Un nuovo metodo identifica le nocciole irrancidite senza toglierle dal sacchetto
Una ricerca condotta dall'URV utilizza la luce infrarossa per determinare lo stato di ossidazione degli acidi grassi delle nocciole senza distruggerle, una tecnologia che potrebbe fornire al settore nuovi standard di qualità.
Nocciole.
Universitat Rovira i Virgili
Il ricercatore del Dipartimento di Chimica Analitica e Organica dell'URV, Jokin Ezenarro, ha guidato la ricerca.
Universitat Rovira i Virgili
Niente più nocciole rancide: un team di ricerca dell'URV ha sviluppato un metodo in grado di identificare le nocciole andate a male a causa dell'ossidazione. La tecnica utilizza la luce infrarossa per determinare la composizione chimica delle nocciole senza nemmeno toglierle dal guscio. Il nuovo sistema supera le limitazioni dei metodi tradizionali e permette di identificare lo stato di tutte le nocciole contenute in un pacchetto con un'unica analisi, senza la necessità di preparare o distruggere il campione. Gli autori sostengono che l'applicazione di questa tecnologia contribuirebbe a migliorare le tecniche di confezionamento e i sistemi di distribuzione e a ridurre significativamente le perdite nel commercio delle nocciole, offrendo al contempo nuovi standard di qualità al settore.
La Catalogna è una terra di noci, soprattutto nelle regioni meridionali del Paese. Sebbene il settore sia dominato principalmente dalle mandorle, la nocciola è al secondo posto in termini di produzione annuale. In Catalogna ci sono più di 90 cooperative che producono nocciole per un valore complessivo di oltre 75 milioni di euro e il settore è fortemente orientato all'esportazione. La maggior parte delle cooperative che producono nocciole si trova nella zona di Tarragona, secondo i dati della Federazione catalana delle cooperative agricole.
Le buone pratiche di lavorazione, confezionamento e distribuzione di questo prodotto sono fondamentali per evitare perdite e garantirne la qualità a lungo termine. Nelle nocciole, l'ossidazione degli acidi grassi insaturi che contengono provoca l'irrancidimento. Il contatto con l'ossigeno e l'azione della luce aumentano queste reazioni. "Ciò significa che la velocità di ossidazione aumenta quando le nocciole non sono confezionate correttamente", spiega Jokin Ezenarro, ricercatore del Dipartimento di Chimica Analitica e Organica dell'URV e autore principale della ricerca.
Telecamere iperspettrali
In quest'ottica, il team di ricerca ha sviluppato un sistema per monitorare l'ossidazione delle nocciole, che consentirebbe a produttori e commercianti di determinarne la qualità prima di acquistarle o venderle. Il metodo sviluppato da Ezenarro utilizza una telecamera iperspettrale, un dispositivo in grado di determinare lo stato di ossidazione in tutta la confezione: "È uno spettrofotometro; applica un fascio di luce in ogni punto e fornisce informazioni sulla composizione del campione a seconda di come interagisce".
Il dispositivo utilizza la radiazione infrarossa, che ha una lunghezza d'onda maggiore rispetto alla luce visibile e una frequenza inferiore rispetto alla luce verde, il che la rende invisibile all'occhio umano. "Tutte le molecole organiche assorbono la luce infrarossa; le frequenze a cui lo fanno e l'intensità con cui lo fanno variano a seconda della loro composizione", sottolinea il ricercatore dell'URV. Questo è ciò che permette di identificare le noci con composti chimici che sono stati causati dall'ossidazione.
Mentre gli spettrometri erano tradizionalmente progettati per studiare un singolo punto di un campione, le telecamere iperspettrali stanno cambiando questo paradigma. Come in una fotocamera convenzionale, dove molti punti di luce - pixel - compongono l'immagine, questi dispositivi determinano lo spettro infrarosso di un'intera superficie. In questo caso si tratta di un vantaggio competitivo che permette di determinare lo stato di ossidazione di un intero sacchetto di nocciole, senza nemmeno toglierle dal sacchetto. -
Secondo Ezenarro, nella chimica analitica ci si sta allontanando dai metodi di analisi distruttivi e laboriosi: "Queste nuove tecniche sono più ecologiche, non hanno bisogno di reagenti e non richiedono la preparazione del campione; infatti, con questo metodo lo strumento di misura non deve nemmeno entrare in contatto con il campione". Il corretto funzionamento della tecnica dipenderà da variabili come il materiale o lo spessore dell'imballaggio, che possono influenzare lo spettro infrarosso. Per stabilire una relazione tra lo spettro elettromagnetico catturato dalla telecamera e la qualità - e lo stato di ossidazione - delle nocciole, il team di ricerca ha dovuto calibrare il dispositivo. A tal fine, le nocciole sono state incubate per 78 giorni in diverse condizioni, alcune delle quali più favorevoli alla conservazione. Tra queste, il sottovuoto, la conservazione in un'atmosfera protettiva di azoto, l'esposizione all'atmosfera e l'esposizione a vari gradi di luce. Con questi dati hanno costruito un modello matematico in grado di confrontare i dati analitici del campione con il suo stato di conservazione.
Il nuovo metodo ha permesso ai ricercatori di confermare che le cause principali dell'ossidazione delle nocciole sono l'atmosfera con cui sono a contatto e la luce a cui sono esposte, mentre il tempo di conservazione è il principale motore del processo di ossidazione. "Siamo riusciti a dimostrare che il processo di confezionamento sottovuoto è il più efficace e che l'esposizione alla luce influisce significativamente sulla stabilità del prodotto", spiega Ezenarro.
Pur avendo dimostrato che esistono cambiamenti chimici misurabili sulla superficie delle nocciole a causa dei processi di ossidazione, il team ha voluto fare un ulteriore passo avanti e determinare se questi hanno un impatto sull'esperienza sensoriale del consumatore. Secondo Ezenarro, l'obiettivo era più che altro quello di "convalidare la metodologia, cioè determinare se ciò che misuriamo è percepibile anche dagli esseri umani". I risultati dei test sensoriali hanno dimostrato che esiste una relazione tra i dati osservati con la spettroscopia e l'esperienza sensoriale delle persone: i campioni conservati a contatto con l'atmosfera ed esposti alla luce erano significativamente più rancidi.
La nuova tendenza a sviluppare metodi per controllare la qualità dei prodotti senza distruggerli offre un vantaggio competitivo alle aziende di diversi settori. Nel settore della frutta a guscio, infatti, contribuirebbe a migliorare le tecniche di confezionamento, i sistemi di stoccaggio e distribuzione e a ridurre significativamente le perdite, offrendo al contempo nuovi standard qualitativi. Sebbene la tecnologia non sia ancora disponibile per tutti (gli strumenti necessari possono costare più di 50.000 euro), cominciano a comparire sistemi che, con processi molto simili a quello sviluppato dall'équipe di Ezenarro, sono in grado di distinguere tra mandorle amare e dolci o tra materie plastiche in una catena di riciclaggio. Secondo le parole dello stesso ricercatore, "la telecamera iperspettrale è qui per restare".
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