Maatalous- metsätieteellinen tiedekunta

 

Recent Submissions

  • Seyed Hameed, Ahkam Saddam (Helsingin yliopisto, 2015)
    Increased consumption of raw milk has been observed among the urban population in Europe along with an increasing consumer interest in foods that are less processed and locally produced. Raw milk and raw milk products have been associated with listeriosis caused by Listeria monocytogenes. These new trends in consumer behavior increase the need for more effective surveillance methods for L. monocytogenes at farm level. In Finland, raw milk sales are allowed directly from the farms to the consumer. The renewed Finnish national legislation stipulates that screening of L. monocytogenes on farms that sell raw milk includes five replicates of 25-ml bulk tank milk (BTM) samples. Due to dilution to the high volume of BTM, it is unlikely to detect low levels of bacterial contamination from the milk samples. Testing milk samples is also expensive and logistically difficult for continuous monitoring of L. monocytogenes at the farms. An alternative approach could be the testing of milk filters. Theoretically, milk filters may be more sensitive than BTM as a sampling material since all of the milk in the bulk tank has to pass through the filter. The objective of this longitudinal study is to compare milk filters and BTM for the best sampling material suitable for routine monitoring of L. monocytogenes in the dairy farms selling raw milk. Five BTM samples and a milk filter sample from two farms were tested for L. monocytogenes each week, for a period of 10 months, using NMLK 136:2010, ISO 11290-1:1996 and ISO 11290-2:1998 methods. The isolation of L. monocytogenes and other Listeria species were identified by API biochemical assay and multiplex PCR. The results indicate that milk filters are ideal as a sampling material in detecting L. monocytogenes than BTM samples. However, the presence of L. monocytogenes in milk filters was not associated to the presence of L. monocytogenes in BTM. Thus, milk filters could be used as indicators of the farm’s contamination status. Along with these findings, seasonal variation in detection, and advantages of identification methods were also discussed in this thesis.
  • Jääskeläinen, Miiro (Helsingin yliopisto, 2015)
    Dityppioksidi eli typpioksiduuli (N2O) on voimakas kasvihuonekaasu, joka tuhoaa yläilmakehän otsonikerrosta. Maaperässä muodostuu dityppioksidia nitrifikaatio- ja denitrifikaatioprosesseissa. Palkokasvien symbionttisessa biologisessa typensidonnassa Rhizobium-bakteeri käyttää kasvilta saatua energiaa ilmakehän N2-typen ja vedyn yhdistämiseen ammoniumtypeksi ja edelleen aminohapoksi, jota se luovuttaa isäntäkasville. Biologisen typensidonnan N2O-päästöjä on arvioitu korkeiksi. Heinä-. ja palkokasvien seosviljely on yksi keino tehostaa typen ja muiden ravinteiden käyttöä sekä nostaa satoja. Seosviljelyssä juuristo on laajempi ja kilpailu ravinteista kovempi kuin puhdaskasvustoissa, minkä oletetaan johtavan tehokkaampaan typenottoon maasta. Viikissä tehdyssä kaksivuotisessa kenttäkokeessa viljeltiin vuohenhernettä (Galega orientalis, palkokasvi) ja rehukattaraa (Bromus inermis, heinäkasvi) puhdaskasvustoina ja seosviljelmänä. Lisäksi kokeessa oli avokesantoruutuja. Koe tehtiin liejusavimaalla, jossa oli runsaat luontaiset orgaanisen typen varannot (0-50 cm:in pintamaassa noin 20 t N /ha). Maan N2O-päästöjä, ammonium- ja nitraattitypen pitoisuutta sekä kosteutta mitattiin kesäaikana 2011 ja 2012. N2O-mittaukset tehtiin suljetun ja staattisen kammion menetelmällä. Näytteenottoa varten kehitettin menetelmä kaasuampullien puhdistamiseen taustapitoisuuksista heliumilla. Biologinen typensidonta tuotti seosviljelmissä 40-70 kg N/ha ja ainoastaan vuohenhernettä sisältäneissä ruuduissa 195-225 kg N/ha orgaanista ja mineraalityppeä verrattuna ainoastaan maasta mineraalityppeä saaneeseen rehukattaraan. Vuohenherneen ja rehukattaran seosviljelmässä maan nitraattitypen pitoisuus pysyi yhtä alhaisena kuin pelkkää rehukattaraa viljellessä, eikä N2O-päästöjä myöskään muodostunut enempää. Ureana (OC(NH2)2) annettu typpilannoitus ei tässä maassa nostanut rehukattaran satoa merkittävästi, koska maassa oli runsaat kasveille käyttökelpoiset typpivarat. Välittömästi lannoituksen jälkeen havaittiin korkeita nitrifikaatioon liittyviä N2O-päästöjä. Lannoitetut rehukattararuudut toimivat kuitenkin loppukesästä vähäisinä N2O-nieluna. N2O-päästöt olivat pienimmät pelkkää rehukattaraa sisältävissä ruuduissa ja seosviljelmissä. Vahva korrelaatio maan nitraattimuotoisen mineraalitypen ja N2O-päästöjen välillä viittaa siihen, että päästöt muodostuivat suurimmaksi osaksi denitrifikaatiossa. Nitraattipitoisuudet ja dityppioksidipäästöt olivat koejäsenistä suurimmat avokesannossa, jossa maan suuri nitraattitypen pitoisuus selitti maan suuret N2O-päästöt. Seosviljelmän ja pelkän rehukattaran N2O-päästöt olivat 120-140 g N/ha ja pelkkää vuohenhernettä sisältäneiden viljelmien 500 g N/ha. Tulokset tukevat käsitystä, että jos viljelykasvien typenotto on tarpeeksi tehokasta, jotta maan nitraattipitoisuus ei pääse kohoamaan, ei biologisesta typensidonnasta aiheudu korkeita N2O-päästöjä.
  • Kallio, Jaakko (Helsingin yliopisto, 2015)
    Tämän tutkielman tavoitteena oli selvittää biomassojen kuljetusetäisyyksien vaikutus energiataseeseen maatilojen yhteiskäyttöisessä biokaasulaitoksessa. Työssä keskitytään naudan lietelannan käyttöön syötemateriaalina, koska yhtenä lähtöoletuksena oli että lietteen suuri vesipitoisuus on haaste sekä logistiikalle että koko biokaasulaitoksen energiataloudelle. Tutkimus keskittyy energia-analyysiin, eikä sisällä lainkaan talouslaskelmia. Tutkimus perustuu energiataselaskentaan ja tuloksia havainnollistetaan kuvitteellisen biokaasulaitoksen avulla. Kuvitteellista biokaasulaitosta varten kerättiin tietoja Pohjois-Pohjanmaalla sijaitsevan pienen kylän lähettyvillä olevilta karjatiloilta. Alueelle suunniteltiin maatilojen yhteinen biokaasulaitos ja sille tehtiin energia-analyysi. Lisäksi tehtiin herkkyysanalyysi, jossa testattiin energiataseen eri tekijöiden muutoksen vaikutusta taseeseen. Laskelmat tehtiin sen mukaan, että laitos käyttäisi syötemateriaalinaan pelkkää naudan lietelantaa. Tämä siksi, että voitiin tarkastella nimenomaan lietteen käyttöä energiatalouden näkökulmasta. Näin ollen paremman kaasupotentiaalin omaavat syötemateriaalit eivät päässeet vääristämään energia-analyysiä. Tulokset osoittivat, että kun maatilat, joilta syötemateriaali kerätään, sijaitsevat noin kymmenen kilometrin säteellä biokaasulaitoksesta, on kuljetuksen energiankulutus pieni tekijä laitoksen energiavirroissa. Kuljetuksen sijaan merkittäviä tekijöitä biokaasulaitoksen energiataseen kannalta olivat syötemateriaalin eli lietteen kuiva-ainepitoisuus ja lämpötila syöttöhetkellä.
  • Carlson, Paul (Helsingin yliopisto, 2015)
    Efficient utilization of renewable plant and crop based biomass is one of the main areas of study in industrial biotechnology. Roughly 20-30 % of all plant biomass consists of hemicellulose, a polymer composed of six carbon (hexose) and five carbon (pentose) sugars. This proves a challenge in utilizing all available plant biomass efficiently, since many micro-organisms, which for instance readily ferment glucose (a hexose) into ethanol, will not do so for pentose sugars. Alternative pathways for utilization of pentose sugars are being looked for. Characterization of the Caulobacter crescentus D-xylonate dehydratase (Cc XyDHT) was the aim of this study. Cc XyDHT belongs to the ILVD/EDD protein family, whose members incorporate an iron-sulfur (FeS) cluster into their protein structure coordinated by two to four cysteine amino acids. Removal of the cysteine ligands should disrupt the incorporation of the FeS cluster, and thus presumably the activity of the enzyme. Three cysteines in Cc XyDHT which could act as ligands for the FeS cluster had previously been identified by sequence alignment among the ILVD/EDD family. Accordingly, four single cysteine-to-serine mutants of the Cc XyDHT as expression plasmid constructs were designed, with a non-conserved cysteine residue selected as a control. The wild type and mutated Cc XyDHTs were produced in Escherichia coli and purified with affinity chromatography using Strep-tag. SDS-page and Western blotting with an anti-Strep-tag antibody were used to confirm that the expressed proteins were Cc XyDHTs. The mutations’ effects on the protein fold and to the presence of the FeS cluster were investigated with UV and circular dichroism spectroscopy. Cc XyDHT catalyzes the conversion of D-xylonate into 2-keto-3-deoxy-xylonate. A colorimetric assay using thiobarbituric acid (TBA) as the reactant was used to measure enzymatic activity. The pH and temperature optima, substrate specificity, and enzyme kinetics of the wild type Cc XyDHT were determined. For the two best substrates, kcat/Km = 1220 mM/min for D-xylonate and kcat/Km = 1160 mM/min for D-gluconate were found. All three conserved mutations were found to reduce enzymatic activity more than 99 % with these substrates. Depending on which cysteine was disrupted, differences in the kinetic constants between D-xylonate and D-gluconate were found. The non-conserved mutation reduced activity by approx. 40 %. The spectroscopic results indicate that the three conserved mutants lacked the FeS cluster, while the non-conserved mutant still incorporated it. It can be concluded that the three conserved cysteines are involved in coordinating the FeS cluster, which itself plays an important role in the catalytic activity of Cc XyDHT. These findings should be helpful for follow-up studies in biotechnological application of pentose sugars acids and their derivatives.
  • Eharand, Anna (Helsingin yliopisto, 2015)
    Tässä tutkielmassa selvitetään, kuinka venäläiset kuluttajat suhtautuvat funktionaalisiin elintarvikkeisiin. Funktionaaliset elintarvikkeet ovat Venäjällä verrattain uusi ilmiö ja kuluttajien asenteet tuotteita kohtaan yhä vakiintumattomia. Tutkimuksen kannalta keskeisiä aiheita ovat kuluttajien asenteet teknologisesti muokattuja elintarvikkeita kohtaan, elintarvikkeen terveysväitteen merkitys tuotteen lisäarvon muodostumisen kannalta sekä venäläisten kuluttajien yleinen suhtautuminen terveysväittämällä varustettuja elintarvikkeita kohtaan. Suhtautumista selvitettiin venäläisille kuluttajille suunnattuna internet-kyselynä. Tutkielman aineisto koostuu 159 vastauksesta, jotka analysoitiin tilastollisia työkaluja apuna käyttäen. Tutkimuksen tulosten perusteella voidaan todeta, että Venäjällä ollaan hyvin kiinnostuneita funktionaalisista elintarvikkeista, mutta käsite ”funktionaalinen elintarvike” ei ole kuluttajille juuri itsessään tuttu. Saatujen tulosten mukaan suurin osa kuluttajien funktionaalisiin elintarvikkeisiin liittyvistä epäilystä kohdistuu hyvin periaatteellisiin kysymyksiin, esimerkiksi uusi valmistusteknologia saattaa saada valintatilanteessa merkittävää painoarvoa. Funktionaalisten elintarvikkeiden omaksumisessa korostuu kuluttajan luottamus niin tieteelliseen tutkimukseen, tuotteiden valmistajiin kuin tuotteiden markkinoijiin. Tulosten mukaan kuluttajat harvemmin luottavat markkinointikampanjoihin, joten erityisesti asiantuntijoiden rooli tiedonvälittäjänä on tärkeä. Terveydenhuollon ammattilaisilla nähdään olevan olennainen rooli kuluttajien tietoisuuden kasvattamisessa Venäjällä, sillä elintarviketeollisuuden yritykset koetaan liian puolueellisina todenmukaisen informaation levittämiseen. Lisäksi tulokset osoittavat, että terveysväitteen nähdään tuovan tuotteelle lisäarvoa. Motivaatio tuotteen käytölle syntyy kuitenkin ainoastaan siinä tapauksessa, mikäli kuluttaja ymmärtää terveysväitteen ja tuotteen terveysvaikutus tuntuu itselle merkitykselliseltä. Venäjällä suomalaisia elintarvikkeita pidetään saatujen tulosten perusteella korkealaatuisina, ja tuotteen suomalainen alkuperä lisää kuluttajien luottamusta funktionaalisen elintarvikkeen toimivuuteen. Hyvin Suomessa menestyneet funktionaaliset elintarvikkeet luovat uskoa alaan kohdistuville suurille odotuksille, ja saadut tutkimustulokset lisäävät toivoa menestystarinoihin myös Venäjällä.
  • Kämäräinen, Sofia (Helsingin yliopisto, 2015)
    Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kartoittaa suomalaisten maatalousyritysten välistä yhteistyö-tä. Tutkimuksessa selvitettiin minkälaista yhteistyötä maatalousyrittäjät keskenään tekevät ja keiden kanssa. Lisäksi selvitettiin kuinka merkittävinä tietyt yhteistyön hyödyt ja esteet koettiin. Tutkimuksen aineisto hankittiin sähköisellä kyselyllä keväällä 2014. Kyselyn aineisto analysoi-tiin kvantitatiivisesti käyttäen luokitteluja, ristiintaulukointeja, faktorianalyysiä ja logistista reg-ressioanalyysiä. Kyselyyn vastasi 411 suomalaista maatalousyrittäjää. Kyselyyn vastanneista maatalousyrittäjistä valtaosa tekee jonkinlaista yhteistyötä muiden tilal-listen kanssa. Yhteistyötä tehdään eniten kasvi- ja maitotilojen kanssa. Merkittävimmäksi yh-teistyön hyödyksi koettiin koneiden korkeampi käyttöaste. Yhteistyön esteistä merkittävin oli halu säilyttää itsenäisyys päätöksenteossa. Kyselyyn vastanneiden keskuudessa yhteistyön te-kemiseen ei vaikuttanut vastaajan ikä, tilan koko, koulutus eikä tuotantosuunta. Sen sijaan yh-teistyön tekemiseen vaikuttivat asenteet yhteistyötä ja etenkin sen esteitä kohtaan.
  • Tavakoli, Ali; Tavakoli, Ali (Helsingin yliopisto, 2015)
    Recently, a new muscular disorder has been reported in chicken M. pectoralis major called Wooden Breast that might be linked to intensive growth selection. The purpose of this study was to find the influence of Wooden Breast condition on protein composition of the breast muscle with special emphasis on myofibrillar and sarcoplasmic protein fractions. For fulfilling the aims of the study, a total number of 34 pectoralis major muscles from both Wooden Breast and normal chickens (Ross 508, Aviagen Ltd, Scotland) were used to evaluate protein composition, protein profile of sarcoplasmic and myofibrillar proteins and their changes, by doing one-dimensional SDS-PAGE analysis. M. Pectoralis major defected by Wooden Breast demonstrated significant decline in sarcoplasmic (P˂0.001) and myofibrillar (P˂0.05) protein content, in comparison with normal breast muscles. Furthermore, gel electrophoresis indicated significant changes in the intensity of 18 sarcoplasmic protein bands and 7 myofibrillar protein bands. Majority of affected sarcoplasmic proteins were glycolytic enzymes. Moreover, impacted myofibrillar proteins play a role in muscle fibre integrity (e.g. desmin) or calcium signalling. Results of the present study also revealed desmin overexpression with coexistence of a desmin fragment in Wooden Breast which was confirmed by Western-blot technique. In conclusion, the findings of this study indicated defected chicken breast with Wooden Breast contained less protein and the composition differed compared to normal chicken breast muscle, which proves the influence of Wooden Breast condition on protein characteristics of chicken breast muscle. Further studies are needed to interpret the protein changes in the Wooden Breast and the possible role of these changes on metabolic and structural status of the muscle.
  • Piili Noora (Helsingin yliopisto, 2015)
    Tämän pro gradu- tutkielman tarkoituksena on tehdä selvitys erilaisista investointilaskentamenetelmistä ja erityisesti reaalioptiomenetelmästä ja sen käytöstä maitotilan tuotantorakennusinvestoinnin riskien hinnoittelussa. Teoriaosuus koostuu investointilaskennan menetelmien esittelystä kirjallisuuden pohjalta. Tutkielman empiirisessä osuudessa tehdään katelaskelma esimerkkitilalle ja MTK:n Tyyppinavetta-hankkeen esimerkkien avulla määritetään maitotilan tuotantorakennuksen rakentamiskustannukset. Riskeiksi investoinnille, reaalioptiomenetelmää varten, määritetään maidon tuottajahinnan taso ja vaihtelu. Tuottajahintojen tarkasteluajanjakso on 1/2012 - 12/2014. Esimerkkilaskenta suoritetaan reaalioptiomenetelmää käyttämällä ja muuta-malla eri maidon tuottajahintatasolla, tuottajahinnan vaihtelusta määritetyllä epävarmuusprosentilla sekä eri lehmäpaikkamäärällä. Esimerkkien tulokseksi saadaan, kannattaako investointi käynnistää vai siirtää se myöhemmin toteutettavaksi, kun maidon hintariski otetaan huomioon. Tuloksena reaalioptiomenetelmälaskennasta saatiin, että esimerkkituotantorakennusinvestointi ei ole kannattava vuoden 2014 maidon tuottajahinnan keskiarvolla, ei vuosien 2012 - 2014 tuottajahinnan keskiarvolla, eikä useilla eri variaatioilla riskitasoja tai lehmäpaikkamäärää nostamalla. Investointi on kannattava riski huomioiden, mikäli maidon tuottajahinta olisi 0,49 €/l, jota se ei ole ollut koko tarkasteluajanjaksolla vuosina 2012 - 2014. Reaalioptiomenetelmä soveltuu hyvin maatalouden investointilaskentaan, sillä se on menetelmä, jonka avulla myös riskit saadaan hinnoiteltua ja otettua mukaan tarkasteluun, mikä on erityisen tärkeää isoja investointeja laskettaessa. Tutkimus on ajankohtainen sekä kiinnostava maitokiintiöiden poistumisen, maidon hintavaihtelun sekä tilakoon kasvun myötä.
  • Martikainen, Katja (Helsingin yliopisto, 2015)
    In pig breeding many important traits are measurable only on females or after slaughter, which makes it difficult to observe these traits for the estimation of traditional estimated breeding values (EBVs). Genomic selection is expected to overcome these difficulties, since it makes use of large number of genetic markers called single nucleotide polymorphisms (SNPs). Dense genotyping of SNPs is needed for sufficient accuracy, but the costs increase with the density of the panel. It is possible to reduce the costs by genotyping some animals with a low-density SNP panels. Missing genotypes can then be imputed to correspond to the information of the denser SNP panel. The choice of optimal imputation program is dependent on structure of the population. The aim of this study was to compare performance of two imputation programs (BEAGLE and fastPHASE) to impute genotypes in the Finnish Yorkshire pig population. Data consisted of 809 boars. In data set 1 imputation was performed for all boars born after 2007 and in data set 2 for all boars born after 2005. Genotypes of the remaining boars were used as a reference population. Performance of these programs was evaluated by the allele error rate and computing time. The effect of SNP location, average distance between adjacent SNPs, size of the chromosome and MAF on the allele error rate was also studied. The average allele error rate using BEAGLE for the data set 1 was 2,88 % and time required for imputation was 8min 38s. Results using BEAGLE for the data set 2 were 2,58 % and 11min 50s. The average allele error rate using fastPHASE for the data set 1 was 4,02 % and time required for imputation for chromosome 1 was 1d 16h 11min 4s. Results using fastPHASE for the data set 2 were 3,71 % and 11d 11h 2min 31s. Allele error rates were highest at the end of the chromosome and lowest at the centre of the chromosomes. The average distance between adjacent SNPs did not have a notable effect on error rates. Error rates tended to be lower in large chromosomes than in small chromosomes. Error rates increased with increasing MAF. According to this study, BEAGLE is recommendable program for genotype imputation because of its good accuracy and short computational time.
  • Lehtinen, Jukka (Helsingin yliopisto, 2015)
    Need for higher productivity motivates and forces farmers to adapt new technological solutions. Global Navigation Satellite Systems (GNSS) have enabled several solutions to increase efficiency specially in field operations in terms of assisted or automatic steering, yield monitoring and precision farming. Accuracy of raw GNSS-data is poor and not suitable for any field operation. Methods to minimize error caused by different sources are in conclusive role to adapt positioning solutions to agriculture and to field operations. Aim of this study was to compare different GNSS correction methods by means of static and dynamic measurements. Results of the measurements occurred that high precision is achievable. Ground Based Augmentation Systems (GBAS) were more precise (RTK base station, AgriVRS and Centerpoint RTX) than Space Based Augmentation Systems (SBAS) (Omnistar G2 and Egnos). RMS values in 8 hour static measurements were between 0.004 and 0.406 m. Autonomic positioning RMS value was 1.014 m. In dynamic measurements scale was from 1.610 m to 0.015 m. Correction methods performed better in relative positioning than in repeating same position in subsequent days. Automatic steering is possible with every correction method. When using paid license corrections accuracy rises. Accuracy should be chosen by need of the field work, for example seeding needs higher accuracy than broadcasting of fertilizer. Due to Northern location of Finland SBAS are not available everywhere. Correction sent from satellite can be blocked for example by tree line. Also radio signal is hard to utilise in data transfer due to scattered field structure. Finland has excellent cellular network. Corrections loaded via cellular to receiver were available in test sites most practically.
  • Eklund, Kirsi-Maria (Helsingin yliopisto, 2015)
    Yersinia enterocolitica is an important zoonotic food-borne pathogen which in Finland is reported to be the cause of hundreds of gastroenteritis cases a year. The species is very heterogenic and comprises of both highly virulent and harmless apathogenic strains. The sources of Y. enterocolitica infection and the reservoirs of pathogenic strains are not yet well-known. In this work, 91 Y. enterocolitica isolates from 39 domestic sheep were characterized using different phenotypic and genotypic methods. Three different biotypes were identified: usually harmless environmental biotype 1A, a common enteropathogenic biotype 2 and a rare pathogenic biotype 5. All biotype 2 and 5 strains carried chromosomal ail, inv, myfA and ystA genes, and plasmid borne virulence genes yadA and virF. Biotype 1A isolates carried several chromosomal virulence genes, Notably also the ail which has a strong correlation with Y. enterocolitica pathogenicity. In pathogenic biotypes, only natural resistance to antimicrobials was detected. In PFGE-analysis, biotype 1A had several genotypes, whereas strains belonging to biotypes 2 or 5 showed only a limited amount of variation. ail and gyrB genes were partially sequenced from a selection of strains, both of which revealed variation between different biotypes. This study indicates that sheep are a reservoir for pathogenic Y. enterocolitica in Finland. Without further analysis the link between sheep and human illness cannot yet be established.
  • Tasiyana, Diana Tendai (Helsingin yliopisto, 2015)
    The shelf life of ESL milks and pasteurized creams is limited by bacterial spoilage. The current state of knowledge with respect to the diversity and activities of the spoilage microflora in these products is still limited. To date, studies on this subject are yet to be carried out in Finland. The aim of this study was to characterize the spoilage microorganisms found in ESL milks and pasteurised creams mainly produced in Finland. 10 ESL milks and 8 pasteurised cream packages were obtained from the Finnish retail market and were stored at 8˚C, 15˚C, room temperature and 30˚C, respectively, until expiration. Total bacterial counts were evaluated and 31 bacterial isolates were selected. An attempt was made to characterize the bacterial isolates using rpoB and 16S rRNA partial gene sequence analyses. Psychrotrophic, spore-forming and spoilage features were also determined. Strain diversity was determined by rep-PCR profiling. Five selected isolates were subjected to metabolic profiling using the API50 CHB test. When growth was detected, total bacterial counts ranged from 2.67 to 3.74 and 2.54 to 8.98 log units in cream and ESL milk samples, respectively. Both ESL milks and cream samples were dominated by heat-resistant, spore-forming species of the Bacillus genera: the isolates were related to B. licheniformis. B. weihenstephanensis, B. safensis, B. kochii, B. pumilus, B. subtilis and B. anthracis. Intraspecies and intrasample strain diversity was very high. Isolates mainly displayed proteolytic and lipolytic activity. Psychrotrophic activity was high in the cream samples while most ESL milk isolates were mostly mesophilic. Tested isolates were non-lactose fermenters and had varying metabolic profiles. The study revealed that Finnish ESL milks and pasteurized creams are prone to spoilage by species of the Bacillus genera that have potential for lipolytic and proteolytic spoilage and some of which are considered toxigenic. There is wide intraspecies strain diversity responsible for the wide variability in metabolic, psychrotrophic and spoilage features. Phenotypic tests based on API50 CHB cannot be relied upon to make conclusions on taxonomy. Combining various methods is important for the comprehensive characterization of the bacterial isolates. Strategies to eliminate bacterial species of the Bacillus genera are important to prolong shelf life. However, intervention should be strain-specific to be effective. Large scale studies are required to confirm findings from this study.
  • Zhang, Xusheng (Helsingin yliopisto, 2015)
    Sterols and their conjugates are minor natural constituents in oils and fats. Plant sterols are also enriched in functional foods because of their known ability to lower serum cholesterol levels. Like other unsaturated lipids, sterols are prone to oxidize. In the literature review, thermo-oxidation reactions of free and esterified sterols were introduced and methods for the analysis of the formed products were summarized. The aim of the experimental research was to study the oxidation reactions of steryl esters. The oxidation reactions were studied at two temperatures, at 100 ºC and 180 ºC, by following the changes in the profiles of oxidation products varying in polarity and molecular size. The effects of esterification, unsaturation level of the acyl moiety in the sterol structure and temperature were studied. Solid-phase extraction (SiOH-SPE) and size-exclusion chromatography (SEC-RI) were applied for the separation and quantification of monomeric and oligomeric oxidation products. Silver coordination ion spray mass spectrometry (Ag+-CIS-MS) was applied to indicate mass ranges of the formed oxidation products. In the oxidation, sterol molecules first reacted with oxygen and then the formed monomeric oxidation products began to link with each other forming oligomers. Oligomers contributed to 17-90% and 23-78% of the oxidation products of steryl esters after 3 days and 2 hours of heating at 100 ºC and 180 ºC, respectively. Polar oligomers were the most abundant fraction at both temperatures. Non-polar oligomers were not formed in the oxidation of steryl esters. Increased unsaturation of the acyl moiety increased polymerization. Increased temperature changed the oxidation reactions and mid-polar oligomers became more dominant. Thermal reactions led to the loss of hydroxyl groups and hence the polarity of oligomers decreased. The molecular weight ranges of the most abundant oligomers and their fragments were m/z 900-1100 and 1300-1500 at 100 ºC. In conclusion, the oxidation of steryl esters begins by reactions with molecular oxygen after which the formed oxidation products begin to polymerize. This occurs both at auto-oxidation and thermo-oxidation conditions; i.e., at cooking and frying temperatures.
  • Johansson, Ari (Helsingin yliopisto, 2015)
    Tiivistemä/Referat – Abstract Emakonlihaa käytetään kestomakkaran valmistuksessa ympäri maailmaa (Pidcock ym. 2002; Rason ym. 2007). Emakonlihan käyttö ei ole kuitenkaan vakiintunut kestomakkaroiden lihalajitelmien lähteeksi Suomessa. Suuri syy tähän ovat emakonlihaan liittyvät ennakkoluulot, sillä. emakonliha poikkeaa väriltään ja aromiltaan lihasian lihasta (Sindelar ym. 2003). Vingolon ym. (2010) mukaan lihalajitelmien voimakkaan punainen väri on kestomakkaroissa haluttu ominaisuus, mikä voisi tukea myös emakonlihan käyttöä kestomakkaroiden raaka-aineena Suomessa. Kestomakkaroissa on valmistustavasta riippuen usein voimakkaan savuinen sekä suolainen aromi, joka saattaa peittää emakonlihalle tyypillisen metallisen ja happaman maun. Calkins ja Hodgens (2007) havaitsivat, että myoglobiinin määrän kasvu aiheuttaa naudanlihaan metallisen maun. Myoglobiini on lihan tärkein väripigmentti, ja sitä on emakonlihassa enemmän kuin lihasian lihassa (Bader 1983). Tutkielman kokeellinen osuus jakaantui kahteen osioon: ensimmäisessä osiossa verrattiin lihasian ja emakon M. longissimus dorsia keskenään laboratorio-olosuhteissa. Toisessa osiossa valmistettiin kestomakkaroita, joiden emakonlihapitoisuus vaihteli. Kestomakkaroiden kypsytystä seurattiin kolmen viikon ajan (pH-arvo, kosteus, kiinteys ja veden aktiivisuus). Valmiille kestomakkaroille tehtiin myös aistivaraiset arvioinnit, joissa kestomakkaroiden väriä, kiinteyttä ja aromia verrattiin keskenään. Kypsymisen seuraamisesta pystyttiin havaitsemaan, että osa kestomakkaroista poikkesi tilastollisesti merkitsevästi (p < 0,05) pH-arvoltaan ja kiinteydeltään kypsytyksen aikana. Aistinvaraisen arvioinnin tuloksista pystyttiin havaitsemaan, että kestomakkarat poikkesivat toisistaan tilastollisesti merkitsevästi värin osalta (p < 0,05), mutta kiinteyden ja aromin osalta eivät. Tutkimuksen tulosten ja kirjallisuuskatsauksen perusteella voidaan todeta emakonlihan sopivan kestomakkaroiden raaka-aineeksi
  • Verastegui Castro, Karla Lucia (Helsingin yliopisto, 2015)
    Genetic selection of broilers has produced heavier birds that grow faster, with consequent change in morphology and allometry (relative growth) of their body parts. Wooden Breast (WB) is a defect of the breast muscle that affects meat quality. Its cause is unknown, but heavy weight and/or rapid growth rate seem to be predetermining factors. The aim of this work was to study the differences in morphology and relative growth (allometry) between WB affected and unaffected birds. Random groups of a total of 350 male chickens of 5 hybrids were slaughtered at 7 different ages. Morphometric measurements of heart, liver, intestine, breast muscle, girth, coracoid, clavicle, keel and leg bones were analysed with a statistical software. Affected birds presented higher body weight, heavier, longer and thicker breasts and heavier livers than unaffected birds. On the other hand, unaffected birds presented longer legs, heavier intestines and hearts. Keel length, coracoid length and clavicle length did not present any difference between both groups. The comparison of allometric curves of affected and unaffected birds showed differences in almost all body parts, but the heart and liver. Clavicle was the only body part that presented a slower growth rate in unaffected birds, all the other body parts showed a higher growth rate. The relationship between breast thickness and clavicle, coracoid and keel lengths, had a great effect on the presentation of WB. Affected birds presented changes in morphology and growth, very similar to the ones caused by genetic selection. Genetic selection of broilers is very complex and dynamic and it may be possible that WB has several causes. It seems that one of them is the lack of support of the breast muscle, due to an impaired growth of its bone structure.