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domenica, 8 Dicembre 2024

La Tecnologia al Centro

Della stessa Rubrica

Lungo tutta la filiera dal campo alla tavola, passando per il supermercato, ecco le molteplici opportunità offerte dalla tecnologia, per garantire sostenibilità e competitività ai produttori; qualità e sicurezza ai consumatori.    

Il settore dell’ingegneria agraria e delle trasformazioni agroalimentari negli ultimi anni è cresciuto notevolmente. La ricerca può dare un contributo determinante, fornendo tecnologie, metodi e strumenti all’avanguardia per limitare gli impatti ambientali ed aumentare gli standard qualitativi dei prodotti agricoli. In questo contesto in continua evoluzione si inserisce il Centro di ricerca di Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari del CREA, la cui missione è finalizzata allo sviluppo di innovazioni tecnologiche e metodologiche inerenti l’Agricoltura 4.0, nonché la trasformazione e conservazione di prodotti agroalimentari, come olio di oliva, olive da mensa, cereali e prodotti ortofrutticoli. 

Il Centro di Ingegneria e Trasformazioni Agroalimentari – L’identikit  

  • Mission: Sviluppo di innovazioni tecnologiche e metodologiche inerenti all’ingegneria agraria nei sistemi agricoli e forestali con attività prevalenti nei settori della meccanizzazione agricola, della gestione ambientale, delle tecnologie di post-raccolta e della trasformazione di prodotti e biomasse anche a fini energetici, nonché della trasformazione e conservazione dei seguenti prodotti agroalimentari: olio di oliva, olive da mensa, cereali e prodotti ortofrutticoli. 
  • Sedi: 6,  Monterotondo (RM), Milano, Pescara, Roma, Torino, Treviglio (BG)   
  • Personale: 136 (66 Ricercatori e Tecnologi)  
  • Segni Particolari:  
    • Infrastrutture, competenze ed esperienze di alto livello professionale e internazionale per lo studio, la ricerca e il trasferimento dell’innovazione di tecnologie agromeccatroniche, digitali e delle trasformazioni agroalimentari. 
    • Centro prove internazionale OCSE standardizzazione, performance e sicurezza trattori e macchine agricole. 
    • Laboratorio ufficiale per analisi di revisione su oli di oliva (Legge 571/82), riconoscimento e autorizzazione corsi Panel di assaggiatori Ufficiali e Professionali di olio di oliva vergine in ambito nazionale. 
  • Highlights (progetti):  
    • AGRIDIGITAGROFILIERE “Tecnologie digitali integrate per il rafforzamento sostenibile di produzioni e trasformazioni agroalimentari” 
      • Obiettivo: sviluppo e applicazione di tecnologie digitali (elettroniche, meccatroniche, informatiche e telecomunicazioni) integrate per il rafforzamento sostenibile di produzioni di campo (macchine e sistemi digitali agricoli), di filiera (ortofloricola, frutticola e cerealicola) e per le trasformazioni agroalimentari. 
      • Link al sito del progetto: https://www.progettoagridigit.it/il-progetto/agrofiliere  
    • AGROENER “Energia dall’agricoltura: innovazioni sostenibili per la bioeconomia” 
      • Obiettivo: efficienza energetica di macchine ed impianti, utilizzo di biomasse solide da sottoprodotti agroforestali, recupero di sottoprodotti agroindustriali per lo sviluppo della filiera del biogas, utilizzo di colture dedicate come matrice per l’estrazione di biocombustibili e/o biolubrificanti nei cicli produttivi delle bioraffinerie integrate, azioni di dimostrazione e trasferimento delle conoscenze in merito allo  sviluppo di impianti di microgenerazione con analisi della sostenibilità e delle principali criticità. 
      • Link al sito del progetto: https://agroener.crea.gov.it/index.html  
    • DEAOLIVA “Miglioramento della qualità, sostenibilità e sicurezza d’uso nella de-amarizzazione delle olive da tavola attraverso processi innovativi a scala pilota” 
      • Obiettivo: attività innovativa di ricerca sulla de-amarizzazione delle olive da tavola al fine di identificare processi determinanti una migliore qualità del prodotto, relativamente agli aspetti organolettici, igienico-sanitari e di sostenibilità produttiva, per fornire alle aziende produttrici una serie di input procedurali per migliorare la qualità del prodotto finito ed evitare fermentazioni anomale, fenomeni di spoilage e deterioriamento delle olive. 
      • Link al sito del progetto: https://deaoliva.crea.gov.it/  
    • COSMO “Cooperazione per lo sviluppo in Sicilia della filiera del grano Monococco” 
    • PROFUMO “Innovazione di prodotto e di processo per la valorizzazione delle filiere frutticole di montagna” 
      • Obiettivo: differenziare la produzione frutticola Valtellinese sviluppando prodotti innovativi a base di mela e di mirtillo che possano contribuire a sostenere la redditività delle aziende di montagna. 
      • Link al sito del progetto: https://it.crea.gov.it/index.php/progetti/profumo.html  

Per saperne di più: https://www.crea.gov.it/web/ingegneria-e-trasformazioni-agroalimentari 

L’attività di ricerca spazia dall’agromeccanica high-tech (meccanizzazione, automazione, robotica) all’agricoltura digitale (droni, satelliti, applicazioni sensoristiche, sistemi di simulazione e controllo, machine learning, intelligenza artificiale, strumenti di tracciabilità) fino alla riduzione dell’impatto ambientale (riuso di acque di scarto, telerilevamento a supporto di innovazioni colturali a minore impatto energetico e di interventi di fertilizzazione del terreno). Con il progetto strategico Agridigit-Agrofiliere (coordinato dal CREA e finanziato dal MASAF) sono state studiate e sperimentate le tecnologie meccatroniche e digitali più innovative, nonché le applicazioni digitali e la sensoristica di supporto per l’acquisizione di dati, immagini e informazioni sia di prossimità che da remoto. È stato realizzato, inoltre, un simulatore fisico-virtuale per l’agricoltura di precisione, che consente a chi guida di simulare operazioni colturali complesse nell’azienda virtuale (gemella digitale) dell’azienda sperimentale della sede CREA di Treviglio (BG).  

Simulatore

Il simulatore “SimAgri” cambia radicalmente la prospettiva di approccio e di utilizzo della simulazione dei processi agricoli, sviluppando un sistema complesso fisico-virtuale di un trattore agricolo, accoppiabile ad altre macchine operatrici per l’esecuzione di diverse operazioni agromeccaniche. In questo modo, oltre alla formazione in sicurezza degli operatori, è possibile sperimentare i diversi approcci gestionali ed agronomici, in modalità tradizionale o di precisione,  valutando direttamente opportunità e benefici.

Per saperne di più: https://www.crea.gov.it/en/-/agridigit  

Un altro settore molto interessante riguarda la tecnologia digitale Blockchain, che è diventata uno strumento fondamentale nello studio e sviluppo di sistemi di tracciabilità informativa e innovazioni di processo e di prodotto nelle diverse filiere. Il procedimento di creazione dei cosiddetti “blocchi” è noto come “mining process”, un processo di calcolo intensivo che, attraverso l’utilizzo di hardware specializzati, convalida le transazioni, garantendo un sistema sicuro di tracciabilità dei prodotti. 

Anche il settore dell’economia circolare è uno dei principali scopi della ricerca del Centro, con applicazioni sperimentali di tecnologie per le trasformazioni energetiche (biogas, energia termica, energia elettrica, bioprodotti, lubrificanti e carburanti alternativi autoprodotti da fonti rinnovabili e sostenibili); individuazione di nuove tecniche agronomiche ed irrigue per la salvaguardia e lo sfruttamento ottimale della risorsa idrica nell’irrigazione; produzione, raccolta e recupero di biomasse agroforestali lignocellulosiche per la trasformazione energetica o l’estrazione di biocombustibili e/o biolubrificanti. Una delle innovazioni più significative riguarda la tecnica di coltivazione biologica “Biovoltaico”, che prevede la valorizzazione degli scarti delle industrie agroalimentari per la produzione di prodotti o semilavorati utili per altre filiere, l’impiego di ceppi selezionati di lieviti in fermentazione controllata della scotta, per la produzione di biocombustibili e biolubrificanti alternativi agli oli vegetali; sviluppo di modelli matematici multivariati per favorire l’efficientamento e il risparmio energetico. 

Passando al settore delle trasformazioni agroalimentari, il Centro vanta un’attività focalizzata sullo sviluppo di innovazioni tecnologiche di processo e di prodotto nel settore cerealicolo, per migliorare la qualità dei prodotti, agevolando la scelta di regimi alimentari sani e sostenibili e contribuendo alla salvaguardia del suolo, alla tutela della biodiversità e alla sicurezza alimentare. L’attività è indirizzata sui cereali più diffusi e sui cereali ‘minori’, con ridotto o nullo indice di glutine (monococco, frumenti caucasici, tritordeum, triticale, farro dicocco, farro spelta e sorgo). Anche la conservazione e la trasformazione dei prodotti ortofrutticoli, fasi cruciali della filiera agroalimentare che influenzano la qualità e la shelf-life, sono di grande importanza per le attività del Centro. Grazie ad un impianto di celle di conservazione in atmosfera controllata, sono studiate nuove tecnologie di conservazione per preservare al meglio le caratteristiche qualitative dei prodotti. Queste possono anche essere combinate con sensori di diversa tipologia per il monitoraggio della qualità lungo tutta la supply-chain.  

Infine, il Centro pone particolare attenzione alle trasformazioni della filiera olio/oliva da mensa per produzioni tipiche sostenibili di alto valore qualitativo e biologico. In questo settore, le attività di ricerca si focalizzano sull’individuazione di indici di qualità organolettica, conservativa e nutrizionale degli oli di oliva extra vergini al fine di introdurre in etichetta “claim” salutistici. Di notevole interesse, soprattutto per le richieste del mercato e dei consumatori per prodotti con maggiore qualità e stabilità, è lo studio delle caratteristiche strutturali ed ultrastrutturali delle olive da mensa in relazione ai trattamenti di processo (deamarizzazione, fermentazione, trattamenti termici, shelf-life, etc.), della maturazione o indotte da stress biotici e/o abiotici.  

In conclusione, le tecnologie all’avanguardia sviluppate dal Centro di ricerca Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari per migliorare le prestazioni produttive ed ambientali delle aziende, e minimizzare gli impatti ambientali, sono perfettamente contestualizzate in quello che oggi rappresenta l’agricoltura. E l’impegno del Centro ad oggi riguarda anche il saper trasmettere, tramite la divulgazione e la disseminazione, i principali risultati raggiunti nei progetti di ricerca, alle aziende e agli attori del settore. 

Research Centre for Engineering and Agro-Food Processing. Focus on technology

Throughout the entire supply chain, from field to table, including supermarkets, find out the different opportunities provided by technologies to ensure sustainability and competitiveness for producers, and quality and safety for consumers. 

The field of agricultural engineering and agri-food processing has grown significantly in recent years. Research can make a crucial contribution by providing cutting-edge technologies, methods, and tools to minimize environmental impacts and improve the quality standards of agricultural products. In this ever-evolving context, the CREA Research Center for Agricultural Engineering and Agri-Food Transformations plays a role, its mission focused on developing technological and methodological innovations related to Agriculture 4.0, as well as the transformation and preservation of agri-food products such as olive oil, table olives, cereals, and fruit and vegetable products. 

Research Centre for Agricultural Engineering and Agri-Food Transformations – Identikit 

  • Mission: Development of technological and methodological innovations inherent in agricultural engineering in agricultural and forestry systems with prevalent activities in the areas of agricultural mechanization, environmental management, post-harvest technologies and processing of products and biomass including for energy purposes, as well as processing and preservation of the following agro-food products: olive oil, table olives, cereals and fruit and vegetables. 
  • staff: 136 employees 
  • Special features:  
  • Infrastructure, expertise and experience of high professional and international level for the study, research and innovation transfer of agromechatronic, digital and agri-food processing technologies. 
  • OECD International Test Center standardization, performance and safety of tractors and agricultural machinery. 
  • Official laboratory for revision analysis on olive oils (Law 571/82), recognition and authorization of Panel courses of Official and Professional tasters of virgin olive oil nationwide. 
  • Highlights (projects):  
    • AGRIDIGIT – AGROFILIERE “Integrated digital technologies for sustainable strengthening of agro-food production and processing” 
      • Aim: development and application of integrated digital technologies (electronic, mechatronic, information technology and telecommunications) for sustainable strengthening of field production (agricultural digital machines and systems), supply chain (horticultural, fruit and cereal) and agro-food processing. 
      • Link to project website: https://www.progettoagridigit.it/il-progetto/agrofiliere  
    • AGROENER “Energy from agriculture: sustainable innovations for the bioeconomy” 
      • Aim: energy efficiency of machines and plants, use of solid biomass from agroforestry by-products, recovery of agro-industrial by-products for the development of the biogas supply chain, use of dedicated crops as a matrix for the extraction of biofuels and/or biolubricants in the production cycles of integrated biorefineries, demonstration and knowledge transfer actions concerning the development of microgeneration plants with analysis of sustainability and main critical issues. 
      • Link to project website: https://agroener.crea.gov.it/index.html  
    • DEAOLIVA “Improving quality, sustainability and safety of use in table olive debittering through innovative pilot-scale processes” 
      • Aim: innovative research activity on de-bittering of table olives to identify processes determining better product quality, regarding organoleptic, hygienic and sanitary aspects and production sustainability, to provide producers with a series of procedural inputs to improve the quality of the finished product and avoid abnormal fermentation, spoilage phenomena and deterioration of olives. 
      • Link to project website: https://deaoliva.crea.gov.it/  
    • COSMO “Cooperation for the development in Sicily of the Monococco wheat supply chain” 
    • PROFUMO “Product and process innovation for the enhancement of mountain fruit supply chains” 

More about us: Home – Engineering and Agro-Food Processing – CREA 

Research activities range from high-tech agromechanics (mechanization, automation, robotics) to digital agriculture (drones, satellites, sensor applications, simulation and control systems, machine learning, artificial intelligence, traceability tools) to environmental impact reduction (reuse of wastewater, remote sensing to support lower energy impact crop innovations and soil fertilization interventions). With the strategic Agridigit-Agrofiliere project (coordinated by CREA and funded by MASAF), the most innovative mechatronic and digital technologies were studied and tested, as well as digital applications and supporting sensor technology for the acquisition of data, images and information both proximally and remotely. In addition, a physical-virtual simulator for precision agriculture was created, enabling drivers to simulate complex crop operations on the virtual farm (digital twin) of the experimental farm at the CREA site in Treviglio (BG). 

Simulator

The “SimAgri” simulator radically changes the perspective of approach and use of simulation of agricultural processes, developing a complex physical-virtual system of an agricultural tractor, which can be paired with other operating machines to perform various agromechanical operations. In this way, in addition to safely training operators, it’s possible to experiment with different management and agronomic approaches, whethertraditional or precision, directly testing and evaluating opportunities and benefits.  

Learn more: https://www.crea.gov.it/en/-/agridigit  

Another very interesting area is the Blockchain digital technology one, which has become pivotal in the study and development of information traceability systems and process and product innovations in different supply chains. The process of creating so-called “blocks” is known as “mining process,” a computationally intensive process that using specialized hardware validates transactions ensuring a secure system of product traceability. 

The area of circular economy is also a major focus of the Center’s research, with experimental applications of technologies for energy transformations (biogas, thermal energy, electricity, bioproducts, lubricants and alternative fuels self-produced from renewable and sustainable sources); identification of new agronomic and irrigation techniques for the preservation and optimal use of water resources in irrigation; and production, collection and recovery of lignocellulosic agroforestry biomass for energy transformation or extraction of biofuels and/or biolubricants. One of the most significant innovations concerns the “Biovoltaic” organic cultivation technique, which involves the valorization of waste from agribusiness industries for the production of products or semi-finished products useful for other supply chains; the use of selected strains of yeasts in controlled fermentation of the sheet, for the production of biofuels and biolubricants alternative to vegetable oils; development of multivariate mathematical models to promote energy efficiency and savings. 

Jumping to the area of agro-food processing, the Center boasts an activity focused on the development of process and product technological innovations in the cereal sector to improve product quality, easing the choice for a healthy and sustainable diet and contributing to soil conservation, biodiversity protection and food safety. The activity is directed on the most common cereals and “minor” cereals with reduced or no gluten index (monococco, Caucasian wheat, tritordeum, triticale, dicocco spelt, spelt, and sorghum). The storage and processing of fruit and vegetable products, crucial stages of the food supply chain that can influence quality and shelf-life, are also of mandatory  for  the Center’s activities. Thanks to the presence of a controlled atmosphere storage cell facility, new preservation technologies are studied to best preserve the quality characteristics of the products. These new preservation technologies can be combined with sensors of different types to monitor quality throughout the supply-chain.  

Lastly, the Centre places particular attention to the transformations in the olive oil/table olive supply chain to achieve sustainable, high-quality, and organic typical productions. In this area, research activities focus on identifying indices of organoleptic, conservation and nutritional quality of extra virgin olive oils to introduce health “claims” on labels. Of great interest, especially due to market and consumers demands for   higher quality and stability products, is the study of structural and ultrastructural characteristics of table olives in relation to process treatments (debittering, fermentation, heat treatments, shelf-life, etc.), of ripening induced by biotic and/or abiotic stresses.  In conclusion, the cutting-edge technologies developed by the Research Centre for Engineering and Agri-Food Processing to improve production and environmental performance of farms, and minimize environmental impacts, are perfectly aligned with what agriculture represents today.  The Center’s committment to date is about being able to convey, through dissemination, the main results achieved in research projects, to companies and stakeholders.

Paolo Menesatti
Direttore CREA Centro Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari.

Francesca Antonucci
Prima Ricercatrice, CREA Centro Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari

Si è laureata nel 2007 in “Ecologia ed Evoluzione” (Biologia) ed ha conseguito il Dottorato di ricerca in “Scienze Ambientali” nel 2012. È autrice di oltre 130 pubblicazioni di cui oltre 70 internazionali con IF. L’attività di ricerca riguarda: la sensoristica avanzata applicata alla tracciabilità, logistica, sicurezza e monitoraggio ambientale, agricoltura e scienze forestali (Devices IoT, Infotracing, blockchain, RFID), l’agricoltura digitale e di precisione (IoT, drone imaging) e la statistica (uni- e multi-variata, classificazione, modellamento, previsionale, reti neurali).

#lafrase Non è la più forte delle specie che sopravvive, né la più intelligente, ma quella più reattiva ai cambiamenti (Charles Darwin)

Cristina Cecchini
CREA Centro Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari

Rossella Manganiello
Tecnologa CREA Centro Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari

Laureata in “Chimica” e dottoranda in “Engineering for Energy And Environment”, si occupa di applicazioni chimico-tecnologiche digitali per l’agricoltura di precisione e sviluppo di tecnologie sensoristiche avanzate (optoelettroniche e olfattometriche) per la valutazione qualitativa di prodotti agroalimentari e forestali.

#lafrase Niente nella vita va temuto, deve essere solamente compreso (Marie Curie)

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