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. 

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).  

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 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). 

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.

Laurea in economia e commercio, è Dirigente di ricerca al CREA-Politiche e Bioeconomia. I principali ambiti di ricerca riguardano il sistema agroalimentare italiano, la sostenibilità dell’agricoltura, la struttura dell’industria alimentare e lo studio della filiera del vino. È responsabile dell’Annuario dell’agricoltura italiana. È docente presso il corso di Scienze e culture enogastronomiche dell’Università di Roma Tre.

#lafrase L’umorismo va distinto dall’ironia. Quando si fa dell’ironia si ride degli altri. Quando si fa dell’umorismo si ride con gli altri
(Carlo M. Cipolla)

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)

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)