SlideShare a Scribd company logo
1 of 51
Download to read offline
© Luonnonvarakeskus1 18.12.2019Keskitalo 2019
SEMINAARIN OHJELMA
Klo 17.45 TERVETULOA
Klo 18–18.45 VäriLiike-hankkeen kokemuksia morsingon ja indigon tuotannosta sekä
koetuloksia Luken muista hankkeista: viljelytekniikka, kasvivärin määrä ja erotus,
kannattavuusnäkymät ja kuluttajien asenteet. Erikoistutkija Marjo Keskitalo, Luke
Klo 18.45–19.15 Morsinkopellon perustaminen esikasvatetuista taimista,
Lehtori Marita Tölli, JEDU
Klo 19.15–19.45 Indigosta yritykseksi. Miltä väriaineiden tuottaminen näyttäytyy
Nivalan vuoden yrittäjäksi valitun Natural Indigo Finland näkökulmasta? Yrityksen
perustaja Pasi Ainasoja
Klo 19.45–20.15 Kokemuksia indigon käytöstä värjäyksessä. Ohjaustoiminnan
ammattiaineiden opettaja Tuula Myllymaa-Junttila/Veera Hakola JEDU
Klo 20.15–20.30 Yhteenveto. Tästä eteenpäin BioColour -hankkeen
tutkimuksin, Marjo Keskitalo
© Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus
Marjo Keskitalo, Erikoistutkija, MTT, Luonnonvarakeskus Jokioinen
marjo.keskitalo@luke.fi,
Siniväriä morsingosta -tapahtuma
Nivalassa 19.12.2019
© Luonnonvarakeskus3 18.12.2019
SPINDIGO – (2001- 2004) Sustainable production of
plant derived indigo. Rahoitus EU ja MMM
MONIKASVI (2004 – 2007) – Lisäarvoa
monimuotoisesta kasvinviljelystä - mahdollisuudet
ympäristön, viljelijän ja kuluttajan kannalta. Rahoitus
MMM
FARMIVÄRI (2007-2010) – On-Farm
jatkojalostusmenetelmiä maatiloille.
Rahoitus MTT
PELTOLUKSUS (2018-2019) – Pellolta
arvotuotteita ja luksusta. Rahoitus SITRA
VÄRILIIKE (2017 -2019) –
Väriainetuotannon ja jatkojalostuksen
liiketoimintamahdollisuudet. Manner-
Suomen maaseudun kehittämisrahoitus
© Luonnonvarakeskus4 18.12.2019
Väriainekasvien tuotannon ja jatkojalostuksen
liiketoimintamahdollisuudet
© Luonnonvarakeskus5 18.12.2019
Morsingon viljelyä, indigon erotusta, värjäyskokeiluja, kansainvälisyyttä
ja tiedotusta Pohjois-Pohjanmaalla
© Luonnonvarakeskus6 18.12.2019
© Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus
Marjo Keskitalo, Erikoistutkija, MTT, Luonnonvarakeskus Jokioinen
marjo.keskitalo@luke.fi,
Kokemuksia morsingon ja indigon
tuotannosta
-viljelytekniikka, indigon erotus, lehti- ja indigosato,
kannattavuusnäkymät ja kuluttajien asenteet
Siniväriä morsingosta -tapahtuma
Nivalassa 19.12.2019
© Luonnonvarakeskus
Asiantuntijat
• Jokilaaksojen koulutuskuntayhtymä, Jedu:
• Tuula Myllymaa-Junttila, Veera Hakola – indigolla värjääminen
• Marita Tölli – viljelyn kehittäminen
• Luke
• Outi Haapala ja Mirva Ceder – indigon analyysit
• Timo Karhula – tuotannon kannattavuus
• Marjo Keskitalo – koordinaatio, havaintodemot
• Marja Kujala – kyselyaineistot
• Aino Lahti – indigon erotukset
• Matts Nysand – tuotannon energian tarve
• Nora Pap – erotuksen suodatusasiat
• Juha-Matti Pihlava – indigon esiasteet
• Pentti Ruuttunen – rikkakasvien hallinta
• Pirjo Yli-Hemminki – yrityskysely ja mikrobien mahdollisuudet
8 18.12.2019Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus
Morsingon ja indigon hyödytämismahdollisuudet
9 18.12.2019Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus
Indigo Suomessa
• Ensimmäinen morsingon simenen löydetty Salon läheltä ja se on
ajoitettu noin 300 jaa.
• Hautalöydösten mukaan indigoa käytettiin kankaiden värjäykseen
Viikinkiajalla eli 800-1025 jaa. Ei ole varmaa, oliko väri tuotettu
Suomessa.
• Professori Elias Tillander (Turun Yliopisto) havaitsi, että morsinkoa
kasvaa ja esiintyy Etelä-Suomesta (noin 1670 – 1693).
• Kemian professori Pehr Adrian Gadd (Turun Yliopisto) kirjoitti
ensimmäisen morsingon viljelyoppaan 1760: Om Färge-Stoften
Veides Plantering och Ans I Finland, På flere Åhrs Rön och Försök.
• Gadd myös viljeli morsinkoa tieteellisiin tarkoituksiin
• Pienyrittäjät ovat viljelleet ja eristäneet indigoa omien tuotteiden
valmistukseen jo pitkään.
• Viime vuosina morsingon viljely on aloitettu Pohjois-Pohjanmaalla.
Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus
27.7.200214.6.2002 2.10.2002
Morsingon ensimmäisen ja toisen vuoden kehitysvaiheet
12.5.2003 17.6.2003 4.8.2003
Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus
Tuotannon tärkeät vaiheet
• Sopiva maalaji morsingolle – vettäläpäisevä, lämmin
• Perustaminen: siemenestä vai taimesta
• Lannoituksen jaksottaminen, erityisesti N
• Tuholaisten hallinta taimivaiheessa
• Rikkakasvien hallinta
• Korjuun ajoittaminen lehtisadon ja indigosaannon kannalta oikein
• Lehtien käsittelyketjun koneellistaminen: korjuu, pesu, värin eritys,
konsentrointi - kuivatus
12 18.12.2019Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus
Morsingon alkukehitys ja
korjuuvalmis kasvusto
Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus14 18.12.2019Keskitalo 2019
0
10 000
20 000
30 000
40 000
50 000
Istutettu Kylvetty
0
2000
4000
6000
Istutettu Kylvetty
NIVALA
JOKIOINEN
Morsingon tuore (TP) ja kuiva (KP) lehtisato Nivalassa ja Jokioisilla
sijaitsevilla havaintopelloilla 22.8.2018 tehdyssä korjuussa. Luvut
esittävät yhden korjuukerran satoja.
Lehtien tuorepaino (TP) kg/ha Lehtien kuivapaino (KP) kg/ha
© Luonnonvarakeskus15 18.12.2019Keskitalo 2019
0
10 000
20 000
30 000
40 000
50 000
Istutettu Kylvetty
0
2000
4000
6000
Istutettu Kylvetty
NIVALA
JOKIOINEN
Morsingon tuore (TP) ja kuiva (KP) lehtisato Nivalassa ja Jokioisilla
sijaitsevilla havaintopelloilla 22.8.2018 tehdyssä korjuussa. Luvut
esittävät yhden korjuukerran satoja.
Lehtien tuorepaino (TP) kg/ha Lehtien kuivapaino (KP) kg/ha
=> Esikasvatetut taimet kasvoivat selvästi paremmin kuivana kasvukautena
2018. Edellytys oli, että kasveja kasteltiin.
© Luonnonvarakeskus16 18.12.2019Keskitalo 2019
Morsingon lehtien indigopitoisuus laskettuna lehden kuiva-ainetta kohti (g/kg
kuivaa lehteä) Jokioisten ja Nivalan havaintopelloilla 22.8.2018.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
Istutettu Kylvetty
NIVALA
JOKIOINEN
Indigopitoisuus g/kg kuivaa lehteä
=> Istutetut taimet kasvoivat rehevästi, mutta ne tuottivat kylvettyjä heikommin indigoa.
© Luonnonvarakeskus17 18.12.2019Keskitalo 2019
0
1
2
3
4
5
6
Istutettu Kylvetty
NIVALA
JOKIOINEN
Indigosato (kg/ha) laskettu 22.8.2018 korjatusta sadosta.
Havaintopellot sijaisivat Nivalassa ja Jokioisilla. Luvut esittävät yhden
korjuukerran puhdasta indigosatoa.
Kg puhdasta indigoa/ha
© Luonnonvarakeskus
Rikkakasvit haittaavat morsingon tuotantoa
• Rikkakasvien kilpailu pienentää morsingon
lehtisadon määrää ja heikentää sadon laatua
• Kemiallinen rikkakasvien torjunta varmistaisi
sadon, mutta morsingolle ei ole hyväksytty
rikkakasvien torjunta-aineita
• Morsingolla testattiin pääasiassa rypsin
viljelyyn hyväksyttyjä herbisidejä
• Ristikukkaisen morsingon uskottiin kestävän
samoja tehoaineita kuin samaan kasviheimoon
kuuluvan rypsin
• 2018: testaukset kylvetyllä ja esikasvatetuista
taimista istutetulla morsingolla
• 2019: testattiin kylvetyn morsingon
rikkakasveihin
Pentti Ruuttunen 2019
© Luonnonvarakeskus
Tärkeimmät johtopäätökset kemiallisesta
rikkakasvien hallintademoista
• 2018:
* Butisan S, Devrinol, Lentagran WP ja Matrigon olivat melko
hellävaraisia sekä istutetulle että kylvetylle morsingolle
* Istutetulla morsingolla Butisan S tuotti suurimman sadon
* Starane 333 HL osoittautui liian vioittavaksi morsingolle
• 2019:
* Butisan S oli jälleen sekä hellävarainen että tehokas
* Myös Devrinol oli melko tehokas ja hellävarainen
* Lentagran 45 WP ja Matrigon 72 SG vioittivat morsinkoa
• Morsingon taimikasvatus ja istutus oli työlästä!
• 2018 ja 2019 kokeiden perusteella Butisan S:lle voisi jo saada ns. Minor
Use –hyväksynnän morsingolle
Pentti Ruuttunen 2019
© Luonnonvarakeskus20 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019
0
0,5
1
1,5
2
2,5
28.8. 3.9. 11.9. 18.9. 24.9. 1.10.
Pelkästään
morsinkoa
Morsinko +
rikkakasveja
28-33%
Korjuuajan merkitys lehdestä eristettyyn indigopitoisuuteen syksyllä 2019. Osa
indigon eristyksistä tehtiin niin, että myös rikkakasveja (28-33% koko massan
kuiva-painosta) lisättiin näytteeseen.
g indigoa/kg kuivaa lehteä
© Luonnonvarakeskus21 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019
0
0,5
1
1,5
2
2,5
28.8. 3.9. 11.9. 18.9. 24.9. 1.10.
Pelkästään
morsinkoa
Morsinko +
rikkakasveja
28-33%
Korjuuajan merkitys lehdestä eristettyyn indigomäärään syksyllä 2019. Osa
indigon eristyksistä tehtiin niin, että myös rikkakasveja (28-33% koko massan
kuiva-painosta) lisättiin näytteeseen.
g indigoa/kg kuivaa lehteä
1. Indigopitoisuus laski lähes ¼:een, kun lehtimassassa
oli rikkakasveja 1/3
© Luonnonvarakeskus22 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019
0
0,5
1
1,5
2
2,5
28.8. 3.9. 11.9. 18.9. 24.9. 1.10.
Pelkästään
morsinkoa
Morsinko +
rikkakasveja
28-33%
Korjuuajan merkitys lehdestä eristettyyn indigomäärään syksyllä 2019. Osa
indigon eristyksistä tehtiin niin, että myös rikkakasveja (28-33% koko massan
kuiva-painosta) lisättiin näytteeseen.
g indigoa/kg kuivaa lehteä
2. Morsinkolehtien indigopitoisuuksissa oli vain
kohtalaista vaihtelua. Jopa lokakuun sadosta oli
mahdollista saada indigoa.
© Luonnonvarakeskus23 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Eri morsingon siemenkantojen indigopitoisuudet (g/kg kuiva-ainetta) v 2018
g indigoa/kg kuivaa lehteä
Kanta no 1 2 3 5 6 7 10 13 14 30 rv-sm kk
© Luonnonvarakeskus24 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Eri morsingon siemenkantojen indigopitoisuudet (g/kg kuiva-ainetta) v 2018
g indigoa/kg kuivaa lehteä
Kanta no 1 2 3 5 6 7 10 13 14 30 rv-sm kk
Saksasta peräisin oleva ja
nykyisin viljeltävä siemenaines,
© Luonnonvarakeskus25 19.12.2019Marjo Keskitalo 2019
-10
0
10
20
30
40
50
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
97
103
109
115
121
127
133
139
145
151
157
Lämpötilat Nivala 7.6 - 23.11.2018
Kesä heinä elo syys loka
Ilmalämpötila, noin 50 cm maan pinnasta, C
Maalämpötila, n 10 cm syvyydessä
© Luonnonvarakeskus26 19.12.2019Marjo Keskitalo 2019
-10
0
10
20
30
40
50
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
97
103
109
115
121
127
133
139
145
151
157
24.7: Kylvetyt peittävyys 25 %; istutetut 80 – 100%.
Lämpötilat Nivala 7.6 - 23.11.2018
Kesä heinä elo syys loka
Ilmalämpötila, noin 50 cm maan pinnasta, C
Maalämpötila, n 10 cm syvyydessä
5.7.Kylvetyt: peittävyys 5 %; istutetut 25 %
23.8.Kylvetyt peittäv.80 %, istutet.100%
© Luonnonvarakeskus27 19.12.2019Marjo Keskitalo 2019
-10
0
10
20
30
40
50
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
97
103
109
115
121
127
133
139
145
151
157
Lämpötilat Nivala 7.6 - 23.11.
Kesä heinä elo syys loka
0
10000
20000
30000
40000
4.8. 15.8. 29.8. 13.9.
istutettu
kylvetty
Koealojen lehtien
hehtaarisadot (TP kg/ha) 2018
Kg/ha
© Luonnonvarakeskus28 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019
Isatan B (Indoxyl-5-ketogluconate),
Myös isatan A ja isatan C esiintyy
Indikaani (Indoxyl-B-D-glucoside)
Indigo esiintyy esiasteina morsingon lehdissä
Esiasteet
+ lämmin vesi
2x
Toivotut
tuotteet
Vähemmän
toivotut
© Luonnonvarakeskus29
Juha-Matti Pihlava 16.12.2019
BioColours
Esiasteiden analysointi:
Test: Woad leaf MeOH-extract in HPLC-DAD (at 290 nm & 590 nm)
Result: more inert column will be tested because of poor
peak shape of isatan B/A + extraction method needs to be improved
© Luonnonvarakeskus
Lehtien
tuotanto
Sadonkorjuu, 2x
Lehtien pesu
Lehtien
kuivatus ei
ole
mahdollista
Lämm vesi
(80, 10 min)
Puhtaat
lehdet
Lehdet
nostetaan
tankista
pois
Nopea
jäähdytys +20
C, suodatus
Esiasteet
uuttuvat
veteen
Hajoamistuottei
den
ehkäiseminen
Lisätään
emäs
pH:n nosto
vapauttaa
sokeriosan
esiasteista
Ilmastus
Hapen
avustuksella
kaksi indigoa
kiinnittyy
toisiinsa. Indigo
muodostuu
Sininen suspensio
annetaan laskeutua
astian pohjalle
Konsentraatti tai kuivatus
Indigon esiasteiden käsittely ja uutto
Veden poisto
Indigo
Indigoerotuksen pääpiirteet. KESKITALO, M. 2007. Morsinko. In: Toimitus: Keskitalo, ym.
Erikoiskasvien viljely. ProAgria Maaseutukeskusten Liiton julkaisuja 1034: Tieto tuottamaan 118: p. 56-61.
Marjo Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus31 18.12.2019
Indigon erotuslaitteisto, Luke
Marjo Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus
Indigon esiasteiden
käsittelyn vaiheet ja
indigon erotus
1
2
3
4
5
6
7
Marjo Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus
Indigon laskeutuminen astian pohjaan. Varastointi
Marjo Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus
Filtration tests
Different dead-end filtrers and
membrane filters were tested to
clarify the indigo solution:
• Membrane filters with a size of
0.1 & 0.2 µm
• Whatman filters 2.5-20 µm
• MiraCloth filter (Millipore, pore
size of 22-25 µm)
Labstak M 20 lab –scale
filtration system (MF-RO)
Nora Pap 2019
© Luonnonvarakeskus
Results of microfiltration with 0.2 µm filters in dead-end
filtration tests
Before microfiltration
After microfiltration
Nora Pap 2019
© Luonnonvarakeskus
Results and further tasks
• So far the results from the microfilters were evaluated by a
microscopic imaging
• The images shown that most of the ”foreign material” of about
a size of 5 mikron were almost completely removed from the
indigo solution
• These dead-end filtration trials could be next scaled-up for the
real membrane filtration system to evaluate if the filtration can
be carried out economically
• The other samples will be analysed also if their quality
improved and more loose filters and different filtration system
could be also an alternative for economical solution
Nora Pap 2019
© Luonnonvarakeskus
Mitä tapahtuu indigolle morsinkopalloissa ?
Värimorsinko
1. Nuoret, tuoreet
lehdet sisältävät
eniten isataani
B:tä, joka on
indigon esiaste
Kyypillä
värjääminen
1. Pallero murskataan
lämpimään (>30 C) veteen,
jolloin indigo vapautuu
kyyppiin
2. Seisovassa hapettomassa
vedessä esim. Clostridium
isatidis-bakteeri pelkistää
indigoa liukoiseksi
leukoindigoksi. Kyyppiin
lisätään hiilihydraatin lähde
bakteereille (lese?)
3. Kalsiumhydroksidi nostaa
liuoksen pH:ta (~9), jolla on
taipumus laskea fermentoivien
bakteerien vaikutuksesta
4. Antrakinonit (esim
värimatarasta) edesauttavat
indigon pelkistymistä
5. Bakteerit ovat todennäköisesti
peräisin maasta (Gram-
positiivisia, itiöitä muodostavia)
6. Mätänevä kasviaines HAISEE
(metyylisulfideja)
7. Kyyppiä voi pitää yllä
syöttämällä
1. Lehdet murskataan ja
puristetaan palloksi,
jonka sisällä…
2. …kasvi- ja
bakteeriperäiset
entsyymit hydrolysoivat
isataani B:n ß-D-
glukoosiksi (ruokaa
bakteereille) ja
indoksyyliksi
3. Kaksi
indoksyylimolekyyliä
yhdistyy hapen
vaikutuksesta
indigoksi (pallon
sisällä niukasti happea,
joten hapettuminen on
hillittyä)
4. Morsinkopalloja
voidaan säilyttää
kuivattuina
Indigon
muodostus
Padden et al. 1998 Nature Pirjo Yli-Hemminki 2019
© Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus
Kysely luksuksesta ja kasviväreistä 2019
Yhteensä vastauksia 134 – tuloksia mielikuvista
• Yleisesti
– luonnon raaka-aineiden ja värien mielikuvat myönteisiä
– synteettisten raaka-aineiden ja värien mielikuvat kielteisiä
• Vastuullisuus ja kestävyys sekä Kierrätettävyys
– kiinnostivat erityisesti, 65 % kertoi mielipiteensä näihin kysymyksiin
– luonnontuotteet mieltää vastuullisiksi ja kierrätettäviksi lähes 60 %
vastaajista
– erityisesti synteettisiin raaka-aineisiin suhtaudutaan vastuullisuuden ja
kierrätettävyyden kannalta kielteisesti (45 %)
• Luksus sekä Monimuotoisuus ja monipuolisuus
– mielikuvia luksuksesta ja monimuotoisuudesta vain 50–55 % vastaajista
– luonnontuotteet lisäävät monipuolisuutta ja luksusarvoa (33 %)
– synteettisiin tuotteisiin monipuolisuuden ja luksusarvon lisääjinä
suhtauduttiin kielteisesti (30 %)
38 18.12.2019
Marja Kujala 2019
© Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus
Kasviväri YK:n kestävän kehityksen tavoitteissa
• Eniten kasviväriin liitetään tavoitteet
– vastuullinen kuluttaminen
– ilmastoteot
– kestävä teollisuus, innovaatiot ja infrastruktuurit
• Mutta myös
– puhdas vesi ja sanitaatio
– terveys ja hyvinvointi
– hyvä koulutus
• Vähiten – ei lainkaan kasviväriin liittyvinä pidettiin
– edullinen ja puhdas energia
– ei nälkää
– eriarvoisuuden vähentäminen
– rauha, oikeudenmukaisuus ja hyvä hallinto
39 18.12.2019Marja Kujala 2019
© Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus
Kasviperäisten tuotteiden luksus–arvo
• Tärkeimmät luksusta luovat tekijät
– kasviperäisyys
– käsityötaito
– imago
– ympäristöystävällisyys
• Luksus-arvoa eivät lisää
– luomu
– reilu
– eläintenoikeudet
– maan viljavuus
– hiilen sidonta
40 18.12.2019Marja Kujala 2019
© Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus
Maksuhalukkuus – kasviperäiset ja uudenlaiset
luksustekstiilit verrattuna synteettisesti värjättyihin
• Okra-näyttely, 39 vastausta
41 18.12.2019
lisähinta % kumulatiivinen maksuvalmius, % vastaajista
keskiviikko 3.7. torstai 4.7. perjantai 5.7. lauantai 6.7.
50 % 0 % 0 % 30 % 0 %
(50+) 40 % (0+) 18 = 18 % (0+) 14 = 14 % (30+) 0 = 30 % (0+) 9 = 9 %
(50+40+) 30 % (18+) 18 = 36 % (14+) 14 = 28 % (30+) 10 = 40 % (9+) 27 = 36 %
(50+40+30+) 20 % (36+) 45 = 81 % (28+) 29 = 57 % (40+) 10 = 50 % (36+) 45 = 81 %
(50+40+30+20+) 10 % (81+) 18 = 99 % (57+) 14 = 71 % (50+) 30 = 80 % (81+) = 81 %
0 % 0 % 14 % 20 % 18 %
Marja Kujala 2019
© Luonnonvarakeskus
Morsinko - Arvio taloudellista tekijöistä
• Morsingon viljely ja indigon eristäminen on kallista
– Tuotantokustannuksia syntyy noin 2500 €/ha
– Tuotantokustannuksista noin 70 % syntyy viljelystä ja 30 %
indigon eristämisestä
• Tuotantokustannukset saadaan katettua, jos indigon hinta on
riittävän korkea ja/tai sitä saadaan riittävän paljon hehtaarilta
– Esimerkiksi:
• jos puhdasta indigoa saadaan 10 kg/ha, hinnan pitäisi olla
noin 225 €/kg
• jos puhdasta indigoa saadaan 50 kg/ha,
tuotantokustannukset saadaan katettua noin 40 euron
kilohinnalla
42 18.12.2019Timo Karhua 2019
© Luonnonvarakeskus
Morsinko - Arvio taloudellista tekijöistä
43 18.12.2019
Viljelyn
kustannukse
t
68 %
Erotuksen
kustannukse
t
32 %
Tuotantokustannuksen jakaantuminen
0
50
100
150
200
250
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
€/kg
kg/ha
Hinta ja määrä, jolla
tuotantokustannukset
katetaan
Puhdasindigon määrä
Hinta €/kg
Timo Karhula 2019
© Luonnonvarakeskus
Tärkeimmät hankkeen löydökset
• 1. Korjuukerralla on mahdollista tuottaa lehteä yli 40 tn/ha, kuiva-ainetta noin
4 tn/ha ja indigoa muutaman kilon.
• 2.Butisan S on selvitetyistä paras rikkakasvien torjuntaan. Minor use –
käyttölupa saattaisi olla jo mahdollista anoa testauksiin perustuen
• 3. Rikkakasvit lehtisadon joukossa vähentävät indigon saantoa
• 4. Myöhäänkin korjatusta morsingosta on mahdollista saada indigoa.
• 5. Esiasteiden identifiointi on mahdollista
• 6..Suodatuksella on mahdollista poistaa pienetkin epäpuhtaudet
• 7. Kuluttajissa on halukkuutta maksaa uudenlaisesta luksuksesta enemmän
• 8. Indigon erotukseen on sovellettavissa perinteisiä menetelmiä
• 9. Tuotantokustannukset ovat suhteelliset suuret. Indigon sadon määrällä on
suri vaikutus. Nykyisellä tuotannolla, hintana tulisi olla n yli 225 euroa/ha
• 10. Tuotannon vaatimaa energian/’hiilen’ tarvetta on pystyttävä
pienentämään. Hiiltä sitovasta indigontuotannosta liiketoimintaideaksi. Silloin
kasviperäinen olisi todellinen vaihtoehto öljyntuotannosta riippuvaiselle
synteettiselle indigolle.44 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus
Kiitos!
Marjo keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus46 19.12.2019
© Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus
Marjo Keskitalo, Erikoistutkija, MTT, Luonnonvarakeskus Jokioinen
marjo.keskitalo@luke.fi,
Yhteenveto - Eteenpäin BioColour
hankkeen tutkimuksin
© LuonnonvarakeskusMarjo Keskitalo 201948
Väriliike – hankkeen yhteenveto
Hankkeen avulla morsingon ja indigon tuotanto saatiin alulle
Pohjois-Pohjanmaalla
Kiitokset
- Jedulle, Tuula Myllymaa-Junttilalle, Veera Hakolalle ja Marita
Töllille käytännönläheisestä asiantuntemuksesta niin viljelyyn
kuin värjäykseen
- Natural Finland Indigolle, sinnikkyydestä,
ennakkoluulottomuudesta, täysin uuteen alaan
heittäytymisestä ja nopeasta omaksumisesta.
- Rahoittajalle ja rahoittajan edustajalle Pirjo Onkalolle
© LuonnonvarakeskusMarjo Keskitalo 201949
Suomen Akatemian STN rahoitus 2019 – 2022/2025
Koordinointi Riikka Räisänen, Helsingin yliopisto
© Luonnonvarakeskus
Tavoitteita Lukessa
• Morsingon ja indigon tuotantoon kestävyyttä
– hiilensidonta,
– regeneratiiviset tuotantomenetelmät,
– satopotentiaalin kasvattaminen ja
– vaihtoehtoiset erotusmenetelmät
– uusia teknologioita
• Uusia viljeltäviä värikasveja tuotantoon
• Yhdysvaltalainen Pantone-yritys ja ’väri-instituutti’ on julistanut
klassisen sinisen vuoden 2020 väriksi. Inspiraatiota saatu mm
meristä. Myös käsityömäisyys nousee.
50 19.12.2019Marjo Keskitalo 2019
© Luonnonvarakeskus51 19.12.2019Keskitalo 2019
KIITOS!

More Related Content

More from Natural Resources Institute Finland (Luke) / Luonnonvarakeskus (Luke)

More from Natural Resources Institute Finland (Luke) / Luonnonvarakeskus (Luke) (20)

Kaupallisten nurmiseosten sadontuotto ja rehuarvo erilaisilla viljelystrategi...
Kaupallisten nurmiseosten sadontuotto ja rehuarvo erilaisilla viljelystrategi...Kaupallisten nurmiseosten sadontuotto ja rehuarvo erilaisilla viljelystrategi...
Kaupallisten nurmiseosten sadontuotto ja rehuarvo erilaisilla viljelystrategi...
 
Orgaanisten lannoitteiden ja kuitulietteiden vaikutus ravinteiden huuhtoutumi...
Orgaanisten lannoitteiden ja kuitulietteiden vaikutus ravinteiden huuhtoutumi...Orgaanisten lannoitteiden ja kuitulietteiden vaikutus ravinteiden huuhtoutumi...
Orgaanisten lannoitteiden ja kuitulietteiden vaikutus ravinteiden huuhtoutumi...
 
Seminar on Forest and Plant Health_Abstracts.pdf
Seminar on Forest and Plant Health_Abstracts.pdfSeminar on Forest and Plant Health_Abstracts.pdf
Seminar on Forest and Plant Health_Abstracts.pdf
 
Ukrainan sodan vaikutukset ruokamarkkinoihin ja metsäsektoriin -webinaari 1.4...
Ukrainan sodan vaikutukset ruokamarkkinoihin ja metsäsektoriin -webinaari 1.4...Ukrainan sodan vaikutukset ruokamarkkinoihin ja metsäsektoriin -webinaari 1.4...
Ukrainan sodan vaikutukset ruokamarkkinoihin ja metsäsektoriin -webinaari 1.4...
 
Nuorten visiot kestävästä ruoasta 2050
Nuorten visiot kestävästä ruoasta 2050Nuorten visiot kestävästä ruoasta 2050
Nuorten visiot kestävästä ruoasta 2050
 
Chasing the moving target: the role of emotions in strategic packaging decisions
Chasing the moving target: the role of emotions in strategic packaging decisionsChasing the moving target: the role of emotions in strategic packaging decisions
Chasing the moving target: the role of emotions in strategic packaging decisions
 
To pack or not to pack green: ympäristövastuullisen päätöksenteon haasteita
To pack or not to pack green: ympäristövastuullisen päätöksenteon haasteitaTo pack or not to pack green: ympäristövastuullisen päätöksenteon haasteita
To pack or not to pack green: ympäristövastuullisen päätöksenteon haasteita
 
Moving from cross-system interaction to cross-system collaboration?
Moving from cross-system interaction to cross-system collaboration? Moving from cross-system interaction to cross-system collaboration?
Moving from cross-system interaction to cross-system collaboration?
 
Visiot kestävästä ruokapakkaamisesta 2050
Visiot kestävästä ruokapakkaamisesta 2050Visiot kestävästä ruokapakkaamisesta 2050
Visiot kestävästä ruokapakkaamisesta 2050
 
Package design and the consumer panel
Package design and the consumer panelPackage design and the consumer panel
Package design and the consumer panel
 
Ruokapakkaamisen kulttuurit ja muutos
Ruokapakkaamisen kulttuurit ja muutosRuokapakkaamisen kulttuurit ja muutos
Ruokapakkaamisen kulttuurit ja muutos
 
Biopohjaiset pakkausmateriaalit: markkinat, raaka-aineet ja kestävyys
Biopohjaiset pakkausmateriaalit: markkinat, raaka-aineet ja kestävyysBiopohjaiset pakkausmateriaalit: markkinat, raaka-aineet ja kestävyys
Biopohjaiset pakkausmateriaalit: markkinat, raaka-aineet ja kestävyys
 
Environmental benefits of re-usable food packaging
Environmental benefits of re-usable food packagingEnvironmental benefits of re-usable food packaging
Environmental benefits of re-usable food packaging
 
Pakkaussuunnittelun rooli elintarvikepakkauksiin liittyvien ympäristövaikutus...
Pakkaussuunnittelun rooli elintarvikepakkauksiin liittyvien ympäristövaikutus...Pakkaussuunnittelun rooli elintarvikepakkauksiin liittyvien ympäristövaikutus...
Pakkaussuunnittelun rooli elintarvikepakkauksiin liittyvien ympäristövaikutus...
 
Elinkaariarviointi (LCA) pakkausratkaisujen ympäristökestävyyden määrittämisessä
Elinkaariarviointi (LCA) pakkausratkaisujen ympäristökestävyyden määrittämisessäElinkaariarviointi (LCA) pakkausratkaisujen ympäristökestävyyden määrittämisessä
Elinkaariarviointi (LCA) pakkausratkaisujen ympäristökestävyyden määrittämisessä
 
Packaging material development – from lab to pilot
Packaging material development – from lab to pilotPackaging material development – from lab to pilot
Packaging material development – from lab to pilot
 
Muovin korvaamispotentiaali elintarvikepakkauksissa. Case: Suomalaiset superm...
Muovin korvaamispotentiaali elintarvikepakkauksissa. Case: Suomalaiset superm...Muovin korvaamispotentiaali elintarvikepakkauksissa. Case: Suomalaiset superm...
Muovin korvaamispotentiaali elintarvikepakkauksissa. Case: Suomalaiset superm...
 
Kosteikkokasveista uusia arvoketjuja: tutkimustarpeet ja kehittämismahdollisu...
Kosteikkokasveista uusia arvoketjuja: tutkimustarpeet ja kehittämismahdollisu...Kosteikkokasveista uusia arvoketjuja: tutkimustarpeet ja kehittämismahdollisu...
Kosteikkokasveista uusia arvoketjuja: tutkimustarpeet ja kehittämismahdollisu...
 
Paju – puskista biokiertotalouteen. Anneli Viherä-Aarnio, erikoistutkija
Paju – puskista biokiertotalouteen. Anneli Viherä-Aarnio, erikoistutkijaPaju – puskista biokiertotalouteen. Anneli Viherä-Aarnio, erikoistutkija
Paju – puskista biokiertotalouteen. Anneli Viherä-Aarnio, erikoistutkija
 
Miksi tarvitaan korvaajaa turpeelle? Tuula Jyske, tutkimuspäällikkö 
Miksi tarvitaan korvaajaa turpeelle? Tuula Jyske, tutkimuspäällikkö Miksi tarvitaan korvaajaa turpeelle? Tuula Jyske, tutkimuspäällikkö 
Miksi tarvitaan korvaajaa turpeelle? Tuula Jyske, tutkimuspäällikkö 
 

Väriliike-hankkeen kokemuksia morsingon ja indigon tuotannosta

  • 1. © Luonnonvarakeskus1 18.12.2019Keskitalo 2019 SEMINAARIN OHJELMA Klo 17.45 TERVETULOA Klo 18–18.45 VäriLiike-hankkeen kokemuksia morsingon ja indigon tuotannosta sekä koetuloksia Luken muista hankkeista: viljelytekniikka, kasvivärin määrä ja erotus, kannattavuusnäkymät ja kuluttajien asenteet. Erikoistutkija Marjo Keskitalo, Luke Klo 18.45–19.15 Morsinkopellon perustaminen esikasvatetuista taimista, Lehtori Marita Tölli, JEDU Klo 19.15–19.45 Indigosta yritykseksi. Miltä väriaineiden tuottaminen näyttäytyy Nivalan vuoden yrittäjäksi valitun Natural Indigo Finland näkökulmasta? Yrityksen perustaja Pasi Ainasoja Klo 19.45–20.15 Kokemuksia indigon käytöstä värjäyksessä. Ohjaustoiminnan ammattiaineiden opettaja Tuula Myllymaa-Junttila/Veera Hakola JEDU Klo 20.15–20.30 Yhteenveto. Tästä eteenpäin BioColour -hankkeen tutkimuksin, Marjo Keskitalo
  • 2. © Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus Marjo Keskitalo, Erikoistutkija, MTT, Luonnonvarakeskus Jokioinen marjo.keskitalo@luke.fi, Siniväriä morsingosta -tapahtuma Nivalassa 19.12.2019
  • 3. © Luonnonvarakeskus3 18.12.2019 SPINDIGO – (2001- 2004) Sustainable production of plant derived indigo. Rahoitus EU ja MMM MONIKASVI (2004 – 2007) – Lisäarvoa monimuotoisesta kasvinviljelystä - mahdollisuudet ympäristön, viljelijän ja kuluttajan kannalta. Rahoitus MMM FARMIVÄRI (2007-2010) – On-Farm jatkojalostusmenetelmiä maatiloille. Rahoitus MTT PELTOLUKSUS (2018-2019) – Pellolta arvotuotteita ja luksusta. Rahoitus SITRA VÄRILIIKE (2017 -2019) – Väriainetuotannon ja jatkojalostuksen liiketoimintamahdollisuudet. Manner- Suomen maaseudun kehittämisrahoitus
  • 4. © Luonnonvarakeskus4 18.12.2019 Väriainekasvien tuotannon ja jatkojalostuksen liiketoimintamahdollisuudet
  • 5. © Luonnonvarakeskus5 18.12.2019 Morsingon viljelyä, indigon erotusta, värjäyskokeiluja, kansainvälisyyttä ja tiedotusta Pohjois-Pohjanmaalla
  • 7. © Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus Marjo Keskitalo, Erikoistutkija, MTT, Luonnonvarakeskus Jokioinen marjo.keskitalo@luke.fi, Kokemuksia morsingon ja indigon tuotannosta -viljelytekniikka, indigon erotus, lehti- ja indigosato, kannattavuusnäkymät ja kuluttajien asenteet Siniväriä morsingosta -tapahtuma Nivalassa 19.12.2019
  • 8. © Luonnonvarakeskus Asiantuntijat • Jokilaaksojen koulutuskuntayhtymä, Jedu: • Tuula Myllymaa-Junttila, Veera Hakola – indigolla värjääminen • Marita Tölli – viljelyn kehittäminen • Luke • Outi Haapala ja Mirva Ceder – indigon analyysit • Timo Karhula – tuotannon kannattavuus • Marjo Keskitalo – koordinaatio, havaintodemot • Marja Kujala – kyselyaineistot • Aino Lahti – indigon erotukset • Matts Nysand – tuotannon energian tarve • Nora Pap – erotuksen suodatusasiat • Juha-Matti Pihlava – indigon esiasteet • Pentti Ruuttunen – rikkakasvien hallinta • Pirjo Yli-Hemminki – yrityskysely ja mikrobien mahdollisuudet 8 18.12.2019Keskitalo 2019
  • 9. © Luonnonvarakeskus Morsingon ja indigon hyödytämismahdollisuudet 9 18.12.2019Keskitalo 2019
  • 10. © Luonnonvarakeskus Indigo Suomessa • Ensimmäinen morsingon simenen löydetty Salon läheltä ja se on ajoitettu noin 300 jaa. • Hautalöydösten mukaan indigoa käytettiin kankaiden värjäykseen Viikinkiajalla eli 800-1025 jaa. Ei ole varmaa, oliko väri tuotettu Suomessa. • Professori Elias Tillander (Turun Yliopisto) havaitsi, että morsinkoa kasvaa ja esiintyy Etelä-Suomesta (noin 1670 – 1693). • Kemian professori Pehr Adrian Gadd (Turun Yliopisto) kirjoitti ensimmäisen morsingon viljelyoppaan 1760: Om Färge-Stoften Veides Plantering och Ans I Finland, På flere Åhrs Rön och Försök. • Gadd myös viljeli morsinkoa tieteellisiin tarkoituksiin • Pienyrittäjät ovat viljelleet ja eristäneet indigoa omien tuotteiden valmistukseen jo pitkään. • Viime vuosina morsingon viljely on aloitettu Pohjois-Pohjanmaalla. Keskitalo 2019
  • 11. © Luonnonvarakeskus 27.7.200214.6.2002 2.10.2002 Morsingon ensimmäisen ja toisen vuoden kehitysvaiheet 12.5.2003 17.6.2003 4.8.2003 Keskitalo 2019
  • 12. © Luonnonvarakeskus Tuotannon tärkeät vaiheet • Sopiva maalaji morsingolle – vettäläpäisevä, lämmin • Perustaminen: siemenestä vai taimesta • Lannoituksen jaksottaminen, erityisesti N • Tuholaisten hallinta taimivaiheessa • Rikkakasvien hallinta • Korjuun ajoittaminen lehtisadon ja indigosaannon kannalta oikein • Lehtien käsittelyketjun koneellistaminen: korjuu, pesu, värin eritys, konsentrointi - kuivatus 12 18.12.2019Keskitalo 2019
  • 13. © Luonnonvarakeskus Morsingon alkukehitys ja korjuuvalmis kasvusto Keskitalo 2019
  • 14. © Luonnonvarakeskus14 18.12.2019Keskitalo 2019 0 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 Istutettu Kylvetty 0 2000 4000 6000 Istutettu Kylvetty NIVALA JOKIOINEN Morsingon tuore (TP) ja kuiva (KP) lehtisato Nivalassa ja Jokioisilla sijaitsevilla havaintopelloilla 22.8.2018 tehdyssä korjuussa. Luvut esittävät yhden korjuukerran satoja. Lehtien tuorepaino (TP) kg/ha Lehtien kuivapaino (KP) kg/ha
  • 15. © Luonnonvarakeskus15 18.12.2019Keskitalo 2019 0 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 Istutettu Kylvetty 0 2000 4000 6000 Istutettu Kylvetty NIVALA JOKIOINEN Morsingon tuore (TP) ja kuiva (KP) lehtisato Nivalassa ja Jokioisilla sijaitsevilla havaintopelloilla 22.8.2018 tehdyssä korjuussa. Luvut esittävät yhden korjuukerran satoja. Lehtien tuorepaino (TP) kg/ha Lehtien kuivapaino (KP) kg/ha => Esikasvatetut taimet kasvoivat selvästi paremmin kuivana kasvukautena 2018. Edellytys oli, että kasveja kasteltiin.
  • 16. © Luonnonvarakeskus16 18.12.2019Keskitalo 2019 Morsingon lehtien indigopitoisuus laskettuna lehden kuiva-ainetta kohti (g/kg kuivaa lehteä) Jokioisten ja Nivalan havaintopelloilla 22.8.2018. 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Istutettu Kylvetty NIVALA JOKIOINEN Indigopitoisuus g/kg kuivaa lehteä => Istutetut taimet kasvoivat rehevästi, mutta ne tuottivat kylvettyjä heikommin indigoa.
  • 17. © Luonnonvarakeskus17 18.12.2019Keskitalo 2019 0 1 2 3 4 5 6 Istutettu Kylvetty NIVALA JOKIOINEN Indigosato (kg/ha) laskettu 22.8.2018 korjatusta sadosta. Havaintopellot sijaisivat Nivalassa ja Jokioisilla. Luvut esittävät yhden korjuukerran puhdasta indigosatoa. Kg puhdasta indigoa/ha
  • 18. © Luonnonvarakeskus Rikkakasvit haittaavat morsingon tuotantoa • Rikkakasvien kilpailu pienentää morsingon lehtisadon määrää ja heikentää sadon laatua • Kemiallinen rikkakasvien torjunta varmistaisi sadon, mutta morsingolle ei ole hyväksytty rikkakasvien torjunta-aineita • Morsingolla testattiin pääasiassa rypsin viljelyyn hyväksyttyjä herbisidejä • Ristikukkaisen morsingon uskottiin kestävän samoja tehoaineita kuin samaan kasviheimoon kuuluvan rypsin • 2018: testaukset kylvetyllä ja esikasvatetuista taimista istutetulla morsingolla • 2019: testattiin kylvetyn morsingon rikkakasveihin Pentti Ruuttunen 2019
  • 19. © Luonnonvarakeskus Tärkeimmät johtopäätökset kemiallisesta rikkakasvien hallintademoista • 2018: * Butisan S, Devrinol, Lentagran WP ja Matrigon olivat melko hellävaraisia sekä istutetulle että kylvetylle morsingolle * Istutetulla morsingolla Butisan S tuotti suurimman sadon * Starane 333 HL osoittautui liian vioittavaksi morsingolle • 2019: * Butisan S oli jälleen sekä hellävarainen että tehokas * Myös Devrinol oli melko tehokas ja hellävarainen * Lentagran 45 WP ja Matrigon 72 SG vioittivat morsinkoa • Morsingon taimikasvatus ja istutus oli työlästä! • 2018 ja 2019 kokeiden perusteella Butisan S:lle voisi jo saada ns. Minor Use –hyväksynnän morsingolle Pentti Ruuttunen 2019
  • 20. © Luonnonvarakeskus20 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019 0 0,5 1 1,5 2 2,5 28.8. 3.9. 11.9. 18.9. 24.9. 1.10. Pelkästään morsinkoa Morsinko + rikkakasveja 28-33% Korjuuajan merkitys lehdestä eristettyyn indigopitoisuuteen syksyllä 2019. Osa indigon eristyksistä tehtiin niin, että myös rikkakasveja (28-33% koko massan kuiva-painosta) lisättiin näytteeseen. g indigoa/kg kuivaa lehteä
  • 21. © Luonnonvarakeskus21 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019 0 0,5 1 1,5 2 2,5 28.8. 3.9. 11.9. 18.9. 24.9. 1.10. Pelkästään morsinkoa Morsinko + rikkakasveja 28-33% Korjuuajan merkitys lehdestä eristettyyn indigomäärään syksyllä 2019. Osa indigon eristyksistä tehtiin niin, että myös rikkakasveja (28-33% koko massan kuiva-painosta) lisättiin näytteeseen. g indigoa/kg kuivaa lehteä 1. Indigopitoisuus laski lähes ¼:een, kun lehtimassassa oli rikkakasveja 1/3
  • 22. © Luonnonvarakeskus22 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019 0 0,5 1 1,5 2 2,5 28.8. 3.9. 11.9. 18.9. 24.9. 1.10. Pelkästään morsinkoa Morsinko + rikkakasveja 28-33% Korjuuajan merkitys lehdestä eristettyyn indigomäärään syksyllä 2019. Osa indigon eristyksistä tehtiin niin, että myös rikkakasveja (28-33% koko massan kuiva-painosta) lisättiin näytteeseen. g indigoa/kg kuivaa lehteä 2. Morsinkolehtien indigopitoisuuksissa oli vain kohtalaista vaihtelua. Jopa lokakuun sadosta oli mahdollista saada indigoa.
  • 23. © Luonnonvarakeskus23 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Eri morsingon siemenkantojen indigopitoisuudet (g/kg kuiva-ainetta) v 2018 g indigoa/kg kuivaa lehteä Kanta no 1 2 3 5 6 7 10 13 14 30 rv-sm kk
  • 24. © Luonnonvarakeskus24 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Eri morsingon siemenkantojen indigopitoisuudet (g/kg kuiva-ainetta) v 2018 g indigoa/kg kuivaa lehteä Kanta no 1 2 3 5 6 7 10 13 14 30 rv-sm kk Saksasta peräisin oleva ja nykyisin viljeltävä siemenaines,
  • 25. © Luonnonvarakeskus25 19.12.2019Marjo Keskitalo 2019 -10 0 10 20 30 40 50 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 121 127 133 139 145 151 157 Lämpötilat Nivala 7.6 - 23.11.2018 Kesä heinä elo syys loka Ilmalämpötila, noin 50 cm maan pinnasta, C Maalämpötila, n 10 cm syvyydessä
  • 26. © Luonnonvarakeskus26 19.12.2019Marjo Keskitalo 2019 -10 0 10 20 30 40 50 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 121 127 133 139 145 151 157 24.7: Kylvetyt peittävyys 25 %; istutetut 80 – 100%. Lämpötilat Nivala 7.6 - 23.11.2018 Kesä heinä elo syys loka Ilmalämpötila, noin 50 cm maan pinnasta, C Maalämpötila, n 10 cm syvyydessä 5.7.Kylvetyt: peittävyys 5 %; istutetut 25 % 23.8.Kylvetyt peittäv.80 %, istutet.100%
  • 27. © Luonnonvarakeskus27 19.12.2019Marjo Keskitalo 2019 -10 0 10 20 30 40 50 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109 115 121 127 133 139 145 151 157 Lämpötilat Nivala 7.6 - 23.11. Kesä heinä elo syys loka 0 10000 20000 30000 40000 4.8. 15.8. 29.8. 13.9. istutettu kylvetty Koealojen lehtien hehtaarisadot (TP kg/ha) 2018 Kg/ha
  • 28. © Luonnonvarakeskus28 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019 Isatan B (Indoxyl-5-ketogluconate), Myös isatan A ja isatan C esiintyy Indikaani (Indoxyl-B-D-glucoside) Indigo esiintyy esiasteina morsingon lehdissä Esiasteet + lämmin vesi 2x Toivotut tuotteet Vähemmän toivotut
  • 29. © Luonnonvarakeskus29 Juha-Matti Pihlava 16.12.2019 BioColours Esiasteiden analysointi: Test: Woad leaf MeOH-extract in HPLC-DAD (at 290 nm & 590 nm) Result: more inert column will be tested because of poor peak shape of isatan B/A + extraction method needs to be improved
  • 30. © Luonnonvarakeskus Lehtien tuotanto Sadonkorjuu, 2x Lehtien pesu Lehtien kuivatus ei ole mahdollista Lämm vesi (80, 10 min) Puhtaat lehdet Lehdet nostetaan tankista pois Nopea jäähdytys +20 C, suodatus Esiasteet uuttuvat veteen Hajoamistuottei den ehkäiseminen Lisätään emäs pH:n nosto vapauttaa sokeriosan esiasteista Ilmastus Hapen avustuksella kaksi indigoa kiinnittyy toisiinsa. Indigo muodostuu Sininen suspensio annetaan laskeutua astian pohjalle Konsentraatti tai kuivatus Indigon esiasteiden käsittely ja uutto Veden poisto Indigo Indigoerotuksen pääpiirteet. KESKITALO, M. 2007. Morsinko. In: Toimitus: Keskitalo, ym. Erikoiskasvien viljely. ProAgria Maaseutukeskusten Liiton julkaisuja 1034: Tieto tuottamaan 118: p. 56-61. Marjo Keskitalo 2019
  • 31. © Luonnonvarakeskus31 18.12.2019 Indigon erotuslaitteisto, Luke Marjo Keskitalo 2019
  • 32. © Luonnonvarakeskus Indigon esiasteiden käsittelyn vaiheet ja indigon erotus 1 2 3 4 5 6 7 Marjo Keskitalo 2019
  • 33. © Luonnonvarakeskus Indigon laskeutuminen astian pohjaan. Varastointi Marjo Keskitalo 2019
  • 34. © Luonnonvarakeskus Filtration tests Different dead-end filtrers and membrane filters were tested to clarify the indigo solution: • Membrane filters with a size of 0.1 & 0.2 µm • Whatman filters 2.5-20 µm • MiraCloth filter (Millipore, pore size of 22-25 µm) Labstak M 20 lab –scale filtration system (MF-RO) Nora Pap 2019
  • 35. © Luonnonvarakeskus Results of microfiltration with 0.2 µm filters in dead-end filtration tests Before microfiltration After microfiltration Nora Pap 2019
  • 36. © Luonnonvarakeskus Results and further tasks • So far the results from the microfilters were evaluated by a microscopic imaging • The images shown that most of the ”foreign material” of about a size of 5 mikron were almost completely removed from the indigo solution • These dead-end filtration trials could be next scaled-up for the real membrane filtration system to evaluate if the filtration can be carried out economically • The other samples will be analysed also if their quality improved and more loose filters and different filtration system could be also an alternative for economical solution Nora Pap 2019
  • 37. © Luonnonvarakeskus Mitä tapahtuu indigolle morsinkopalloissa ? Värimorsinko 1. Nuoret, tuoreet lehdet sisältävät eniten isataani B:tä, joka on indigon esiaste Kyypillä värjääminen 1. Pallero murskataan lämpimään (>30 C) veteen, jolloin indigo vapautuu kyyppiin 2. Seisovassa hapettomassa vedessä esim. Clostridium isatidis-bakteeri pelkistää indigoa liukoiseksi leukoindigoksi. Kyyppiin lisätään hiilihydraatin lähde bakteereille (lese?) 3. Kalsiumhydroksidi nostaa liuoksen pH:ta (~9), jolla on taipumus laskea fermentoivien bakteerien vaikutuksesta 4. Antrakinonit (esim värimatarasta) edesauttavat indigon pelkistymistä 5. Bakteerit ovat todennäköisesti peräisin maasta (Gram- positiivisia, itiöitä muodostavia) 6. Mätänevä kasviaines HAISEE (metyylisulfideja) 7. Kyyppiä voi pitää yllä syöttämällä 1. Lehdet murskataan ja puristetaan palloksi, jonka sisällä… 2. …kasvi- ja bakteeriperäiset entsyymit hydrolysoivat isataani B:n ß-D- glukoosiksi (ruokaa bakteereille) ja indoksyyliksi 3. Kaksi indoksyylimolekyyliä yhdistyy hapen vaikutuksesta indigoksi (pallon sisällä niukasti happea, joten hapettuminen on hillittyä) 4. Morsinkopalloja voidaan säilyttää kuivattuina Indigon muodostus Padden et al. 1998 Nature Pirjo Yli-Hemminki 2019
  • 38. © Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus Kysely luksuksesta ja kasviväreistä 2019 Yhteensä vastauksia 134 – tuloksia mielikuvista • Yleisesti – luonnon raaka-aineiden ja värien mielikuvat myönteisiä – synteettisten raaka-aineiden ja värien mielikuvat kielteisiä • Vastuullisuus ja kestävyys sekä Kierrätettävyys – kiinnostivat erityisesti, 65 % kertoi mielipiteensä näihin kysymyksiin – luonnontuotteet mieltää vastuullisiksi ja kierrätettäviksi lähes 60 % vastaajista – erityisesti synteettisiin raaka-aineisiin suhtaudutaan vastuullisuuden ja kierrätettävyyden kannalta kielteisesti (45 %) • Luksus sekä Monimuotoisuus ja monipuolisuus – mielikuvia luksuksesta ja monimuotoisuudesta vain 50–55 % vastaajista – luonnontuotteet lisäävät monipuolisuutta ja luksusarvoa (33 %) – synteettisiin tuotteisiin monipuolisuuden ja luksusarvon lisääjinä suhtauduttiin kielteisesti (30 %) 38 18.12.2019 Marja Kujala 2019
  • 39. © Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus Kasviväri YK:n kestävän kehityksen tavoitteissa • Eniten kasviväriin liitetään tavoitteet – vastuullinen kuluttaminen – ilmastoteot – kestävä teollisuus, innovaatiot ja infrastruktuurit • Mutta myös – puhdas vesi ja sanitaatio – terveys ja hyvinvointi – hyvä koulutus • Vähiten – ei lainkaan kasviväriin liittyvinä pidettiin – edullinen ja puhdas energia – ei nälkää – eriarvoisuuden vähentäminen – rauha, oikeudenmukaisuus ja hyvä hallinto 39 18.12.2019Marja Kujala 2019
  • 40. © Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus Kasviperäisten tuotteiden luksus–arvo • Tärkeimmät luksusta luovat tekijät – kasviperäisyys – käsityötaito – imago – ympäristöystävällisyys • Luksus-arvoa eivät lisää – luomu – reilu – eläintenoikeudet – maan viljavuus – hiilen sidonta 40 18.12.2019Marja Kujala 2019
  • 41. © Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus Maksuhalukkuus – kasviperäiset ja uudenlaiset luksustekstiilit verrattuna synteettisesti värjättyihin • Okra-näyttely, 39 vastausta 41 18.12.2019 lisähinta % kumulatiivinen maksuvalmius, % vastaajista keskiviikko 3.7. torstai 4.7. perjantai 5.7. lauantai 6.7. 50 % 0 % 0 % 30 % 0 % (50+) 40 % (0+) 18 = 18 % (0+) 14 = 14 % (30+) 0 = 30 % (0+) 9 = 9 % (50+40+) 30 % (18+) 18 = 36 % (14+) 14 = 28 % (30+) 10 = 40 % (9+) 27 = 36 % (50+40+30+) 20 % (36+) 45 = 81 % (28+) 29 = 57 % (40+) 10 = 50 % (36+) 45 = 81 % (50+40+30+20+) 10 % (81+) 18 = 99 % (57+) 14 = 71 % (50+) 30 = 80 % (81+) = 81 % 0 % 0 % 14 % 20 % 18 % Marja Kujala 2019
  • 42. © Luonnonvarakeskus Morsinko - Arvio taloudellista tekijöistä • Morsingon viljely ja indigon eristäminen on kallista – Tuotantokustannuksia syntyy noin 2500 €/ha – Tuotantokustannuksista noin 70 % syntyy viljelystä ja 30 % indigon eristämisestä • Tuotantokustannukset saadaan katettua, jos indigon hinta on riittävän korkea ja/tai sitä saadaan riittävän paljon hehtaarilta – Esimerkiksi: • jos puhdasta indigoa saadaan 10 kg/ha, hinnan pitäisi olla noin 225 €/kg • jos puhdasta indigoa saadaan 50 kg/ha, tuotantokustannukset saadaan katettua noin 40 euron kilohinnalla 42 18.12.2019Timo Karhua 2019
  • 43. © Luonnonvarakeskus Morsinko - Arvio taloudellista tekijöistä 43 18.12.2019 Viljelyn kustannukse t 68 % Erotuksen kustannukse t 32 % Tuotantokustannuksen jakaantuminen 0 50 100 150 200 250 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 €/kg kg/ha Hinta ja määrä, jolla tuotantokustannukset katetaan Puhdasindigon määrä Hinta €/kg Timo Karhula 2019
  • 44. © Luonnonvarakeskus Tärkeimmät hankkeen löydökset • 1. Korjuukerralla on mahdollista tuottaa lehteä yli 40 tn/ha, kuiva-ainetta noin 4 tn/ha ja indigoa muutaman kilon. • 2.Butisan S on selvitetyistä paras rikkakasvien torjuntaan. Minor use – käyttölupa saattaisi olla jo mahdollista anoa testauksiin perustuen • 3. Rikkakasvit lehtisadon joukossa vähentävät indigon saantoa • 4. Myöhäänkin korjatusta morsingosta on mahdollista saada indigoa. • 5. Esiasteiden identifiointi on mahdollista • 6..Suodatuksella on mahdollista poistaa pienetkin epäpuhtaudet • 7. Kuluttajissa on halukkuutta maksaa uudenlaisesta luksuksesta enemmän • 8. Indigon erotukseen on sovellettavissa perinteisiä menetelmiä • 9. Tuotantokustannukset ovat suhteelliset suuret. Indigon sadon määrällä on suri vaikutus. Nykyisellä tuotannolla, hintana tulisi olla n yli 225 euroa/ha • 10. Tuotannon vaatimaa energian/’hiilen’ tarvetta on pystyttävä pienentämään. Hiiltä sitovasta indigontuotannosta liiketoimintaideaksi. Silloin kasviperäinen olisi todellinen vaihtoehto öljyntuotannosta riippuvaiselle synteettiselle indigolle.44 18.12.2019Marjo Keskitalo 2019
  • 47. © Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus Marjo Keskitalo, Erikoistutkija, MTT, Luonnonvarakeskus Jokioinen marjo.keskitalo@luke.fi, Yhteenveto - Eteenpäin BioColour hankkeen tutkimuksin
  • 48. © LuonnonvarakeskusMarjo Keskitalo 201948 Väriliike – hankkeen yhteenveto Hankkeen avulla morsingon ja indigon tuotanto saatiin alulle Pohjois-Pohjanmaalla Kiitokset - Jedulle, Tuula Myllymaa-Junttilalle, Veera Hakolalle ja Marita Töllille käytännönläheisestä asiantuntemuksesta niin viljelyyn kuin värjäykseen - Natural Finland Indigolle, sinnikkyydestä, ennakkoluulottomuudesta, täysin uuteen alaan heittäytymisestä ja nopeasta omaksumisesta. - Rahoittajalle ja rahoittajan edustajalle Pirjo Onkalolle
  • 49. © LuonnonvarakeskusMarjo Keskitalo 201949 Suomen Akatemian STN rahoitus 2019 – 2022/2025 Koordinointi Riikka Räisänen, Helsingin yliopisto
  • 50. © Luonnonvarakeskus Tavoitteita Lukessa • Morsingon ja indigon tuotantoon kestävyyttä – hiilensidonta, – regeneratiiviset tuotantomenetelmät, – satopotentiaalin kasvattaminen ja – vaihtoehtoiset erotusmenetelmät – uusia teknologioita • Uusia viljeltäviä värikasveja tuotantoon • Yhdysvaltalainen Pantone-yritys ja ’väri-instituutti’ on julistanut klassisen sinisen vuoden 2020 väriksi. Inspiraatiota saatu mm meristä. Myös käsityömäisyys nousee. 50 19.12.2019Marjo Keskitalo 2019