Tecnologie Alimentari 6 Settembre 2017

scienza&tecnologia
TECNOLOGIE ALIMENTARI N.6 2017
avanzate (fonte: Agenda Digitale).
Essa oggi è possibile grazie alla tecnica
di imaging iperspettrale, che riesce
a catturare in un’immagine tutte le
informazioni di uno spettro elettromagnetico,
dai raggi ultravioletti
all’infrarosso, facilitando l’identificazione
di molti oggetti. A differenza
della radiografia, l’imaging iperspettrale
è una tecnologia non distruttiva,
senza contatto, e che può quindi essere
utilizzata senza creare danni
all’oggetto analizzato. Con il termine
immagine iperspettrale si intende
un’immagine digitale nella quale
ogni elemento dell’immagine (pixel)
è costituito non da un solo numero o
da una terna di numeri, come avviene
per le usuali immagini a colori (RGB),
ma da un intero spettro associato a
quel punto del bersaglio osservato.
Uno degli esempi di possibile utilizzo
di questa tecnologia nel campo agricolo
è il drone progettato in Svizzera
dalla società Gamaya, una spin-off
dell’Istituto Svizzero di Tecnologia.
Grazie alla telecamera iperspettrale
montata sul drone, due droni riescono
a individuare malattie delle piante, erbacce,
problemi di erosione del suolo,
permettendo di stimare anche la resa
delle coltivazioni.
Questa tecnologia ha reso possibile
la valorizzazione delle colture, dei
suoli e della copertura vegetativa e la
stima della resa, oltre alle sue capacità
predittive rapide, non distruttive,
altamente accurate in una vasta gamma
di applicazioni.
Un’applicazione del sistema è stata
quella per l’avocado, in Usa, che ha
L’agricoltura
ha introdotto
nuove tecnologie
genetiche
per aumentare
le rese, migliorare
i contenuti
nutrizionali
e la tolleranza
agli insetti
e alle malattie
consentito una produzione per tutto
l’anno, attraverso il controllo continuo
della crescita e maturazione.
Una tipica immagine iperspettrale è
composta da un insieme di una gamma
relativamente ampia di immagini
monocromatiche che corrispondono
a lunghezze d’onda continue che
normalmente contengono informazioni
ridondanti o possono presentare
un elevato grado di correlazione.
Molti di questi studi si sono concentrati
anche sulla ricerca di nuove tecniche
statistiche per ridurre le immagini iperspettrali
a quelle multispettrali, che
sono più facili da implementare in sistemi
automatici e non distruttivi.
Questa nuova tecnologia riesce a prevedere
la scadenza dei prodotti alimentari.
Grazie a un primo progetto
pilota si sta realizzando uno strumento
che riesce a determinare, attraverso
il rilevamento del ph, quanto manca
al deterioramento del prodotto.
C’è una forte correlazione tra il valore
di pH di carne rossa, ad esempio, e
la sua freschezza.
Nella tecnologia iperspettrale, vengono
previsti droni forniti con camera
multispettrale che operano durante
la notte e segnalano, all’alba, la condizione
del terreno e del frutto e la
presenza di peste e simili problemi
come ad esempio un incipiente fungal
nocivo, per consentire all’operatore
di intervenire immediatamente
all’inizio del giorno. Il sistema è stato
industrialmente applicato dalla
Carnegie Mellon per la raccolta del
sorghum in Africa, rivoluzionando la
pratica esistente da secoli.
LA SUBIRRIGAZIONE
Recentemente nel Centro Studi
Innovagri di Milano è stato applicato
il sistema per la “subirrigazione” del
mais. Robot, computer e smartphone
monitorano costantemente il fabbisogno
idrico della coltivazione, attraverso
sensori posti a 15 e 30 cm di
profondità nel terreno. Il sistema dialoga
continuamente con una centralina
meteorologica che scambia informazioni
con i satelliti meteo.
Il risultato della ricerca è stato un risparmio
idrico del 30%. L’obbiettivo raggiunto
è di 20 tonnellate di acqua all’ettaro
nelle condizioni attuali di siccità.
AGRICOLTURA E GENETICA
Nel campo della genetica, l’agricoltura
ha introdotto nuove tecnologie per
aumentare le rese, migliorare i contenuti
nutrizionali delle stesse, la loro
tolleranza agli insetti e alle malattie.
Una notevole parte dell’innovazione
è basata sullo studio delle sequenze
Dna della pianta e la mirata manipolazione
della stessa per ottimizzare le
rese. La tecnologia transgenica consente
di introdurre il selezionato gene
di un microrganismo nel genoma
della pianta. Il primo esempio è stato
nel 1982 con la tecnologia ricombinante
che ha consentito di trasferire
il gene modificato del virus dannoso
nella stessa papaja consentendone di
salvare il frutto dall’attacco virale in
Hawaii. Successivamente alfa alfa,
cotone, canola, papaia, soia, sono
stati modificati geneticamente.
Sia la classica tecnica del breeding sia
l’ingegneria genetica, applicata all’agricoltura,
oggi consentono di fornire una
notevole varietà di prodotti a una società
che cambia e anche per adeguarli
alle mutanti condizioni climatiche.
Ci sono limitazioni legali per il loro
utilizzo, ma per il 2050 la popolazione
sarà di 9,6 miliardi e il fabbisogno
di cibo sarà uguale a quello prodotto
negli ultimi 10.000 anni (WTO). Per
cui tutte le tecnologie saranno necessarie
per poter raggiungere questo
obbiettivo.
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