Una tecnologia capace di leggere in pochi secondi ciò che l’occhio umano non vede: qualità, freschezza e composizione degli alimenti. Con l’imaging iperspettrale, la ricerca CREA apre la strada a controlli rapidi, non distruttivi e trasferibili alle filiere agroalimentari.
Ogni alimento ha una propria storia, ma per prendere le decisioni giuste bisogna saper leggere le informazioni che nasconde.
Come decidere quando raccogliere un frutto? Quando eliminare un prodotto fresco dal bancone? Come decidere se un pomodoro sia ancora sia adatto al consumo fresco o meglio indirizzarlo alla trasformazione? Se vale la pena ancora conservarlo oppure è destinato o a deteriorarsi molto rapidamente?
Produttori e distributori prendono ogni giorno queste decisioni su una base puramente empirica, sulla quella della propria esperienza oppure attraverso analisi di laboratorio, che richiedono tempi lunghi e costi elevati oltre a comportare la distruzione del campione.
La ricerca scientifica del CREA, grazie all’impiego di strumenti digitali, sta aprendo invece a nuove metodologie che permetteranno risposte valide e soprattutto rapide a tutte queste domande. La tecnologia proposta è l’Imaging iperspettrale, che analizza la relazione tra la radiazione luminosa (NdR: per radiazione luminosa si intende l’energia trasportata dalla luce, anche nelle componenti non visibili all’occhio umano) oltre lo spettro del visibile e un alimento, associata ad algoritmi di intelligenza artificiale. Questa nuova tecnologia è in grado di fornire in pochi secondi molte informazioni, che normalmente richiederebbero analisi laboriose, mediante l’acquisizione della “firma spettrale” (NdR ’insieme delle informazioni luminose riflesse o assorbite dall’alimento, una sorta di impronta digitale che permette di ricavarne caratteristiche e composizione) dell’alimento (Figura 1), dalla quale è possibile stimare, attraverso dei modelli predittivi, le sue caratteristiche qualitative come zuccheri, acidità, consistenza, sostanza secca e altri componenti quali proteine, grassi e fibre e composti bioattivi.
Dalla ricerca alle applicazioni
L’imaging iperspettrale è stato applicato con successo a prodotti molto diversi tra loro. Nelle fragole permette di stimare rapidamente i principali parametri qualitativi utili sia per il mercato del fresco sia per la trasformazione. Nelle albicocche aiuta a monitorare l’evoluzione della qualità durante la raccolta e la post-raccolta, individuando precocemente i segnali di perdita di qualità e contribuendo a una migliore gestione della shelf-life. Nelle alghe edibili consente invece di valutarne rapidamente il profilo nutrizionale, facilitandone l’impiego come nuovi ingredienti per l’alimentazione.
Trasferire l’innovazione dal laboratorio alle linee produttive
Il risultato più importante, però, non riguarda una singola coltura. L’uso dell’Imaging iperspettrale consente di costruire una piattaforma tecnologica trasferibile, adattabile a prodotti diversi, semplicemente sviluppando modelli specifici di intelligenza artificiale. Ciò significa poter estendere questo metodo a molte altre produzioni agroalimentari. I modelli sviluppati dal CREA Alimenti e Nutrizione e dal CREA Olivicoltura, Frutticoltura e Agrumicoltura sono, infatti, costruiti per essere trasferiti su sistemi di selezione automatica installati lungo le linee di lavorazione in continuo, dove potranno contribuire a controllare la qualità dei prodotti in tempo reale, riducendo sprechi, tempi di analisi e costi lungo tutte le filiere agroalimentari, contribuendo a renderle più efficienti, sostenibili e competitive.
Primo Ricercatore CREA – Alimenti e Nutrizione
Svolge attività di ricerca nell’ambito della qualità e della tecnologia degli alimenti, con particolare attenzione alla sostenibilità, all’economia circolare, alla valorizzazione degli scarti agroalimentari, alla modellistica predittiva e alle tecniche non distruttive per la valutazione della qualità.
#lafrase Comprendere la natura è il primo passo verso la conoscenza (A. Einstein).
Primo Ricercatore – CREA Centro di Ricerca Olivicoltura, Frutticoltura e Agrumicolturara
Svolge attività di ricerca nel campo della chimica degli alimenti, con particolare riferimento all’applicazione di tecniche cromatografiche e spettroscopiche avanzate nel settore agroalimentare. La sua attività è orientata allo sviluppo e all’implementazione di approcci innovativi per la caratterizzazione qualitativa dei prodotti agroalimentari e per il monitoraggio in campo delle condizioni di stress abiotico nelle colture, contribuendo alla transizione verso sistemi produttivi più sostenibili, resilienti e basati su dati.
Ha partecipato a numerosi progetti di ricerca nazionali e internazionali, contribuendo allo sviluppo di metodologie avanzate per la valutazione delle performance agronomiche e della qualità delle produzioni, con impatti rilevanti in termini di miglioramento della competitività delle filiere agroalimentari.
#lafrase I fenomeni scientifici non mentono: è attraverso l’interpretazione rigorosa dei dati che la complessità della materia si trasforma in conoscenza.
