TECNAGRI

TECNAGRI

TECNologie innovative per la stabilizzazione di prodotti AGRIcoli
(cereali e leguminose da granella)

targa_tecnagriIl progetto

Il progetto TECNAGRI nasce dall’idea di realizzare presso l’azienda agricola sperimentale regionale Improsta un polo di riferimento sperimentale per tutte le aziende del settore agro-alimentare che hanno volontà e necessità di innovarsi ricorrendo a nuove tecnologie non adottate perché non note o per pregiudizio. In particolare, l’idea di poter promuovere contatti più fitti tra l’Accademia e le aziende produttrici per discutere delle criticità di una delle fasi della filiera produttiva più importanti, quella della stabilizzazione dei prodotti di campo post raccolta e in stoccaggio, è stato il nucleo fondante della proposta progettuale. Da qui lo sviluppo di un piano di attività scientifiche, basate sull’uso di campi elettromagnetici per operazioni di sanitizzazione di cereali e leguminose da granella, organizzate in modo organico e funzionale in due fondamentali filoni di sperimentazione. Questi ultimi sono stati pianificati l’uno, su scala di laboratorio, volto prevalentemente alla messa a punto di protocolli di processo e di caratterizzazione dei prodotti trattati; l’altro, su scala maggiore, da realizzare nella azienda regionale a scopo pratico-dimostrativo attraverso la realizzazione di una apparecchiatura a microonde prototipale, per offrire attività di hands on alle industrie del territorio.

La Guida del progetto TECNAGRI è scaricabile qui.

I partner

I partner del progetto TECNAGRI sono: CRAA, Nutrir srl, UNISA

Ragione sociale: Associazione ” Consorzio CRAA”
Sede legale con indirizzo: via G.Porzio Centro Direzionale is. A6
città:Napoli prov. Napoli
C.F. 04139240636 – P.I. 07604120639
Legale rappresentante: dott. Caputo Silvestro

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L’azienda NUTRIR s.r.l. è stata costituita il 12/07/2007, con sede legale in Eboli Loc. Pezza Grande – Zona Indust. Snc CAP 84025
CF 04510260658 P.IVA 04510260658 , iscrizione al Registro delle Imprese di Salerno, sezione ORDINARIA, del 31 luglio 2007.

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Università di Salerno – Dipartimento di Farmacia (DIFARMA), P.IVA 00851300657 – C.F. 80018670655; sede via Giovanni Paolo II, 132, 84084 Fisciano (SA).
L’università di Salerno è stata istituita con legge 8 marzo 1968, n. 199

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La ricerca

Descrizione della ricerca in corso

I cereali e le leguminose da granella sono coltivazioni di grande tradizione del territorio campano (e non solo) e di grande valenza della dieta umana poiché fonti principalmente di amidi, di proteine e di componenti minerali. La loro stabilizzazione, prima di operazioni di stoccaggio o di altre lavorazioni di trasformazione, è una delle fasi più importanti delle diverse filiere produttive. Svariati sono i metodi convenzionalmente utilizzati per rendere le matrici citate non passibili di degradazioni chimico-fisiche e biologiche. Essi sono di tipo fisico (uso di basse e di elevate temperature) e chimico (uso di sostanze chimiche come la fosfina o di inerti, come polveri di bentonite o anidride carbonica). I metodi di stabilizzazione di tipo chimico sono da sempre poco graditi poiché considerati invasivi per la salubrità dei prodotti trattati, per l’impatto ambientale negativo (movimentazione di sostanze chimiche, rilasci nell’ambiente) che comportano e per i costi e la durata di trattamento (dell’ordine dei giorni). D’altra parte i metodi fisici presentano anch’essi criticità per le possibili azioni degradative che possono indurre (soprattutto se si usano le alte temperature per lunghi tempi) e i costi di processo. Dalla letteratura scientifica è ben noto che semi di cerali e di legumi possono essere sanitizzati mediante l’uso di microonde grazie alle principali peculiarità del riscaldamento elettromagnetico: rapidità e selettività. In particolare, l’uso delle microonde permette l’ottenimento di condizioni di trattamento di high temperature – short time con conseguente minimizzazione delle perdite di nutrienti negli alimenti per i ridotti tempi di esposizione al calore, e, al contempo, il raggiungimento delle condizioni letali per debellare gli organismi infestanti. Di fatto la diversa composizione degli infestanti (nei diversi stadi fisiologici di sviluppo: dallo stato larvale a quello finale) rispetto a quella dei semi, in particolare, molto più favorevole alla dissipazione dell’energia delle microonde, rende i primi selettivamente e severamente più esposti ad incrementi di temperatura (fino al raggiungimento, in tempi estremamente rapidi, delle condizioni termiche letali).
Il progetto di ricerca proposto, attualmente in fase di attuazione, mira proprio all’incremento delle conoscenze di alcune importanti proprietà delle matrici cerealicole e di leguminose da granella data la loro rilevanza nella messa a punto di protocolli di stabilizzazione: in relazione alle proprietà termofisiche (proprietà dielettriche, contenuto di umidità, conducibilità termica, diffusività termica) nonché strutturali e meccaniche, si possono definire i parametri di processo ottimali (potenza radiativa, tempo di esposizione) a tutto beneficio della qualità dei prodotti trattati e dell’efficienza delle operazione di irraggiamento. Il progetto di ricerca proposto prevede, quindi, la realizzazione di un dispositivo a microonde prototipale per il trattamento di granelle in continuo e su scala maggiore rispetto a quella di laboratorio attualmente in uso per gli studi finora svolti. Questi ultimi attualmente sono svolti in una cavità multimodale chiusa (LBP 210/50 Microwave Oven 2300 W, InLand, USA; 2450 MHz) equipaggiata con due agitatori modali. All’interno della cavità diversi campioni di granelle sono stati irradiate in condizioni statiche (sono state poste in un contenitore in Pirex) formando un letto di spessore pari a 4 cm. Si è scelto di impostare una potenza di 1 kW e di variare il tempo di esposizione, in relazione alle temperature necessarie ai fini della disinfestazione, scegliendo di condurre anche trattamenti prolungati allo scopo di metter in luce eventuali alterazioni in seguito a processi radiativi non ottimali.
Le granelle di diversa natura (grano tenero, grano duro, mais, ceci, fagioli, lenticchie), pre- e post- irraggiamento, sono state quindi sottoposte alle seguenti caratterizzazioni: proprietà dielettriche; contenuto di umidità; dimensioni; densità; conducibilità termica; capacità termica volumetrica e diffusività termica; calorimetria differenziale a scansione; analisi termo-gravimetria; rigonfiamento e perdita di elettroliti dopo immersione in acqua (swelling test); proprietà meccaniche (resistenza alla penetrazione dei tegumenti esterni post-swelling e post-cottura); valutazione delle proprietà germinative; microscopia ottica.
Parallelamente, utilizzando le expertise accademiche e della azienda EMitech è stato avviato l’allestimento di un apparato prototipale a microonde per la conduzione di processi di irraggiamento su scala maggiore.

Personale ricercatore coinvolto nella ricerca

Prof.ssa Ing. Anna Angela Barba – responsabile scientifico (UNISA-DIFARMA)

Prof. Ing. Matteo d’Amore – partecipante (UNISA-DIFARMA)

Prof. Ing. Gaetano Lamberti – partecipante (UNISA-DIIn)

Prof. Ing. Francesco Marra – partecipante (UNISA-DIIn)

Ing. Annalisa Dalmoro, PhD – senior researcher del progetto TECNAGRI

Ing. Sara Cascone, PhD – consulente del progetto TECNAGRI

Dott.ssa Imma Bove – borsista del progetto TECNAGRI

Ing. Tesfaye Faye Bedane – borsista del progetto TECNAGRI

Ing. Pietro Apicella – consulente del progetto TECNAGRI

Dott.ssa Sabrina Bochicchio – consulente del progetto TECNAGRI

Incarichi di prestazioni occasionali

Supporto strumentale a sviluppo di protocolli per trattamenti a microonde per la stabilizzazione di matrici alimentari a basso contenuto di umidità
(bando del 16/2/2015, Rep. 248/2015; Prot. 0010970)

Supporto strumentale a sviluppo di protocolli per texture analysis di matrici a base cellulosica, proteica ed amidacea
(bando del 16/2/2015, Rep. 247/2015; Prot. 0010962)

Supporto strumentale alla valutazione dello swelling e del rilascio di componenti minerali da legumi e cereali
(bando del 27/4/2015, rep. 574/2015; prot. 0028432)

Supporto strumentale all’analisi delle principali cause di denaturazione dei fattori sensoriali e nutrizionali di prodotti agro-alimentari
(bando del 27/4/2015, rep. 573/2015; prot. 0028431)

Borse di studio

Trattamenti innovativi di stabilizzazione assistiti da microonde per matrici cerealicole
(bando dell’11/2/2015, rep. 581/2015; prot. 9668)

Approcci modellistici alla descrizione di processi assistiti da microonde applicati nel settore agro-alimentare
(bando del 24/3/2015, rep. 1264/2015; prot. 18990)

La divulgazione

Articoli pubblicati su giornali internazionali e nazionali per divulgare i risultati della ricerca.

2018

Dalmoro, Annalisa; Naddeo, Carlo; Caputo, Silvestro; Lamberti, Gaetano; Guadagno, Liberata; D'Amore, Matteo; Barba, Anna Angela

On the relevance of thermophysic characterizations in microwave treatments of legumes Journal Article

Food & Function, 9 (3), pp. 1816-1828, 2018, ISSN: 2042-650X.

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2015

Dalmoro, Annalisa; Barba, Anna Angela; Caputo, Silvestro

Qualità ed efficienza con l’uso di microonde nel trattamento di alimenti Journal Article

Tecnologie Alimentari, 2 , pp. 32-36, 2015.

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Dalmoro, Annalisa; Barba, Anna Angela; Caputo, Silvestro; Marra, Francesco; Lamberti, Gaetano

Microwave technology applied in post-harvest treatments of cereals and legumes Journal Article

Chemical Engineering Transaction, 44 , pp. 13–18, 2015.

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Caccavo, Diego; Cascone, Sara; Amoroso, Maria Chiara; Apicella, Pietro; Lamberti, Gaetano; Barba, Anna Angela

Hydrogel-based Granular Phytostrengtheners for Prolonged Release: Production and Characterization Journal Article

Chemical Engineering Transaction, 44 , pp. 235–240, 2015.

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Cascone, Sara; Apicella, Pietro; Caccavo, Diego; Lamberti, Gaetano; Barba, Anna Angela

Optimization of Chelates Production Process for Agricultural Administration of Inorganic Micronutrients Journal Article

Chemical Engineering Transaction, 44 , pp. 217–222, 2015.

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Gli eventi

L’ente capofila CRAA organizzerà eventi dimostrativi per divulgare la tecnologia di sanitizzazione.

Calendario eventi:

Brochure progetto con indicazione eventi

27 settembre 2015
Manifestazione: “Ambiente Italia – Speciale Puliamo il Mondo”
Eboli (SA), Azienda Improsta

TGR Campania 27/09/2015 Edizione delle 14.30
Link sul sito RAI
download diretto della clip (42.1 MB)
https://www.dropbox.com/s/krifwlvqjm15zqv/TGR%2027.09.2015%2014.00.avi?dl=0

26 ottobre 2015
Evento dimostrativo: “Trattamento a microonde di granelle di cereali e leguminose”
Eboli (SA), Azienda Improsta

locandina evento dimostrativo

29 ottobre 2015
Convegno: “Un polo di eccellenza per la ricerca in agricoltura e per la riqualificazione ambientale – Le tecnologie innovative per la stabilizzazione di prodotti agricoli (cereali e leguminose da granella)”
Salerno, c/o Palazzo della Provincia, Via Roma 104

locandina convegno provincia

pubblicazione su La Gazzetta di Salerno