного и поступлением в молочную железу с кровью веществ корма, обладающих специфическим вкусом и запахом. Например, ярко выраженные привкусы (горький, солёный) имеют молозиво, стародойное молоко и молоко, полученное от животных, больных маститом, кетозом и другими заболеваниями.

Другие пороки вкуса и запаха могут появиться в молоке после доения — при нарушении правил хранения, транспортировки и первичной обработки молока. Прогорклый, окисленный, мыльный и другие привкусы и посторонние запахи молока вызываются липолизом и окислением жира. Разнообразные пороки обуславливаются адсорбцией запахов плохо вымытой тары, невентилируемого помещения, смазочных масел, бензина и т. д., также загрязнением молока моющими и дезинфицирующими средствами, лекарствами, пестицидами.

Таким образом, на вкус и запах сырого молока влияют многочисленные факторы — состояние здоровья, порода и условия содержания животных, рацион кормления, стадия лактации, продолжительность и условия хранения молока, режимы первичной обработки.

1.6 Минеральные вещества молока

Исследование минерального состава золы молока с применением полярографии, ионометрии, атомно-абсорбционной спектрометрии и других современных методов, показало наличие в нём более 50 элементов. Они подразделяются на макро — и микроэлементы.

Макроэлементы

Основными минеральными веществами молока являются кальций, магний, калий, натрий, фосфор, хлор и сера, а также соли — фосфаты, цитраты и хлориды.

Кальций является наиболее важным макроэлементом молока. Он содержится в легкоусваиваемой форме и хорошо сбалансирован с фосфором. Содержание кальция в коровьем молоке колеблется от 100 до 140 мг%. Его количество зависит от рационов кормления, породы животного, стадии лактации и времени года. Летом содержание Са ниже, чем зимой.

Са присутствует в молоке в трех формах:

В виде свободного или ионизированного кальция — 11% от всего кальция (8,4−11,6 мг%)

В виде фосфатов и цитратов кальция — около 66%

Кальция, прочно связанного с казеином — около 23%

До сих пор не выяснено, в какой форме находятся в молоке фосфаты и цитраты Са. Это могут быть фосфат Са, гидрофосфат Са, дигидроксофосфат Са и более сложные соединения. Однако известно, что большая часть этих солей находится в коллоидном состоянии и небольшая (20−30%) — в виде истинных растворов.

Фосфор. Содержание Р колеблется от 74 до 130 мг%. Оно мало меняется в течение года, лишь незначительно снижается весной, а больше зависит от рационов кормления, породы животного и стадии лактации. Р содержится в молоке в минеральной и органической формах. Неорганические соединения представлены фосфатами кальция и других металлов, их содержание составляет около 45−100 мг%. Органические соединения — это фосфор в составе казеина, фосфолипидов, фосфорных эфиров углеводов, ряда ферментов, нуклеиновых кислот.

Магний. Количество магния в молоке незначительно и составляет 12−14 мг%. Mg является необходимым компонентом животного организма — он играет важную роль в развитии иммунитета новорождённого, увеличивает его устойчивость к кишечным заболеваниям, улучшает их рост и развитие, а также необходим для нормальной жизнедеятельности микрофлоры рубца, положительно влияет на продуктивность взрослых животных. Mg, вероятно, встречается в молоке в тех же химических соединениях, что и Са. Состав солей Mg аналогичен составу солей Са, но на долю солей, находящихся в истинном растворе, приходится 65−75% Mg.

Калий и натрий. Содержание К в молоке колеблется от 135 до 170 мг%, Na — от 30 до 77 мг%. Их количество зависит от физиологического состава животных и незначительно изменяется в течение года — к концу года повышается содержание натрия и понижается калия.

Соли калия и натрия содержатся в молоке в ионно-молекулярном состоянии в виде хорошо диссоциирующих хлоридов, фосфатов и нитратов. Они имеют большое физиологическое значение. Хлориды натрия и калия обеспечивают определённую величину осмотического давления крови и молока, что необходимо для нормальных процессов жизнедеятельности. Их фосфаты и карбонаты входят в состав буферных систем молока, поддерживающих постоянство концентрации водородных ионов в узких пределах. Кроме того, фосфаты и цитраты калия и натрия создают в молоке условия для растворения плохо растворимых в чистой воде солей кальция (и магния). Таким образом, они обеспечивают солевое равновесие, то есть определённое соотношение между ионами кальция и анионами фосфорной и лимонной кислот, способствующих растворению. От него зависит количество ионизированного кальция, который в свою очередь влияет на дисперсность мицелл казеина и их тепловую стабильность.

Содержание хлора (хлоридов) в молоке колеблется от 90 до 120 мг%. Резкое повышение концентрации хлоридов (на 25−30%) наблюдается при заболевании животных маститом.

Микроэлементы

Микроэлементами принято считать минеральные вещества, концентрация которых невелика и измеряется в микрограммах на 1 кг продукта. К ним относятся железо, медь, цинк, марганец, кобальт, йод, молибден, фтор, алюминий, кремний, селен, олово, хром, свинец и др. В молоке они связаны с оболочками жировых шариков (Fe, Cu), казеином и сывороточными белками (I, Se, Zn, Al,), входят в состав ферментов (Fe, Mo, Mn, Zn, Se), витаминов (Co). Их количество в молоке значительно колеблется в зависимости от состава кормов, почвы, воды, состояния здоровья животного, а также условий обработки и хранения молока.

Микроэлементы обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов, гормонов, без которых невозможно превращение поступающих в организм животного (человека) пищевых веществ. Также от поступления многих микроэлементов зависит жизнедеятельность микроорганизмов рубца жвачных животных, участвующих в переваривании корма и синтезе многих важных соединений (витаминов, аминокислот).

Дефицит селена вызывает у животных замедленный рост, сосудистую патологию, дегенеративные изменения поджелудочной железы и репродуктивных органов. Выяснено, что селен является важнейшим антиоксидантом — он входит в состав фермента глутатионпероксидазы, который препятствует пероксидному окислению липидов в клеточных мембранах и подавляет свободные радикалы.

Дефицит йода в среде вызывает гипофункцию щитовидной железы у животных, что отрицательно отражается на качестве молока. Ежедневное введение в рацион коров йодида калия, муки из морских водорослей улучшает функцию щитовидной железы и увеличивает содержание йода в молоке.

Дефицит цинка вызывает замедление роста и полового созревания у животных, нарушение процессов пищеварения.

Многие микроэлементы могут попадать в молоко дополнительно после дойки с оборудования, тары и воды. Количество внесённых микроэлементов может в несколько раз превышать количество натуральных. В результате появляются посторонние привкусы, понижается устойчивость при хранении, кроме того, загрязнение молока токсичными элементами и радионуклидами представляет угрозу для здоровья человека.

2. Статистическая сводка и группировка

На основании данных о демографической ситуации по выборочной совокупности Центральных федеральных округов:

1) произвела группировку регионов изучаемых федеральных округов по надою молока на одну корову;

2) рассчитала по каждой группе средний надой молока на одну корову и потребление молока и молочных продуктов на душу населения;

Результаты представил в виде таблицы.

3) рассчитала показатели вариации надоя молока на одну корову (размах вариации, среднее линейное отклонение, среднее квадратическое отклонение, коэффициент осцилляции, относительное линейное отклонение, коэффициент вариации);

4) с вероятностью 0,954 определила ошибку выборки среднего надоя молока на одну корову и границы среднего надоя молока на одну корову в генеральной совокупности.

Таблица 2.1 Исходные данные

Решение.

а) Решение задачи начнем с проверки исходной информации на однородность, для этого определим показатели описательной статистики (таблица 2.2).

Таблица 2.2 Описательная статистика

Среднее значение надоя молока на 1 корову составляет 4162,5 кг, медиана — 4019,5 кг, мода — 5680 кг; дисперсия — 664 521,56, среднее квадратическое отклонение — 815,18 кг, изучаемая совокупность регионов по надою молока неоднородная. Показатель асимметрии — 0,50, следовательно, обнаруживается правосторонняя асимметрия; эксцесса — 0,26. Максимальное и минимальное значения соответственно равны 5680 и 2875 кг, размах варьирования — 2805 кг.

Группировку начнем с изучения характера изменения группировочного признака, для этого построим ранжированный ряд распределения регионов по надою молока (таблица 2.3) и изобразим графически в виде Огивы Гальтона (рисунок 2.1).

Таблица 2.3 Ранжированный ряд распределения регионов по надою молока

По графику ранжированного ряда определим величину равного или неравного интервала.

Величина равного интервала группировки определяется по формуле:

Рассчитаем интервалы группировки с равными интервалами:

2875+938=3813 кг

3813+938=4751 кг

4751+938=5689 кг Полученный ряд распределения представим в виде таблицы (таблица 2.4).

Рисунок 2.1 Распределение регионов РФ по надою молока Таблица 2.4 Интервальный ряд распределения регионов РФ по надою молока

Интервальный ряд распределения регионов РФ по надою молока с равными интервалами имеет неравномерное распределение по числу регионов в каждой группе.

Поэтому сгруппируем регионы в группы с равнонаполненными интервалами (таблица 2.5) или в группы с интервалами с открытыми границами по следующей схеме (таблица 2.6).

Таблица 2.5 Интервальный ряд распределения регионов РФ по надою молока

Таблица 2.6 Интервальный ряд распределения регионов РФ по надою молока

К первой группе относятся регионы с низким показателем надоя молока. Ко второй — третьей группе относятся регионы со средним показателем надоя молока. К последней группе — регионы с максимальным показателем надоя молока.

Полученный ряд распределения представим в виде гистограммы (рисунок 2.2), где по оси абсцисс нанесем границы интервалов, а по оси ординат — численность групп.

Рисунок 2.2 Гистограмма распределения регионов по надою молока б) Для установления связи между факторным (потребление молока и молочных продуктов на душу населения) и результативным (надой молока на 1 корову) признаками по каждой группе рассчитаем средние значения этих признаков.

По обобщенным данным определяем направление связи между признаками (прямая или обратная).

Составим рабочую таблицу, которая необходима для расчета среднего значения потребления молока и молочных продуктов на душу населения и среднего надоя молока на 1 корову (таблица 2.7).

Таблица 2.7 и 2.9 (Приложение Е.1, Ё.1)

Составим сводную таблицу (таблица 2.8), для расчета средних показателей воспользуемся формулой средней арифметической взвешенной.

Средний надой молока = надой молока по группе / поголовье коров по группе;

Среднее потребление молока= потребление молока по группе/ поголовье коров по группе Таблица 2.8 Группировка регионов по потреблению молока и молочных продуктов на душу населения

Выявлена прямая зависимость объема потребления молока и молочных продуктов на душу населения от надоя молока на 1 корову. Чем больше надой молока, тем больше потребление молока и молочных продуктов на душу населения.

в) Рассчитаем показатели вариации по полученным данным (таблица 2.9 и 2.10).

Таблица 2.9 Расчет показателей вариации

Размах варьирования надоя молока составляет 2805,00 кг, при среднем линейном отклонении — 17 566,72 кг и среднем квадратическом отклонении — 22 496,04 кг, размах варьирования составляет 11,23% от среднего значения, коэффициент вариации — 90,07%.

г) С вероятностью 0,954 определим ошибку выборки среднего надоя молока и границы среднего надоя молока в генеральной совокупности.

Обозначим N — число регионов в Российской Федерации, N=80, =24 975, у_В=22 496,04, п=18, t=2. По формулам определим ошибку выборки среднего надоя молока и границы среднего надоя молока в генеральной совокупности.

кг С вероятностью 0,954 можно утверждать, что в регионах Российской Федерации средний надой молока заключается в пределах от 15 291,4 до 34 658,6 кг.

3. Статистический анализ ряда динамики

Для исследования интенсивности изменения явления во времени рассчитаем показатели ряда динамики надоя молока на одну корову в 2000;2009 гг.: рассчитала показатели ряда динамики по годам и среднегодовые; выполнила аналитическое выравнивание в Excel по пяти функциям (линейной, логарифмической, полимиальной, степенной, экспоненциальной); отобрала по максимальному функцию в качестве тренда, рассчитала показатели колеблемости; сделала точечный прогноз надоя молока на одну корову, определила вероятные интервалы прогнозов тренда, уровня надоя молока на одну корову.

3.1 Анализ интенсивности изменения во времени

Для исследования интенсивности изменения явления во времени рассчитываются показатели ряда динамики надоя молока на одну корову в ЦФО.

Таблица 3.1 Показатели ряда динамики

1. Средний абсолютный прирост:

тыс,

кг К=n-1,

где К — количество цепных абсолютных приростов,

n — количество уровней ряда,

2. Средний коэффициент роста:

=;

К=n-1, где К — количество цепных коэффициентов роста

3 Средний темп роста:

4 Средний темп прироста:

5 Средний уровень ряда динамики:

3.2 Выявление тенденции развития ряда динамики

Таблица 3.2 Выравнивание ряда динамики методом укрупнения периодов

Рисунок 3.1 Выравнивание ряда динамики методом укрупнения периодов Методом укрупнения периодов за 2000 — 2009 годы выявлена тенденция увеличения надоя молока на одну корову

Таблица 3.3 Выравнивание ряда динамики методом скользящей средней

Рисунок 3.2 Выравнивание ряда динамики методом скользящей средней Методом скользящей средней выявлена тенденция увеличения надоя молока на одну корову кроме 2009 года, в котором произошло незначительное уменьшение надоя молока на одну корову.

Таблица 3.4 Выравнивание ряда динамики по среднему абсолютному приросту и среднему коэффициенту роста

Рисунок 3.3 Выравнивание ряда динамики по среднему абсолютному приросту и среднему коэффициенту роста Таблица 3.4 и рисунок 3.3 показывают, что методом выравнивания ряда динамики по среднему абсолютному приросту с 2000 по 2009 годы выявлена тенденция увеличения надоя молока на одну корову, причем ежегодно в среднем на 208,4 кг.

Методом выравнивания ряда динамики по среднему коэффициенту роста за исследуемый период выявлена тенденция увеличения надоя молока на одну корову ежегодно в средне в 1,044 раза или на 104,4%.

Таблица 3.5 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по уравнению прямой

Рисунок 3.4 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по уравнению прямой Аналитическим методом по уравнению прямой выявлена тенденция роста надоя молока на одну корову в среднем ежегодно на 259,11 кг.

3.3 Выявление тенденции развития в рядах динамики с использованием ППП Excel

Таблица 3.6 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по линейной функции

Рисунок 3.5 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по линейной функции Аналитическим методом выравнивания ряда динамики по линейной функции выявлена тенденция увеличения надоя молока на одну корову в ЦФО.

Таблица 3.7 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по логарифмической функции

Рисунок 3.6 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по логарифмической функции Аналитическим методом выравнивания ряда динамики по логарифмической функции выявлена тенденция увеличения надоя молока на одну корову в ЦФО.

Таблица 3.8 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по полиномиальной функции

Рисунок 3.7 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по полиномиальной функции Аналитическим методом выравнивания ряда динамики по полиномиальной функции выявлена тенденция увеличения надоя молока на одну корову в ЦФО.

Таблица 3.9 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по степенной функции

Рисунок 3.8 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по степенной функции Аналитическим методом выравнивания ряда динамики по степенной функции выявлена тенденция увеличения надоя молока на одну корову в ЦФО.

Таблица 3.10 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по экспоненциальной функции

Рисунок 3.9 Выравнивание ряда динамики аналитическим методом по экспоненциальной функции Аналитическим методом выравнивания ряда динамики по экспоненциальной функции выявлена тенденция увеличения надоя молока на одну корову в ЦФО.

3.4 Отбор функции в качестве тренда

Произведём отбор функции в качестве тренда используя F — критерий Фишера при =0.05.

1) Линейная функция:

=

F_табл =130,5

>, таким образом линейная функция считается статистически значимой и существенной.

2) Логарифмическая функция:

=

F_табл = 139,7

>, таким образом логарифмическая функция считается статистически значимой и существенной.

3) Полиномиальная функция:

= F _табл=180,6

>, таким образом полиномиальная функция

функция считается статистически значимой и существенной.

4) Степенная функция:

= F_табл=198,9

>, таким образом, степенная функция считается статистически значимой и существенной.

5) Экспоненциальная функция:

= F_табл=96,9

>, таким образом, экспоненциальная функция считается статистически значимой и существенной. Так как по F-критерию Фишера все пять функций подходят для отображения тенденции, то отберем наиболее адекватную функцию по наименьшему среднему квадратическому отклонению остаточному. Отбор наиболее адекватной функции проведем с помощью среднеквадратического отклонения:

1 Линейная функция:

2 Логарифмическая функция:

3 Полиномиальная функция:

4 Степенная функция:

5 Экспоненциальная функция:

Наиболее адекватной функцией будет — полиномиальная функция, так как у нее среднеквадратическое отклонение наименьшее.

=-19.303t² +443,044*t+3418,3.

3.5 Расчет показателей колеблемости

По отобранной функции в качестве тренда определим показатели колеблемости и сделаем вывод о возможности прогнозирования.

1 Размах колеблемости:

— кг

2 Среднее абсолютное отклонение:

кг

3 Дисперсия колеблемости

=

4 Среднеквадратическое отклонение тренда

кг

5 Относительный размах колеблемости

6 Относительное линейное отклонение

7 Коэффициент колеблемости

8 Коэффициент устойчивости уровня ряда динамики

Так как коэффициент устойчивости больше 50%, то уровни ряда динамики устойчивы и данное уравнение тренда подходит для расчета прогноза на перспективу.

3.6 Прогнозирование

Для того, чтобы сделать точечный прогноз надоя молока на одну корову и определить вероятные интервалы прогнозов тренда, уровня надоя молока на одну корову сделаем таблицу точечного прогноза надоя молока на одну корову на основе тренда, вероятные интервалы прогноза тренда надоя молока на одну корову и вероятные интервалы прогноза надоя молока на одну корову на отдельный год.

Таблица 3.11 Точечные прогнозы надоя молока на одну корову, полученные на основе тренда

При сохранении выявленной тенденции точечный прогноз надоя молока на одну корову по Республике Башкортостан на 2012 год составит 5809,1 кг, на 2013 г. — 5813,7 кг.

Средняя ошибка прогноза тренда на 2012 год определяется по формуле и равна:

где у_t — среднее квадратическое отклонение тренда,

t_{k -} номер прогнозируемого года,

t_i — номера лет от 1 до п,

n — число уровней ряда.

Приведем доверительные границы прогноза тренда надоя молока на одну корову (таблица 3.12).

Таблица 3.12 Вероятные интервалы прогноза тренда надоя молока на одну корову, кг

Средняя ошибка прогноза на 2012 год определяется по формуле и равна:

.

Приведем доверительные границы прогноза надоя молока на одну корову на отдельный год (таблица 3.13).

Таблица 3.13 Вероятные интервалы прогноза надоя молока на одну корову на отдельный год, кг

Средняя ошибка прогноза среднегодового уровня надоя молока на одну корову на 2011;2013 годы:

Таблица 3.14 Вероятные интервалы прогноза среднегодового уровня надоя молока на одну корову, кг

Таким образом, если выявленная тенденция по полиномиальной функции сохранится, то в следующие два года с вероятностью 95% увеличение, причем в 2012 году будет составлять — от 646,23 до 815,77, а в 2013 году — от 690,27 до 863,73.

4. Анализ структурных различий

Структура — совокупность элементов социально-экономических явлений, обладающих определенной устойчивостью внутригрупповых связей, при сохранении основных свойств, характеризующих эту совокупность как целое

Статистическая структура — распределение различных частей в пределах общего для них качества, распределение составляющих совокупность единиц по количественному и качественному признаку.