Secondo uno studio dell'organizzazione ambientalista WWF Germania, ogni anno nel Paese vengono gettati nella spazzatura dieci milioni di tonnellate di cibo, nonostante siano ancora commestibili.
Uno scanner portatile per alimenti consentirà in futuro, ai consumatori e agli operatori dei supermercati, di verificare la bontà dei prodotti. Il dispositivo tascabile utilizza misurazioni a infrarossi per determinare il livello di maturazione e la durata di conservazione dei prodotti alimentari e visualizza i risultati tramite un’apposita applicazione.
I ricercatori di Fraunhofer hanno sviluppato il sistema in forma dimostrativa con alcuni partner, per un progetto commissionato dal Ministero bavarese dell'alimentazione, dell'agricoltura e delle foreste.
Questo yogurt è ancora buono? Queste verdure sono ancora commestibili? Nel dubbio, le persone tendono a buttare il cibo nella spazzatura. Molti prodotti vengono gettati via semplicemente perché non sembrano più appetitosi o poiché mostrano imperfezioni superficiali o perché hanno superato la loro data di scadenza. Solo in Baviera, ogni anno, 1,3 milioni di tonnellate di cibo finiscono inutilmente nella spazzatura.
Attraverso la coalizione "We Rescue Food", il ministero bavarese all'agricoltura vuole combattere gli sprechi alimentari attraverso 17 iniziative. Uno dei progetti riguarda, appunto, uno scanner per alimenti progettato per favorire la riduzione dei rifiuti al termine della catena del valore, nei negozi e nelle case dei consumatori.
In futuro, questo economico dispositivo tascabile - sviluppato dai ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per Optronics, System Technologies e Image Exploitation IOSB, l'Istituto Fraunhofer per l'ingegneria di processo e l'imballaggio IVV, l'Istituto di tecnologia di Deggendorf e l'Università di Scienze applicate di Weihenstephan-Triesdorf - stabilirà la reale freschezza del cibo, sia quello confezionato che gli alimenti non confezionati.
Utilizzo della luce a infrarossi per determinare la genuinità del cibo
Il cuore dello scanner portatile è un sensore del vicino infrarosso (NIR) che misura il livello di maturazione del cibo e identifica la quantità e la composizione del suo contenuto. "La luce a infrarossi viene irradiata con alta precisione sul prodotto da analizzare e lo scanner misura lo spettro della luce riflessa. Le lunghezze d'onda assorbite ci consentono di individuare la composizione chimica del cibo", ha spiegato il dott. Robin Gruna, project manager e scienziato presso Fraunhofer IOSB.
"In laboratorio, siamo stati in grado di quantificare i singoli componenti, utilizzando la spettroscopia NIR. La novità è che ora è possibile farlo con sensori piccoli e a basso costo", ha aggiunto Julius Krause, membro del team di Gruna. "I prodotti alimentari sono spesso contraffatti. Una volta adeguatamente impostato, il nostro dispositivo può anche determinare l'autenticità di un prodotto. Può identificare addirittura se prodotti come l'olio d'oliva vengono adulterati", ha detto il fisico.
Ma ci sono pure dei limiti: il dispositivo, infatti, può valutare solo la qualità di alimenti omogenei. Al momento, ha difficoltà nell'ispezionare prodotti eterogenei contenenti ingredienti diversi, come la pizza. A tal fine, gli scienziati stanno studiando tecnologie ad alta risoluzione spaziale come l'imaging iperspettrale e gli approcci basati sulla fusione, utilizzando immagini a colori e sensori spettrali.
Per essere in grado di determinare la qualità del cibo sulla base dei dati del sensore e degli spettri a infrarossi misurati, e calcolare la shelf life, i team di ricerca stanno sviluppando algoritmi intelligenti che ricercano modelli e regolarità nei dati. "Attraverso l'apprendimento automatico, possiamo aumentare il potenziale di riconoscimento. Nei nostri test, abbiamo studiato pomodori e carne macinata", ha dichiarato Gruna.
L'applicazione mostra la durata di conservazione del cibo
Lo scanner invia via Bluetooth i dati rilevati a un database perché vengano analizzati. Questo database è una soluzione cloud appositamente sviluppata, in cui vengono immagazzinati i metodi di valutazione. Successivamente, i risultati del test vengono trasmessi a un'applicazione che li mostra all'utente e indica il tempo rimanente di freschezza del prodotto alimentare, in diverse condizioni di conservazione, o rileva che la sua durata di conservazione è già scaduta. Inoltre, al consumatore vengono forniti suggerimenti su modi alternativi di utilizzare il cibo che ha superato la data di scadenza.
Per l'inizio del 2019 è prevista una fase di test nei supermercati al fine di esaminare il modo in cui i consumatori reagiscono al dispositivo. Più in generale, si prevede che questa tecnologia versatile sarà utilizzata in tutta la catena del valore, dalla materia prima al prodotto finale. La sua capacità di rilevare precocemente i cambiamenti nella qualità di un prodotto, facilita usi alternativi e aiuta a ridurre gli sprechi, ma lo scanner è più di un semplice strumento per testare gli alimenti. Potrebbe essere meglio descritto come una tecnologia di scansione conveniente per un utilizzo diffuso e che può essere facilmente adattabile. Ad esempio, il sistema potrebbe essere utilizzato per ordinare, separare e classificare materie plastiche, legno, tessuti e minerali.
"La gamma delle potenziali applicazioni è molto ampia - ha concluso Gruna - Il dispositivo ha solo bisogno di essere impostato correttamente".
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