Tässä postauksessa annamme tutkimussuunnitelman väitöskirjatyöstämme rohtologian alalla. Pohjana on käytetty Itä-Suomen yliopiston tarjoamaa tutkimussuunnitelman mallia. Kun suunnitelma on valmis ja julkistettu näin, niin itse tutkimustyön osalta “solekko tehä vaa!”
Tutkimuksen nimi sekä tutkimustyön tekijän nimi ja osoitetiedot
Koivunmahlan kerääminen ja keskeiset ominaisuudet Pohjois-Pohjanmaalla keväällä 2020
rohtologian jatko-opiskelija Otso
ohjaaja, rohtologian professori Hanna
Osoite: Rohtokasvio.fi
Tutkimuksen tausta
Taustalla on tieto siitä, että mahlaa on käytetty perinteisesti juomana sellaisenaan ja juomien ainesosana.
Turun yliopiston biokemian laitoksella on todennut Puoskari V. vuonna 2016 pro gradu -tutkielmassaan: "Koivunmahlalla ja siitä valmistettavalla koivusiirapilla on kuitenkin runsaasti potentiaalista käyttöä elintarvikkeena."
Koivunmahlan ominaisuudet kuten tiheys sekä mahlan keräämiseen ja ominaisuuksiin vaikuttavat tekijät kuten ulkolämpötila vaativat tutkimusta, sillä tällaisesta tiedosta on puutetta.
Tutkimuksen merkittävyys kansallisesti ja kansainvälisesti: vaikka tutkimus tehdään rajatulla alueella Suomen Pohjois-Pohjanmaalla, ovat monet tulokset todennäköisesti sovellettavissa muilla alueilla kasvavien koivujen mahlankeräykseen.
Tutkimuksen tavoitteet
Esitetään tutkimuksen hypoteesit: Koivunmahlan ominaisuudet kuten maku, tiheys ja väri ovat luultavasti riippuvaisia keräämisen ajankohdasta, lämpötilasta ja muista muuttuvista tekijöistä. Myös saanto on luultavasti riippuvainen varsinkin kevään meneillään olevasta vaiheesta, roudan syvyydestä ja mahdollisesti latvuksien lämpötilasta. Myös maaperän ominaisuuksilla, kuten harjutyypillä saattaa olla vaikutuksensa mahlan virtauksen alkamisajankohtaan.
Hypoteesit pyritään vahvistamaan tai kumoamaan tutkimuksessa, ja samalla tavoitteena on kirjata järjestelmällisesti ylös havaintoja, joiden perusteella ihmisen sisäiseen käyttöön soveltuvaa mahlaa voidaan kerätä tulevaisuudessa. Havainnot saattavat myös auttaa kerätyn mahlan jatkojalostamisessa.
Aineisto ja menetelmät
Käytettäviin tutkimusmenetelmiin kuuluu mahlan lämpötilan, ympäristön lämpötilan, mahlan massan ja tilavuuden mittaus, toimenpiteiden ajankohtien seuranta, sekä näiden suureiden välisten mahdollisten yhteyksien analysoiminen. Myös aistinvaraista värin ja maun arviointia voidaan käyttää. Aineistona on syntyvä havaintodata, josta tehdään päätelmiä. Valittujen tutkimusmenetelmien perusteluna on se, että niiden avulla on todennäköisesti mahdollista luoda tietokokonaisuuksia, jotka ovat hyödyllisiä koivunmahlan keräämisessä ja käyttämisessä.
Aineistoa kerätään laboratoriopäiväkirjaan, jonka sivut ovat numeroituja ja jossa on käytössä kirjausten aikaleimamerkkaus. Joka toinen sivu laboratoriopäiväkirjassa on varattu laskelmille, joissa käytetään mittausdatasta poimittuja numeerisia arvoja. Työvaiheista ja välineistä tallennetaan myös tarvittava määrä valokuvamateriaalia.
Työsuunnitelma, ml. suunnitelma tehtävistä osatöistä:
- Kerätään mahlaa koivuista vakioidulla keräysvälineistöllä, johon sisältyy erillisiä päivä- ja yökeräysastioita, määräkokoinen letku ja reiän tekemiseen käytettävä pora ja poranterä.
- Mitataan saanto(tilavuus) ja ympäristön lämpötila tietyillä hetkillä standardimittalasilla.
- Mitataan mahlasta saatavilla olevan välineistön mahdollistamia arvoja, esimerkiksi lämpötila, pH, massa, sokeripitoisuus. HPLC (high performance liquid chromatography) -laitteistoa käytetään mahdollisuuksien mukaan.
- Havainnoidaan aistinvaraisesti kahdella orgaanisella biokemiallisella biosensorilla mahlan ominaisuuksia.
- Lasketaan mahlasta mitattujen arvojen mahdollistamia arvoja, esimerkiksi tiheys (massa jaettuna tilavuudella) tietyssä havaintolämpötilassa.
- Tutkitaan suureiden välisiä yhteyksiä kuten ympäristön lämpötilan tai kevään etenemisen vaikutusta mahlan saantoon tai ominaisuuksiin kuten tiheyteen.
- Käynnistetään villimikrobien avulla koivunmahlapohjaisen siman käymisprosessi ja seurataan prosessin etenemistä ja tuloksia. Näin syntyneen siman ominaisuuksia voidaan arvioida aistinvaraisesti. Siman käymisen käynnistäminen ja toimenpiteet kuten siirtäminen aloituslämpötilaa alhaisempaan lämpötilaan kuvaillaan riittävällä tarkkuudella.
Aikataulu- ja rahoitussuunnitelma
Mahlankeräyksen osalta tutkimus suoritetaan keväällä 2020 koivujen mahlan alkaessa juosta ja päätetään koivunsilmujen ollessa puhkeamassa. Tutkimukseen sisältyviä laskelmia ja pohdintaa voidaan kirjata sen jälkeenkin, ja samoin mahlasta mahdollisesti tehtäviä jatkojalosteita voidaan tutkia vielä kesän 2020 aikana. Referenssimakutestausta tulemme tekemään mm. Pohjois-Karjalan suunnalla eristä, joiden valmistusolosuhteet ovat olleet erilaisia.
Tutkimus tehdään omarahoitteisesti. Kulujen arvioidaan olevan pienet, ja käytännössä kaikki tutkimuksessa tarvittavat välineet on jo hankittu ennen tutkimuksen aloittamista.
Tutkimukseen liittyvät eettiset näkökohdat
On tärkeää seurata tutkimuksessa käytettävien koivujen hyvinvointia ja olla aiheuttamatta niille kohtuutonta rasitusta porauksella ja mahlan keräyksellä. Puun hoitoon on olemassa kaupallisia tuotteita ainakin nimillä oksavaha ja haavasuoja. Totesimme, että on parempi käyttää samaa koivua jatkotutkimuksessa, joissa pakuria istutetaan koivuun. Näinpä voimme hyödyntää rei’itettyjä koivuja jatkotutkimuksissa. Koivun poraus (8mm terällä) on verrattavissa koe-eläimille suoritettavaan neulanpistoon, joten eettisten toimikuntien lausuntoja tai lakisääteisiä lupia ei tarvita.
Julkaisusuunnitelma
Tutkimustulokset julkaistaan digitaalisessa muodossa rohtologiaa käsittelevällä verkkoalustalla Rohtokasvio.fi.
Tutkimustulosten hyödyntäminen
Tutkimustulosten hyödyntämismahdollisuudet ja tutkimuksen yhteiskunnallinen merkitys hahmottuvat lisääntyvän omavaraisuustoiminnan kautta, kun lähiluonnosta peräisin olevaa koivunmahlaa voidaan paremmin kerätä ja käyttää koko ihmiskunnan hyväksi.
Kirjallisuusviitteet
Kirjallisuusviitteitä koivuista löytyy jo verkkoalustalla julkaistusta tekstistä.
Suoraan tässä tutkimussuunnitelmassa mainitut viitteet:
- Puoskari V.: Koivu elintarvikkeena ja koivunsilmu-uutteen analysointi. Pro gradu ‐tutkielma, Turun yliopisto, biokemian laitos, elintarvikekemian tutkinto‐ohjelma (FM), 2016.