Browsing by Title
Now showing items 831-850 of 3388
-
(2021)Mixed culture beer contains additional microbes in addition to brewing yeast, Saccharomyces cerevisiae. Typical microbes found in mixed culture beer are lactic acid bacteria and other yeast species than S. cerevisiae. Mixed culture beers are usually sour so they can be also called sour beers. They also contain a very small number of hops. German Berliner Weisse and Belgian Lambic are traditional mixed culture beers. Craft beer has made mixed culture beers more popular. This has led to development of new kinds of mixed culture beers. The goal of this study is to establish, can alternative souring microbe be used in brewing. This study wanted to establish does the microbe grow in beer, what kind of substances it produces and how does it affect the sensorial qualities of beer. The study was executed by making two identical beers, which the other was inoculated with the souring microbe and yeast and the other with only yeast. CFU/ml of the souring microbe and yeast was determined by plating. In addition, the most vital carbohydrates, organic acids and the ethanol content together with volatile compounds was determined by liquid and gas chromatography respectively. Samples were taken a duration of three months after which there was a sensory evaluation with a trained panel. Based on the results the souring microbe is suitable for brewing. It grew in beer during fermentation and after bottling. Based on the sensory evaluation, beer containing the souring microbe did not differ considerably compared to beer containing only yeast. It was evaluated to be very similar in measured attributes in the sensory evaluation. The biggest difference between specified substances were in organic acids only found in beer containing the souring microbe. Also, beer containing the souring microbe had deviation in maltose and ethanol content possibly because of contamination. Differences between volatile compounds were small in the two beers respectively. More study is needed to optimise the fermentation process and improve the sensorial qualities with more sensorial study.
-
(2019)Availability of plant-based food products and snack products has increased during the last years. In Finland, especially oat-based food products have been popular. Milk-based yogurts have been accompanied by fermented oat-based snack products, ‘oatgurts’. The aim of this study was to investigate texture and mouthfeel properties of commercial oatgurts and milk-based yogurts. Pleasantness of the mouthfeel and overall pleasantness were also studied. In addition, structure properties of the products were measured with instrumental methods. Sensory study of the products was conducted as a consumer study (n = 87) using a time-dependent method called Temporal Dominance of Sensations, TDS. TDS was used to study dominant sensations of mouthfeel properties (creamy, foamy, thick, thin, sticky and watery) during eating. Two milk-based yogurts with 2,5 % and 4,0 % of fat and five oat-based gurts were used as samples. Overall pleasantness and pleasantness of the mouthfeel were evaluated with a 7-point hedonic scale. Assessor’s demographic factors, innovativeness and usage frequency of plant-based yogurts were studied with the sensory study. With instrumental methods viscosities during steady state shear rates 10 s-1 and 50 s-1 were measured. In addition, flow curves, amplitude sweeps, frequency sweeps were conducted, and particle sizes of the products were measured. According to the results, milk-based products were scored more pleasant in the overall pleasantness and in the mouthfeel pleasantness. However, one of the gurts was statistically as pleasant in the mouthfeel as the milk-based yogurt with lower fat content (2,5 % of fat). Ethnic background of the assessors had an impact to the hedonic ratings of the gurts. Assessors with Finnish background (n = 68) evaluated the gurts more pleasant in the overall pleasantness and in the pleasantness of the mouthfeel. Innovativeness of the assessors had an impact to the overall pleasantness of the gurts but not to the pleasantness of the mouthfeel. According to TDS results, creaminess and thickness improved the hedonic ratings whereas wateriness and thinness had a negative effect on the hedonic ratings. According to the instrumental measurements, structures of the products were different. One of the gurts showed rheopectic behavior which is less common among food products. Other products were thixotropic. From the results it can be concluded that high viscosity of the products correlated positively with dominance ratings of thickness. To find reliable connections between sensory properties and instrumental measurements, more research must be done. There were differences in the mouthfeel properties of the milk- and oat-based products. Oatgurts and their mouthfeel properties have lot to be improved that their pleasantness would be equal to milk-based yogurts. In a future research, it would be good idea to find out what kind of qualities consumers want for oatgurts and whether milk-based yogurts are good reference products for oatgurts.
-
(2021)Kaurasta valmistettujen tuotteiden suosio on kasvanut viime vuosina. Kaurasta voidaan valmistaa jogurtin kaltaista hapatettua välipalaa, mutta sen laatu ei vastaa vielä maitopohjaista jogurttia muun muassa sen ohuuden ja vetisyyden vuoksi. Suutuntuma on merkittävä tekijä elintarvikkeiden hyväksyttävyyden kannalta. Se on monitahoinen aistittava ominaisuus, jonka tutkimiseen tarvitaan ihmisen aisteja ja kykyä yhdistää erilaisia aistiärsykkeitä samanaikaisesti aivoissa. Aistien välistä vuorovaikutusta on tutkittu paljon, mutta hajun vaikutus ruuan koettuun rakenteeseen on vähemmän tunnettu. Muutamat tutkimukset antavat viitteitä, että elintarvikearomeilla, jotka antavat ruualle makua ja hajua, voitaisiin muokata suutuntumaominaisuuksia. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, voidaanko sitruuna- ja vanilja-aromeilla vaikuttaa hapatetun kauravälipalan aistittaviin ominaisuuksiin – erityisesti suutuntumaan. Tutkimus toteutettiin COVID-19 poikkeusoloissa Viikin aistilaboratoriossa (ISO8589). Tutkimusmenetelmänä käytettiin yleistä kuvailevaa menetelmää koulutetulla raadilla (n =10). Tutkimusmateriaalina oli viisi hapatettua kauravälipalaa: kahdessa eri aromipitoisuudessa sitruuna (0,05 %, 0,025 %) ja vanilja (0,1 %, 0,05 %) sekä maustamaton. Näytteistä arvioitiin kuutta ominaisuutta: hajun voimakkuus, paksuus, tahmeus, ohenevuus, maun viljaisuus ja makeus. Arviointi suoritettiin ilman nenäklipsiä sekä nenäklipsillä. Tällä tavoin voitiin tarkastella, kuinka ortonasaalin hajuaistin pois sulkeminen vaikutti hapatettujen kauravälipalojen arviointiin. Nenäklipsillä ei arvioitu ominaisuuksista hajun voimakkuutta ja maun viljaisuutta. Arvioinneista tehtiin neljä toistoa. Näytteille suoritettiin väri- ja viskositeettimittaus aistinvaraisen tutkimuksen tueksi. Elintarvikearomeilla oli vaikutusta hajun ja maun ominaisuuksiin: aromit voimistivat hajun voimakkuutta ja makeutta sekä vähensivät maun viljaisuutta. Elintarvikearomit eivät vaikuttaneet näytteiden suutuntumaominaisuuksiin eli paksuuteen, tahmaisuuteen tai rakenteen ohenemiseen. Hajun voimakkuudella, maun viljaisuudella ja rakenteen ohenevuudella havaittiin korrelaatiota keskenään. Nenäklipsin käytöllä oli vaikutusta vain makeudessa vanilja-aromillisilla näytteillä. Instrumentaalisten mittausten perusteella aromit eivät vaikuttaneet näytteiden rakenteeseen. Tutkimuksen tulos oli, että sitruuna- tai vanilja-aromilla ei ollut vaikutusta koettuun suutuntumaan kasvipohjaisilla jogurtinkaltaisilla tuotteilla. Suutuntuman muokkaaminen elintarvikearomeilla on haastavaa, minkä vuoksi niiden käyttö tuotekehityksessä suutuntumaominaisuuksien parantajana ei tällä tiedolla ole kannattavaa. Elintarvikearomeilla oli vaikutusta haju- ja makuominaisuuksiin. Näytteiden makeutta aistittiin vaniljaisilla näytteillä myös hajuaistin kautta. Kiinnostava jatkotutkimuksen kohde on, miten koettu suutuntuma muuttuu erilaisilla aromivalinnoilla.
-
(2019)Propionibacterium freudenreichii is a common bacterium used in food industry. Despite of its wide use it has not been extensively studied yet. P. freudenreichii is usually considered as an anaerobe although it carries all the genes required for aerobic respiration in its genome. In my study, I examined the effect of oxygen on cell physiology and metabolism of P. freudenreichii. Cells were grown in bioreactors under anaerobic and microaerobic conditions as well as using a two-step cultivation with first an anaerobic and then a microaerobic phase. The partial pressure of oxygen was 0 kPa in anaerobic conditions and 4 kPa in microaerobic conditions. The growth rates and amount of ATP were studied, the metabolic activity of the cells was analysed, production of acetic, pyruvic, lactic and propionic acid was examined and finally I studied the expression of the atpA and recA genes. According to the results, P. freudenreichii grows with about two times shorter generation time in microaerobic conditions than in anaerobic conditions. The cells were metabolically most active in exponential phase when conditions were microaerobic. The amount of ATP was found to be rather static under the conditions used. Propionic acid was produced in anaerobic conditions but when conditions switched to microaerobic, its concentration diminished. Pyruvic acid was found to accumulate in microaerobic conditions. The atpA gene was expressed more efficiently in microaerobic conditions than in anaerobic conditions. P. freudenreichii probably utilizes reversible Wood-Werkman -fermentation route to produce ATP by oxidative phosphorylation when oxygen serves as an electron acceptor. Substrate-level phosphorylation did not increase in microaerobic conditions. The growth rate of P. freudenreichii and the final cell densities it reaches can be increased by cultivation in microaerobic conditions instead of anaerobic conditions.
-
(2015)Kirjallisuuskatsauksessa tarkasteltiin härkäpavun (Vicia faba) soveltuvuutta vehnäleivontaan sekä perehdyttiin härkäpapujen antimikrobisiin ominaisuuksiin. Kirjallisuuskatsauksessa tarkasteltiin myös mikroaaltokäsittelyn vaikutusta näihin ominaisuuksiin. Palkokasvit, härkäpapu mukaan lukien, sisältävät myös laajan kirjon erilaisia antimikrobisia aineita, kuten kitinaasia, glukanaasia, taumatiinityyppisiä proteiineja, defensiinejä sekä trypsiini- ja kymotrypsiini-inhibiittoreita. Kirjallisuudessa ei ole mainintaa palkokasvien kyvystä ehkäistä leivän homehtumista. Tämän tutkimuksen kokeellisen työn tavoitteena olikin tutkia härkäpavun antimikrobisten aineiden kykyä ehkäistä vehnäleivän homehtumista. Työssä tutkittiin myös, miten härkäpapu vaikutti taikinan kaasuntuottokykyyn, leivän pH:hon ja happolukuun. Tutkimuksessa käytetyistä härkäpavuista (Melody, 2013) osa mikroaaltokäsiteltiin 3 x 30 sekuntia (950 W). Käsitellyt ja käsittelemättömät härkäpavut kuorittiin ja jauhettiin hienoksi jauhoksi. Osa käsittelemättömästä jauhosta käytettiin härkäpapu-uutteen valmistamiseen. Leivontakokeissa vesi korvattiin härkäpapu-uutteella tai osa vehnäjauhosta härkäpapujauholla. Leivonnassa käytettiin mukautettua El-Dash-koeleivontamenetelmää. Taikinoiden hiilidioksidin tuottokykyä mitattiin Risographilla (National Manufacturing, USA). Happoluku ja pH mitattiin leivistä leivontaa seuraavana päivänä. Homesuspensiossa (400 solua/ml) valmistettiin homekannoista Penicillium verrucosum, Rhizopus stolonifer, Aspergillus niger ja Penicillium roquefortii ja 0,9 % NaCl-liuoksesta. 10μl suspensiota pipetoitiin kunkin leipäviipaleen päälle. Näytteet pakattiin yksittäin muovipusseihin. Seitsemän päivän inkuboinnin jälkeen (23 °C) homekasvuston halkaisija mitattiin. Härkäpapujauho ja -uute laskivat taikinan hiilidioksidin tuottokykyä. Aiemmissa tutkimuksissa fabatiinin, härkäpavun antimikrobisen peptidin, ei ole todettu vaikuttavan leivinhiivan (Saccharomyces cerevisiae) kasvuun. Härkäpapujauhot ja -uute todettiin inhiboivan homeiden Penicillium verrucosum, Aspergillus niger ja Penicillium roqueforti kasvua vehnäleivässä tilastollisesti merkitsevästi. Sen sijaan Rhizopos stoloniferiksen kasvua ne eivät ehkäisseet. Härkäpapujauhot ja -uute nostivat leivän pH:ta ja happolukua. Härkäpapu sisältää vehnäjauhoon verrattuna runsaasti fytaattihappoa, jonka on todettu nostavan happolukua. Tämän tutkimuksen perusteella härkäpapujauholla tai -uutteella voidaan mahdollisesti hidastaa leivän homehtumista ainakin joitakin homeita vastaan. Härkäpavun käytöllä voi kuitenkin olla vaikutusta hiivan toimintaan sekä leivän happolukuun.
-
(2016)The aim of this study was to examine the effects of faba bean and pea based lactation diets on changes in weight and condition of gilts and sows and weight gain of piglets in organic production. In addition, the effects of phase-feeding on sow and piglet productiveness was surveyed. The study was conducted in experimental farm of MTT Agrifood Research Finland, in Hyvinkää. Experiment was carried out with 28 gilts and 46 sows, which were all divided into three test groups. The control feed was organic lactation feed containing 19,7 % of pea. Test diet 1 was organic lactation feed containing 19,7 % of pea and after 22 day of lactation additional 3,35 % of rapeseed expeller. Test diet 2 was organic lactation feed containing 16,4 % of faba bean and after 22 day of lactation additional 3,61 % of rapeseed expeller. Also the effect of parity on sow productivity was examined by comparing the results between gilts and sows. The sow weights were measured, fat measurements performed and condition scores evaluated during the experiment. Piglet weights were also measured. No differences between the sow groups occurred in feed intake during the first three weeks of lactation. However at the end of the lactation feed intake in test groups 1 and 2 (204,8 kg DM and 200,0 kg DM, respectively) was higher than in the control group (181,9 kg DM). The weight loss of sows in all groups was similar and no effect of feed was found. Parity had an effect on the sow feed intake and weights, as gilts consumed less feed and had smaller weights compared to older sows. In addition, the litters of the older sows were larger compared to the gilts, but no differences was found in piglet weights. In this study faba bean seemed to be comparable with pea as organic protein feed for sows, as there were no major differences between the test groups in feed intake, weight loss nor piglet production. Also, rapeseed expeller had no effect on the sow conditions after weaning.
-
(2015)Tämän maisterintutkielman tavoitteena oli selvittää härkäpapu-vehnäsäilörehun vaikutus lypsylehmän maitotuotokseen ja aineenvaihduntaan, kun puolet nurmisäilörehun kuiva-aineesta korvataan härkäpapu-kevätvehnäsäilörehulla. Lisäksi tavoitteena oli selvittää väkirehun valkuaistason vaikutus lisättäessä rypsirehun määrää ruokinnassa. Koe suoritettiin Viikin opetus- ja tutkimustilan navetassa keväällä 2014. Kokeessa oli mukana kahdeksan vähintään kaksi kertaa poikinutta ay-lehmää, joiden poikimisesta oli kulunut kokeen alkaessa keskimäärin 100 päivää. Koemallina oli rinnakkain toistettu 4x4 latinalainen neliö. Koekäsittelyinä olivat nurmisäilörehu (D-arvo 678 g/kg ka) täydennettynä väkirehulla, jossa oli raakavalkuaista joko 175 g/kg ka tai 200 g/kg ka, sekä härkäpapu-vehnäsäilörehun ja nurmisäilörehun seos (1:1) (D-arvo 642 g/kg ka) täydennettynä edellä mainituilla väkirehun valkuaistasoilla. Molemmat säilörehut olivat käymislaadultaan hyviä. Syönnissä ja maitotuotoksessa ei havaittu merkitsevää eroa säilörehujen tai väkirehun valkuaistasojen välillä. Kuidun sulavuudessa havaittiin yhdysvaikutus säilörehun kasvilajikoostumuksen ja väkirehun valkuaispitoisuuden välillä. Härkäpapu-vehnäsäilörehua sisältävällä ruokinnalla kuidun sulavuus parani rypsimäärän lisääntyessä, mutta nurmisäilörehuruokinnalla sulavuus heikkeni. Kuidun sulavuus oli parempi nurmisäilörehuruokinnalla kuin härkäpapu-vehnäsäilörehua sisältävällä ruokinnalla. Väkirehun valkuaispitoisuuden suurentuessa maidon rasvapitoisuus ja rasvatuotos pienenivät, jolloin myös energiakorjattu maitotuotos pieneni. Typen hyväksikäyttö maidontuotantoon heikkeni väkirehun valkuaispitoisuuden suurentuessa. Plasman vapaiden rasvahappojen ja haaraketjuisten aminohappojen pitoisuus plasmassa oli merkitsevästi suurempi härkäpapu-vehnäsäilörehua sisältävillä ruokinnoilla kuin nurmisäilörehuruokinnoilla. Plasman insuliinipitoisuus suureni väkirehun valkuaispitoisuuden suurentuessa molemmilla säilörehuruokinnoilla. Tulosten perusteella ensimmäisen sadon nurmisäilörehun korvaaminen härkäpapu-vehnäsäilörehulla ei aiheuta tuotannon heikkenemistä, kun nurmisäilörehusta korvataan puolet härkäpapu-vehnäsäilörehulla. Siten härkäpapu-vehnäsäilörehu osana karkearehua sopii hyvin lypsylehmien ruokintaan. Väkirehun raakavalkuaispitoisuuden lisääminen 175 g:sta/kg ka 200 g:n/kg ka ei lisännyt maitotuotosta, mutta vähensi maidon rasvapitoisuutta molempia säilörehuja käytettäessä.
-
(2016)Kotimaassa viljellyt palkokasvit, joita pystytään hyödyntämään eläinten ruokinnassa, vähentävät riippuvuutta tuontivalkuaisesta. Biologisen typensidonnan ansiosta palkokasvit eivät tarvitse kalliita mineraalityppilannoitteita ja niillä on hyvä esikasviarvo. Tässä tutkimuksessa selvitettiin härkäpapu-kevätvehnäkokoviljasäilörehun ja ruokinnan valkuaistäydennyksen vaikutusta maidontuotantoon ja maidon koostumukseen, erityisesti rasvahappokoostumukseen, sekä typen hyväksikäyttöön. Nurmisäilörehuun pohjautuvaa ruokintaa verrattiin härkäpapu-kevätvehnänurmi-säilörehuruokintaan, jossa puolet karkearehun kuiva-aineesta korvattiin härkäpapu-kevätvehnäsäilörehulla. Väkirehutäydennyksen (13 kg/vrk) raakavalkuaispitoisuudet olivat joko 175 g/kg ka (rypsirouheen määrä 2 kg/vrk/lehmä) tai 200 g /kg ka (rypsirouheen määrä 3,5 kg/vrk/lehmä). Lehmät saivat säilörehua vapaasti. Ruokintakoe toteutettiin Helsingin yliopiston opetus- ja tutkimustilan navetassa Viikissä 1.2. – 26.4.2014. Koe-eläiminä oli kahdeksan ayrshire-rotuista lypsylehmää, joista neljä oli pötsifistelöityjä. Ruokintakokeen malli oli kaksinkertainen 4x4 latinalainen neliö. Koejakson pituus oli 21 vrk. Tämän tutkimuksen perusteella härkäpapu-kevätvehnäsäilörehulla voi korvata puolet nurmisäilörehusta kuiva-aineen syönnin ja maitotuotoksen kärsimättä, kun molemmat säilörehut ovat hyvälaatuisia. Rypsirouheen määrän lisääminen ei tuonut tässä tutkimuksessa lisämaitolitroja eikä lisännyt maidon pitoisuuksia. Maidon rasvapitoisuus väheni, kun rypsirouheen määrää lisättiin. Myös mikrobitypen muodostuminen oli vähäisempää. Pötsin valkuaistase (PVT) oli kaikilla koeruokinnoilla positiivinen, joten pötsissä hajoavan valkuaisen saanti ei ollut todennäköisesti rajoittava tekijä mikrobitypen synteesissä. Lehmät söivät vähemmän tärkkelystä ja mikrobien käytössä oli täten todennäköisesti vähemmän energiaa, kun rypsin annostaso oli korkea verrattuna matalaan tasoon. Rehutypen hyväksikäyttö maitovalkuaiseksi heikkeni, kun rypsirouheen määrä väkirehussa lisääntyi ja säilörehussa oli härkäpapu-kevätvehnäsäilörehua. Kun karkearehu sisälsi härkäpapu-kevätvehnäsäilörehua, rypsirouheen määrän lisääminen ruokinnassa lisäsi merkittävästi maidon ureapitoisuutta. Alfalinoleenihappo (18:3n-3) siirtyi tehokkaammin rehusta maitoon härkäpapu-kevätvehnäsäilörehua sisältäneissä ruokinnoissa kuin karkearehun ollessa puhdasta nurmisäilörehua. Suurempi osa härkäpapu-kevätvehnäsäilörehun kuin nurmisäilörehun pitkäketjuisista rasvahapoista, etenkin 18:3n-3, säästyi ilmeisesti pötsissä biohydrogenaatiolta. Kun rypsirouheen määrä väkirehussa lisääntyi, maidon rasvatuotos väheni johtuen todennäköisesti palmitiinihapon (16:0) vähäisemmästä de novo –synteesistä maitorauhasessa. Vähäisempää de novo -synteesiä saattaa selittää se, että rypsin annostason nosto lisäsi hieman pitkäketjuisten, tyydyttymättömien rasvahappojen saantia. Plasman etikka- ja voihappopitoisuuksissa ei ollut eroa koeruokintojen välillä, mutta plasman insuliinipitoisuudet suurenivat rypsin annostason noustessa (plasmadata esitetty Termosen tutkielmassa 2015), mistä johtuen maitorasvan esiaineet ovat voineet osin ohjautua maitorauhasen ohi. Härkäpapu-kevätvehnäsäilörehulla voitiin korvata puolet nurmisäilörehusta maitotuotoksen kärsimättä vaikka härkäpapurehun sulavuus oli nurmirehua huonompi. Rypsirouheen määrän lisääminen ei vaikuttanut maitotuotokseen. Se vähensi rasvatuotosta ja heikensi typen hyväksikäyttöä, minkä takia se ei ollut tämän tutkimuksen perusteella järkevää.
-
(2021)The consumption of meat will be growing in the near future. However, meat production is unsustainable and uses great amounts of environmental resources. Meat consumption could be reduced by usage of meat analogues that are foods or food ingredients that are mostly made of plant proteins and their mouthfeel, texture, nutritional value and visual appearance resemble meat. Faba bean (Vicia faba L.) is a potential raw material for meat analogues although not widely studied. At the moment the most established method for production of meat analogues is wet extrusion (also called high moisture extrusion). The objective of the present work was to produce plant based extrudates with fibrous structure through wet extrusion of faba bean protein concentrate and isolate and study the effect of various processing parameters on the structure of the extrudates. Wet extrusion of faba bean protein fractions is not widely studied, so there was need for this study. Experiments were carried out using split-plot Box-Behnken design, where the variables were faba bean protein isolate content (30, 50 and 70%), water content of the mass (60, 62.5 and 65%) and temperature of the long cooling die (40, 60 and 80 ℃). The response variables were pressure at the die and torque, hardness, gumminess, springiness, chewiness, color, water and oil absorption capacities, water hydration capacity and cutting strength of the extrudate. The results were analyzed using regression analysis. Extrudates were produced successfully in all the experiments, and they had fibrous structure to some extent. The content of protein isolate had significant effect on torque, hardness, gumminess, chewiness, cutting strength, water absorption capacity and lightness. Water content of the mass had also significant effects on torque, hardness, gumminess, chewiness, cutting strength, water absorption capacity and lightness, although the effect was mostly smaller than isolate contents. The temperature of long cooling die had effect only on perpendicular cutting strength and water absorption capacity and the effects were very small. This study showed that producing fibrous plant based extrudates through wet extrusion is possible using faba bean protein isolate and concentrate. The best structures of extrudates were obtained with 30–50% isolate content. Water content didn’t have as clear optimum values as isolate content, but samples with soft and good fibrous structure were obtained at water content of 62.5–65%. In the future the effects of extruder barrel temperature or addition of some other ingredient on the structure of extrudates could be investigated. Faba bean proteins are a potential raw material for plant based extrudates.
-
(2024)Due to the high protein content in legumes, legume protein concentrates and isolates are becoming popular and are currently used in food as a substitute for animal-based proteins. Unfortunately, the sensory quality of legumes can be compromised by a beany flavour, bitter taste, and an astringent mouthfeel. The objective of this study was to investigate the bitterness of two faba bean concentrates, one that was untreated and another deflavored to reduce the negative sensory attributes. The presence of bitter tasting compounds in the water-soluble extract of the concentrates was determined using chemical and sensory evaluation. The first hypothesis of the study was that the deflavored concentrate, its water-soluble and water-insoluble fraction are less bitter than the untreated concentrate and its fractions. The second hypothesis was that the water-soluble fraction of the concentrates is more bitter, due to bitter water-soluble phytochemicals. The faba bean protein concentrates were extracted in water and the phytochemical profiles of the water-soluble extracts analysed by UHPLC-MS. The phytochemical profiles of the water extracts were compared and the compounds that differed in their intensity identified based on the mass/charge ratios (m/z) of [M-H]- ions and fragment ions. The bitterness and total flavor intensity of the water suspensions of the concentrates, the supernatants and insoluble residues were investigated by sensory evaluation using a trained panel. The study showed that the aqueous suspensions of both supernatants were as bitter as their concentrates, therefore the compounds causing the bitterness were easily soluble in water. The untreated concentrate suspension and its supernatant were more bitter than the deflavored concentrate suspension and supernatant, suggesting that different amounts of specific compounds in the samples may explain the difference in bitterness. In the UPLC-MS analysis, the intensity of the 12 compounds was higher in the aqueous extract of the untreated concentrate compared to the deflavored aqueous extract. For example, hydroxy fatty acids, some of which have been shown to cause bitterness, were present in the water extracts of the untreated concentrate. The bitter compounds in the concentrate had been reduced or their formation prevented by the deflavoring treatment. Differences in the enzymatic activity of lipase and lipoxygenase enzymes was lower in the deflavored than untreated samples suggesting that an enzyme inactivation treatment may have been used in the production of the deflavored concentrate. Nonetheless, despite the treatment, the deflavored concentrate was still bitter which necessitated more research to identify the bitter compounds and also studies on how to effectively reduce the off-flavour in legume-based protein concentrates.
-
(2018)Maisterintutkielman kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin härkäpavun ominaisuuksiin ja proteiinijauheiden valmistusmenetelmiin. Kokeellisen osion tavoitteena oli eristää härkäpapuproteiinia ja vertailla konsentrointimenetelmän vaikutusta sumutuskuivatun härkäpapuproteiini-isolaatin ominaisuuksiin ja proteiinin saantoon. Proteiini eristettiin härkäpapujauhosta veteen uuttamalla. Uuttoliuokset konsentroitiin kahdessa erässä, ultrasuodattamalla ja saostamalla, jonka jälkeen konsentroidut liuokset sumutuskuivattiin. Kuivatuista härkäpapuproteiinijauheista tutkittiin vesi- ja proteiinipitoisuudet, partikkelikoko, väri ja funktionaalisista ominaisuuksista proteiinien liukoisuus ja vaahdonmuodostuskyky. Lisäksi laskettiin proteiinisaanto prosessin eri vaiheissa. Ultrasuodatetun härkäpapuproteiinijauheen proteiinipitoisuudeksi saatiin 82 % (märkäpaino), kun taas saostetun proteiinijauheen proteiinipitoisuus oli 94 %. Vesipitoisuudet samassa järjestyksessä 5 % ja 7 %. Ultrasuodattamalla konsentroitu jauhe oli väriltään vaaleampaa ja keltaisempaa kuin saostamalla konsentroitu. Partikkelikooissa ei havaittu tilastollisesti merkitseviä eroja. Proteiinit liukenivat heikosti isoelektrisen pisteen alueella (pH 4–5). Saostettu härkäpapuproteiini-isolaatti liukeni ultrasuodatettua isolaattia paremmin happamassa pH:ssa. Emäksisessä pH:ssa liukoisuus erot tasoittuivat. Ultrasuodatettu härkäpapuproteiini-isolaatti muodosti tehokkaammin ja pysyvämpiä vaahtoja kuin saostettu isolaatti tai härkäpapujauho. Koko prosessin proteiinisaanto jäi matalaksi. Ultrasuodatetulla erällä alkuperäisestä proteiinista saatiin talteen 19,8 %, kun saostetulla saanto jäi 6,7 %:iin. Tulosten perusteella proteiinin eristys onnistui hyvin ja saatiin aikaan härkäpapuproteiini-isolaatteja, proteiinipitoisuuksien noustessa yli 80 %:iin. Konsentroinnilla voidaan vaikuttaa isolaatin proteiini- ja vesipitoisuuteen, väriin ja funktionaalisiin ominaisuuksiin. Menetelmän valintaan vaikuttaa proteiini-isolaatin käyttökohde ja sen vaatimat ominaisuudet. Konsentrointi- ja kuivausmenetelmät vaativat kuitenkin edelleen optimointia, jotta proteiinin saantoa saataisiin nostettua.
-
(2022)Palkokasveja sisältävissä kasvustoissa teollisten typpilannoitteiden tarve on vähäistä palkokasvien oman typensidontakykynsä ansioista. Palkokasveista esimerkiksi puna-apila (Trifolium pratense) ja härkäpapu (Vicia faba) menestyvät Suomen kasvuolosuhteissa. Härkäpavun kohdalla varsinkin, jos koko kasvusto korjataan säilörehuksi. Lypsylehmä ei kuitenkaan pysty hyödyntämään palkokasvien suurta raakavalkuaispitoisuutta ilman typpihukkaa, joten valkuaisen hyväksikäyttöä halutaan parantaa. Tämän tutkielman tavoitteena oli vertailla härkäpapu- ja puna-apilasäilörehun, sekä rypsi- ja härkäpapuvalkuaislisän vaikutuksia valkuaisen hyväksikäyttöön lypsylehmien ruokinnassa. Tutkimus tehtiin Helsingin yliopiston Viikin tutkimustilan navetassa 17.10.2020-9.1.2021. Kokeen malli oli kerran toistettu tasapainotettu 4 × 4 latinalainen neliö, jossa oli kahdeksan lypsylehmää, neljä jaksoa ja neljä seosrehuruokintaa. Koeasetelma oli 2 × 2 faktoriaalinen ja tutkittavina tekijöinä olivat säilörehun kasvilaji sekä valkuaislisä. Karkearehuna oli joko härkäpapupitoinen säilörehu (HP), josta 2/3 karkearehun kuiva-aineesta (ka) oli härkäpapusäilörehua ja 1/3 timotei-nurminatasäilörehua tai puna-apilapitoinen säilörehu (AP), jossa oli 51 % puna-apilaa ja 49 % timotein, nurminadan ja italianraiheinän seosta. Lisäksi seosrehuissa oli valkuaislisänä joko härkäpapujauhoa (Hp, 15,6 % seosrehun ka:sta) tai rypsipuristetta (Rp, 12,2 % seosrehun ka:sta). Kaikissa koeruokinnoissa oli lisäksi ohra-kauraseosta sekä kivennäistä. Väkirehun osuus ruokinnasta oli 45 % ka:sta. Tutkimuksessa tarkasteltiin ruokintojen vaikutusta syöntiin, ravintoaineiden saantiin ja sulavuuteen, maitotuotokseen, plasman aminohappopitoisuuksiin sekä typen hyväksikäyttöön. Kuiva-aineen syönnissä ei ollut eroa ruokintojen välillä. Raakavalkuaisen (rv) sekä välttämättömien aminohappojen kokonaissaanti oli suurempi HP-säilörehusta kuin AP-säilörehusta. HP-ruokinnat lisäsivät maidon valkuaispitoisuutta sekä suuntaa-antavasti rasvapitoisuutta verrattuna AP-ruokintoihin. Sen sijaan maitotuotos oli suuntaa-antavasti suurempi AP-ruokinnoista verrattuna HP-ruokintoihin. Rp:n ollessa valkuaislisänä maito- ja valkuaistuotos olivat suurempia kuin Hp-ruokinnoissa, mutta maidon rasva-, valkuaisja laktoosipitoisuuksissa ei ollut eroa valkuaislisien välillä. Härkäpapu lisäsi maidon ureapitoisuutta sekä säilörehuna että valkuaislisänä. Välttämättömien aminohappojen imeytyminen verenkiertoon oli vähäisempää Hp-ruokinnoista verrattuna Rp-ruokintoihin. Histidiinin ja lysiinin ja suuntaa-antavasti tryptofaanin pitoisuus plasmassa oli suurempi lehmien saadessa HP-säilörehua AP-säilörehun sijaan. Syödystä typestä suurempi osuus erittyi maitoon, mutta myös sontaan AP-ruokinnoista verrattuna HP-ruokintoihin. Typen suurempi eritys sontaan johtunee AP-säilörehun heikommasta rv:n sulavuudesta verrattuna HP-säilörehun rv:n sulavuuteen. Typen eritys maitoon oli tehokkaampaa Rp-ruokinnoista verrattuna Hp-ruokintoihin. Tämän tutkimuksen mukaan typen jakautumisen ja maidon ureapitoisuuden perusteella puna-apilasäilörehu ja rypsivalkuaislisä ovat valkuaisen hyväksikäytön kannalta härkäpapusäilörehua ja härkäpapuvalkuaislisää parempia vaihtoehtoja lypsylehmien ruokinnassa.
-
(2019)Kivennäis- ja hivenaineet ovat lypsylehmälle välttämättömiä elintoimintojen ja tuotannon ylläpitoon. Härkäpavun siementä voidaan käyttää valkuaisen lähteenä ja koko kasvustoa säilörehuna, mutta niiden hivenainekoostumusta ei tunneta yhtä hyvin kuin rypsirouheen ja nurmisäilörehun. Tutkimuksessa verrattiin lypsylehmän kivennäis- ja hivenaineiden saantia ja sulavuutta härkäpapusäilörehusta ja härkäpavun siemenestä nurmisäilörehuun ja rypsirouheeseen. Tutkielmassa tarkasteltiin kahta koetta, jotka oli tehty Viikin opetus- ja tutkimustilalla vuosina 2014 ja 2015. Molemmissa kokeissa oli 8 Ayrshire-rotuista lypsylehmää. Kokeet toteutettiin kaksinkertaisina 4x4 latinalaisina neliöinä, joissa oli neljä ruokintaa neljänä kolmen viikon jaksona. Koeasetelmat olivat 2x2 faktoriaalisia. Ensimmäisessä kokeessa faktoreina olivat säilörehun kasvilaji (nurmi tai 1:1 nurmi+härkäpapu-kevätvehnä) ja väkirehun raakavalkuaispitoisuus (175 tai 200 g/kg ka). Toisessa kokeessa faktoreina olivat valkuaistäydennys eri lähteistä (rypsirouhe tai härkäpapu), sekä näiden osittainen korvaaminen Spirulina platensis mikrolevällä. Kokeen 2 koeruokinnat olivat isonitrogeenisiä valkuaisrehujen suhteen. Kokeessa 2 kaikissa koeruokinnoissa oli sama pitoisuus kaupallista kivennäisrehua ja kokeessa 1 kivennäislisä oli täysrehuissa. Härkäpapusäilörehuseos sisälsi enemmän kivennäisaineita, mutta vähemmän hivenaineita kuin nurmisäilörehu. Härkäpavun siemen sisälsi 70 % enemmän kuparia kuin rypsirouhe. Härkäpapusäilörehuseos lisäsi eri kivennäisaineiden saantia 1-6 %, mutta vähensi hivenaineiden, kuten raudan ja mangaanin saantia 5-7 % verrattuna nurmisäilörehuun. Härkäpavun siemen lisäsi kuparin saantia 9 %, mutta pienensi magnesiumin, rikin, raudan, mangaanin ja seleenin saanteja 2-14 % verrattuna rypsirouheeseen. Härkäpavun lisääminen ruokintaan kokoviljasäilörehuna tai kokonaisena siemenenä ei vaikuttanut kivennäis- tai hivenaineiden sulavuuteen. Härkäpapusäilörehu tai härkäpavun siemen eivät eronneet merkittävästi nurmirehusta tai rypsistä hivenaineiden lähteinä. Härkäpapu ei sisältänyt mitään kivennäis- tai hivenainetta haitallisen suurta tai hälyttävän pientä määrää.
-
(2021)Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää härkäpapusäilörehun vaikutuksia lypsylehmien syöntiin, maidontuotantoon, dieetin sulavuuteen ja metaanin tuotantoon, kun nurmisäilörehua korvattiin osittain härkäpapusäilörehulla. Säilörehu ja viljat muodostavat lypsylehmien ruokinnan perustan, jota täydennetään valkuaisrehuilla, kuten rypsillä ja rapsilla. Tällä hetkellä nautojen ruokinnassa käytettävät täydennysvalkuaisrehut ovat valtaosin tuonnin varassa. Suomen valkuaisomavaraisuus oli täydennysvalkuaisen osalta vuonna 2018 noin 23 %. Palkokasvien viljelyllä voitaisiin korvata tuontivalkuaista ja nostaa Suomen valkuaisomavaraisuutta. Tutkimus toteutettiin Helsingin yliopiston Viikin opetus- ja tutkimustilan navetassa 26.10.2019 – 17.1.2020. Tutkimuksessa verrattiin ensimmäisen sadon timotei-nurminatasäilörehua seokseen, jossa 2/3 nurmisäilörehusta korvattiin härkäpapusäilörehulla lypsylehmien ruokinnassa. Tutkittavien säilörehujen lisäksi seosrehu sisälsi kauraa, ohraa, härkäpapua, hernettä, melassileikettä, propyleeniglykolia ja kivennäisiä. Seosrehun väkirehun osuus kuiva-aineesta oli 35 %. Lehmille oli vapaasti tarjolla seosrehua. Lypsyn yhteydessä lehmät saivat robotilta maitotuotokseen suhteutetun väkirehuannoksen (4,6–9 kg/pv). Koe toteutettiin jaksokokeena, jossa lehmille annettiin ensin neljän viikon ajan nurmisäilörehua (kontrollirehu). Sen jälkeen lehmille annettiin neljän viikon ajan härkäpapusäilörehun ja nurmisäilörehun seosta (67:33 % kuiva-aineesta). Viimeisellä neljän viikon ruokintajaksolla lehmät saivat taas seosrehussa kontrollinurmisäilörehua. D-arvoltaan korjattu nurmisäilörehu oli sulavampaa (654 g/kg ka) verrattuna härkäpapusäilörehuun (594 g/kg ka). Kokeessa oli mukana yhteensä 10 Ayrshire-lehmää, jotka olivat poikineet vähintään kaksi kertaa. Koelehmät söivät härkäpapusäilörehua 15,1 kg ka/pv, joka oli 2,8 kg ka/pv enemmän kuin nurmisäilörehua. Kokonaiskuiva-aineensyönti oli härkäpapusäilörehulla 3,55 kg ka/pv runsaampaa verrattuna nurmisäilörehuun perustuvan ruokinnan kokonaiskuiva-aineensyöntiin. Härkäpapusäilörehuruokinnalla energiakorjattu maitotuotos ja maidon valkuaistuotos olivat suuremmat nurmiruokintaan verrattuna. Härkäpapuruokinta nosti dieetin kuiva-aineen ja orgaanisen aineen sekä raakavalkuaisen sulavuutta, mutta sillä ei ollut vaikutusta valkuaisen/typen hyväksikäyttöön. Metaanipäästöihin (g/pv) härkäpapuruokinnalla ei ollut vaikutusta. Nurmisäilörehun korvaaminen härkäpapusäilörehulla vähensi metaanin tuotantoa syötyä kuiva-ainekiloa kohti. Tulosten perusteella härkäpapusäilörehu sopii hyvin lypsylehmien ruokintaan. Nurmisäilörehun osittainen korvaaminen härkäpapusäilörehulla lisää lehmien kuiva-aineen syöntiä nostaen lypsylehmien energiakorjatun maidon tuotosta ja maidon valkuaistuotosta.
-
(2023)In recent years the demand for plant-based products has grown. In high-moisture extrusion the water content of extrudate mass is approximately 40-80% and plant protein products that mimic meat can be produced. The aim of this Master’s thesis was to study how faba bean starch concentrate content and extrusion factors affected the properties of pea protein isolate based extrudates and torque and pressure of extruder in high-moisture extrusion. The effect of frozen storage to the mechanical properties of extrudates was also studied and what kind of bonds between proteins were found in extrudates. Hypothesis was, that increase of starch concentrate content would result in more fibrous structure in the extrudates. Split-plot Box-Behnken-design was used as an experimental design. Independent variables were starch concentrate content (10, 30 and 50%), water content in extrusion (55; 57.5 and 60%) and temperature of long cooling die (40, 60 and 80 ℃). Response variables were the properties of extrudates and torque and pressure during extrusion. When starch concentrate content increased for example the perpendicular and longitudinal cutting strengths of fresh extrudates increased statistically significantly, but their water contents, water absorption capacities and lightness (L*) decreased statistically significantly. When the water content of extrusion increased, for example the water content of extrudates increased statistically significantly, but the values of their mechanical properties and torque and pressure during extrusion decreased statistically significantly. When the temperature of long-cooling-die increased for example the hardness of the fresh extrudates increased statistically significantly, but their water absorption capacities and torque and pressure during extrusion decreased statistically significantly. As a consequence of frozen storage for example increasing of starch concentrate content didn’t increase the perpendicular and longitudinal cutting strengths of extrudates statistically significantly. The values of hardness, gumminess, and chewiness in frozen-storaged extrudates were smaller than in the fresh extrudates. As a result of increasing the starch concentrate content the number of noncovalent interactions between proteins in the extrudates decreased and the number of covalent disulfide bonds increased. The extrudates had a fibrous structure when starch concentrate content was 10% or 30%, but in 50% the fibrous structure was not visible anymore. Higher temperature of long cooling die and water content in extrusion resulted in more visible fibrous structure in the extrudates. More research about the effect of extrusion factors and addition of polysaccharides to the properties of extrudates is needed. It enables the production of even more diverse and high-quality plant protein based products to meet the expectations of the consumers.
-
(2016)Tämän maisterintutkielman tavoitteena oli tutkia, miten härkäpavun kaksi eri annostustasoa vaikuttavat lypsylehmien maitotuotokseen rypsirouheeseen verrattuna, kun karkearehuna käytetään heinäkasvisäilörehua. Koe tehtiin keväällä 2013 Viikin opetus- ja tutkimustilan navetassa osana Kotipalko-hanketta. Kokeessa oli 12 ayrshire-lehmää, joista kuusi oli poikinut vähintään kaksi kertaa ja loput olivat ensimmäisen kerran poikineita hiehoja. Lehmien poikimisesta oli kulunut keskimäärin 115 päivää kokeen alussa. Koe järjestettiin cyclic change over –koemallin mukaisesti. Kokeessa oli kaksi blokkia, joista toisen blokin muodostivat vähintään kaksi kertaa poikineet lehmät ja toisen blokin ensimmäisen kerran poikineet hiehot. Kokeen väkirehuista muodostettiin kuusi erilaista koekäsittelyä 2x3 faktoriaalisen asetelman mukaisesti. Kokeessa oli väkirehun raakavalkuaistasoina 154 g/kg ka ja 190 g/kg ka ja valkuaislähteinä rypsi, rypsin ja härkäpavun seos ja härkäpapu, niin että raakavalkuaisen saanti oli yhtä suuri kaikista vaihtoehdoista. Karkearehuna käytettiin 1.sadon timoteinurminatasäilörehua. Lehmien säilörehun syönti vähentyi, kun rypsiä korvattiin härkäpavulla ja syönti vähentyi enemmän, kun valkuaisrehujen määrä oli suurempi ruokinnassa. Orgaanisen aineen, NDF:n ja raakavalkuaisen saannit vähentyivät myös, kun rypsiä korvattiin härkäpavulla. Raakavalkuaisen saanti ja pötsin valkuaistase lisääntyivät, kun ruokinnan raakavalkuaispitoisuutta lisättiin. Ohutsuolesta imeytyvän valkuaisen hyväksikäyttö heikkeni, kun ruokinnan raaka-valkuaispitoisuus oli 190 g/kg ka. Myös lehmien maito-, valkuais- ja laktoosituotokset vähentyivät, kun rypsiä korvattiin härkäpavulla. Maidon ureapitoisuus ja virtsassa erittyvän typen määrä lisääntyivät, kun rypsiä korvattiin härkäpavulla ja ruokinnan raakavalkuaispitoisuus lisääntyi. Tulosten perusteella rypsiä ei voi korvata härkäpavulla ilman lehmien rehun syönnin ja maitotuotoksen vähentymistä. Osa rypsistä voidaan korvata härkäpavulla ilman, että lehmien rehun syönti tai maitotuotos vähentyvät niin paljon kuin rypsin korvaamisella kokonaan härkäpavulla. Rypsin ja härkäpavun seoksella voidaan myös varmistaa paremmin lehmien riittävä aminohappojen saanti kuin pelkällä härkäpavulla.
-
(2018)Kirjallisuuskatsauksessa perehdyttiin erityisesti palkokasveista löydettyihin homeenkasvua estäviin proteiineihin. Kirjallisuuskatsauksessa tarkasteltiin myös härkäpapua palkokasvina, leivän homehtumista sekä perinteisiä ja vaihtoehtoisia menetelmiä leivän säilyvyyden parantamiseksi. Härkäpavun jauholla, uutteella ja proteiineilla on havaittu homeenkasvua estävä vaikutus leivässä, mutta sen vesiuutteen proteiinifraktioiden homeenestokykyä ei ole raportoitu aiemmin. Kokeellisen työn tavoitteena oli tunnistaa homeenkasvua estäviä fraktioita härkäpavun vesiuutteesta ja siitä eristetystä proteiinista. Homeenestokykyä tutkittiin käyttäen yleisiä leipien pilaajahomeita, jotta leivässä homeenkasvua estävät härkäpavun vesiliukoiset proteiinifraktiot voitaisiin tunnistaa. Tutkimuksessa kahdelle härkäpapulajikkeelle (Kontu, Suomi ja Alex, Espanja) tehtiin vesiuutto ja vesiuutteen proteiinit saostettiin ammoniumsulfaatilla (75 %). Vesiuutteet ja vesiuutteista saostettu proteiini fraktioitiin geelisuodatuskromatografialla (Sephadex G100). Näytteiden proteiinipitoisuus määritettiin spektrofotometrisesti ja proteiinikoostumus elektroforeettisesti SDS-PAGE:lla. Homeenestokyky määritettiin maljakokeissa käyttäen neljää yleistä leipähometta (P. paneum, P. roqueforti, P. albocoremium ja A. niger). Tämän työn perusteella härkäpavun vesiuutteesta oli mahdollista erottaa geelisuodatuksella homeenkasvua estäviä proteiinifraktioita ja härkäpavun proteiinifraktioiden havaittiin estävän P. paneumin ja P. roquefortin kasvua in vitro. Pieniä proteiineja tai paljon globuliinia sisältävillä fraktioilla ei havaittu homeenestokykyä. Vaikka saostaminen ei vaikuttanut fraktioiden homeenestokykyyn, ammoniumsulfaattisaostuksessa menetettiin globuliinien vesiliukoisuus ja vesiuutteen A. nigerin estokyky. Näytteiden homeenestokyvyn havaittiin riippuvan proteiinikonsentraatiosta ja homelajista, mutta Kontu ja Alex eivät eronneet toisistaan proteiinikoostumukseltaan ja homeenestokyvyltään. Työn perusteella härkäpavun proteiinifraktioilla on merkitystä härkäpavun homeenestokyvyssä ja niiden toiminnallisuutta homeenkasvun estäjinä tulisi tutkia myös elintarvikkeissa kuten leivässä.
-
(2020)Ilmastonmuutos tuo mukanaan Suomeen äärioloja, jotka lisäävät typen huuhtoutumista, mutta myös mahdollisuuksia pidempinä ja lämpimimpinä kasvukausina. Viimeisen kahdenkymmenen vuoden aikana lajikejalostus ei ole kuitenkaan lisännyt käytännön satotasoja, vaan sadot ovat jopa taantuneet. Laskeneet satotasot eivät selity pelkästään laskeneilla typpilannoitustasoilla, ja satokuilua onkin lähdetty ratkaisemaan monimuotoisemmalla viljelykierrolla, joihin sisältyy esimerkiksi härkäpapua. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää esikasvina toimineen härkäpavun (Vicia faba L.) vaikutusta maaperän liukoisiin typpivaroihin ja seuraavien viljelykasvustojen typpidynamiikkaan. Tutkimus toteutettiin Haltialan pellolla satunnaistettuna täydellisten lohkojen kerrannekokeena, jossa käsittelynä oli yhteensä kuusi kasvia ja neljä lannoitustasoa. Kasvustoista mitattiin lehtivihreäpitoisuus, lehtialaindeksi (LAI) sekä määritettiin kuiva-aineen kehittyminen ja koeruuduista otettiin maanäytteet vähintään viidesti kasvukauden aikana. Biomassamääritysten pohjalta analysoitiin kasvinosien typpipitoisuudet ja laskettiin typpisadot. Maanäytteet uutettiin (2M KCl) NH4+- ja NO3--N-pitoisuuksien määrittämiseksi. Kasvustojen typpidynamiikkaa (NUE, UPE, UTE, NHI), typpisatoja ja koeruutujen mineralisaatiota sekä mineraalityppipitoisuuksia vertailtiin lannoitus ja esikasvi taustatekijöinä. Lämmin ja kuiva kasvukausi viivästytti kasvustojen sulkeutumista ja epätasaisuus vaikutti tuloksiin enemmän kuin esikasvi tai lannoitus. Lannoittamattomat kasvustot eivät eronneet tilastollisesti biomassaltaan tai typenotoltaan lannoitetuista. Kasvien typenotto vaikutti enemmän maaperän NO3--N kuin NH4+-N-pitoisuuksiin. Härkäpapuesikasvi lisäsi kauran lehtialan kestoa (LAD). Laskennallinen mineralisaatio oli suurin nollalannoitusruuduissa, keskimäärin 127 N kg ha-1. Kasvustojen UPE, UTE ja NUE jäivät pieniksi maan pintahorisontin ollessa lakastumisrajalla koko kesän. Härkäpavulla on hyvin todennäköisesti vaikutusta maan typpivaroihin, mutta tarkemmat arviot vaativat syvemmälle maahan ulottuvia mittauksia ja edullisemman kasvukauden.
-
(2018)This master’s thesis is part of “Valkuaisfoorumi” project executed in co-operation with Häme University of Applied Sciences (HAMK) and Natural Resources Institute Finland (Luke). Main goal of “Valkuais-foorumi” is to increase self-sufficiency of protein by increasing the cultivation area and to search possibili-ties to utilize protein plants in crop rotation and to increase the use of locally produced protein feeds for domestic animals, both ruminants and monogastric animals. There is a rising interest of using faba bean in food industry and as a feedstuff for domestic animals. Experiment 1: Optimizing harvesting time for whole-crop faba bean. Optimal harvesting time was determined by collecting samples from three different faba bean varieties five times at two-week intervals during growing period and analysing changes in nutritional value and crop yields. Optimal harvesting time is after the pods are starting to fill and the plant is still green, leafy and not rotten. Crop yield grows within time but harvesting is recommended before autumn rains as humid condi-tions increase risk of losses during harvesting and preservation. Experiment 2: Crimped faba beans were ensiled using different additives based on lactic acid bacteria or additives restricting fermentation. Nutritional value, microbiological and fermentation quality, aerobic stability and reduction of the antinutritional factors were determined. Additives improved quality of ensiled crimped faba bean. Amounts of vicin and convicin decreased during fermentation process. Amount of tannins varied among treatments and antimicrobial chemical addi-tive was the most efficient in reducing tannins compared to ensiling without additives. Aerobic stability was good with all additives and with antimicrobial chemical treatment the 2-degree temperature rise could not be reached during the measurement period of 210 h. Lactic acid bacteria based inoculant improved fermen-tation quality of feed by decreasing the number of harmful microbes. Chemical additive restricted the fer-mentation of feed and fermentation losses were minute. By ensiling crimped faba bean it is possible to harvest the crop in earlier stage of maturity and using adidtives improves the nutritional and microbial qual-ity. Avainsanat
-
(2013)The literature review deals with carbohydrates in faba bean and other legumes. Analytical methods for determining different carbohydrates was introduced. Particular emphasis was given to α-galactosides in faba bean which are raffinose family oligosaccharides (RFO) raffinose, stachyose and verbascose, those are associated with flatulence. The aim of the experimental work was to develop an HPAEC-PAD-method (high-performance-anion-exhange-chromatography-pulse-amperomeric-detector) to determine low molecular weight carbohydrates (LMWC) in faba bean, focusing on RFO-compounds. The best extraction method for oligosaccharide separation from faba bean matrix was investigated. HPAEC-PAD-methods for monosaccharide and oligosaccharide analysis were tested and the most suitable was chosen for quantitative RFO-analysis. In addition, LMWC contents in faba bean were investigated and variation among different cultivars and annual harvests were compared. Lupin and lentil were used as comparison samples. The chosen extraction method was following: faba bean flour was homogenised for 1 min with 70 % EtOH-solution. Extraction was carried out three times. Samples were centrifuged between extractions and the supernatant, where oligosaccharides were dissolved, was separated. The HPAEC-PAD-method was used with a Carbopac PA1-column and gradient elution. The eluent was dilute NaOH solution at the beginning of the elution time and stronger at the end. The validated method gave reliable results for RFO-compounds in faba bean. The main oligosaccharides in faba bean cultivar Kontu from 2012 (Kontu2012) were verbascose (13.2 mg/g) and stachyose (7.88 mg/g). The amount of raffinose (2.42 mg/g) was close to melibiose (1.78 mg/g), which is one of the disaccharides. The main disaccharide in Kontu2012 was sucrose (23.1 mg/g). The monosaccharides galactose and glucose were present at trace amounts (< 400 mg/g) and fructose was not detected. Results were calculated by dry weight. No statistically significant difference was observed between different cultivars of faba bean, whereas growth factors influenced greatly. A statistically significant difference was also observed between different legumes (faba bean, lupin and lentil) among all the compounds investigated in this study.
Now showing items 831-850 of 3388