Search

Käesolevas projektis uuriti võimalusi väärindada Võrtsjärve kaaspüügil tekkivat peenkala, tootes sellest alternatiivseid toidusaadusi; fraktsioon, mis selleks otstarbeks ei sobinud, väärindati edasi kompostiks, vedelväetiseks (hüdrolüsaadiks) ning biogaasiks. Kuna töötlemise käigus tekib omakorda palju kalajääke on ka neid vaja keskkonnasõbralikult käidelda. Seega käesoleva projekti raames läbi proovitud tegevused (komposti või biogaasi tootmine kalast) täiendavad üksteist ja loovad kompaktse terviku. Kala alternatiivse kasutamise võimalusi piirab kala saadavus ja kogus, asukoht ja veologistika, kala säilitamistingimused, aga ka kala suurus. Toiduks (kalakaste, erinevad kulinaariatooted) oli võimalik kasutada kala tingimustel, et see on värske. Samuti saab peenkalast valmistada loomatoitu. Kalast on võimalik toota biogaasi. Esialgsed tulemused näitavad, et võrreldes tavapärase Eestis kasutatava biogaasitoormega (läga, sõnnik, reoveesete), tekkis biogaasi/biometaani kuni poole rohkem. Tehnoloogia rakendamist piirab logistika ja vajadus kala biogaasijaamani toimetada väga kiiresti tema riknevuse pärast. Vaja läheb hügieniseerimisseadmeid, sest kala tuleb käidelda kui 3 kategooria loomseid kõrvalsaadusi. See, kas mitme substraadi kooskääritamine annab majanduslikku efekti või kas kala kääritamine kuidagi kääritamist ka piirama hakkab, tuleb uurida edaspidi. Kala on võimalik kompostida. Kompostimisviisidest oli hästi rakendatav aunkompostimine, mis on tehniliselt hõlpsasti korraldatav, kuid mida ei saa teha igaüks ja igas kohas. Tegu on jäätmekäitlustehnoloogiaga ning seda saab teha vaid selleks ette nähtud käitluspaigas. Haisu tõrjeks tuleb kasutada õhubiofiltrit ning erinevates fraktsioonides materjale, mida kompostimisel kokku segada. Väikesed reaktorid end ei õigustanud, kuid suuremaid täiskompleksseid seadmeid tasuks proovida. Seda eelkõige silmas pidades rakendada kompostimist hästikontrollitavates ning ilmastiku eest kaitstud oludes otse kala maale toomise paikades. Seda kontseptsiooni on vaja edaspidi kontrollida. Kalast valmistatud kompost on väärtuslik, sobib taimekasvuks ning võrreldes paljude teiste kompostidega, sisaldab taimedele hästi kättesaadavat fosforit. Kaluril puuduv oskusteave ja seadusandlus piirab täna Võrtsjärve puhul peenkala kaldale toomist ja maaletoomise paigas käitlemist. Püük on kaluri põhitöö, mistõttu peenkala käitlemine maismaal ei tohi olla liialt keeruline. Tsentraliseeritud lahendustest võiks kõne alla tulla järgnev: - Kala kokku kogumine ja biogaasijaama viimine. Oskusteave ja tehnoloogia seda kääritada on juba olemas. Fosfor jääb käärimisjääki ja see omakorda viiakse tagasi põllule. Biogaasijaamasid ei ole paraku kuigi palju, nad on püügipaigast sageli kaugel ning igaühes neist ei pruugi olla seadmeid kala hügieniseerimiseks; 3 - Kala kokku kogumine ja üle andmine kompostimisfirmale. Oskusteave ja tehnoloogia kala kompostida on eeldatavasti olemas, kuid lisada tuleb eelkäitlusseadmed (purusti) ja õhubiofilter. Ehkki kompostimispaiku ei ole Eestis veel palju, näitavad arengud jäätmekäitluses vajadust välja ehitada kohalikke kompostimisplatse. Fosfor jääb komposti ja kasutatakse põllumajanduses; - Kala kompostimine maale toomise paigas kinnises täisautomaatses kompostireaktoris. Fosfor jääb komposti ning jääb kohapeal kasutamiseks. Projektis osalesid lisaks: Riina Soidla, Kristine Tiirats, Helena Anderson, Rihard Reissaar, Peeter Lääniste, Toomas Tõrra, Ave Kikas, Paul Teesalu, Fabio Ercoli, Kaja Orupõld

BACKGROUND It is important to find plant materials that can inhibit the growth of Listeria monocytogenes and other food-spoiling bacteria both in vitro and in situ. The aim of the study was to compare antibacterial and antioxidative activity of selected plant-ethanol infusions: leaves and berries of blackcurrant (Ribes nigrum L.), berries of chokeberry (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott) and blue honeysuckle (Lonicera caerulea L. var. edulis); petioles and dark and light roots of garden rhubarb (Rheum rhaponticum L.) for potential use in food matrices as antibacterial and antioxidative additives. RESULTS The strongest bacterial growth inhibition was observed in 96% ethanol infusions of the dark roots of rhubarbs. In 96% ethanol, nine out of ten studied plant infusions had antibacterial effect against L. monocytogenes, but in 20% ethanol only the infusions of dark rhubarb roots had a similar effect. Chokeberry and other berries had the highest antioxidative activity, both in 20% and 96% ethanol infusions. CONCLUSION The combination of dark rhubarb roots or petioles and berries of black chokeberry, blackcurrant or some other anthocyanin-rich berries would have potential as both antibacterial and antioxidative additives in food. (c) 2018 Society of Chemical Industry

Magistritöö Toiduainete tehnoloogia õppekaval Mustsõstar on Eestis kasvav põõsas, mille marjad sisaldavad suures koguses fenoolseid ühendeid ja C-vitamiini ning võrreldes teiste marjadega palju pektiinaineid. Pektiinil on želeeruvad omadused, mis muudavad musta sõstra marjade mahla viskoosseks ja halvendavad seeläbi mahla eraldumist pressimise käigus. Mustasõstramahla väljatuleku suurendamiseks kasutatakse pektinaasi sisaldavaid ensüüme, mis lagundavad pektiinaineid. On teada, et mahla pressimisel parema mahla eraldumise jaoks on vaja marju 1,5–4 tunni jooksul temperatuuridel 30–60 °C ensüümiga töödelda. Kõrged ensümeerimise temperatuurid põhjustavad suuri soojusenergiakulusid. Lisaks sellele kirjanduses puuduvad teaduslikud andmed pikaajalisest töötlemisest temperatuuridel madalam kui 30 °C ning musta sõstra marjades olevate pektiinainete lagundamise efektiivsusest. Sellest tulenevalt, käesoleva magistritöö eesmärgiks oli uurida kas pektiin laguneb ensümeerimisel temperatuuridel 20 °C ja 10 °C. Katsetöö käigus pressiti ensüümiga töötlemata mahla; ensüümiga töötlemata 2 ja 4 tunni jooksul 30 °C juures soojendatud marjameskist mahlasid; 2 ja 4 tunni jooksul ensüümiga töödeldud 30 °C temperatuuril mahlasid; 2, 4, 6, 8 ja 10 tunni jooksul ensüümiga töödeldud 20 °C temperatuuril mahlasid; 2, 4, 6, 8 ja 10 tunni jooksul ensüümiga töödeldud 10 °C juures mahlasid. Analüüsiti pressitud mahladest mahla väljatulekut, tiitritavat happesust, pH-d, lahustuvate kuivainete sisaldust ja viskoossust. Analüüsi tulemustest selgus, et ensümaatilisel töötlemisel lagunes 20 °C juures musta sõstra marjades olev pektiin kuue – kaheksa tunni jooksul sama tõhusalt, nagu neljatunnisel ensümeerimisel 30 °C juures, kuna ensümaatilisel töötlemisel temperatuuril 20 °C saadi kõige madalama viskoossusega mahla. Ensümaatiline töötlemine temperatuuril 10 °C oli vähem efektiivne, kuna nii madala temperatuuri kasutamisel saadud mahla viskoossus oli tunduvalt kõrgem võrreldes kõrgematel temperatuuridel töödeldud mahlaga. Lisaks leiti, et nii töötlemistemperatuuril, kui ka töötlemisajal oli samaväärne mõju mustasõstramahla viskoossusele. Töötlemise aja ja temperatuuri kasvuga mahla viskoossus langes. Mahla väljatulekule mõjus töötlemistemperatuur rohkem, kui töötlemisaeg. Ensümaatilise töötlemise temperatuuri suurenemisega paranes mahla väljatulek. Samuti alandas ensümaatiline töötlemine mustasõstramahla pH väärtust ning suurendas mahla happesust ja lahustuvate kuivainete sisaldust mahlas, kuid statistilisest analüüsist leiti, et mingit olulist töötlemistemperatuuri ega töötlemisaja mõju nendele parameetritele ei olnud. Blackcurrant is a shrub that grows in Estonia, and its berries contain a high amount of phenolic compounds and vitamin C, as well as a lot of pectin compared to other berries. Pectin has gelatinising properties, which make the juice of blackcurrant berries viscous when pressed, thus impairing the extraction of the juice. Enzymes containing pectinase are used to increase the yield of blackcurrant juice by breaking down the pectic substances. It is known that for better juice yield during pressing, it is necessary to treat the berries with an enzyme for 1,5 to 4 hours at temperatures between 30 °C and 60 °C. The enzymes are used in the juice extraction process. High temperatures lead to high heat energy costs, and there is no scientific data in the literature on long-term enzymatic treatment at temperatures lower than 30 °C and its efficiency in breaking down the pectin substances in blackcurrant berries. Thus, the aim of this thesis was to investigate whether pectin breaks down during enzymatic processing at 20 °C and 10 °C and to find out whether it is possible to carry out the enzymatic processing of blackcurrant berries at room temperature in order to save on thermal energy costs in a small enterprise. The experiments involved pressing non-enzymatic juice; non-enzymatic berry mash juices heated at 30 °C for 2 and 4 hours; juices treated at 30 °C for 2 and 4 hours; juices treated at 20 °C for 2, 4, 6, 8 and 10 hours; juices treated at 10 °C for 2, 4, 6, 8 and 10 hours. Juice yield, titratable acidity, pH, soluble solids content and viscosity of the pressed juices were analysed. The results of the analysis showed that pectin in blackcurrant berries broke down as efficiently in the enzymatic treatment at 20 °C within six to eight hours as it does in the four-hour enzymatic treatment at 30 °C, since the juice with the lowest viscosity was obtained during enzymatic treatment at 20 °C. Enzymatic treatment at 10 °C was less efficient, as the viscosity of juice extracted during prolonged enzymatic treatment was much higher compared to the results obtained at higher temperatures. In addition, it was found that both processing temperature and processing time has an effect on the viscosity of blackcurrant juice. The viscosity of the juice decreased with increasing treatment time and temperature. Processing temperature has a greater effect on juice yield than processing time. Increasing the enzymatic treatment temperature improved the juice yield. Enzymatic treatment also lowered the pH of blackcurrant juice and increased the acidity and soluble solids content of the juice, but statistical analysis showed that there was no significant effect of treatment temperature or treatment time on these parameters.

Magistritöö Aianduse õppekaval Musta sõstra kasvatamine Eestis on olnud järjest kasvav trend ning kasvupinnad on seeläbi viimastel aastatel suurenenud. Musta sõstra kasvatamise kasuks räägib asjaolu, et selle viljas sisaldub võrdlemisi palju bioaktiivseid ühendeid, mille olemasolu toidus on järjest enam tähelepanu all teadlike tarbijate hulgas. Eestis ei ole seni väga laialt uuritud erinevate ensüümpreparaatide mõju musta sõstra töötlemisel. Töö eesmärgiks oli välja selgitada ühe konkreetse ensüümpreparaadi kasutamise mõju kolme Eestis kasvanud mustasõstrasordi viljade pressimiseelsel töötlemisel ja selgitada välja ensüümpreparaadiga töötlemise mõju mahla väljatulekule võrreldes töötlemata variandiga ning bioaktiivsete ühendite, eelkõige antotsüaanide sisaldusele mahlas. Uurimustöö katse viidi läbi 2018. aastal Eesti Maaülikooli Polli aiandusuuringute keskuses ning katses olid mustasõstrasordid ’Pamjati Vavilova’, ’Ben Lomond’ ja ’Karri’. Katses kasutati ensüümpreparaati Panzym® Univers®. Blackcurrant cultivation in Estonia has been an increasing trend and growing areas have thus increased in recent years. The advantage of blackcurrant cultivation is that it contains many bioactive compounds, which presence in food attracts knowledgeable consumers. So far, the effect of various enzyme preparations on blackcurrant processing has not been extensively studied in Estonia. The purpose of the work was to determine the effect of the use of one particular enzyme preparation on the processing of three blackcurrant cultivars, cultivated in Estonia and to find out whether the percentage of juice output and the number of bioactive compounds will be increased in enzyme-treated juice in comparison with control juice. The research was conducted in 2018 at the Polli Horticultural Research Center of the Estonian University of Life Sciences and the following blackcurrant cultivars were used: ‘Pamjati Vavilova’, ‘Ben Lomond’ and ‘Karri’. The enzyme preparation used in research was Panzym® Univers®.

Bakalaureusetöö Aianduse õppekaval Uurimustöö kirjeldab Eestis kasvanud viirpuu viljade omadusi ning seda kuidas Eestis seni on viirpuud kasutatud. Varasemalt on Eestis antud teemat uuritud vähesel määral. Käesoleva uurimustöö eesmärgiks on anda ülevaade Eestis kasvavate viirpuu liikide viljade omadustest. Käesoleva töö raames korjati kolmelt erinevalt liigilt: Karvane viirpuu (Crataegus submollis), Arnoldi viirpuu (Crataegus arnoldiana), Douglase viirpuu (Crataegus douglasii)) viljad kuupäevadel 02.09.2016 ja 07.10.2016. Korjatud viljad kaaluti, määrati kuivaine % ja arvutati seemnete osakaal. Viljade mahlast määrati mahla kuivaine sisaldus, pH ja orgaaniliste hapete %. Tulemuseks saadi, et enamus määratud karakteristikutest erinesid sõltuvalt viirpuu viljade koristusajast. Selleks, et anda täpsemaid soovitusi liikide kohta mida tasub Eestis kasvatada ja nende õige koristusaja kohta, tuleks läbi viia laiapõhjalisem uuring milles käsitletakse rohkem viirpuu liike millelt korjatakse erinevas küpsusastmes vilju analüüsimiseks. This research thesis describes the properties of hawthorn fruits grown in Estonia, and demonstrates the uses of hawthorns so far in Estonia. This subject has been researched quite scarcely before in Estonia. The purpose of this research thesis is to give an overview of the various properties of fruits from several hawthorn tree species grown in Estonia. Within the research framework, fruits were harvested on 02.09.2016 and on 07.10.2016 from three different species of hawthorns: Hairy hawthorn (Crataegus submollis), Arnold hawthorn (Crataegus arnoldiana), and Douglas hawthorn (Crataegus douglasii). The harvested fruits were weighed, % of solids was determined, and the proportion of seeds was calculated. When it comes to the fruit juice, the content of solids, pH, and % of acidity was determined. The results demonstrated that most characteristics differed based on the harvest times of the hawthorn fruits. To be able to give better recommendations regarding the various species that are worth growing in Estonia, and what is their optimum harvest time, a wide-range study should be conducted, where more hawthorn species are handled and their fruits harvested at various stages of ripeness for analysis.

Soojuskuivatamine on oma olemuselt väga energiamahukas tehnoloogiline protsess. Rakendades kõige optimaalsemat kuivatustehnoloogiat lähtudes kuivatatava materjali iseärasustest ja soovitud lõpptoote omadustest saavutatakse märgatav energiasääst. Töö eesmärgiks oli uurida taimsete materjalide infrapuna-vaakumkuivatamise eeliseid teiste teadatuntud kuivatusmeetodite ees ning leida optimaalne kuivatusrežiim õunte infrapunavaakumkuivatamisel. Töös on käsitletud arvutus- ja katsemetoodikat. Arvutusmetoodikana on koostatud kiirgus- ja ainelevi seoste põhjal soojusvahetuse mudel SciLab keskkonnas, võimaldades modelleerida kuivatusprotsessi temperatuure ja materjali niiskuse muutumist ajas. Katsemetoodika käigus teostati üheksa eksperimenti rõhul 78,8 kPa, 64,6 kPa ja 52,5 kPa ning kiirguri võimsustel 100 W, 150 W ja 200 W. Töös jõuti järeldustele: mida suurem alarõhk ja kiirgusvõimsus, seda suurem kuivamiskiirus, vaakumi tekitamisega imetakse veeauru kambrist välja ning kuivatamiseks ei sobi püsiva võimsusega infrapunakiiritamine. Polli kuivati parendamine vajab täiendavaid uuringuid. Enne reaalseid katseid tuleks võimalikud variandid läbi proovida simulatsioonikeskkonnas. Drying is the most energy intensive process in food industry. Therefore new techniques must be studied and dryers designed to minimize energy consumption. Vacuum-infrared drying method is investicated in this paper, having advantages against convective drying. SciLab software was used to construct mathematical model for calculating the change of moisture content and temperatures in drying chamber. Calculated results were compared with experimental results. Apple slices were dried at pressures 52,5 kPa, 64,6 kPa and 78,8 kPa and with infrared radiation at power levels of 100 W 150 W and 200 W in a laboratory scale infrared-vacuum dryer. The result revealed faster drying with increase of the infrared radiation power and with decrease of air pressure, vacuum ensures the rapid removal of evaporated moisture from the drying chamber and the constant heating is not the best for drying apple slices. The further investications should be made to prevent Polli dryer. Mathematical simulations should be made before real experiments.

Ultraheli rakendamine piimatehnoloogias on maailmas aktuaalne teema. On uuritud, kuidas ultraheli mõjutab mitmeid piima töötlemisprotsesse, nagu pastöriseerimine, separeerimine, homogeniseerimine. Ultraheli on kasutatud laialdaselt piima kvaliteedi hindamisel. Magistritöö eesmärk on uurida, kuidas mõjutab ultrahelitöötlus piimarasva eraldumist. Töö koostamiseks teostati kirjanduse ülevaade ja katsete käigus töödeldi piimaproove 25 °C juures ultraheli sagedusel 20 kHz 5 minutit. Peale töötlemist setitati piimaproove üks tund ning seejärel pipeteeriti tsentrifuugituubidesse proovide ülemised ja alumised kihid. Võrdluseks töödeldud proovidele setitati kontrollproovid erinevatel temperatuuridel, toa- ja külmkapitemperatuuridel, ning eraldati ülemised ja alumised kihid. Toorpiimas määrati üldine rasvasisaldus ja rasvakuulikeste suurusjaotus. Tulemuste analüüsimise käigus võrreldi töödeldud ja töötlemata piimade rasva eraldumist ja rasvakuulikeste suurusjaotust erinevates kihtides. Leiti, et sama aja jooksul toimus rasva efektiivsem separeerumine ultraheliga töödeldud piimas. Keskmiste rasvasisalduste suhe ülemise ja alumise kihi vahel oli ultraheliga töödeldud piimas 1,12, toatemperatuuril setitatud piimas 1,04 ja külmkapitemperatuuril setitatud piimas 1,07. Rasvakuulikeste suurusjaotuse hindamisel leiti, et ultraheliga töödeldud piima ülemistes kihtides varieerus rasvakuulikeste diameeter 1,02 – 6,29 µm, keskmine 2,65 µm, alumistes kihtides 1,02 – 6,19 µm, keskmine 2,63 µm, töötlemata toorpiimas 1,23 – 5,05 µm, keskmine 2,52 µm, toatemperatuuril setitatud piima ülemistes kihtides 0,86 – 6,04 µm, keskmine 2,85 µm, alumistes kihtides 1,09 – 5,54 µm, keskmine 2,75 µm ja külmkapitemperatuuril setitatud piima ülemistes kihtides 0,81 – 6,23 µm, keskmine 3,01 µm ja alumistes kihtides 0,64 – 7,24 µm, keskmine 2,80 µm. Antud magistritöös kasutatud ultraheli parameetrite rakendamisel ei saadud kirjandusega võrreldavat tulemust piima separeerumisel. Siiski leiti, et suuremad rasvasisalduse erinevused piimarasva jaotumises erinevatesse kihtidesse saadi ultraheliga töödeldud piima puhul. Võrreldes ultraheliga töödeldud piima rasvakuulikeste suurusjaotuse varieeruvust toorpiimaga, siis võib väita, et ultraheli töötlusega rasvakuulikeste diameeter ühtlustus. Edasiseks uurimiseks on vaja sellist seadet, millel saab muuta sagedust, võimsust, temperatuuri ja muundurite/peegeldite asetust ning eelnevalt teada, mis tulemust tahetakse töötlemisel saada. Using ultrasound in milk technology is a topical subject in the world. It has been studied how ultrasound affects a number of milk processing techniques, such as pasteurisation, homogenisation and separation. Ultrasound is widely used in the assessment of the quality of milk. The aim of this master's thesis is to investigate how sonication of milk impacts fat separation. To compile the thesis, a literature review was carried out and milk samples were treated at 25 ° C at a frequency of 20 kHz for 5 minutes during the tests. After the processing, milk samples were allowed to settle for one hour and then the samples were pipetted into centrifugal tubes, upper and lower layers separately. To compare with the treated samples, the overall fat content and milk fat globule size distribution were determined in raw milk and the same was done with upper and lower layers of unprocessed raw milk in room and refrigerator temperatures. During the analysis of the samples, treated and untreated milk fat separation and milk fat globule size distribution in the layers were compared. It was found that at the same amout of time the most effective fat separation was in ultrasound treated milk. The ratio of average fat contents between upper and lower layers of ultrasound treated milk were 1,12, 1,04 in milk precipitated at room temperature, 1,07 in milk precipitated at refrigerator temperature. Assessing milk fat globule size distribution, it was found that fat globule diameter in ultrasound treated milk varied 1,02 – 6,29 µm in the upper layers, average 2,65 µm, and 1,02 – 6,19 µm in the lower layers, average 2,63 µm, 1,23 – 5,05 µm in raw milk, average 2,52 µm, 0,86 – 6,04 µm in the upper layers, average 2,85 µm, and 1,09 – 5,54 µm in the lower layers, average 2,75 µm, of milk precipitated at room temperature, 0,81 – 6,23 µm in the upper layers, average 3,01 µm, and 0,64 – 7,24 µm in the lower layers, average 2,80 µm, of milk precipitated at refrigerator temperature. Application of parameters in this thesis did not give comparable results with literature. However, it was found that the biggest differences in milk fat content distribution were in the layers of ultrasound treated milk. Comparing fat globule size distribution variability of ultrasound treated milk with raw milk, it can be said that the diameter of fat globules leveled off in ultrasound treated milk. For further investigation a device is needed with which you can change the frequency, power, temperature and placement of transducers/reflectors, and to know what the intended outcome of the processing should be.