Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by Subject "kaura"

Sort by: Order: Results:

  • Lassi, Juho (2020)
    Oat (Avena Sativa L.) has been second most cultivated crop in Finland. Oat has been Finland’s most exported grain for several years and its use for human consumption has increased because of dietary benefits. Oat is well suited for northern growing conditions and there has been long tradition for oat breeding in Finland. High yield has been important breeding goal but because the new use purposes, also other quality parameters have more attention in breeding. According to statistics, the average oat yield was 3293 kg/ha in years 2002-2016. The average yields have not changed in past 15 years in farm level. Yield and quality formation of four Finnish oat varieties (Iiris, Meeri, Niklas ja Steinar) and two Central-European oat varieties (Canyon and Harmony) was studied during growing season 2016. The field experiment was carried out at Elimäki in southern Finland. Different characteristics were measured and calculated during the growing season. Dry matter accumulation, growing rhythm, lodging and plant height were determined. Also yield, harvest index, grain filling rate, grading, thousand kernel weight and other quality parameters were determined. Suitability for milling use were studied from the oat varieties. Study was conducted in field as a completely randomized plot experiment with three replicants. Number of growing days correlated positively with yield. The last maturated varieties, Canyon, Harmony and Iiris, produced highest yield and best quality. These highest yielding varieties did not thoug have the highest harvest index. Length of grain filling period correlated positively with thousand kernel weight and grading result which all are also important quality features for oat milling industry. A correlation between grain size and hectoliter weight was not observed in this study.
  • Lipping, Sanna (2021)
    Kaivannaisfosfori on merkittävin fosfaattilannoitteiden lähde maailman maataloudessa. Fosforia on kuitenkin rajallinen määrä maapallolla ja kaivannaisfosforin varannot uhkaavat ehtyä 50-500 vuoden aikana. Maailman maatalous joutuu sopeutumaan tulevaisuudessa kaivannaisfosforin vähenemiseen, jolloin fosforin talteen saaminen erilaisin kierrätysmenetelmin tulee olemaan merkittävä kiertotalouden osa. Kierrätyslannoitteiden mahdollisuuksia on yleisesti tutkittu viime aikoina paljon, mutta niiden vaikutusta kauran fosforin ottoon on tutkittu melko vähän. Tämän tutkimuksen tarkastelun kohteena oli kauran (Avena sativa. L Obelix) fosforin otto vuosina 2017 ja 2018 Uudellamaalla sijaitsevalla koelohkolla. Tutkittavina kierrätyslannoitteina olivat lihaluujauho, matokomposti, mädätejäännös ja ammoniumsulfaatti. Kontrollina tutkimuksessa olivat väkilannoiteruutu sekä lannoittamaton ruutu. Koepellon lannoitushistoria oli suomalaisittain tyypillinen ja pellon fosforitaso oli tutkimuksen alkuvaiheessa luokiteltu hyväksi tai korkeaksi. Vuoden 2017 kasvukausi oli pitkäaikaiseen keskiarvoon (1981-2010) nähden kylmä ja sateinen, kun taas vuosi 2018 oli erityisen lämmin ja kuiva. Tämän tutkimuksen perusteella näillä kierrätyslannoitteilla ei ollut merkitsevää eroa kauran fosforin ottoon kumpanakaan vuonna verrattuna väkilannoitteeseen tai lannoittamattomaan käsittelyyn. Merkitsevä ero näkyi kuitenkin vuoden 2017 fosforin otossa lihaluujauhon ja mädätejäännöksen välillä (p=0,0159 vertailussa lannoittamattoman käsittelyn ja p=0,0206 vertailussa väkilannoitekäsittelyn kanssa). Maaperän fosforitaseissa ei havaittu merkitseviä eroja käsittelyiden välillä. Kierrätyslannoitekäsittelyiden välillä havaittiin merkitsevä ero niiden vaikutuksessa maaperän pH-arvoon (p=0,045 vertailussa lannoittamattoman ruudun ja p=0,036 vertailussa väkilannoitekäsittelyn kanssa) vuonna 2018. Tukeyn HSD-testissä ei kuitenkaan tapahtunut jakaantumista eri alajoukkoihin. Koepellon ennestään hyvä ravinnetilanne on voinut vaikuttaa kokeessa tasaamalla eroja eri käsittelyiden välillä.
  • Lipping, Sanna (2021)
    Kaivannaisfosfori on merkittävin fosfaattilannoitteiden lähde maailman maataloudessa. Fosforia on kuitenkin rajallinen määrä maapallolla ja kaivannaisfosforin varannot uhkaavat ehtyä 50-500 vuoden aikana. Maailman maatalous joutuu sopeutumaan tulevaisuudessa kaivannaisfosforin vähenemiseen, jolloin fosforin talteen saaminen erilaisin kierrätysmenetelmin tulee olemaan merkittävä kiertotalouden osa. Kierrätyslannoitteiden mahdollisuuksia on yleisesti tutkittu viime aikoina paljon, mutta niiden vaikutusta kauran fosforin ottoon on tutkittu melko vähän. Tämän tutkimuksen tarkastelun kohteena oli kauran (Avena sativa. L Obelix) fosforin otto vuosina 2017 ja 2018 Uudellamaalla sijaitsevalla koelohkolla. Tutkittavina kierrätyslannoitteina olivat lihaluujauho, matokomposti, mädätejäännös ja ammoniumsulfaatti. Kontrollina tutkimuksessa olivat väkilannoiteruutu sekä lannoittamaton ruutu. Koepellon lannoitushistoria oli suomalaisittain tyypillinen ja pellon fosforitaso oli tutkimuksen alkuvaiheessa luokiteltu hyväksi tai korkeaksi. Vuoden 2017 kasvukausi oli pitkäaikaiseen keskiarvoon (1981-2010) nähden kylmä ja sateinen, kun taas vuosi 2018 oli erityisen lämmin ja kuiva. Tämän tutkimuksen perusteella näillä kierrätyslannoitteilla ei ollut merkitsevää eroa kauran fosforin ottoon kumpanakaan vuonna verrattuna väkilannoitteeseen tai lannoittamattomaan käsittelyyn. Merkitsevä ero näkyi kuitenkin vuoden 2017 fosforin otossa lihaluujauhon ja mädätejäännöksen välillä (p=0,0159 vertailussa lannoittamattoman käsittelyn ja p=0,0206 vertailussa väkilannoitekäsittelyn kanssa). Maaperän fosforitaseissa ei havaittu merkitseviä eroja käsittelyiden välillä. Kierrätyslannoitekäsittelyiden välillä havaittiin merkitsevä ero niiden vaikutuksessa maaperän pH-arvoon (p=0,045 vertailussa lannoittamattoman ruudun ja p=0,036 vertailussa väkilannoitekäsittelyn kanssa) vuonna 2018. Tukeyn HSD-testissä ei kuitenkaan tapahtunut jakaantumista eri alajoukkoihin. Koepellon ennestään hyvä ravinnetilanne on voinut vaikuttaa kokeessa tasaamalla eroja eri käsittelyiden välillä.
  • Vihanto, Noora (2023)
    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.
  • Vihanto, Noora (2023)
    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.
  • Hämäläinen, Katariina (2018)
    Biohiili on hiilipitoinen maanparannusaine, joka on valmistettu eloperäisestä aineesta pyrolyysimenetelmällä. Biohiilen sisältämä hiili on erittäin pysyvässä muodossa, mikä mahdollistaa hiilen sitomisen maaperään pitkäksi ajaksi. Joidenkin biohiilten on osoitettu parantavan maaperän rakennetta sekä veden ja ravinteiden saatavuutta tietyissä olosuhteissa, erityisesti tropiikin vähähiilipitoisilla ja happamilla mailla. Tässä tutkimuksessa selvitettiin kuusipohjaisen biohiilen vaikutuksia maaperän veden ja ravinteiden saatavuuteen sekä niiden vaikutuksia kauran (Avena sativa L.) satokomponentteihin viisi vuotta biohiililisäyksen jälkeen. Tutkimuksessa oli mukana biohiilen lisäksi lannoituskäsittelyiden vaikutus ja näiden kahden yhdysvaikutus. Biohiiltä oli lisätty koeruuduille vuonna 2011 tasoilla 0, 5, 10, 20 ja 30 t ha-1. Lannoituskäsittelyinä toimivat lannoittamaton kontrolli, mineraalilannoitus ja lihaluujauholannoitus. Biohiili vaikutti korkeimmalla lisäystasolla maaperän hiilen määrään tilastollisesti merkitsevästi. Biohiili ei vaikuttanut merkitsevästi maaperän kosteus- ja ravinneolosuhteisiin tai kauran satokomponentteihin. Lannoituskäsittelyllä oli merkitsevä vaikutus maaperän kosteuteen, ravinnepitoisuuksiin, johtolukuun, pH-arvoon, kasvuston lehtialaindeksiin, hiili/typpisuhteeseen, biomassaan sekä tuhannen jyvän painoon. Biohiili- ja lannoituskäsittelyillä ei havaittu olevan merkitseviä yhdysvaikutuksia mitattujen parametrien osalta. Tulokset voivat johtua maaperän lähtökohtaisesta korkeasta hiilipitoisuudesta, ja viisi vuotta sitten lisätyn biohiilen siirtymästä syvemmälle maahan, jolloin sen vaikutukset maaperän ominaisuuksiin ja kauran sadontuotantokykyyn ovat pienet. Lisäksi alkukevään 2016 runsaan tuomikirvaesiintymän levittämä kääpiökasvuviroosi heikensi kauran kasvua, minkä vuoksi mitattava sato jäi vähäiseksi. Biohiilen edut tulevat parhaiten esille kuivilla, ravinneköyhillä, huonorakenteisilla ja alhaisen luontaisen hiilipitoisuuden vaivaamilla mailla. Biohiilellä ei todettu olevan negatiivisia vaikutuksia maaperän kosteusolosuhteisiin, ravinnemääriin tai kauran sadon määrään tässä tutkimuksessa. Biohiilen pitkäaikaisten vaikutusten tutkimusta maaperään ja viljelykasvien satokomponentteihin on tärkeää jatkaa edelleen.
  • Jaakkola, Jenni (2015)
    The aim of this master’s thesis was to study the effects of flaking conditions on the quality properties of oat flakes and to simulate the flaking process in laboratory conditions. The review of literature deals with oat processing focusing on oat flaking and oat flake quality properties. The flaking process includes groats steaming and tempering, which plasticizes the groats when moisture is absorbed. Then the groats are flattened by a flaking roller mill. Increasing tempering temperature and time results in higher water absorption. Increasing tempering time also increases the amount of fines. Flake breakage in the process reduces the flake yield resulting in more costs. There are no published studies that evaluate the impact of steaming on flake quality properties. The aim of the experimental part of this thesis was to study the effects of flaking moisture on flake strength and quality. Kilned and unkilned groats were flaked in a laboratory-scale flaking machine. Laboratory-scale flaking was carried out with a standardized flake thickness 0,7-0,8 mm. In addition, the properties of five commercial oat flakes were analyzed. There was significant variation between the different commercial oat flakes in their both water hydration capacities and amount of fines. The results implied that flaking conditions have an effect to these flake quality properties. Oat flakes were significantly thicker with higher flaking moisture. The roll gap was tightened to produce the same flake thickness. Both the bulk density and the amount of fines decreased with higher flaking moistures. There were no significant changes in the pasting properties of flakes made of kilned groats compared to kilned groats. Increasing flaking moisture reduces the amount of fines. In addition, water absorption increased with high flaking moistures. Even a three-percent increase in flaking moisture improved the quality of oat flakes. Increasing flaking moisture in between 12-20 % had a beneficial effect on quality properties of oat flakes.
  • Koivisto, Sara (2022)
    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.
  • Blankenstein, Hanna (2016)
    Tutkielman kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin kauraan ja härkäpapuun raaka-aineena. Lisäksi tutustuttiin intialaiseen riisistä ja mustasta linssistä fermentoinnin avulla valmistettuun idli-höyryleipään ja sen valmistusprosessiin. Tutkielman kokeellisen osan tavoitteena oli selvittää soveltuvatko kotimaiset kaura ja härkäpapu idlin valmistusprosessiin. Idlin raaka-aineet korvattiin osittain tai kokonaan kauralla ja härkäpavulla. Lisäksi tutkittiin heräteviljelmän käyttöä taikinan ja valmiin höyryleivän ominaisuuksien kannalta. Osa taikinoista fermentoitiin idlin valmistusprosessin mukaan spontaanisti ja osaan lisättiin startteriksi leivinhiivaa tai viiliä. Taikinoiden viskositeetit mitattiin ennen fermentointia. Fermentoitumista mitattiin taikinan tilavuuden muutoksen, pH:n ja happoluvun avulla. Höyryleivistä määritettiin paistohäviö, korkeus ja sisuksen kovuus heti sekä seitsemän vuorokauden säilytyksen jälkeen. Valmiiden höyryleipien ravintosisältö ja välttämättömien aminohappojen koostumus laskettiin perustuen kirjallisuusarvoihin. Härkäpapu-riisi- ja härkäpapu-kaura -taikinat fermentoituivat spontaanisti. Härkäpapu-riisi -taikina fermentoitui härkäpapu-kaura -taikinaa tehokkaammin. Härkäpapupitoisuus nosti molempien taikinoiden happolukua fermentoinnissa. Taikinaan lisättävällä viilillä tai leivinhiivalla voitiin säädellä taikinan tilavuutta, ja sitä kautta vaikuttaa höyryleivän tilavuuteen, huokoisuuteen ja kovuuteen. Härkäpavusta ja riisistä oli mahdollista valmistaa rakenteeltaan hyvä höyryleipä. Härkäpapu ja kaura tuottivat ominaisuuksiltaan erilaisen, rakenteeltaan ei-huokoisen ja tiiviin höyryleivän. Kauraa sisältävät höyryleivät säilyivät pehmeämpänä kuin riisiä sisältävät. Raaka-aineiden suhdetta muuttamalla saatiin aikaan erilaisia höyryleivän rakenteita höyryleivän proteiinilaatua heikentämättä. Lähes kaikki höyryleivät ylittivät FAO:n asettamat vertailuarvot välttämättömien aminohappojen määrissä. Idli-prosessilla fermentoidut kaura ja härkäpapu soveltuvat höyryleivän lisäksi myös muiden ravintoarvoiltaan laadukkaiden ruokavalmisteiden pohjaksi.
  • Alasmaa, Terhi (2017)
    Food trends and the prevalence of gluten-free diet have increased the use of oats in pastry in recent years. However, wheat has not been replaced by oats alone, substitutes are often mixtures containing buckwheat and potato starch, among others. The flour used for sponge cakes is weak wheat flour. Next to flour, the main raw materials for sponge cake are egg and sugar. Eggs produce an aerated structure of the cakes. The purpose of this study was to use as much oat as possible in sponge cake without losing the characteristic structure of the product. In the preliminary experiments, it was found that it was possible to replace wheat flour fully by oat endosperm. When the oat flour contained bran, the characteristics of the sponge cake changed significantly. Other preliminary tests were per-formed with the use of full oat flours with different particle size. Endosperm oat and whole oat flours were selected for a maturing time test to examine the effect of flour disintegra-tion on the finished product. Texture- and moisture measurements were performed. Prod-ucts of the same oat flour were also manufactured in production scale. Texture- and hu-midity measurements, as well as the changes over time were captured. In addition, a con-sumer test and a descriptive analysis of the products were carried out by a trained taste panel. The study showed that wheat flour can be replaced by oat endosperm or full oat flour with a particle size of about 390 μm. The results of the preliminary investigation showed that it is possible to produce a sponge cake with full oat flour with almost the same characteristics as the product has when made with wheat flour, only the oat product was perceived a little dryer. The sensory profile on full oat flour sponge cakes showed more brittleness, the addition of bran made the biscuits even more brittle. Longer maturing time improved the properties of the product in every flour type tested. The best way to replace wheat flour by oat is using only oat endosperm.
  • Alasmaa, Terhi (2017)
    Food trends and the prevalence of gluten-free diet have increased the use of oats in pastry in recent years. However, wheat has not been replaced by oats alone, substitutes are often mixtures containing buckwheat and potato starch, among others. The flour used for sponge cakes is weak wheat flour. Next to flour, the main raw materials for sponge cake are egg and sugar. Eggs produce an aerated structure of the cakes. The purpose of this study was to use as much oat as possible in sponge cake without losing the characteristic structure of the product. In the preliminary experiments, it was found that it was possible to replace wheat flour fully by oat endosperm. When the oat flour contained bran, the characteristics of the sponge cake changed significantly. Other preliminary tests were per-formed with the use of full oat flours with different particle size. Endosperm oat and whole oat flours were selected for a maturing time test to examine the effect of flour disintegra-tion on the finished product. Texture- and moisture measurements were performed. Prod-ucts of the same oat flour were also manufactured in production scale. Texture- and hu-midity measurements, as well as the changes over time were captured. In addition, a con-sumer test and a descriptive analysis of the products were carried out by a trained taste panel. The study showed that wheat flour can be replaced by oat endosperm or full oat flour with a particle size of about 390 μm. The results of the preliminary investigation showed that it is possible to produce a sponge cake with full oat flour with almost the same characteristics as the product has when made with wheat flour, only the oat product was perceived a little dryer. The sensory profile on full oat flour sponge cakes showed more brittleness, the addition of bran made the biscuits even more brittle. Longer maturing time improved the properties of the product in every flour type tested. The best way to replace wheat flour by oat is using only oat endosperm.
  • Aalto, Kaisa (2019)
    Kauran käyttö leivonnassa on kasvattanut suosiotaan viime vuosien aikana. Gluteenittomuuden takia 100 % kauraleivonta on kuitenkin haasteellista, sillä taikinan käsiteltävyys vaikeutuu sitkon puuttuessa. Oikeanlaisen taikinan konsistenssin saavuttamiseksi ja onnistuneen leivonnan kannalta on tärkeää tunnistaa kauran vedensidontakykyyn vaikuttavat tekijät. Tutkimuksessa tarkasteltiin eri kauralajikkeiden beetaglukaanipitoisuuden yhteyttä vedensidontaan. Tavoitteena oli myös vertailla eri kauralajikkeista tehtyjen taikinoiden konsistenssia ja valmiiden leipien rakenteellisia ja aistinvaraisia ominaisuuksia. Kokeellisessa osiossa tutkittiin viidestä eri kauralajikkeesta valmistettujen jauhojen ja hiutaleiden vedensidontaa ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Taikinan konsistenssimittauksia ja leivontakokeita varten näytteistä valmistettiin kaksi erilaista taikinaa, joissa toisessa käytettiin pelkästään kaurajauhoja ja toisessa puolet kaurajauhoista korvattiin saman lajikkeen kaurahiutaleilla. Leivonnan onnistumiseksi taikinoissa käytettiin apuna psylliumia. Kaurajauhoista sekä kaurajauhoista ja -hiutaleista valmistettujen taikinoiden konsistenssia tutkittiin aineenkoestuslaitteella (Texture Analyzer) käänteisen ekstruusion avulla. Leivontakokeissa leivottiin palaleipiä, joiden rakenteellisten ominaisuuksien muutoksia seurattiin myös aineenkoestuslaitteen avulla (Texture Profile Analysis). Tulosten perusteella lajikkeen vaikutus kauran vedensidontakykyyn, konsistenssiin ja leivontatuloksiin oli suuri. Beetaglukaanipitoisuuden yhteys kaurajauhojen vedensidontakykyyn ei ollut selkeä, mutta kaurahiutaleiden vedensidonta suureni beetaglukaanipitoisuuden suuretessa. Kauralajikenäytteiden konsistenssi riippui monesta eri tekijästä. Suuri beetaglukaani- ja proteiinipitoisuus näkyi suurena taikinoiden konsistenssina. Kaurahiutaleita sisältävien taikinoiden konsistenssi oli suurempi kuin vain kaurajauhoja sisältävien taikinoiden. Suuri taikinan konsistenssi helpotti taikinan käsittelyä ja muokkaamista. Konsistenssin suuruudella ei ollut suoraa yhteyttä valmiiden leipien rakenteellisiin ominaisuuksiin. Muutokset leipien rakenteessa tapahtuivat kypsymisen aikana ja johtuivat todennäköisesti lajikkeiden erilaisista liisteröitymislämpötiloista ja tärkkelyksen käyttäytymisestä paiston aikana. Liisteröityneen kauran lisääminen taikinan joukkoon paransi leipien rakenteellisia ominaisuuksia ja säilymistä.
  • Aalto, Kaisa (2019)
    Kauran käyttö leivonnassa on kasvattanut suosiotaan viime vuosien aikana. Gluteenittomuuden takia 100 % kauraleivonta on kuitenkin haasteellista, sillä taikinan käsiteltävyys vaikeutuu sitkon puuttuessa. Oikeanlaisen taikinan konsistenssin saavuttamiseksi ja onnistuneen leivonnan kannalta on tärkeää tunnistaa kauran vedensidontakykyyn vaikuttavat tekijät. Tutkimuksessa tarkasteltiin eri kauralajikkeiden beetaglukaanipitoisuuden yhteyttä vedensidontaan. Tavoitteena oli myös vertailla eri kauralajikkeista tehtyjen taikinoiden konsistenssia ja valmiiden leipien rakenteellisia ja aistinvaraisia ominaisuuksia. Kokeellisessa osiossa tutkittiin viidestä eri kauralajikkeesta valmistettujen jauhojen ja hiutaleiden vedensidontaa ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Taikinan konsistenssimittauksia ja leivontakokeita varten näytteistä valmistettiin kaksi erilaista taikinaa, joissa toisessa käytettiin pelkästään kaurajauhoja ja toisessa puolet kaurajauhoista korvattiin saman lajikkeen kaurahiutaleilla. Leivonnan onnistumiseksi taikinoissa käytettiin apuna psylliumia. Kaurajauhoista sekä kaurajauhoista ja -hiutaleista valmistettujen taikinoiden konsistenssia tutkittiin aineenkoestuslaitteella (Texture Analyzer) käänteisen ekstruusion avulla. Leivontakokeissa leivottiin palaleipiä, joiden rakenteellisten ominaisuuksien muutoksia seurattiin myös aineenkoestuslaitteen avulla (Texture Profile Analysis). Tulosten perusteella lajikkeen vaikutus kauran vedensidontakykyyn, konsistenssiin ja leivontatuloksiin oli suuri. Beetaglukaanipitoisuuden yhteys kaurajauhojen vedensidontakykyyn ei ollut selkeä, mutta kaurahiutaleiden vedensidonta suureni beetaglukaanipitoisuuden suuretessa. Kauralajikenäytteiden konsistenssi riippui monesta eri tekijästä. Suuri beetaglukaani- ja proteiinipitoisuus näkyi suurena taikinoiden konsistenssina. Kaurahiutaleita sisältävien taikinoiden konsistenssi oli suurempi kuin vain kaurajauhoja sisältävien taikinoiden. Suuri taikinan konsistenssi helpotti taikinan käsittelyä ja muokkaamista. Konsistenssin suuruudella ei ollut suoraa yhteyttä valmiiden leipien rakenteellisiin ominaisuuksiin. Muutokset leipien rakenteessa tapahtuivat kypsymisen aikana ja johtuivat todennäköisesti lajikkeiden erilaisista liisteröitymislämpötiloista ja tärkkelyksen käyttäytymisestä paiston aikana. Liisteröityneen kauran lisääminen taikinan joukkoon paransi leipien rakenteellisia ominaisuuksia ja säilymistä.
  • Lepistö, Liisa (2015)
    The fast staling rate of different oat breads is a significant problem in the baking industry. The aim of this work was to examine whether native oat flours would form better bread crumb structure than heat-treated and flaked oat flours, and decrease the staling rate, including increase of firmness and crumbliness. The literature review considers oat composition and milling process (heat treatment), baking, oat baking and bread staling. In the experimental work, baking properties of native, heat treated and flaked oat flour (51 % of flour) with wheat flour (49 % of flour) were measured at the laboratory scale. Bread pieces with acceptable crumb structure were baked and staling features, according to bread firmness, crumbliness and sensory properties, were measured after storage. Different physical and chemical properties concerning staling were examined, including water-holding capacity, gelatinization, gelation, foaming and particle size of flours, molecule size of water-extracted proteins, and constitution of starch granules. Results showed that the staling rate, bread firmness, crumbliness and sensory properties, of native oat breads deteriorated more rapidly than those of heat-treated and flaked oat breads. The consistency of native oat dough decreased during mixing and the specific volume of native oat breads was the smallest. The moisture content of flaked oat breads was the highest, their firmness and crumbliness increased the least, and their sensory properties remained the best. Flaking increased the water-holding capacity of oat flours and viscosity of the water-extracts, but the good foaming properties of native oats were lost. Heat treatment and flaking increased the peak viscosity of oat flour after gelatinization. Heat treatment and especially flaking of oat improved the baking properties, such as dough handling and specific volume of bread, and reduced the staling rate of oat breads.
  • Siitonen, Aino (2021)
    Oat has a high content of lipids compared to many other grains. Oat contains lipid hydrolysing enzyme, lipase, and unsaturated fatty acids, which are prone to oxidation. Hydrolytic reactions and oxidation of lipids may cause major quality changes in oats. Oat contains also phenolic antioxidants - tocols, avenanthramides and phenolic acids - that may inhibit lipid oxidation. The aim of this research was to examine how tocols, avenanthramides and phenolic acids act as antioxidants in oat during lipid oxidation. The purpose was to study concentration changes of these compounds in six oat samples in storage. The storage experiment was performed for 12 weeks at 40 °C. Tocols, avenanthramides, phenolic acids and neutral lipids were analysed by liquid chromatography methods after 0, 2, 4, 8 and 12 weeks of storage. Volatile compounds were measured by a solid phase microextraction gas chromatography method. During the storage, volatile compounds, such as hexanal and 2-pentylfuran, were formed especially in groats. Free fatty acids were hydrolysed from triacylglycerols only in groats, because lipase was active in these samples. The α-tocol concentrations of oat samples decreased significantly, 45-77%, in storage. The β-tocotrienol concentrations decreased 34-53%. At the beginning of the storage avenanthramide concentrations showed 20-45% reduction. After that, the concentrations were either stable or increased 10-30%. The phenolic acid concentrations either decreased, increased or were stable during storage. The most significant change was found in unheated groats where the concentration of free caffeic acid increased even 2.6-fold during eight weeks of storage. The loss of α-tocols imply that these compounds are effective antioxidants in oat. This study did not indicate antioxidant activity of avenanthramides and phenolic acids in oat because the changes of these compounds varied in storage. However, the variation of avenanthramide and phenolic acid concentrations may have been caused by their antioxidant activity and release of bound compounds. Thus, further research is needed in order to study the effect of avenanthramides and phenolic acids in oat during lipid oxidation.
  • Kangas, Sauli (2020)
    Modern agriculture is based on intensive farming practices where plant production farms rely on external mineral fertilizers and carbon stocks of the soils are decreasing. At the same time, regional clusters of animal production farms are struggling with excessive manure that increases the risk of nutrient leaching from their fields. To overcome problems related to nutrient loss, eu-trophication of watersheds and greenhouse gas emissions from food production, several national projects aim to promote farmers to use recycled fertilizers. The latter are fertilizers or soil condi-tioners which can be processed from side products such as animal manure, green manure, mu-nicipal biowaste, by-products from food industry or sludges from wood industry. The aim of this study was to determine how different recycled fertilizer products affect grain yield and yield quality of oat as well as how the products perform in relation to nitrogen input. The field experiment was founded in southern Finland where oat was cultivated for three successive years in a five-year rotation. Liquid ammonium sulfate, meat and bone meal pellets and biogas sludge were compared with commercial mineral fertilizer. The control treatments were unfertilized plots and mineral fertilization treatments with three different nitrogen levels between 44–161 kg/ha. There were no statistically significant differences between treatments in terms of grain yield, except for favorable growing season 2017 when unfertilized plots produced the lowest yield. Nor were there differences in protein, starch, fiber or ash content of grains among recycled and min-eral fertilizers over the three years. The grain yield was positively correlated with the amount of soluble and total nitrogen. Having the lowest application level, meat and bone meal produced the highest yield per nitrogen input among fertilizer treatments. The yield results show that ammonium sulfate, meat and bone meal and biogas slurry can be as effective as mineral fertilizers in oat production, if they have the same amount of soluble nitro-gen. Good fertility of the research plot and drought stress during the two following years mitigat-ed differences among treatments so that nitrogen fertilization proved itself useful only in the grow-ing season 2017. To gather enough data and determine the long-term effect of recycled fertiliz-ers, further research should be distributed into several pilot farms. Moreover, the current Finnish fertilizer recommendations should be updated towards experimental nutrient balance models. This could encourage farmers to gather information of the yield-limiting factors and prevent over fertili-zation in poorly responsive soils.
  • Kangas, Sauli (2020)
    Modern agriculture is based on intensive farming practices where plant production farms rely on external mineral fertilizers and carbon stocks of the soils are decreasing. At the same time, regional clusters of animal production farms are struggling with excessive manure that increases the risk of nutrient leaching from their fields. To overcome problems related to nutrient loss, eu-trophication of watersheds and greenhouse gas emissions from food production, several national projects aim to promote farmers to use recycled fertilizers. The latter are fertilizers or soil condi-tioners which can be processed from side products such as animal manure, green manure, mu-nicipal biowaste, by-products from food industry or sludges from wood industry. The aim of this study was to determine how different recycled fertilizer products affect grain yield and yield quality of oat as well as how the products perform in relation to nitrogen input. The field experiment was founded in southern Finland where oat was cultivated for three successive years in a five-year rotation. Liquid ammonium sulfate, meat and bone meal pellets and biogas sludge were compared with commercial mineral fertilizer. The control treatments were unfertilized plots and mineral fertilization treatments with three different nitrogen levels between 44–161 kg/ha. There were no statistically significant differences between treatments in terms of grain yield, except for favorable growing season 2017 when unfertilized plots produced the lowest yield. Nor were there differences in protein, starch, fiber or ash content of grains among recycled and min-eral fertilizers over the three years. The grain yield was positively correlated with the amount of soluble and total nitrogen. Having the lowest application level, meat and bone meal produced the highest yield per nitrogen input among fertilizer treatments. The yield results show that ammonium sulfate, meat and bone meal and biogas slurry can be as effective as mineral fertilizers in oat production, if they have the same amount of soluble nitro-gen. Good fertility of the research plot and drought stress during the two following years mitigat-ed differences among treatments so that nitrogen fertilization proved itself useful only in the grow-ing season 2017. To gather enough data and determine the long-term effect of recycled fertiliz-ers, further research should be distributed into several pilot farms. Moreover, the current Finnish fertilizer recommendations should be updated towards experimental nutrient balance models. This could encourage farmers to gather information of the yield-limiting factors and prevent over fertili-zation in poorly responsive soils.
  • Mykrä, Emmi (2013)
    Oat (Avena sativa L.) is a crop grown for feed and for food industry. It is the most used fodder plant after barley in Finland and is also exported. In 2011, oat was grown on 308 200 hectares in Finland and the average yield per hectare was 3390 kg. Several fungal and virus diseases cause remarkable crop losses in oats. Especially in the temperate zone, the most common disease is the head blight caused by Fusarium species. These fungi overwinter as mycelium or spores and produce mycotoxins. In Finland, F. culmorum is a common DON toxin producer and F. langsethiae is a T-2/HT-2 toxin producer in oats. Toxins affect the quality of oat yield and can make it unsuitable for use. Therefore, the amounts of mycotoxin allowed in cereals are stipulated by food safety authorities. This thesis was a part of MTT Agrifood Research Finland’s Hyötygeeni project. The aim of the research was to study resistance of eight oat cultivars to F. culmorum and F. langsethiae. Indicators of resistance were germination of the infested seeds, the proportion of infected seeds and the amounts of mycotoxins. The trials were made in greenhouse with artificial inoculations. The results indicated that four cultivars expressed similar levels of resistance to both Fusarium species. Three cultivars had better resistance to F. langsethiae than F. culmorum and only one cultivar had better resistance to F. culmorum than F. langsethiae. In future research, the results can be utilized in resistance breeding. Global warming will increase the risk of plant diseases. On that account importance of breeding will be emphasized.
  • Lehtilä, Lauri (2019)
    Oats is a major crop in Finland, in one of the most remarkable exporter countries of oats. Oat based value-added products have increased their favor both as healthy domestic foodstuff and as valuable export products. Fusarium head blight infections and mycotoxins accumulated to the oat crops because of the head blight infection pose a serious challenge to the oat production. The head blight infections are predicted to become more common in the future due to the climate change, which increases the need for breeding of new resistant cultivars against the head blight infection. Plant breeding needs more effective and reliable methods to face the challenge. Automatic imaging based high-throughput phenotyping methods can be considered as one possibility to intensify plant breeding. Aim of this master`s thesis was to develop methods for phenotyping oats and head blight infected oat spikelets using RGB- and chlorophyll fluorescence imaging sensors of national plant phenotyping infrastructure in Viikki greenhouses of University of Helsinki. Thesis was carried out as a part of FusNaPPI-project of University of Helsinki and Natural Resources Institute Finland (Luke). Resistant oat genotypes against head blight infection were distinguished, growth and morphology of the oats and progression of the head blight infection were monitored by the developed methods. To reach the goals seven oat genotypes different in head blight resistance were grown and imaged using RGB-sensors during their growth and development. Spikelets were collected from the plants in their flowering phase and were put onto the different in vitro –assays. Spikelets were then inoculated putting the inoculum based on conidia of the F. graminearum inside the spikelets and imaged using chlorophyll fluorescence imaging sensors to detect changes in their photosynthesis in different genotypes and in vitro –assays. Different stages of the head blight infection were seen from the fluorescence data. Decreasing of photosynthetic activity of the spikelet tissues was faster in susceptible genotypes than in resistant ones. Oat genotypes that were different in their morphology in different developmental stages were distinguished in the RGB data. In the experiments, progression of the head blight infection was successfully monitored and the known differences in the disease resistance between oat genotypes were confirmed on the basis of the disease propagation speed. Methods of automatic high-throughput phenotyping as a tools for plant breeding were developed and suitability of these methods for plant`s disease resistance screening were successfully tested.
  • Väre, Taija (2020)
    Beetaglukaanilla on kyky tuoda viskositeettia ja rakennetta nestemäisiin elintarvikkeisiin. Kyseiset reologiset ominaisuudet ovat tärkeitä elintarviketeollisuudessa, fysikaaliset ominaisuudet ovat syynä beetaglukaanin terveysvaikutuksiin. Beetaglukaanin rakenne ei ole kuitenkaan pysyvä. Rakenteen hajoamista tapahtuu prosessoinnin ja säilytyksen aikana. Elintarvikkeiden muilla makromolekyyleillä ja niiden hapettumisherkkyydellä on merkittävä vaikutus beetaglukaanin pysyvyyteen. Aihetta koskevissa tutkimuksissa on todettu, että hapettuneiden makromolekyylien kuten lipidien lisäksi beetaglukaanin mukana kulkeutuvat yhdisteet, kuten mm. fytaatti, voivat vaikuttaa beetaglukaanin hapettumisstabiilisuuteen ja siten vaikuttaa beetaglukaanin teknologiseen ja fysiologiseen toiminnallisuuteen. Työn tavoitteena oli selvittää kauran ja ohran viljauutteiden koostumus eri makro- ja mikrokomponenttien osalta eli määrittää valittujen yhdisteiden pitoisuus näyteliuoksissa analyyttisin menetelmin. Viljauutteiden sisällön analyysistä toivottiin löydettävän selittäviä syy-seuraussuhteita jo aiemmin osittain vastaavista näyteliuoksista tehdyille löydöksille (viskositeetin menetys), koska beetaglukaanin hajoaminen nestemäisissä matriiseissa voi heikentää elintarvikkeiden laatuominaisuuksia. Tämän tutkimuksen näytteistä kaurauutteiden puskuriuutteissa oli eniten fenolisia yhdisteitä, myös lipidejä määritettiin suurimmat pitoisuudet kaurauutteista. Beetaglukaanipitoisuudet vastasivat aikaisempia määrityksiä vastaavista näytemateriaaleista. Raudan osalta tulokset eivät olleet täysin yhteneväisiä, kun ajatellaan yhteyttä aikaisemmin vastaavista näytemateriaaleista tehtyihin analyyseihin koskien viskositeetin menetystä ja radikaalien muodostumista.