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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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