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Caratterizzazione dei prodotti ortofrutticoli attraverso sistemi non distruttivi  

Tecniche di analisi dell'immagine: differenti tecniche di imaging sono state applicate nella valutazione di alcune caratteristiche qualitative dei frutti. L'analisi multispettrale, che combina immagini dello stesso campione acquisite a due o più lunghezze d'onda, è stata applicata con successo nell'identificazione precoce di ammaccature su pera e mela, indotte in condizioni controllate. In proposito, è stato definito un metodo per selezionare le bande spettrali da utilizzare, che ha consentito l’identificazione automatica delle ammaccature dopo 24 ore dal danneggiamento.
Un approccio simile è stato applicato nell'individuazione di danni indotti da patogeni (Penicillium sp.) su varietà rosse di pesche, individuando le bande che consentono di evidenziare i sintomi del patogeno già a 48-72 ore dall'inoculazione, quando a occhio nudo risultano visibili solo mediante un'accurata ispezione dell'epidermide.
Con un approccio analogo sono stati condotti studi basati sull’applicazione di tecniche di fluorescenza finalizzati a identificare la presenza di aflatossina su pistacchi, anacardi e noci del brasile. Contenuto in clorofilla come indicazione dello stadio di maturazione di un frutto: un primo prototipo con sistemi di illuminazione a luce UV e blu e dotato di telecamera con filtro passa-alto, è stato applicato con successo su albicocche cv San Castrese e mele cv Red Delicious, trovando che l'intensità dei pixel nelle immagini di fluorescenza è ben correlata alla durezza e al contenuto zuccherino. Risultati soddisfacenti si sono ottenuti anche per varietà a pigmentazione rossa di pesche e nettarine, con un illuminatore basato su LED rossi ultrabrillanti. Per tali casi è stato sviluppato e sperimentato un dispositivo per la misura puntuale della riflettanza in due bande, basato su un diodo laser e su LED. Esso ha portato alla definizione di un indice di maturazione basato sul contenuto di clorofilla che ha permesso di seguire la maturazione dei frutti nella fase post-raccolta anche in assenza di variazioni significative di colore.
Qualità e freschezza delle fragole: tali proprietà sono legate alla loro brillantezza, ossia alla componente speculare della loro riflettanza. Per la valutazione obbiettiva e ripetibile di tale proprietà sono state studiate due tecniche che hanno fornito risultati preliminari di grande interesse: una sorgente laser e un fotosensore collimato, combinati secondo una opportuna configurazione geometrica, e un sistema basato sull'analisi di immagini a colori acquisite con telecamera polarizzata per applicazioni su linee di cernita.
Sistemi di cernita a basso costo di prodotti ortofrutticoli: in cooperazione con una azienda costruttrice italiana, è stato realizzato un prototipo di sistema ottico a costo contenuto per la cernita di prodotti ortofrutticoli. Il sistema è risultato avere una accuratezza di lavoro in linea con gli standard europei e un'analisi preliminare dei costi per una versione commerciale ha evidenziato risparmi di quasi il 50% rispetto ai sistemi, con caratteristiche comparabili, attualmente offerti dal mercato.
Sistemi basati su tecnologie Vis/NIR (Visibile/Vicino Infrarosso): è stato realizzato un dispositivo basato sulla tecnologia Vis-NIR per l’individuazione di parametri qualitativi tradizionali (durezza, grado zuccherino, acidità) e nutraceutici (contenuto di clorofilla, flavonoidi, polifenoli, acido ascorbico e carotenoidi); il sistema è stato sperimentato su tre specie frutticole tipiche della Valtellina (melo, mirtillo e uva) di diverse cultivar. I risultati ottenuti per le diverse specie considerate possono essere così riassunti:

    Melo: i risultati evidenziano una buona capacità di stima per la maggior parte dei parametri misurati fornendo utili indicazioni agli agricoltori per la fase della raccolta;
    Mirtillo: i modelli di regressione, derivanti dagli spettri acquisiti, permettono di ottenere una buona stima del contenuto fenolico e della classe di maturazione;
    Uva: i modelli sono adeguati per seguire le prime fasi della maturazione tecnologica, e l’analisi dei risultati ha individuato, nella maggior parte dei casi, il picco di maturità fenolica.

La sperimentazione suggerisce l’utilizzo delle tecniche Vis-NIR come alternativa ai metodi tradizionali, per la valutazione dello stadio di maturazione e del contenuto nutrizionale in tempi ridotti e con una preparazione del campione assai semplice.

 

Responsabile e afferenti

  • Prof.Luigi BODRIA.
  • Prof. Marco Fiala.
  • Prof. Riccardo Guidetti.
  • Dott. Roberto Oberti.
  • Dott. Enrico Ferrari.
  • Dott. Aldo Calcante.
  • Dott. Roberto Beghi.
  • Dott. Jacopo Bacenetti.
  • Dott. Valentina Giovenzana.
  • Dott. Simone Marai.

Progetti

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