Ohjauskeinot ilmastoa vähemmän kuormittaviin elintarvikevalintoihin

Elintarvikkeiden tuotannon ja kulutuksen ilmastovaikutukset ovat huomattavat, noin neljännes kulutuksen ilmastovaikutuksista liittyy elintarvikkeisiin ja syömiseen. Elintarvikkeiden tuotannon ja kulutuksen ilmastomyötäisyys on yhä enemmän esillä eri maiden elintarvikkeisiin liittyvissä strategioissa, ohjelmissa, ohjeistuksissa, suosituksissa ja yhteisessä maatalouspolitiikassa. Tämän tutkielman tavoitteena oli tutkia, millaisia ohjauskeinoja voidaan käyttää ohjaamaan elintarvikkeiden kulutusta ja tuotantoa ilmastomyötäisemmäksi, mitkä keinot ovat käyttökelpoisimpia, millaisia haasteita ohjauskeinojen käyttöön liittyy ja millaisena eri elintarvikesektoriin vaikuttavien tahojen roolia ohjauksessa pidetään. Tutkimuksessa selvitettiin lisäksi eri ohjauskeinojen vahvuuksia, mahdollisuuksia, heikkouksia ja uhkia. Tutkimus keskittyi elintarvikkeiden kulutukseen, mutta ohessa selvitettiin myös tuotantoon liittyviä ohjauskeinoja. Kvalitatiivinen tutkimus suoritettiin teemahaastatteluina. Haastatteluja tehtiin yhteensä 24 kappaletta. Haastateltavat olivat elintarviketeollisuudesta, alkutuotannosta, kaupan alalta, politiikasta, valtionhallinnosta ja asiantuntijayrityksestä, tutkimuslaitoksista sekä kuluttaja- ja kansalaisjärjestöistä. Elintarvikkeiden kulutuksen ja tuotannon ohjaaminen ilmastonäkökulmasta on haasteellista. Ilmastomyötäiseen ruokavalioon siirtymistä pidettiin tärkeänä. Siksi voidaan katsoa, että ohjausta tarvitaan ja ainakin alustava tahtotila ohjaavien keinojen käyttöönottoon on jo olemassa. Toisaalta oltiin kuitenkin sitä mieltä, että ohjausta ei tulisi perustaa vain ilmastonäkökulmaan. Informaatio-ohjaus nähtiin kuluttajien ohjaamisessa keskeisenä keinona. Suurin osa haastateltavista käyttäisi ohjauskeinona informaatio-ohjausta, vaikka sen vaikuttavuudesta oltiin montaa mieltä. Elintarvikkeiden kuluttajahintoihin vaikuttamisen katsottiin ohjaavan kuluttajien valintoja. Hintaan vaikuttamisen nähtiin tapahtuvan lähinnä erilaisten veroratkaisujen kautta. Maataloustukiin vaikuttamista pidettiin myös ohjaavana keinona. Koulutusta, joukkoruokailua ja ilmastonäkökulman sisältäviä ravitsemussuosituksia pidettiin potentiaalisina keinoina vaikuttaa ruokailutottumuksiin. Tehdyn tutkimuksen perusteella voidaan sanoa, että tutkimustiedon lisääminen elintarvikkeiden ilmastokuormasta, ohjauskeinojen vaikutuksista ja vaikuttavuudesta on edellytys tehokkaalle elintarvikkeiden kulutuksen ja tuotannon ilmastonäkökulman huomioivalle ohjaukselle.

Sakari Kukko - elämä, ura ja tuotanto : Pala suomalaisen populaarimusiikin historiaa vuodesta 1953 nykypäiviin

Pro gradu -tutkielmassani paneudun yhden suomalaisen populaarimusiikin toimijan elämään, uraan, tuotantoon sekä hänen käsityksiinsä musiikista ja musiikintekemisestä. Tutkimukseni on suomalaisen populaarimusiikin historian perustutkimusta Sakari Kukon henkilöhistorian kautta. Tutkimuskysymyksiäni ovat: 1. Kuinka Sakari Kukosta tuli muusikko ja musiikintekijä? 2. Minkälainen on ja on ollut hänen tapansa toimia? Vastaan edellisiin kysymyksiin, mutta sijoitan vastaukset myös ajallisesti suomalaiseen musiikki- ja yhteiskuntakontekstiin. Ongelmanasettelu tähtää siihen, että selvitän sekä Kukon omat sisäiset motiivit ja päämäärät muusikkona ja musiikintekijänä että hänen ympäristönsä tarjoamat virikkeet ja vaikutteet. Ongelman ratkaisemiseksi kartoitan hänen elämänvaiheensa lapsuudesta tähän päivään, ympäristöt, joissa hän on kulloinkin toiminut sekä ne yhteiskunnalliset tilanteet, joihin hänen ja hänen ympäristönsä toiminta on sijoittunut. Tutkimus sijoittuu vuosien 1953 ja 2003 väliselle ajalle. Kuvailen Kukon tuotantoa levy levyltä edeten kronologisesti vuosikymmenittäin. Lisäksi kokoan tuotannon yhteen ja etsin hänen säveltämästään, sovittamastaan ja esittämästään musiikista muutamia erityisen vahvoja elementtejä. Tuloksena esittelen kahdeksan kategoriaa, joista jokainen on yhdistettävissä hänen elämänvaiheisiinsa ja asetettavissa vuorovaikutukseen lähiympäristön kanssa. Tutkielmassani käytän apuna mikrohistoriallista tutkimusotetta, joka sopii mainiosti työni toteuttamiseen. Tutkimusaineisto on hyvin laaja ja monipuolinen, ja olen poiminut tietoja muun muassa lehtiartikkeleista, arkistoista, levyjen kansista, festivaaliesitteistä ja kirjallisuudesta; kaikista ei löydy edes mainintaa päivästä, vuodesta tai kirjoittajasta. Tärkein aineistoni on kuitenkin muistinvarainen tieto eli Kukon haastattelumateriaali. Mikrohistorialliseen tutkimusotteeseen nojaten olen päässyt Kukon henkilöhistorian kautta käsiksi hieman yleisemmänkin tason asioihin ja ilmiöihin. Olen selvittänyt muun muassa Kajaani Big Bandin vaiheita 1950-luvulta 1970-luvulle sekä suomalaisen pop/jazz -koulutuksen kehitystä erilaisista musiikkileireistä Sibelius-Akatemian oppiaineeksi samalla, kun olen selvittänyt Kukon kehitystä muusikoksi. Lisäksi olen esitellyt esimerkiksi studiomuusikkoutta 1970-luvun Suomessa sekä senegalilaisen musiikkielämän piirteitä 1970- ja 1980-lukujen taitteessa. Mikrohistorioitsija Carlo Ginzburgin johtolanka-ajatusta mukaillen olen koonnut pienistä tiedon palasista, johtolangoista kokonaiskertomuksen. Avainsanat: Sakari Kukko, Piirpauke, suomalainen populaarimusiikki, jazz, mikrohistoria, henkilöhistoria

Luomuviinien kulutus ja niihin liitetyt mielikuvat

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää suomalaisten viininkuluttajien luomuviinien valintaa sekä niihin liitettyjä mielikuvia. Erityisen kiinnostuneita oltiin luomuviinien koetusta laadusta sekä siitä, mitkä mielikuvat ja motiivit edistävät ja mitkä estävät luomuviinien valintaa. Teoriaosassa tarkasteltiin viinimarkkinoita kansainvälisellä sekä kansallisella tasolla, viinintuotannon vaikutuksia ympäristöön sekä ympäristöystävällisyyden merkitsemistä. Ympäristöystävällisiin viineihin luettiin tässä tutkimuksessa luomuviinit, biodynaamiset viinit ja viinit, joiden tuotannossa noudatetaan kestävän kehityksen periaatteita. Päähuomio tutkimuksessa oli Alkon luomuhyllyntunnuksilla merkityissä luonnonmukaisista rypäleistä viljellyillä viineillä, joita arkikielessä kutsutaan luomuviineiksi. Tutkimus suoritettiin kvantitatiivisiin tutkimusmenetelmiin kuuluvalla kyselylomakkeella. Teoriaosion kirjallisuus antoi viitekehyksen, jonka pohjalta empiirinen tutkimus toteutettiin. Aineisto kerättiin pääkaupunkiseudulla kolmessa eri Alkon myymälässä, ja aineisto koostuu 145 viiniä kuluttavasta vastaajasta. Tutkimuksen tulosten mukaan luomuviiniä suositaan valinnoissa, mutta valintaan tai hylkäämiseen johtavat mielikuvat eivät ole yksiselitteisiä. Valintaan johtavia motiiveja ja mielikuvia oli helpompi löytää kuin hylkäämiseen johtavia. Kokeilunhalu / mielenkiinto, ympäristönäkökulmat sekä puhtauteen ja terveyteen liittyvät mielikuvat olivat motiiveja, jotka tässä tutkimuksessa edistivät eniten luomuviinien valintaa. Luomuviinien laatu ja hinnat koettiin tasavertaiseksi suhteessa tavanomaisin viineihin. Luomuviinien laatu liittyi erityisesti luonnollisuuteen ja puhtauteen. Markkinoinnin ja viestinnän keinoin on mahdollista lisätä kuluttajien tietämystä luomuviineistä, ja siten vaikuttaa niihin liitettyihin mielikuviin.

Hintakäsitykset funktionaalisista elintarvikkeista ja euron käyttöönoton vaikutus

Työn tavoitteena oli tutkia kuluttajien hintakäsityksiä funktionaalisista elintarvikkeista sekä euron käyttöönoton vaikutuksia niihin. Teoriaosassa tarkasteltiin funktionaalisen elintarvikkeen käsitettä ja sen hintaan liittyviä kysymyksiä erikoistuotteen näkökulmasta sekä kuluttajan hintakäsityksen muodostumisessa tärkeää osaa näyttelevää referenssihintaa ja sen vaikutuksia sekä teoreettista taustaa, erityisesti adaptaatiotasoteoriaa. Lisäksi tarkasteltiin euron mahdollisia vaikutuksia referenssihintaan sekä referenssihinnan roolia kuluttajan hintakäsityksen muodostumisessa. Työn empiirinen osa koostui kahdesta kyselytutkimuksesta, jotka suoritettiin ennen euron käyttöönottoa joulukuussa 2001 ja sen jälkeen huhtikuussa 2002. Ensimmäiseen kyselyyn vastasi 182 ja toiseen 135 vastaajaa. Vastaajat olivat pääkaupunki- sekä Hämeenlinnan seudulta. Tutkimuksen kohteena olevat tuotteet olivat Gefilus®-piimä ja -mehut, ja kohderyhmänä niiden käyttäjät. Tutkimuksen empiirisessä osassa selvitettiin funktionaalisten elintarvikkeiden käyttö- ja ostotottumuksia sekä mielipidettä niiden hintatasosta suhteessa terveysvaikutuksiin ja tavallisiin elintarvikkeisiin. Referenssihintoja tutkimuksen kohteena oleville tuotteille tutkittiin sopivana, korkeimpana ja alhaisimpana hyväksyttävänä hintana.Euron vaikutuksia hintakäsityksiin tutkittiin vastausten eroissa kyselyjen välillä. Euron käyttöönoton aiheuttamia referenssihintojen muutoksia tarkasteltiin hintaherkkyysmittari avulla. Lisäksi tutkittiin euron käyttöönoton aiheuttamia muutoksia ostokäyttäytymisessä. Faktori- ja ryhmittelyanalyyseja käytettiin vastaajien ryhmittelyyn. Funktionaalisia elintarvikkeita pidettiin vastaajien joukossa kalliina suhteessa niiden terveysvaikutuksiin tai tavallisten, ei-funktionaalisten, tuotteiden hintaan. Tutkimuksen kohteena olleiden tuotteiden, Gefilus®-piimän ja -mehujen, hintatasoa pidettiin myös kalliina. Gefilus®-mehujen hintaa pidettiin yleisesti liian kalliina. Euron käyttöönotto aiheutti muutoksia vastaajien referenssihinnoissa. Euron käyttöönoton voitiin havaita vaikuttaneen kuluttajien hintakäsityksiin siten, että hinnat vaikuttivat aikaisempaa halvemmilta. Lisäksi euron käyttöönotto oli vaikeuttanut hintojen arviointia. Lähes kaikki vastaajat olivat sitä mieltä, että euron käyttöönoton jälkeen hinnat olivat nouseet. Euron käyttöönotto oli myös lisännyt pankkikortin käyttöä maksuvälineenä käteisen sijaan. Avainsanat: funktionaalinen elintarvike, terveysvaikutteinen elintarvike, hintakäsitys, referenssihinta, euro

Innovatiivisuuden yhteys elintarvikealan pienyrityksen tuotestrategiaan ja laatukäsitykseen

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää pienten elintarvikeyritysten innovatiivisuutta ja sen yhteyttä yrityksen strategisiin toimintoihin. Yritysten erilainen suhtautuminen innovaatioihin ja uusia tuotteita kohtaan pyrittiin esittämään yrityksen eri taustatekijöiden kuten toimialan, resurssien, tuotestrategian ja uusien elintarvikkeiden laatukäsityksen kautta. Teoriaosassa käytiin läpi innovaatioteorioita ja innovaation käsitettä elintarvikealalla. Kirjallisuuden avulla tuotiin esiin yrityksen innovatiivisuuden mittaamiseen käytettyjä menetelmiä. Innovaatioteorian rinnalle nostettiin uusien elintarvikkeiden laatukäsitys ja tuotteen laatu, joiden avulla, kirjallisuuteen pohjautuen, tarkasteltiin elintarviketta tuoteinnovaationa. Empiirinen osa tutkimuksessa kerättiin yrityksille lähetettynä postikyselynä syksyllä 2005. Vastanneita yrityksiä oli 59, jotka olivat suomalaisia elintarvikkeita jalostavia yrityksiä. Kysely muodostui osioista esitiedot, uuden elintarvikkeen ominaisuudet, innovatiivisuus ja tuotestrategia. Yritysten ulkopuoliselle kuluttajaryhmälle (n=97) tehtiin myös kysely liittyen elintarvikkeen laatuun. Yritykset jaettiin kahteen eri ryhmään innovatiivisuuden perusteella ja ryhmien sisältöä tarkasteltiin yritysten elintarviketoimialan, tuotestrategian ja laatukäsityksen näkökulmasta. Ryhmiksi muodostuivat kasvuhaluiset innovoijat (n=24) ja perinteiset kehittäjät (n=25). Uuden elintarvikkeen 22 laatuominaisuudesta kehitettiin uuden elintarvikkeen laatumittaristo hyödyntämällä faktori- ja reliabiliteettianalyysiä. Laatumittaristo muodostui kuudesta eri ulottuvuudesta: ulkonäkö, tunne, käytettävyys, terveydellisyys, hygienia-aistittava laatu ja prosessilaatu. Laatumittarin avulla verrattiin kasvuhaluisten innovoijien ja perinteisten kehittäjien laatukäsitystä. Merkitsevä ero muodostui laadun terveydellisyys-ulottuvuuden arvostuksessa. Tutkimustulosten perusteella elintarvikealan pienyritysten toimialakentällä on strategisesti erilaisia yrityksiä. Kasvuhaluiset innovoijat olivat tuoteorientoituneita, joiden tuotestrategia tähtäsi kasvuun ja tuotteet olivat uutuusasteeltaan korkeita erikoistuotteita. Yritysryhmien innovatiivisuuteen vaikuttavana tekijänä oli yrityksen koko. Kooltaan kasvuhaluiset innovoijat olivat suurimmaksi osaksi mikroyrityksiä (2 - 9 hlöä). Innovatiivisuuden voi katsoa liittyvän yrityksen tiettyyn kasvuhaluiseen vaiheeseen, jolloin myös yritys ajattelee markkinasuuntautuneisemmin. Tuotteiden uudet mahdollisuudet luoda kasvua koetaan tärkeämmiksi kuin kasvuvaiheen ohittaneissa yrityksissä. Tutkimus tukee käsitystä, että innovatiiviset yritykset käyttävät enemmän ulkoista markkinainformaatiota hyväkseen.

Substance flow analysis in Finland : Four case studies on N and P flows

Nitrogen (N) and phosphorus (P) are essential elements for all living organisms. However, in excess, they contribute to several environmental problems such as aquatic and terrestrial eutrophication. Globally, human action has multiplied the volume of N and P cycling since the onset of industrialization. The multiplication is a result of intensified agriculture, increased energy consumption and population growth. Industrial ecology (IE) is a discipline, in which human interaction with the ecosystems is investigated using a systems analytical approach. The main idea behind IE is that industrial systems resemble ecosystems, and, like them, industrial systems can then be described using material, energy and information flows and stocks. Industrial systems are dependent on the resources provided by the biosphere, and these two cannot be separated from each other. When studying substance flows, the aims of the research from the viewpoint of IE can be, for instance, to elucidate the ways how the cycles of a certain substance could be more closed and how the flows of a certain substance could be decreased per unit of production (= dematerialization). In Finland, N and P are studied widely in different ecosystems and environmental emissions. A holistic picture comparing different societal systems is, however, lacking. In this thesis, flows of N and P were examined in Finland using substance flow analysis (SFA) in the following four subsystems: I) forest industry and use of wood fuels, II) food production and consumption, III) energy, and IV) municipal waste. A detailed analysis at the end of the 1990s was performed. Furthermore, historical development of the N and P flows was investigated in the energy system (III) and the municipal waste system (IV). The main research sources were official statistics, literature, monitoring data, and expert knowledge. The aim was to identify and quantify the main flows of N and P in Finland in the four subsystems studied. Furthermore, the aim was to elucidate whether the nutrient systems are cyclic or linear, and to identify how these systems could be more efficient in the use and cycling of N and P. A final aim was to discuss how this type of an analysis can be used to support decision-making on environmental problems and solutions. Of the four subsystems, the food production and consumption system and the energy system created the largest N flows in Finland. For the creation of P flows, the food production and consumption system (Paper II) was clearly the largest, followed by the forest industry and use of wood fuels and the energy system. The contribution of Finland to N and P flows on a global scale is low, but when compared on a per capita basis, we are one of the largest producers of these flows, with relatively high energy and meat consumption being the main reasons. Analysis revealed the openness of all four systems. The openness is due to the high degree of internationality of the Finnish markets, the large-scale use of synthetic fertilizers and energy resources and the low recycling rate of many waste fractions. Reduction in the use of fuels and synthetic fertilizers, reorganization of the structure of energy production, reduced human intake of nutrients and technological development are crucial in diminishing the N and P flows. To enhance nutrient recycling and replace inorganic fertilizers, recycling of such wastes as wood ash and sludge could be promoted. SFA is not usually sufficiently detailed to allow specific recommendations for decision-making to be made, but it does yield useful information about the relative magnitude of the flows and may reveal unexpected losses. Sustainable development is a widely accepted target for all human action. SFA is one method that can help to analyse how effective different efforts are in leading to a more sustainable society. SFA's strength is that it allows a holistic picture of different natural and societal systems to be drawn. Furthermore, when the environmental impact of a certain flow is known, the method can be used to prioritize environmental policy efforts.

Timotein (Phleum pratense ssp. pratense L.) alkuperän vaikutus kylmänkestävyyteen, vernalisaatiovaatimukseen sekä kasvuun ja kehitykseen

Nurmiheinien merkitys maailmanlaajuisesti on merkittävä, sillä noin 69 % maapallon peltopinta-alasta on pysyvää laidunmaata tai niittyä. Suomessa nurmien osuus on noin 29 %, ja tuotanto perustuu pääosin intensiiviseen säilörehuntuotantoon. Yleisin nurmiheinälaji Suomessa on timotei (Phleum pratense ssp. pratense L.). Timotei on talvenkestävä ja soveltuu siksi pohjoisiin kasvuoloihin. Timoteilajikkeita jalostettaessa pohjoista alkuperää olevia vanhempaislinjoja käytetään hyvän talvenkestävyyden varmistamiseksi, eteläisiä tavoiteltaessa nopeaa kasvurytmiä. Ilmaston muutoksen ennustetaan lisäävän erilaisia äärioloja kuten myrskyjä ja sateita. Vuorokauden keskilämpötila nousee ja kasvukausi pidentyy. Lisäksi talvet muuttuvat sateisemmiksi. Muutokset näkyvät erityisesti pohjoisissa kasvuympäristöissä. Tutkimuksessa haluttiinkin selvittää eri alkuperää edustavien timoteilajikkeiden ja linjojen kylmänkestävyyttä, kasvu-, ja kehitysnopeutta sekä vernalisaation vaikutusta. Lisäksi tutkittiin syysviljojen vernalisaatiovasteen mittaamiseen käytettyjen menetelmien soveltuvuutta nurmille. Tutkimukseen kuului kaksivuotinen peltokoe sekä kasvatuskaappikoe. Vernalisaatio nopeutti timotein kasvua ja kehitystä. Tutkimuksen perusteella eteläistä alkuperää olevilla lajikkeilla kasvu- ja kukintavalmius oli olemassa ilman vernalisaatiota. Pohjoisilla lajikkeilla oli suurempi vernalisaatiovaste ja niiden kukkiminen ja kasvu nopeutui vernalisaation myötä. Vernalisaatiolla oli vaikutusta myös kasvuston rakenteeseen. Generatiivisten versojen määrä lisääntyi vernalisaation myötä, kun taas vegetatiivisten versojen määrä väheni. Kylmänkestävyys oli tutkimuksen perusteella riippuvainen syksyn karaistumisjakson pituudesta sekä jakson lämpösummasta (FH-COLD). Korkea keskilämpötila ja lyhyt karaistumisjakso heikensivät kylmänkestävyyttä. Vastaavasti karaistumiskauden lämpötilan ollessa välillä 0 °C:ta ja + 5 °C:ta ja jakson pituuden kasvaessa kylmänkestävyys lisääntyi. Tutkimuksen perusteella vernalisaatiolla oli selvä vaikutus timotein kasvuun ja kehitykseen. Pohjoista alkuperää olevat timoteit reagoivat vernalisaatioon eteläisiä enemmän. Osa pohjoisista linjoista vaati vernalisaation generatiivisten versojen muodostumiseen. Syysviljojen vernalisaatiovasteen mittausmenetelmät soveltuvat osin myös puhtaiden timoteilajikkeiden vernalisaation seurantaan.

Karvauden ja astringoivuuden muokkaaminen puolukkatuotteissa

Ruoasta voidaan aistia viittä perusmakua, makeutta, suolaisuutta, happamuutta, umamin makua ja karvautta, sekä erilaisia tuntemuksia, kuten polttavuutta tai astringoivuutta. Sekä karvauden että astringoivuuden ajatellaan varoittavan elimistöä potentiaalisesti toksisista yhdisteistä; kuitenkin monet karvaista ja astringoivista yhdisteistä ovat pieninä määrinä terveyttä edistäviä. Astringoivuuden ja karvauden muokkaaminen elintarvikkeissa on tärkeää, sillä niitä pidetään elintarvikkeissa pääasiallisesti epämiellyttävinä ominaisuuksina, huolimatta niihin vaikuttavien yhdisteiden mahdollisesta terveellisyydestä. Elintarvikkeiden karvauteen ja astringoivuuteen voidaan vaikuttaa vähentämällä niiden havaitsemista, poistamalla tai muokkaamalla karvaita ja astringoivia yhdisteitä tai estämällä niiden pääsy reseptoreille tai suun epiteelille. Kokeellisessa osassa tutkittiin erilaisten elintarvikekelpoisten menetelmien vaikutusta kaupallisen puolukkamehun maun muokkaamisessa. Eri tavoin käsitellyistä mehuista valmistettiin marmeladin kaltaisia makeisia. Esikokeissa tutkituista menetelmistä aistinvaraisiin arviointeihin valittiin gelatiinikäsittely, syklodekstriinien käyttö, pH:n nostaminen ja näiden yhdistelmiä. Käsittelyjen vaikutuksen arvioimiseksi järjestettiin ensin mehujen aistinvarainen arviointi kouluttamattomalla raadilla (n=40), ja seuraavaksi koulutettu raati (n=15) arvioi makeisten maku- ja rakenneominaisuuksia. Mehuissa gelatiini- ja syklodekstriinikäsittelyt yhdessä peittivät tehokkaimmin happamuutta, suun kuivattavuutta ja suun kurtistavuutta. Käsittelemättömästä mehusta valmistettu makeinen erosi selvästi mehuista, ollen mm. makeampi, vähemmän karvas ja vähemmän astringoiva. Makeisnäytteissä käsittelyjen välillä oli eroa ainoastaan makeudessa, happamuudessa ja kovuudessa. Sekä pH-nostettu että pH-nostettu ja syklodekstriinikäsitelty -makeinen olivat näytteistä vähiten happamia ja makeita, ja pH-nostettu näyte oli merkitsevästi pehmeämpi kuin useimmat näytteistä. Puolukkamehun ja –makeisten maun muokkaaminen on haasteellista, sillä tiettyyn ominaisuuteen vaikuttaminen vaikuttaa koko elintarvikkeen aistittavaan laatuun.

Physical characterization of plastic surfaces in wearing and cleanability research

Plastic surfaces are a group of materials used for many purposes. The present study was focused on methods for investigation of surface topography, wearing and cleanability of polyvinyl chloride (PVC) model surfaces and industrial plastic surfaces. Contact profilometry, scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) are powerful methods for studying the topography of plastic surfaces. Although they have their own limitations, they are together an effective tool providing useful information on surface topography, especially when studying laboratory-made PVC model surfaces with known chemical compositions and structures. All examined laboratory-made PVC plastic surfaces examined in this work could be considered as smooth according to both AFM and profilometer measurements because height differences are in the nanoscale on every surface. Industrial plastic surfaces are a complex group of materials because of their chemical and topographical heterogeneity, but they are nevertheless important reference materials when developing cleaning and wearing methods. According to the results of this study the Soiling and Wearing Drum and the Frick-Taber methods are very useful when simulating three-body wearing of plastic surfaces. Both the investigated wearing methods can be used to compare the wearing of different plastic materials using appropriate evaluation methods of wearing and industrial use. In this study, physical methods were developed and adapted from other fields of material research to cleanability studies. The thesis focuses on the methodology for investigating the cleanability of plastic surfaces under realistic conditions, where surface topography and the effect of wear cleanability were among the major topics. A colorimetric method proved to be suitable for examining the cleanability of the industrial plastic surfaces. The results were utilized to evaluate the relationship between cleanability and the surface properties of plastic surfaces. The devices and methods used in the work can be utilized both in material research and product development.

Effect of phenolic-rich plant materials on protein and lipid oxidation reactions

The antioxidant activity of natural plant materials rich in phenolic compounds is being widely investigated for protection of food products sensitive to oxidative reactions. In this thesis plant materials rich in phenolic compounds were studied as possible antioxidants to prevent protein and lipid oxidation reactions in different food matrixes such as pork meat patties and corn oil-in water emulsions. Loss of anthocyanins was also measured during oxidation in corn oil-in-water emulsions. In addition, the impact of plant phenolics on amino acid level was studied using tryptophan as a model compound to elucidate their role in preventing the formation of tryptophan oxidation products. A high-performance liquid chromatography (HPLC) method with ultraviolet and fluorescence detection (UV-FL) was developed that enabled fast investigation of formation of tryptophan derived oxidation products. Byproducts of oilseed processes such as rapeseed (Brassica rapa L.), camelina (Camelina sativa) and soy meal (Glycine max L.) as well as Scots pine bark (Pinus sylvestris) and several reference compounds were shown to act as antioxidants toward both protein and lipid oxidation in cooked pork meat patties. In meat, the antioxidant activity of camelina, rapeseed and soy meal were more pronounced when used in combination with a commercial rosemary extract (Rosmarinus officinalis). Berry phenolics such as black currant (Ribes nigrum) anthocyanins and raspberry (Rubus idaeus) ellagitannins showed potent antioxidant activity in corn oil-in-water emulsions toward lipid oxidation with and without β-lactoglobulin. The antioxidant effect was more pronounced in the presence of β-lactoglobulin. The berry phenolics also inhibited the oxidation of tryptophan and cysteine side chains of β-lactoglobulin. The results show that the amino acid side chains were oxidized prior the propagation of lipid oxidation, thereby inhibiting fatty acid scission. In addition, the concentration and color of black currant anthocyanins decreased during the oxidation. Oxidation of tryptophan was investigated in two different oxidation models with hydrogen peroxide (H2O2) and hexanal/FeCl2. Oxidation of tryptophan in both models resulted in oxidation products such as 3a-hydroxypyrroloindole-2-carboxylic acid, dioxindolylalanine, 5-hydroxy-tryptophan, kynurenine, N-formylkynurenine and β-oxindolylalanine. However, formation of tryptamine was only observed in tryptophan oxidized in the presence of H2O2. Pine bark phenolics, black currant anthocyanins, camelina meal phenolics as well as cranberry proanthocyanidins (Vaccinium oxycoccus) provided the best antioxidant effect toward tryptophan and its oxidation products when oxidized with H2O2. The tryptophan modifications formed upon hexanal/FeCl2 treatment were efficiently inhibited by camelina meal followed by rapeseed and soy meal. In contrast, phenolics from raspberry, black currant, and rowanberry (Sorbus aucuparia) acted as weak prooxidants. This thesis contributes to elucidating the effects of natural phenolic compounds as potential antioxidants in order to control and prevent protein and lipid oxidation reactions. Understanding the relationship between phenolic compounds and proteins as well as lipids could lead to the development of new, effective, and multifunctional antioxidant strategies that could be used in food, cosmetic and pharmaceutical applications.

Developments and Microbiological applications in African foods: Emphasis on Nigerian Wara cheese

African indigenous foods have received limited research. Most of these indigenous foods are fermented and they form part of the rich nutritional culture of many groups in African countries. The industrialization and commercialisation of these indigenous African fermented foods should be preceded by a thorough scientific knowledge of their processing which can be vital in the elimination of hunger and poverty. This study highlighted emerging developments and the microbiology of cereal-based and cassava-based food products that constitute a major part of the human diet in most African countries. In addition, investigations were also carried out on the coagulant of the Calotropis procera plant used in traditional production of Nigerian Wara cheese and on the effects of adding a nisin producing Lactococcus lactis strain originating from human milk to Nigerian Wara cheese. Fermented cereal-based food such as ogi utilize popular African and readily available grains maize, millet or sorghum as substrates and is popular as a weaning diet in infants. In this study, the bulkiness caused by starch gelatinization was solved by amylase treatments in the investigation on cooked and fermented oat bran porridge. A similar treatment could reduce the viscosity of any cereal porridge. The properties of the Sodom apple leaves (Calotropis procera) extract in cheesemaking were studied. C. procera was affected by monovalent (K+ and Na+) and divalent (Mg2+ and Ca2+) cations during coagulation. The rennet strength of this coagulant was found to be 7 % compared to animal rennet at 35 °C. Increasing the incubation temperature to 70 °C increased the rennet strength 28-fold. The molecular weight of the partially purified protease was determined by SDS-PAGE and was confirmed by Zymography to be approximately 60 kilodaltons. The high proteolytic activity at 70 °C supported the suitability of the protease enzyme as a coagulant in future commercial production of Nigerian Wara cheese. It was also possible to extend the shelf life of Wara cheese by a nisin producing lactic acid bacteria Lactococcus lactis LAC309. The levels of nisin in both whey and curd fractions of Wara were investigated, results showed a 3 log reduction of toxicogenic Bacillus licheniformis spiked on Wara after 3 days. These studies are the first in Finland to promote the advancement of scientific knowledge in African foods. Recognizing these indigenous food products and an efficient transfer of technology from the developed countries to industrialize them are necessary towards a successful realization of the United Nations Millenium Development Program.

Oxidative stability of phytosterols in food models and foods

An important safety aspect to be considered when foods are enriched with phytosterols and phytostanols is the oxidative stability of these lipid compounds, i.e. their resistance to oxidation and thus to the formation of oxidation products. This study concentrated on producing scientific data to support this safety evaluation process. In the absence of an official method for analyzing of phytosterol/stanol oxidation products, we first developed a new gas chromatographic - mass spectrometric (GC-MS) method. We then investigated factors affecting these compounds' oxidative stability in lipid-based food models in order to identify critical conditions under which significant oxidation reactions may occur. Finally, the oxidative stability of phytosterols and stanols in enriched foods during processing and storage was evaluated. Enriched foods covered a range of commercially available phytosterol/stanol ingredients, different heat treatments during food processing, and different multiphase food structures. The GC-MS method was a powerful tool for measuring the oxidative stability. Data obtained in food model studies revealed that the critical factors for the formation and distribution of the main secondary oxidation products were sterol structure, reaction temperature, reaction time, and lipid matrix composition. Under all conditions studied, phytostanols as saturated compounds were more stable than unsaturated phytosterols. In addition, esterification made phytosterols more reactive than free sterols at low temperatures, while at high temperatures the situation was the reverse. Generally, oxidation reactions were more significant at temperatures above 100°C. At lower temperatures, the significance of these reactions increased with increasing reaction time. The effect of lipid matrix composition was dependent on temperature; at temperatures above 140°C, phytosterols were more stable in an unsaturated lipid matrix, whereas below 140°C they were more stable in a saturated lipid matrix. At 140°C, phytosterols oxidized at the same rate in both matrices. Regardless of temperature, phytostanols oxidized more in an unsaturated lipid matrix. Generally, the distribution of oxidation products seemed to be associated with the phase of overall oxidation. 7-ketophytosterols accumulated when oxidation had not yet reached the dynamic state. Once this state was attained, the major products were 5,6-epoxyphytosterols and 7-hydroxyphytosterols. The changes observed in phytostanol oxidation products were not as informative since all stanol oxides quantified represented hydroxyl compounds. The formation of these secondary oxidation products did not account for all of the phytosterol/stanol losses observed during the heating experiments, indicating the presence of dimeric, oligomeric or other oxidation products, especially when free phytosterols and stanols were heated at high temperatures. Commercially available phytosterol/stanol ingredients were stable during such food processes as spray-drying and ultra high temperature (UHT)-type heating and subsequent long-term storage. Pan-frying, however, induced phytosterol oxidation and was classified as a rather deteriorative process. Overall, the findings indicated that although phytosterols and stanols are stable in normal food processing conditions, attention should be paid to their use in frying. Complex interactions between other food constituents also suggested that when new phytosterol-enriched foods are developed their oxidative stability must first be established. The results presented here will assist in choosing safe conditions for phytosterol/stanol enrichment.

Consumers and the conceptual and practical appropriation of functional foods

Taking the appropriation of objects as a theoretical starting point, this study makes a distinction between a conceptual and practical level of adopting new objects and products in everyday life. The study applies the concept of appropriation in social food research and examines consumers appropriation of functional foods, i.e., foods developed to improve health and well-being or reduce the risk of disease beyond the usual nutritional effects of foods. The study uses the concept of appropriation to understand the adoption and the process of making functional foods our own . First, the study focuses on the conceptual appropriation by analysing consumers interpretations and opinions on functional foods. Second, it analyses the use of functional foods and examines the role of sociodemographic and food- and health-related background factors in the use of functional foods. Both quantitative and qualitative data were used in the study. Altogether 1210 Finns representative of the population took part in a survey carried out in 2002 as computer-assisted telephone interviews (CATI). The survey examined the acceptability and use of functional foods in Finland. In 2004, eight focus group discussions were organised for 45 users and non-users of cholesterol-lowering spreads. The qualitative study focused on consumers interpretative perspectives on healthy eating and functional foods. The findings are reported in four original articles and a summary article. The results show that the appropriation of functional foods is a multifaceted phenomenon. The conceptual appropriation is related to consumers interpretations of functional foods in the context of healthy foods and healthy eating; their trust in the products, their manufacturers, research and control; and the relationship of functional foods and the ideal of natural foods. The analysis of the practical appropriation of four different types of foods marketed as functional showed that there are sociodemographic differences between users and non-users of the products, but more importantly, the differences are related to consumers food- and health-related views and practices. Consumers ways of appropriating functional foods in the conceptual and practical sense take shape in a complex web of ideas and everyday practices concerning food, health and eating as a whole. The results also indicate that the conceptual and practical appropriation are not necessarily uniform or coherent processes. Consumers interpret healthy eating and functional foods from a variety of perspectives and there is a multiplicity of rationales of using functional foods. Appropriation embraces many opposing dimensions simultaneously: good experiences and doubts, approval and criticism, expectations and things taken for granted.

Autoxidation of conjugated linoleic acid methyl ester in the presence of α-tocopherol: the hydroperoxide pathway

The autoxidation of conjugated linoleic acid (CLA) is poorly understood in spite of increasing interest in the beneficial biological properties of CLA and growing consumption of CLA-rich foods. In this thesis, the autoxidation reactions of the two major CLA isomers, 9-cis,11-trans-octadecadienoic acid and 10-trans,12-cis-octadecadienoic acid, are investigated. The results contribute to an understanding of the early stages of the autoxidation of CLA methyl ester, and provide for the first time a means of producing and separating intact CLA methyl ester hydroperoxides as well as basic knowledge on lipid hydroperoxides and their hydroxy derivatives. Conjugated diene allylic monohydroperoxides were discovered as primary autoxidation products formed during autoxidation of CLA methyl esters in the presence and absence of α-tocopherol. This established that one of the autoxidation pathways of CLA methyl ester is the hydroperoxide pathway. Hydroperoxides were produced from the two major CLA methyl esters by taking advantage of the effect of α-tocopherol to promote hydroperoxide formation. The hydroperoxides were analysed and separated first as methyl hydroxyoctadecadienoates and then as intact hydroperoxides by HPLC. The isolated products were characterized by UV, GC-MS, and NMR techniques. In the presence of a high amount of α-tocopherol, the autoxidation of CLA methyl ester yields six kinetically-controlled conjugated diene monohydroperoxides and is diastereoselective in favour of one particular geometric isomer as a pair of enantiomers. The primary autoxidation products produced from the two major CLA isomers include new positional isomers of conjugated diene monohydroperoxides, the 8-, 10-, 12-, and 14-hydroperoxyoctadecadienoates. Furthermore, two of these new positional isomers have an unusual structure for a cis,trans lipid hydroperoxide where the allylic methine carbon is adjacent to the cis instead of the usual trans double bond. The 1H and 13C NMR spectra of nine isomeric methyl hydroxyoctadecadienoates and of ten isomeric methyl hydroperoxyoctadecadienoates including the unusual cis,trans hydroperoxides, i.e. Me 8-OOH-9c,11t and Me 14-OOH-10t,12c, were fully assigned with the aid of 2D NMR spectroscopy. The assigned NMR data enabled determination of the effects of the hydroxyl and hydroperoxyl groups on the carbon chemical shifts of CLA isomers, identification of diagnostic signals, and determination of chemical shift differences of the olefinic resonances that may help with the assignment of structure to as yet unknown lipid hydroperoxides either as hydroxy derivatives or as intact hydroperoxides. A mechanism for the hydroperoxide pathway of CLA autoxidation in the presence of a high amount of α-tocopherol was proposed based on the characterized primary products, their relative distribution, and theoretical calculations. This is an important step forward in CLA research, where exact mechanisms for the autoxidation of CLA have not been presented before. Knowledge of these hydroperoxide formation steps is of crucial importance for understanding the subsequent steps and the different pathways of the autoxidation of CLA. Moreover, a deeper understanding of the autoxidation mechanisms is required for ensuring the safety of CLA-rich foods. Knowledge of CLA oxidation and how it differs from the oxidation of nonconjugated polyunsaturated fatty acids may also be the key to understanding the biological mechanisms of CLA activity.

Novel Molecular Mechanisms of Arabidopsis Disease Resistance

Plants are capable of recognizing phytopathogens through the perception of pathogen-derived molecules or plant cell-wall degradation products due to the activities of pathogen-secreted enzymes. Such elicitor recognition events trigger an array of inducible defense responses involving signal transduction networks and massive transcriptional re-programming. The outcome of a pathogen infection relies on the balance between different signaling pathways, which are integrated by regulatory proteins. This thesis characterized two key regulatory components: a damage control enzyme, chlorophyllase 1 (AtCHL1), and a transcription factor, WRKY70. Their roles in defense signaling were then investigated. The Erwinia-derived elicitors rapidly activated the expression of AtCLH1 and WRKY70 through different signaling pathways. The expression of the AtCHL1 gene was up-regulated by jasmonic acid (JA) but down-regulated by salicylic acid (SA), whereas WRKY70 was activated by SA and repressed by JA. In order to elucidate the functions of AtCLH1 and WRKY70 in plant defense, stable transgenic lines were produced where these genes were overexpressed or silenced. Additionally, independent knockout lines were also characterized. Bacterial and fungal pathogens were then used to assess the contribution of these genes to the Arabidopsis disease resistance. The transcriptional modulation of AtCLH1 by either the constitutive over-expression or RNAi silencing caused alterations in the chlorophyll-to-chlorophyllide ratio, supporting the claim that chlorophyllase 1 has a role in the chlorophyll degradation pathway. Silencing of this gene led to light-dependent over-accumulation of the reactive oxygen species (ROS) in response to infection by Erwinia carotovora subsp. carotovora SCC1. This was followed by an enhanced induction of SA-dependent defense genes and an increased resistance to this pathogen. Interestingly, little effect on the pathogen-induced SA accumulation at the early infection was observed, suggesting that action of ROS might potentiate SA signaling. In contrast, the pathogen-induced JA production was significantly reduced in the RNAi silenced plants. Moreover, JA signaling and resistance to Alternaria brassicicola were impaired. These observations provide support for the argument that the ROS generated in chloroplasts might have a negative impact on JA signaling. The over-expression of WRKY70 resulted in an enhanced resistance to E. carotovora subsp. carotovora SCC1, Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 and Erysiphe cichoracearum UCSC1, whilst an antisense suppression or an insertional inactivation of WRKY70 led to a compromised resistance to E. carotovora subsp. carotovora SCC1 and to E. cichoracearum UCSC1 but not to P. syringae pv. tomato DC3000. Gene expression analysis revealed that WRKY70 activated many known defense-related genes associated with the SAR response but suppressed a subset of the JA-responsive genes. In particular, I was able to show that both the basal and the induced expression of AtCLH1 was enhanced by the antisense silencing or the insertional inactivation of WRKY70, whereas a reduction in AtCLH1 expression was observed in the WRKY70 over-expressors following an MeJA application or an A. brassicicola infection. Moreover, the SA-induced suppression of AtCLH1 was relieved in wrky70 mutants. These results indicate that WRKY70 down-regulates AtCLH1. An epistasis analysis suggested that WRKY70 functions downstream of the NPR1 in an SA-dependent signaling pathway. When challenged with A. brassicicola, WRKY70 over-expressing plants exhibited a compromised disease resistance while wrky70 mutants had the opposite effect. These results confirmed the WRKY70-mediated inhibitory effects on JA signaling. Furthermore, the WRKY70-controlled suppression of A. brassicicola resistance was mainly through an NPR1-dependent mechanism. Taking all the data together, I suggest that the pathogen-responsive transcription factor WRKY70 is a common component in both SA- and JA-dependent pathways and plays a crucial role in the SA-mediated suppression of JA signaling.