Grazie ai risultati dei ricercatori di S.O.S. sarà possibile classificare la maturazione delle olive con metodi rapidi e non distruttivi.  

 

Individuare in maniera semplice e veloce il grado di maturazione delle olive per migliorare la qualità dell’estrazione di olio e soddisfare il produttore e il consumatore. Questo l’obiettivo dei ricercatori dell’università di Milano che, all’interno del progetto S.O.S., stanno mettendo a punto tecnologie ottiche per avere in tempi rapidi le informazioni per determinare, direttamente al frantoio, l’ottimale tempo di raccolta

Le ricerche hanno valutato l’applicabilità dell‘analisi dell’immagine e la spettroscopia nella regione del vicino infrarosso (NIR) per determinare il grado di maturazione delle olive. Le due tecniche hanno i loro punti di forza nella rapidità di analisi, senza distruggere il prodotto. Sono state analizzate 13 cultivar di olive (Bambina, Calipa, Cannavà, Ciciarello, Cima di Melfi, Corsicana, Dritta, Filogaso, Gentile, Oliva Rossa, Semidana, Sivigliana e Tortiglione) provenienti da quattro regioni italiane e raccolte nel 2017 a diversi stadi di maturazione.

Con l’analisi dell’immagine è stato misurato il grado di maturazione mediante l’indice di maturazione (Maturity Index, MI o indice Uceda) basandosi sulla pigmentazione della buccia dell’oliva, in modo da identificare un nuovo indice semplificato (Figura 1), definito Indice Colorimetrico Superficiale (ICS). Il nuovo indice ha ottenuto una correlazione altamente significativa con MI dimostrando che la procedura messa a punto può essere utilizzata per definire il grado di maturazione in modo semplice e non distruttivo.

UNIMI Fig.1 Innovazione 30 10 18

Figura 1 - Classi di maturazione secondo l’indice colorimetrico superficiale ICS. Classe1 completamente verde; classe 2 < 50% invaiata; classe 3 > 50% invaiata; classe 4 totalmente invaiata.

 

Tuttavia, come per l’indice di maturazione, il nuovo Indice Colorimetrico Superficiale risulta influenzato dalla soggettività e dall’esperienza del valutatore. Pertanto i ricercatori hanno messo a punto un protocollo di analisi che sfrutta la “visione assistita” di un computer e specifici algoritmi che consentono di segmentare l’immagine ed estrarre automaticamente misure di colore o di geometria di un prodotto (Figura 2). Tale metodo permette di classificare le olive in 4 classi in modo da definire un nuovo indice di maturazione oggettivo, altamente correlato a ICS, basato sull’analisi dell’immagine e definito Image Analysis Classification (IAC) dimostrando che la procedura di classificazione delle olive in base al grado di maturazione può essere automatizzata.

UNIMI Fig.2 Innovazione 30 10 18

Figura 2

 

Le stesse olive usate per l’analisi dell’immagine sono state anche sottoposte ad analisi spettroscopica, un metodo oggettivo, rapido (un’analisi dura pochi millisecondi) e non distruttivo. La classe di maturazione ottenuta dall’analisi dell’immagine è stata utilizzata per creare modelli di classificazione basati sulla spettroscopia. In Figura 3 sono rappresentati gli spettri (impronta ottica delle olive) caratteristici di olive appartenenti a classi di maturazione diverse.

UNIMI Fig.3 Innovazione 30 10 18

Figura 3

 

I risultati ottenuti sono soddisfacenti, con un’accuratezza di classificazione maggiore del 90% per tutte le cultivar esaminate. Pertanto l’analisi dell’immagine e la spettroscopia NIR possono essere una valida alternativa ai classici metodi di classificazione del grado di maturazione che necessitano di un operatore esperto e della distruzione del campione.

 

 

 

 

 

 

 

Dall’università di Sassari giungono notizie interessanti in merito al miglioramento che gli estratti ottenuti dai sottoprodotti della trasformazione delle olive possono portare alla qualità dei prodotti gluten free, innescando un reale percorso di economia circolare

Un palcoscenico internazionale per presentare alcuni risultati dei progetti sostenuti da Ager, che stanno offrendo soluzioni concrete per migliorare la filiera olivicola. Al Congresso della Società Italiana per lo studio delle Sostanza Grasse (SISSG), che si è tenuto presso l'Università di Bari il 18 e 19 ottobre scorsi, le Università di Parma e di Teramo, partner del progetto S.O.S., hanno illustrato un abstract dal titolo ''Sviluppo e caratterizzazione di ingredienti funzionali innovativi ottenuti da estratti fenolici di sottoprodotti dell'olivo''.

Qual è l’interesse dei consumatori nei confronti dei prodotti salutistici? E, in particolare, c’è disponibilità a sostenere un costo più elevato rispetto alla media per oli extravergini di oliva ottenuti con tecniche di spremitura a basso impatto ambientale? Per rispondere a queste domande, l’Università di Teramo, all’interno del progetto S.O.S., sta studiando il comportamento dei consumatori rispetto all’acquisto dei prodotti alimentari.

Aumentare la conservabilità dell'olio in porzioni monouso per dare ai consumatori un olio extra vergine di oliva dalle caratteristiche qualitative ottimali. E' questo l'obiettivo di una ricerca condotta dall'Università di Milano nell'ambito del progetto S.O.S., che sta confrontando la conservabilità di due oli prodotti dalle cultivar Bosana e Nera all'interno di tre diversi materiali: (a) metallizzato (PP/met), (b) trasparente (PET/coating/PE), (c) vetro ambrato (Figura 1).

Il destino delle foglie presenti nelle olive conferite al frantoio? Essere riutilizzate in un’ottica di economia circolare, per produrre biofenoli da impiegare nell’industria alimentare. Con questo obiettivo, l’Università di Parma, sotto la direzione della Prof.ssa Emma Chiavaro, sta conducendo una ricerca all’interno del progetto S.O.S., che punta a sfruttare le alte potenzialità che hanno le foglie di olivo.  I biofenoli, va ricordato, sono composti naturali che possiedono grandi proprietà salutistiche: combattono i batteri, i virus, le infiammazioni, le allergie. Prevengono l’invecchiamento delle cellule e sembrano avere potere preventivo anche nei confronti delle malattie cardiovascolari e di alcuni tipi di tumore.

È composta da residui di olio, polpe, bucce e frammenti di nocciolino e solitamente viene considerata uno scarto di lavorazione, da riutilizzare eventualmente dopo un dispendioso trattamento di estrazione e raffinazione. La sansa, invece, potrebbe trovare un nuovo utilizzo in ambito alimentare, cosmetico e farmaceutico. Questo sottoprodotto della lavorazione delle olive è, infatti, una fonte preziosa di diverse molecole particolarmente interessanti: steroli, terpeni, squalene e tocoferoli. Nomi quasi impronunciabili per i non avvezzi alla chimica ma dalle grandi proprietà salutistiche.

L’impatto economico

La sostenibilità economica in un progetto scientifico? Si può. E tra analisi tradizionali e tecniche innovative cosa è preferibile scegliere? Quale impatto in termini economici e di risultato si può misurare tra una scelta piuttosto che un’altra?

Nell’ambito del progetto S.O.S. che ha, tra gli altri, l’obiettivo di valorizzare la sostenibilità nel settore olivicolo-oleario, sia in termini ambientali che economici, si è data una risposta anche a questo quesito. E ogni innovazione finalizzata ad ottimizzare il settore deve essere valutata, in termini di sostenibilità, in confronto alla tecnica tradizionale. Per ciò che riguarda le analisi di laboratorio, in questo articolo, vengono mostrati i risultati relativi a un confronto di sostenibilità economica tra la spettroscopia vis-NIR e le analisi eseguite con metodi tradizionali.

La spettroscopia, nella regione del visibile e del vicino infrarosso (vis-NIR), è utile per valutare parametri qualitativi di un prodotto ortofrutticolo, quindi risulta applicabile nel settore olivicolo-oleario con un’ampia possibilità di impiego per la stima di parametri qualitativi, in sostituzione alle analisi tradizionali. L’impiego della spettroscopia rispetto alle analisi tradizionali, porta notevoli vantaggi, tra questi i tempi di esecuzione dell’analisi e di ottenimento del risultato sono ridotti notevolmente in quanto non è richiesta alcuna preparazione del campione, che quindi non subisce manipolazione; la spettroscopia infatti si può definire una tecnologia non distruttiva.

Il metodo di valutazione riconosciuto (UNI EN ISO 14040; UNI EN ISO 14044) è quello del Life Cycle Cost (LCC) o costo del ciclo di vita. Questo metodo si basa sull’identificazione di due tipologie di costi, variabili e fissi. Nei costi variabili sono considerati tutti i costi che subiscono oscillazione in base all’attività del laboratorio nell’eseguire analisi (per esempio, energia elettrica, materiale mono uso e costi di smaltimento dei rifiuti prodotti), nel secondo rientrano tutti gli investimenti iniziali necessari per avviare l’attività, che sono indipendenti dalla produttività del laboratorio (per esempio, strumentazione, manutenzione, affitti e personale). Successivamente all’identificazione dei costi, il metodo prevede la loro ripartizione ottimale rispetto ad ogni singola analisi (allocazione). Dopo una valutazione complessiva dei dati ottenuti, si può affermare che ogni singola analisi tradizionale ha quasi lo stesso costo, la variazione, seppur minima, è dettata dall'uso di specifici reagenti o dall’utilizzo di uno strumento rispetto a un altro nelle diverse analisi (per esempio, la stufa per la valutazione del contenuto di acqua, bilancia e cappa di aspirazione per diverse analisi tradizionali, l’estrattore Soxhlet per l’analisi dei grassi).

Valutando con lo stesso approccio la tecnologia vis-NIR, è possibile affermare che il costo totale di una analisi è molto simile a quella di una analisi tradizionale. La tecnologia vis-NIR però ha la possibilità di fornire più risultati con una sola lettura del prodotto, ovvero, con un’acquisizione spettrale del campione (oliva o olio) è possibile stimare più parametri qualitativi contemporaneamente (per esempio, contenuto di acqua, olio e polifenoli) in funzione dei modelli statistici implementati nello strumento.

Ipotizzando quindi di utilizzare la spettroscopia vis-NIR per stimare i tre parametri qualitativi più utilizzati (contenuto di acqua, olio e polifenoli), la tecnologia ottica appare molto più conveniente.  In tabella 1 sono indicati i costi totali delle analisi considerate. La tecnologia ottica costa 1/3 rispetto a quella tradizionale.

 

Tabella 1.  Confronto tra i costi relativi alle tre analisi di laboratorio più comuni relative a olive e olio e il costo di un’analisi con spettroscopia vis-NIR per la stima degli stessi tre parametri qualitativi

 

 

Costo di tre analisi tradizionali

Costo dell’analisi ottica equivalente (spettroscopia vis-NIR)

Analisi completa olive

(contenuto di acqua, di olio e di polifenoli)

32,9 €

12,9 €

Analisi completa olio

(composizione degli acidi grassi, contenuto di perossidi e di tocoferoli)

42,3 €

13,0 €

 

 

Figura 1. Confronto dell’impatto economico relativo alle tre analisi tradizionali (a) e all’analisi ottica per la stima dei tre parametri qualitativi (b) su olive

Innovazione

 

Sostenibilità ed economia circolare sono due concetti che devono necessariamente camminare a braccetto. Se il primo è diventato di uso comune già dalla fine degli anni ’80, il secondo si è diffuso solo recentemente suscitando un notevole interesse tanto da diventare oramai il leit motiv dei sistemi di produzione e consumo responsabili. Va detto, senza addentrarsi in dispute accademiche e terminologiche, che per entrambi i concetti esiste una molteplicità di definizioni tale da generare spesso confusione nei non addetti ai lavori e nell’opinione pubblica; quello che è certo, secondo una visione olistica del problema, è che un sistema sostenibile, o per meglio dire “auto-sostenibile” deve sicuramente contemplare la “chiusura del cerchio”, ovvero una strategia tecnico-operativa che permetta di “internalizzare” il ricorso ad input produttivi, aumentando o mantenendo più a lungo possibile il valore di prodotti, materiali e risorse ed al contempo consentendo di ridurre al minimo gli impatti negativi, tra i quali ad esempio la produzione di rifiuti.

La nostra ricerca: S.O.S.

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