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Nasi elettronici per alimenti


 
 


Il naso Elettronico EOS835 annusa l'olio d'oliva
 
 

a cura di Mariachiara Albicocco

Nasi elettronici, è questo il tema tecnologico legato all'alimentazione che approfondiamo in questa sezione. Ci siamo già occupati di olive passate ai raggi X per valutare se sono state denocciolate a dovere... Invece insieme al prof. Giorgio Sberveglieri (nella foto accanto), direttore del Laboratorio Sensor di Brescia, parliamo di quei sensori che riconoscono la cosiddetta "impronta olfattiva" degli alimenti, verificandone la qualità igienico-sanitaria.

Ascolta l'intervista al prof. G. Sberveglieri

NASI ELETTRONICI AL SENSOR LAB
(Laboratory for Gas Sensors and Artificial Olfactory Systems)

Il Naso Elettronico è uno tecnologia fisica allo stato dell'arte che imita il funzionamento del naso umano nel riconoscimento dell'odore di una matrice. Esso analizza i composti volatili generati dal campione in esame che ne costituiscono la cosiddetta "impronta olfattiva", cioè l'odore che anche i mammiferi percepiscono. Le narici sono rappresentate da un opportuno sistema di campionamento dell'odore, mentre una pompa simula il funzionamento dei polmoni nell'aspirare i gas.

I recettori olfattivi sono costituiti da un array di sensori di gas (foto accanto) basati su ossidi metallici semiconduttori, in grado rilevare un ampia gamma di composti volatili

L'elaborazione dell'impronta olfattiva viene fatta da un "cervello elettronico" basato su sofisticati algoritmi di analisi dati (per esempio reti neurali artificiali), che classifica i diversi odori in base alle caratteristiche peculiari che ciascun campione presenta e che lo rendono diverso dagli altri.

Il Laboratorio SENSOR dell'INFM- CNR e dell'Università di Brescia, diretto dal Prof. Giorgio Sberveglieri, è da molti anni impegnato nella ricerca di punta nella preparazione di materiali nanostrutturati da impiegare queli sensori di gas e nello sviluppo di nuovi sistemi olfattivi all'avanguardia, che vedono attualmente applicazioni in diversi campi, che spaziano dalla diagnostica medica (diagnosi precoce di gravi patologie) alla sicurezza del cittadino (detezione di sostanze esplosive in luoghi potenzialmente critici) fino al controllo della qualità -organolettica e microbiologica- degli alimenti.

La realtà produttiva agroalimentare risulta di importanza strategica nell'economia del nostro paese e l'Unione Europea richiede un'attenzione sempre più marcata al controllo della qualità degli alimenti per la sicurezza del consumatore.
In questi anni SENSOR si è occupato con successo di diversi casi di studio in settori dell'agroalimentare strategici per la produzione nazionale:
- Olio di oliva: valutazione della qualità, discriminazione di marchio, identificazione di origine;
- Pesce: valutazione della freschezza;
- Cereali: diagnosi di contaminazione da micotossine originate da funghi.
Il settore di più recente impegno del gruppo di ricercatori guidato dal Prof. Sberveglieri è la produzione di derivati del pomodoro e di succhi di frutta. All'interno del progetto MEF-TIME (Tecnologia e Innovazione per il MEzzogiorno), proposto da CNR-INFM (Istituto Nazionale per la Fisica della Materia) insieme al Ministero dello Sviluppo Economico che lo finanzia, sono stati sviluppati due prototipi di Naso Elettronico per il controllo di qualità microbiologica e di processo di conserve di pomodoro e succhi di frutta in corso di validazione presso l'azienda La Doria, leader del settore agroalimentare.

Nel corso del primo anno del progetto, è stato messo a punto un protocollo di analisi per l'identificazione di contaminazione microbiologica, fungina e batterica, dei prodotti processati del pomodoro, riuscendo ad ottenere una diagnosi precoce di contaminazione del prodotto, con due vantaggi principali: una discriminazione oggettiva del prodotto contaminato che viene quindi escluso dalla commercializzazione e una consistente riduzione dei tempi attualmente richiesti per questo tipo di analisi.
Si è inoltre studiata la possibilità di identificare lotti di pomodoro processato (polpa e pelati) che abbiano erroneamente subito un processo non regolare di lavorazione sviluppando off-flavours ("cattivi odori") che ne causano il rigetto da parte dell'acquirente. Anche in questo caso, il Naso Elettronico è risultato in grado di identificare correttamente il prodotto non conforme agli standard di qualità richiesti, con risultati estremamente promettenti per quanto riguarda l'applicazione di questa tecnologia nella linea produttiva.
Il Naso Elettronico trova infine applicazione anche nella linea di produzione dei succhi di frutta, bevande molto diffuse soprattutto nell'alimentazione per l'infanzia, che possono essere soggette alla contaminazione da parte di un batterio, l'Alicyclobacillus acidoterrestris, che è in grado di sopravvivere alle procedure di pastorizzazione applicate per l'abbattimento della carica microbiologica dei prodotti alimentari. Studi preliminari dimostrano l'abilità del Naso Elettronico di individuare i succhi di frutta contaminati, fornendo un responso oggettivo in tempi molto brevi (alcuni minuti).

I risultati raggiunti dimostrano come tecnologie fisiche allo stato dell'arte, quali il Naso Elettronico, possano trovare applicazione nelle realtà produttive, quali metodiche promettenti al servizio del controllo di qualità dei prodotti alimentari, fornendo una valutazione oggettiva della qualità del prodotto che consente una riduzione dei tempi richiesti al controllo qualità, con una conseguente riduzione dei costi di analisi.
La collaborazione attiva tra enti di ricerca e realtà produttive risulta una via di sviluppo proficua per il miglioramento degli standard di qualità aziendale e per la formazione di personale qualificato, con un ritorno economico e di immagine importante per l'azienda stessa.

26.04.08

 

 

 

 

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