Browsing by Subject "härkäpapu"

Self-sufficiency in protein feeds is low in Finland. Therefore there has been interest towards the use of domestic faba bean (Vicia faba) in dairy cow feeding. Faba bean is rich in starch and crude protein but the crude protein is highly degradable in the rumen. Moreover, faba bean protein contains low concentrations of sulfur containing amino acids, especially methionine, which can limit dairy cow’s production. The aim of this study was to examine if it is possible to increase faba bean protein utilization in the mammary gland by industrial treatment and by methiohine infusion into abomasum. The study was conducted at the University of Helsinki research farm in Viikki from 6.1.2018 to 21.4.2018. The experimental design was 5 x 5 latin square with 21-d experimental periods and five rumen fistulated multiparous ayrshire cows. The five isonitrogenous treatments were rapeseed meal (R), milled faba bean (MF), milled faba bean with methionine infusion (15 g/d into abomasum; MF+), industrially treated faba bean (TF) and industrially treated faba bean with methionine infusion (TF+). The cows were fed total mixed ration (TMR) ad libitum with concentrate-to-forage ratio of 38:62 in dry matter (DM). Faba bean diets increased daily DM intake (DMI) by an average of 1.6 kg compared to rapeseed meal diet but this had no effect on daily milk yield which was on average 27.7 kg. Faba bean diets increased starch and crude protein intakes with the result of increased microbial protein sythesis in the rumen and increased milk protein concentration. Industrial treatment of faba bean tended to increase daily milk yield on average of 1.4 kg which is probably a result of increased absorption of glucose and metabolizable protein in the small intestine. Methionine infusion increased plasma methionine concentration but this had no effects on DMI, milk yield or milk composition or nitrogen utilization. The utilization of feed protein to milk protein was only on average 25.2 % and it was not affected by diet. The results of this study suggest that faba bean is palatable protein feed and has potential to replace rapeseed meal in dairy cow feeding. It is possible to reduce ruminal crude protein and starch degradability of faba bean by industrial treatment. Methionine infusion had no effects on dairy cow’s performance so it can be concluded that methionine was not limiting amino acid in this study.

Faba bean (Vicia faba) has potential as a domestic supplemental protein feed, as its seeds are rich in crude protein and starch. However, faba bean protein is low in methionine and highly degradable in the rumen, which reduces its nutritional value. The rate of protein degradation can potentially be decreased by industrial heat and steam treatment. The aim of the study was to investigate how feed industrial processing and methionine supplementation can affect the milk yield and milk composition of dairy cows. The study was conducted at the research farm of the University of Helsinki in Viikki from 6.1.2018 to 21.4.2018. Five multiparous Finnish Ayrshire cows with ruminal fistulas participated in the study, which utilized a 5x5 Latin square study design with three-week trial periods. The five experimental treatments consisted of the following isonitrogenous protein feeds: rapeseed meal (RR), milled faba bean (HJ), roasted (industrial heat treatment) faba bean (HR) and methionine-supplemented (15 g/day omasal infusion) faba bean feeds HJM and HRM. The cows were fed TMR (total mixed ratio) ad libitum. TMR was based on first cut timothy and meadow fescue grass silage (D-value 706 g/kg dry matter), including a mixture of barley-oats, sugar beet pulp and a mineral supplement. The share of concentrate in the dry matter of TMR was 38 %. Faba bean feedings (HJ, HJM, HR, HRM) increased dry matter intake by an average of 1.6 kg/day compared to rapeseed feeding, but this had no effect on milk yield, which averaged 27.7 kg/day in the experiment. Crude protein and starch intakes were higher in faba bean feedings compared to rapeseed feeding. Rapeseed meal contained more fat than milled and roasted faba beans, which increased total fat intake in rapeseed feeding. Faba bean feedings increased the digestibility of crude protein and the protein content of milk compared to rapeseed feeding. Roasting of faba beans tended to increase milk and lactose yields (HJ, HJM vs. HR, HRM). However, methionine supplementation had no effect on milk or protein yield (HJ, HR vs. HJM, HRM). Faba bean feedings increased the content of saturated de novo fatty acids in milk fat and decreased the content of long-chain mono- and polyunsaturated fatty acids compared to rapeseed feeding. Feeding had little effect on rumen fermentation or plasma energy metabolites. According to this study, faba beans were palatable as a supplementary protein feed and it was possible to replace rapeseed meal by milled or roasted faba beans without a decrease in total dry matter intake or milk yield. Roasting of faba bean tended to increase milk yield compared to milled faba bean. Faba bean feeds increased the content of saturated de novo fatty acids and reduced the content of unsaturated fatty acids. Methionine supplementation had no effect on milk production in this study.

The aim of this study was to investigate dairy cow performance on faba bean compared to rapeseed meal on silage based diets. Increasing use of grain legumes may improve selfsufficiency of feed protein. The study was conducted at the research farm of University of Helsinki. In the experiment, eight multiparous Finnish Ayrshire cows were used. Four of them were fitted with rumen fistula. In the beginning of the experiment, cows were 100 (± 51) days in milk. Replicated 4x4 Latin square design was used: the other square consisted of cows with rumen fistulas and the other of intact cows. Treatments of the study were concentrate feeds as follows: control (no protein supplement), rapeseed meal, faba bean and mixture of rapeseed meal and faba bean. Concentrates were fed at a rate of 14 kg/d and silage was given ad libitum. Concentrate feeds including protein supplement were isonitrogenous crude protein content being approximately 200 g/kg DM. Protein supplementation increased silage intake (2,4 kg/d) and milk production (1,6 – 4,9 kg/d). Protein supplementation decreased milk fat content (41,2 vs. 45,3 g/kg DM) but increased milk protein content (35,5 vs. 34,3 g/kg). Feed nitrogen utilization to milk, AAT and ME utilizations and ECM yield to feed intake -ratio were decreased on protein supplementation. In this experiment however rapeseed meal did not give responses of same level as was expected according to results of earlier experiments. Diets including faba bean increased silage intake and milk production compared to rapeseed meal diet. Rapeseed meal diet decreased silage intake 2,7 kg and milk yield 2,5 kg compared with faba bean diet. Mixture of rapeseed and faba bean resulted in the highest milk production being 2 kg more than on average on rapeseed meal and faba bean diets. Utilization of ME and ECM yield to feed intake –ratio were increased with rapeseed meal diet. According to this study rapeseed meal as a protein supplement can be substituted by faba bean in dairy cow diets on silage based diets.

Nykypäivänä maatalous on suurissa määrin niin Suomessa kuin globaalistikin riippuvainen teollisista typpilannoitteista, ja ne ovat olleet oleellinen osa maatalouden tuottavuuden kasvua. Niiden tuotantoprosessissa tarvitaan kuitenkin fossiilisia energianlähteitä ja mineraalilannoitteiden käytön yleistymisen myötä viljely on yksipuolistunut. Palkokasvien, kuten härkäpavun lisäämisellä viljelykiertoihin on mahdollista korvata teollisia typpilannoitteita biologisella typensidonnalla. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää härkäpavun esikasvivaikutusta kauran kuiva-aine- ja typpisadon muodostukseen. Tavoitteena oli myös tutkia typpilannoituksen vaikutusta kuiva-aine- ja typpisatoon sekä kauran biomassan ja typenoton kehitystä ajan suhteen, nettomineralisaatiota ja kumulatiivisia N2O-N-emissioita. Aineisto saatiin Leg4Life-hankkeen peltokokeen erilaisia viljelykasvijärjestyksiä edustavista koejäsenistä, joissa kasvoi kauraa kasvukaudella 2021. Kaurasta oli neljä koejäsentä, joilla oli eri esikasvit ja typpilannoitustasot: 1) lannoittamaton kaura, jonka esikasvina oli härkäpapu-rapsi-seos, jolla oli aluskasvina raiheinä 2) lannoitettu kaura (90 kg (N)/ha-1) jonka esikasvina oli härkäpapu-rapsi-seos, jolla oli aluskasvina raiheinä 3) lannoitettu kaura (90 kg (N)/ha-1) jonka esikasvina oli härkäpapu, jolla aluskasvina oli raiheinä, 4) monokulttuurina viljelty lannoitettu kaura (90 kg (N)/ha-1). Kasvustosta kerättiin biomassanäytteitä koko kasvukauden ajan ja sadonkorjuun yhteydessä kerättiin jyväsatonäytteet. Koeruuduista otettiin pintamaanäytteitä NH4+- ja NO3- -pitoisuuksien laskemiseksi ja N2O-emissioita mitattiin pimeäkammiomenetelmällä kahden viikon välein. Kaikkien kaurakoejäsenten kuiva-aine- ja typpisadot olivat samaa suuruusluokkaa, eikä käsittelyiden väliltä löytynyt tilastollisesti merkitseviä eroja. Ennakko-odotusten vastaisesti ei havaittu, että kauralla, jonka esikasvina oli härkäpapu tai härkäpapu-rapsi-seos olisi merkittävästi suuremmat kuiva-aine- ja typpisadot verrattuna monokulttuurikauraan. Toisaalta kuiva-aine- ja typpisadot eivät olleet myöskään pienemmät verrattuna monokulttuurina viljeltyyn kauraan, mikä vastasi toista ennakko-odotusta. Myöskään typpilannoitetuilla koejäsenillä satojen ei havaittu olevan merkittävästi suurempia kuin ei-typpilannoitetun kaurakoejäsenen. Tulosten mukaan koeruuduissa, joissa oli härkäpapu esikasvina, kasvukauden alussa pintamaan NH4+- ja NO3- -pitoisuudet olivat suuremmat kuin monokulttuurikaurassa, mutta kasvukauden sääolosuhteiden vuoksi typpeä todennäköisesti poistui pintamaasta denitrifikaation tai huuhtoutumisen muodossa. Esikasvi- ja typpilannoituskäsittelyiden laskennalliset vaikutukset vaihtelivat. Korsien kuiva-ainesadon osalta ainoastaan härkäpavun satoa lisäävä vaikutus oli trendinomaisesti tilastollisesti merkitsevä. Typpisadon osalta härkäpavun positiivinen vaikutus oli trendinomaisesti tilastollisesti merkitsevä ja härkäpapu-rapsi-seoksen positiivinen vaikutus tilastollisesti merkitsevä. Vaikka tässä tutkimuksessa ei havaittu tilastollisesti merkitseviä eroja eri koejäsenten kuiva-aine- ja typpisatojen välillä, ei myöskään ilmennyt, että härkäpapu esikasvina aiheuttaisi merkittäviä negatiivisia vaikutuksia sitä seuraavan kauran kuiva-aine- ja typpisatoon verrattuna monokulttuurikauraan, vaan sadot olivat samaa suuruusluokkaa. Kasvukausi 2021 oli sääolosuhteiltaan poikkeuksellinen vähäisen sadannan ja korkean keskilämpötilan suhteen, ja sen aiheuttamat sadonalenemat tässä tutkimuksessa voivat olla ennuste Suomen viljelyolosuhteiden tulevaisuudesta. Lisätutkimuksia aihepiiristä erityisesti Pohjoismaiden viljelyolosuhteissa tarvitaan.

Suomen valkuaisomavaraisuus väkirehujen raaka-aineena käytettävissä valkuaisrehuissa on tällä hetkellä vain noin 10 %. Palkokasvit ovat tärkeitä viljelykasveja niiden hyvien ominaisuuksien ansiosta. Palkokasveja ja -viljoja hyödyntämällä voitaisiin korvata ulkomailta tuotua rehuvalkuaista ja lisätä sitä kautta Suomen valkuaisomavaraisuutta. Yhä useammat tilat ovat kiinnostuneet viljelemään joko pelkästään palkokasveja tai palkokasvien ja viljan seosta säilörehuksi. Kotimaista tutkimusta kokoviljana korjatun palkokasvien maidontuotantovaikutuksista on vähän ja samalla ei riittävän tarkkaan tiedetä, missä suhteessa palkokasvi-kokoviljasäilörehu pystyy korvaamaan väkirehun valkuaista. Tämän maisterintutkielman tarkoituksena oli verrata herne-kaura- ja härkäpapu-kaurakokoviljasäilörehuja lypsylehmien ruokinnassa syyssatona korjattuun nurmisäilörehuun. Kokoviljasäilörehuja täydennettiin kahdella väkirehun valkuaistasolla, jotta saataisiin selville, pystyvätkö palkokasvit korvaamaan väkirehun valkuaista. Tutkimuksessa verrattiin palkokasvi-kokoviljasäilörehuja nurmisäilörehuun syönnin ja maitotuotostulosten osalta. Hypoteesina oli, että herne- ja härkäpapusäilörehulla pystyttäisiin korvaamaan osittain väkirehun rypsiä. Kokeessa oletettiin, että lehmät saisivat palkoviljoista riittävästi OIV:tä ja valkuaislisällä olisi siten huono tuotosvaste palkokasvien kanssa. Kokeessa oli mukana yhteensä 24 Ayrshire- ja Holstein-lehmää. Kokeessa oli mukana syyssadon nurmisäilörehu (timotei – nurminata), herne-kaura- sekä härkäpapu-kaurakokoviljasäilörehut. Väkirehuina oli 12 kg teollisen rakeisen rypsitiivisteen ja valssimyllyllä jauhetun ohran seosta. Väkirehujen raakavalkuaispitoisuuksien tavoitearvot olivat 150 ja 180 g/kg ka. D-arvoltaan aikaisimmin korjattu herne-kaurasäilörehu oli sulavinta (638 g/kg ka), nurmen ja härkäpapu-kaurasäilörehun ollessa lähempänä toisiaan D-arvoltaan (625 ja 620 g/kg ka vastaavasti). Koelehmät söivät härkäpapu-kaurasäilörehua eniten (keskimäärin 14,4 kg ka/pv), joka oli 1,5 kg ka/pv enemmän kuin herne-kaurasäilörehua ja 2,1 kg ka/pv enemmän kuin nurmisäilörehua. Kokonaiskuiva-aineensyönti oli härkäpapu-kaurasäilörehulla 1,3 kg ka/pv runsaampaa kuin hernekaura-säilörehulla ja 2,0 kg ka/pv runsaampaa verrattuna nurmisäilörehun kokonaiskuiva-aineensyöntiin. Härkäpapu-kaurasäilörehulla ruokitut lehmät tuottivat maitoa keskimäärin 31,8 kg/pv, herne-kaurasäilörehulla ja nurmisäilörehulla keskimäärin 29,7 kg/pv. Energiakorjattuna maitomääränä (EKM) vastaavat luvut olivat härkäpavulla 33,2 kg/pv, herneellä 33,1 kg/pv ja nurmella 30,8 kg/pv. Hernekaurasäilörehuruokinnalla maidon rasvapitoisuus nousi merkitsevästi. Härkäpapu-kaurasäilörehulla ja nurmisäilörehulla maidon rasvapitoisuus oli keskimäärin 44 g/kg ja herne-kaurasäilörehulla maidon rasvapitoisuus oli keskimäärin 50 g/kg. Maidon valkuaispitoisuuksiin tutkimuksessa ei löytynyt huomattavia vaikutuksia eri ruokinnoilla. Nurmirehulla ja herne-kaurasäilörehulla ruokittujen lehmien maidon valkuaispitoisuus oli keskimäärin 35 g/kg ja härkäpapu-kaurasäilörehulla keskimäärin 36 g/kg. OIV:n kulutus tuotettua EKM-kiloa kohden nousi, kun väkirehun valkuaistaso nousi. Typen hyväksikäyttö maidontuotantoon heikkeni väkirehun valkuaispitoisuuden lisääntyessä. Energian hyväksikäyttö oli hernesäilörehulla tehokkaampaa verrattuna nurmeen ja härkäpapusäilörehuun. Herne-kaurasäilörehuruokinnalla oli paras rehun hyväksikäyttö maitotuotoksen suhteen. Palko-kokoviljasäilörehut voivat korvata nurmisäilörehua lypsylehmien ruokinnassa. Ruokinnan valkuaistason nosto herne- ja härkäpapusäilörehuruokinnoilla näytti kannattavan tämän kokeen perusteella. Tässä kokeessa lisävalkuaisen käyttö palko-kokoviljasäilörehuilla lisäsi maidontuotantoa, toisin kuin matalan D-arvon säilörehulla.

Viljat ja palkokasvit ovat merkittäviä proteiininlähteitä ja tärkeitä kestävämmän ruokavalion ja ruokaturvan edistämisessä. Lipidejä muokkaavat entsyymit voivat kuitenkin aiheuttaa virhemakuja prosessoinnin ja varastoinnin aikana. Peroksigenaasi (POX) on entsyymi, joka katalysoi tyydyttymättömien rasvahappojen muutosta epoksi- ja hydroksirasvahapoiksi, joista osa on maultaan karvaita. POX:in toiminta on toistaiseksi huonosti tunnettua, mutta sen on havaittu olevan melko lämmönkestävä, joten perinteiset lämpökäsittelyt eivät välttämättä riitä sen inaktivointiin. Erityisesti kaurassa on havaittu POX-aktiivisuutta. On epäselvää, kuinka suuri merkitys tällä on kauran laatuun ja aistinvaraisiin ominaisuuksiin. Työn tavoitteena oli tutkia, miten kauran ja härkäpavun POX-aktiivisuus vaikuttaa syntyvien epoksi- ja hydroksirasvahappojen pitoisuuksiin varastoinnin aikana. Lisäksi tutkittiin lämpökäsittelyjen vaikutusta POX-aktiivisuuteen. Tavoitteena oli myös kehittää menetelmää trihydroksihappojen määritykseen sopivaksi. POX-aktiivisuudet määritettiin eri tavoin lämpökäsitellyistä kaura- ja härkäpapunäytteistä. Aktiivisuudet määritettiin kaasukromatografisesti entsyymiuutteista epoksidinmuodostukseen perustuen. Neljä kauranäytettä ja kaksi härkäpapunäytettä, joilla kaikilla oli erilainen POX-jäännösaktiivisuus, valittiin varastointikokeeseen. Epoksi- ja hydroksihapot määritettiin korkean erotuskyvyn nestekromatografilla ja valonsirontadetektorilla 0, 1, 2 ja 3 kk aikapisteissä ja tunnistettiin massaspektrometrin avulla. Lämpökäsittelyt eivät inaktivoineet POX:ia kokonaan. Aktiivisuus lämpökäsitellyissä kauranäytteissä ennen varastointia oli 0,05–0,40 µmol g-1 min-1. Lähtömateriaalin POX-aktiivisuus ei merkittävästi vaikuttanut syntyvien hapettumistuotteiden pitoisuuksiin. Varastoinnin lopussa lämpökäsittelemättömässä kaurajauhossa epoksi- ja hydroksihappoja oli 548 ± 69 µg/g ja lämpökäsitellyissä näytteissä 251–334 µg/g. Eniten havaittiin 13-hydroksi-9,11-oktadekadieenihappoa, 9-hydroksi-10,12-oktadekadieenihappoa ja 9,10-epoksioktadekaanihappoa. Trihydroksihappoja havaittiin lämpökäsitellyissä kauranäytteissä, mikä saattaa viitata entsyymin hetkelliseen aktivoitumiseen lämpökäsittelyn aikana. Epoksi- ja hydroksirasvahappojen pitoisuudet lämpökäsitellyissä näytteissä olivat melko pieniä, joten vaikutus aistinvaraiseen laatuun on todennäköisesti pieni. Trihydroksihappojen vaikutusta kauran aistinvaraiseen laatuun olisi kuitenkin hyödyllistä tutkia lisää. Härkäpavussa POX-aktiivisuus oli vähäistä (0,01–0,05 µmol g-1 min-1) ja hapettuneita rasvahappoja syntyi alle 40 µg/g.

Partial replacement of wheat flour with faba bean flour enhances the nutritional quality of wheat bread, but simultaneously weakens the gluten network, decreases the bread volume and increases bread hardness. The flour can be fermented with lactic acid bacteria, capable of producing exopolysaccharides (EPS), to improve the technological properties for baking. The aim of the research was to produce a bread rich in protein by replacing 30 % of the wheat flour with faba bean flour, which was fermented by EPS-producing Weissella confusa or Leuconostoc pseudomesenteroides -lactic acid bacteria to improve the baking quality. The effect of native and fermented faba bean flour to the properties of dough and bread was studied. Water absorption and rheology of the dough was analyzed with farinograph and Kieffer test of Texture Analyser. The volume of the breads was measured by rapeseed replacement method, and the texture of the breads by using TPA-test of Texture Analyser. The protein content of the total energy value of the bread was determined by calculations. As expected, native faba bean flour decreased the stability and elasticity of the dough compared to the 100 % wheat dough. The volume of wheat - faba bean bread decreased 11 % and the crumb texture was 38 % harder compared to the wheat bread. Fermentation of faba bean flour increased the water absorption and decreased the extensibility of the dough compared to the dough with native faba bean. Fermentation with W. confusa increased the bread volume by 21 % and decreased the bread hardness by 12 % compared to the breads with native faba bean. The volume of the breads with W. confusa-fermented faba bean was increased by 8 % even compared to the 100 % wheat bread. Yet the breads fermented with L. pseudomesenteroides had considerably decreased volume (-15 %) and increased hardness (+116 %) compared to the breads with native faba bean. The difference was hypothesized being caused by more intense acidification and possibly the different structure and amount of EPS. In this study 30 % of wheat flour was successfully replaced with faba bean, resulting a bread rich in protein and with a texture similar to 100 % wheat bread, as the faba bean flour was fermented with EPS-producing W. confusa -lactic acid bacteria. New methods for analyzing the rheology of EPS-containing dough would be beneficial for estimating the baking quality.

Vesistöjen rehevöityminen on globaali ongelma, jolta Suomi ei ole säästynyt. Itämeren kohdalla ongelma on ilmeinen ja myös julkisuudessa laajasti käsitelty asia. Vesistöjen rehevöitymisen merkittäväksi syyksi tunnistetaan yleisesti maatalouden aiheuttamat ravinnepäästöt, erityisesti typpi ja fosfori. Suomi on muiden Itämeren valuma-alueen valtioiden kanssa solminut HELCOM-sopimuksen, jossa sovitaan Itämeren ravinnepäästöjä vähentävistä toimista. Eräs ravinnepäästöjen vähentämiseen pyrkivä toimenpide on ravinteiden kierrätys. Ravinteiden kierrätyksen tehostaminen on myös ollut pääministeri Juha Sipilän hallituskaudella eräs kärkihankkeiden teemoista. Tämä tutkielma on osa hallituksen Kiertotalouden läpimurto - puhtaat ratkaisut käyttöön-kärkihanketta ja siihen kuuluvaa HYKERRYS – Hyvän Sadon kierrätyslannoitus- hanketta. Ravinteiden kierrätyksen tehostaminen mahdollistaa uudistuotettujen kasvinravinteiden käytön vähentämisen, joka siten vähentää myös lannoitetuotteiden valmistuksesta aiheutuvia ympäristöongelmia kuten ravinne– ja hiilidioksidipäästöjä. Kierrätyslannoitteiden suosio on kuitenkin perinteisesti tuotettuihin lannoitteisiin nähden vähäistä, sillä esimerkiksi typpilannoitteiden osalta kierrätyslannoitteilla on kotimaassa vain noin 1,75 % markkinaosuus mikäli karjanlantaa ei huomioida. Tämän tutkielman tarkoitus on lisätä tietoutta kierrätyslannoitteista ja niiden soveltuvuudesta korvata perinteisiä väkilannoitteita kotimaisessa kontekstissa. Tutkimuksessa selvitettiin osittain satunnaistettujen täydellisten lohkojen järjestelyn avulla, miten kierrätyslannoitteet vertautuvat nollakontrolliin ja tavanomaiseen väkilannoitteeseen a) sadon, b) satokomponenttien ja c) taloudellisuuden suhteen härkäpavulla (Vicia faba cv. ’Louhi’). Kokeessa oli mukana neljä eri kierrätyslannoitevalmistajaa kahdeksalla eri lannoitekäsittelyllä, yksi väkilannoitevalmiste, kolme eri typpiporrasta sekä nollakontrolli, jota ei lannoitettu lainkaan. Lannoitevalmisteiden lannoitesisällöt erosivat toisistaan siten, että kierrätyslannoitteiden ravinnepitoisuudet olivat pääosin väkilannoiteverrokkiin nähden vähäravinteisempia. Kierrätyslannoitekäsittelyjen hehtaarilannoitusmäärät vaihtelivat 50 kg/ha ja 6560 kg/ha välillä, kun viljelysuositusten mukaista tavanomaista mineraalilannoitetta käytettiin 364 kg/ha. Koekenttänä toimi peltolohko Haltialan tilalla Helsingissä. Koe järjestettiin hankkeen käynnistymistä seuraavana vuonna, kasvukaudella 2017. Koevuotta edelsi tavanomaisesti lannoitettu ohra. Viljellystä näyteaineistosta otettiin oleelliset tunnusluvut sekä kuivapainot satokomponentteja sekä sadon määritystä varten. Tämän jälkeen aineistosta saatu numeerinen data käsiteltiin Microsoft Excel-taulukkokirjalla sekä IBM SPSS-tilastointiohjelmalla käyttäen merkitsevänä rajana p=0.05. Taloudellinen kannattavuus laskettiin vertailemalla kierrätyslannoitekäsittelyjen ja nollakontrollin hankinta- sekä levityskustannusten rajakustannuksia saatuun sadonlisään nähden. Härkäpapuaineistosta ei löytynyt merkitseviä eroja eri käsittelyjen kesken sadon tai satokomponenttien suhteen. Edes nollakontrolli ei erottunut aineistosta tilastollisesti merkitsevästi. Koska merkitseviä eroja ei löytynyt, ei taloudellisen mielekkyyden vertailu sinänsä ole tarpeellista. Erojen löytymättömyys saattaa johtua esimerkiksi uuden lajikkeen ominaisuuksista tai peltolohkon aiemman viljelyn kerryttämästä ravinnepitoisuudesta maaperässä. Kokeen ulottaminen monivuotiseksi voisi tuoda eroavaisuuksia sadon tekijöihin ja on siten suositeltava jatkotutkimusehdotus.

Plant-based products with good nutritional and sensory quality are needed to facilitate dietary change towards using less of the unsustainable animal origin foods. Extrusion cooking is a way to produce these products cost effectively. A high quality dry-extruded product has porous structure and suitable hardness. These properties can be affected by adjusting the viscosity of the extruded mass. This master’s thesis discusses the properties of colloidal microcrystalline cellulose (cMCC) that affect the structure of dry-extruded textured protein products made of potato protein and faba bean flour made from germinated beans. The aim was to produce a porous, water binding domestic plant-protein product that can be used as part of healthy diet. The hypothesis was that cMCC increases water absorption capacity and changes the stiffness and expansion of the product by increasing viscosity of the mass. The viscosity of raw materials was first examined from flour mixtures and after this mixture of 70:30 faba bean:potato protein with 0; 1.5 and 3.0 % cMCC was extruded in 24; 27 and 30 % water contents. Moisture content, water absorption capacity, water solubility, sectional expansion index, physical properties of dry and swollen extrudates were examined. Products were photographed both dry and after swelling. The nutritional compositions were calculated based on raw material manufacturers’ information. The swollen products contained 15–22 g protein, 11–17 g carbohydrates and 3,5–47,7 fiber g/100 g moist extrudate (31–42 % dry matter) and could be categorized as source of fiber. cMCC improved flowing capabilities of the flour mixture which was observed as more uniform shape of extrudates. Cleaning the equipment was significantly easier with mixtures containing cMCC. cMCC did not increase water absorption capacity but it did decrease water solubility and increased stiffness. Viscosity measurements revealed that potato proteins did not gel. This information could not be utilized in detail to predict viscosities with extrusion because of different flour ratios.

Uusien lajikkeiden myötä maissin rehuviljely on tullut ajankohtaiseksi myös pohjoisemmilla alueilla Euroopassa. Maissisäilörehun pienen raakavalkuaispitoisuuden takia ruokinnassa käytettävän valkuaisrehun tulee mahdollistaa riittävä valkuaisen ja aminohappojen saanti ruokinnasta. Rypsin ja härkäpavun viljely on mahdollista Suomen olosuhteissa, ja ne voisivat soveltua hyvin valkuaistäydennykseksi maissisäilörehua sisältävään ruokintaan. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää maissisäilörehun ja kahden eri valkuaistäydennyksen vaikutusta lypsylehmien syöntiin, dieetin sulavuuteen, maitotuotokseen ja aineenvaihduntaan, kun nurmisäilörehun kuiva-aineesta 50 % korvattiin maissisäilörehulla. Ruokintakoe toteutettiin cyclic change over -koemallin mukaisesti kolmessa 21 vuorokauden jaksossa. Kokeessa oli kuusi erilaista ruokintaa ja kaksi tuotosvaiheen perusteella muodostettua kuuden eläimen blokkia. Kokeessa oli mukana 12 useamman kerran poikinutta ayrshire -rotuista lypsylehmää. Koeruokinnat muodostettiin 2 x 3 faktoriaalisesti kahdesta karkearehusta (1. sadon nurmisäilörehu vs. nurmi- ja maissisäilörehun seos (50:50)) sekä kolmesta valkuaiskoostumukseltaan erilaisesta väkirehuseoksesta. Väkirehuseoksista yksi sisälsi niukasti rypsirouheen ja härkäpavun valkuaista ja kaksi runsaammin valkuaista siten, että lisävalkuaisen lähteenä oli joko rypsirouhe tai härkäpapu. Valkuaisrehujen lisäksi seosrehujen väkirehuseos sisälsi ohraa, kauraa, melassileikettä, propyleeniglykolia ja kivennäistä. Seosrehujen karkearehu-väkirehu -suhde oli 58:42 kuiva-aineessa. Ruokinnat eivät vaikuttaneet kuiva-aineen ja orgaanisen aineen syöntiin. Maissisäilörehun lisääminen ruokintaan lisäsi tärkkelyksen ja vähensi raakavalkuaisen ja neutraalidetergenttikuidun saantia sekä heikensi dieetin sulavuutta. Valkuaislisä lisäsi maissisäilörehua saaneiden lehmien maitotuotosta ja energiakorjattua maitotuotosta, mutta ei nurmisäilörehua saaneiden. Valkuaistuotos lisääntyi, kun maissisäilörehua sisältävään ruokintaan yhdistettiin runsaampi valkuaisruokinta, kun taas nurmisäilörehua sisältävällä ruokinnalla vastaavaa ei havaittu. Härkäpapu lisävalkuaisena lisäsi maissisäilörehua saaneiden lehmien valkuaistuotosta, mutta ei nurmisäilörehua saaneiden. Lisävalkuainen lisäsi maidon valkuaispitoisuutta maissisäilörehua sisältävällä ruokinnalla. Ruokinnalla ei ollut vaikutusta maidon rasva- ja laktoosipitoisuuteen. Maidon ureapitoisuus väheni, kun lehmät saivat ruokinnassaan maissisäilörehua. Sen sijaan runsas valkuaisruokinta lisäsi maidon ureapitoisuutta niukkaan valkuaisruokintaan verrattuna. Maidon ureapitoisuus oli suurempi härkäpapua kuin rypsiä sisältävällä ruokinnalla. Valkuaislisä lisäsi maissisäilörehua saaneiden lehmien välttämättömien ja haaraketjuisten aminohappojen yhteenlaskettuja pitoisuuksia, mutta vähensi niitä nurmisäilörehua saaneiden lehmien plasmassa. Plasman aineenvaihduntatuotteiden pitoisuuksissa ei ollut suuria eroja ruokintojen välillä. Valkuaislisä lisäsi hieman plasman glukoosipitoisuutta ja vähensi NEFA-pitoisuutta. Nurmisäilörehun osittainen korvaaminen maissisäilörehulla muuttaa lehmien ravintoaineiden saantia. Maissisäilörehun lisäämisen vaikutus maitotuotokseen tai maidon komponenttien tuotokseen riippuu valkuaisruokinnan tasosta siten, että riittävän valkuaistäydennyksen myötä maissisäilörehua sisältävällä ruokinnalla saavutetaan sama maitotuotostaso nurmisäilörehuun verrattuna. Tutkimuksen tulosten perusteella rypsi ja härkäpapu sopivat hyvin valkuaislisäksi maissisäilörehua sisältävään ruokintaan.