L'attività è volta allo studio ed alla realizzazione di attrezzature, prevalentemente in forma di prototipi, spesso di basso costo, atte alla valutazione, non distruttiva, di parametri qualitativi dei prodotti, massimamente finalizzata al monitoraggio dei processi agro-alimentari, inclusa la conservazione.

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Laboratorio
Referenti
Eleonora Iaccheri
Luigi Ragni
Area di specializzazione
Agroalimentare
Keyword
Misure non distruttive
prodotti agro-alimentari
risposta elettromagnetica
apparati elettromeccanici.
Oscilloscopio-riflettometro nel dominio del tempo con sonda per determinazioni su liquidi
Descrizione prodotto

Il servizio intende offrire a costruttori, utilizzatori di impianti alimentari, tecnici e ricercatori del settore, prospettive, supporto e soluzioni per la caratterizzazione e il monitoraggio qualitativo, "on" e "at-line", dei prodotti agroalimentari. Le realizzazioni prevedono solitamente una componente strumentale ed una di processo dei dati. La parte "hardware" può sfruttare l'interazione dei campi elettromagnetici con il materiale in esame, operando nel range di che va dalle radiofrequenze alle lunghezze d'onda ottiche, attraverso le microonde, utilizzando sensori e strumentazione elettronica commerciali o costruiti allo scopo. La componente di processo dei dati spesso impiega tecniche statistiche avanzate e reti neurali per elaborare modelli predittivi per la determinazione del parametro di interesse in funzione del dato strumentale. In alcune realizzazioni può risultare prevalente la componente elettromeccanica.

Aspetti innovativi

Il contenuto innovativo delle soluzioni è vario. Talvolta risiede nella capacità di determinazione di parametri qualitativi di difficile misura o richiedenti reagenti. Spesso vengono sfruttate proprietà legate all'interazione dei campi elettromagnetici con i materiali attraverso catene strumentali non convenzionali. In taluni casi il carattere innovativo è rappresentato da una soluzione di basso costo atta comunque a garantire l'informazione necessaria all'utilizzatore per caratterizzare o monitorare un parametro qualitativo, risultato di un processo.

Applicazioni

Le applicazioni riguardano la potenziale misura di svariati parametri qualitativi alimentari (ad es. umidità, stato di conservazione di un uovo, contenuto di alchil esteri negli olii). La fattibilità risulta tuttavia legata al quantitativo della componente di interesse nell'alimento ed alle sue caratteristiche fisico-chimiche.

Fresa a controllo numerico per prototipazione
Esempio di applicazione

Strumento ottico innovativo

Descrizione applicazione e risultati

Trattasi di un prototipo strumentale di basso costo inizialmente applicato alla determinazione del contenuto in grasso nel latte. L'apparecchiatura, priva di parti in movimento, collegata a PC, permette di effettuare un'analisi ottica del tipo lunghezza d'onda-dipendente, diversa dalla spettroscopia tradizionale. Tramite trattamento dei dati con reti neurali è possibile ottenere una stima del contenuto di grasso nel latte con errori dell'ordine dello 0,1%. L'apparato si presta per determinazioni di altri parametri qualitativi dei prodotti agro-alimentari (es. concentrazione, torbidità ecc.). Maggiore sensibilità nei confronti di talune sostanze può essere perseguita con minime modifiche strumentali (es. sostituzione del sensore ottico). Realizzazione di strumentazioni a basso costo per caratterizzazioni di fluidi alimentari su base reologica, prototipi per spettroscopia, strumenti capacitivi per misure di umidità, apparati ottici.

Partner coinvolti

Aziende produttrici di strumentazioni analitiche, costruttori di impianti agroalimentari, aziende agroalimentari, istituti di ricerca.

Tempi di realizzazione
In funzione della complessità della soluzione.
Livello di maturità tecnologica
TRL 7 - prototipo dimostrativo in ambiente operativo
Valorizzazione applicazione

Attrezzature e soluzioni possono essere oggetto di brevettazione. In tal senso è stata depositata una domanda di brevetto relativa ad uno strumento innovativo per spettroscopia nelle microonde.

Strumento ottico innovativo per determinazioni qualitative su fluidi alimentari