Innovazioni metodologiche e tecnico-ingegneristiche per l’analisi della qualità e tracciabilità nella filiera pasta
Author(s)
Cecchini, Cristina
Date Issued
June 14, 2021
Type
Doctoral Thesis
Abstract
La qualità della pasta italiana nasce non solo dal processo di produzione che è sintesi di tradizione ed innovazione tecnologica, ma anche dalla sapiente scelta della materia prima da impiegare. La semola di frumento duro è generalmente classificata in base al contenuto proteico e alla qualità del glutine. Nonostante le numerose ricerche sui metodi di valutazione della qualità pastificatoria della semola, finora non sembra essere disponibile un unico test rapido e affidabile, che possa soddisfare le esigenze di tutti i protagonisti della filiera.
In questo contesto il progetto di dottorato è stato rivolto ad un approfondimento delle metodiche e delle innovazioni tecnico-scientifiche per la valutazione e la predizione della qualità del frumento duro come materia prima per il processo di pastificazione. A tale scopo è stata effettuata inizialmente una valutazione qualitativa della semola sia con metodi di riferimento ben standardizzati (Gluten Index, Alveografo, test SDS) sia più emergenti (Glutograph e GlutoPeak). Le semole sono state poi trasformate in pasta la cui qualità in cottura è stata valutata attraverso analisi sensoriale e strumentale. Oltre alle tecnologie tradizionali la qualità della materia prima e del prodotto finito è stata verificata con la spettroscopia Near Infrared (NIR), tecnica rapida e non distruttiva ampiamente utilizzata in campo agroalimentare, applicata a dispositivi che consentono di portare lo strumento direttamente alla sorgente del campione permettendo un rilevamento diretto e molto più rapido. Sono stati utilizzati due dispositivi portatili, un sensore di recente sviluppo a basso costo (SCiO) che utilizza un intervallo di lunghezze d’onda corte (swNIR) e uno strumento portatile (MicroPHAZIR) con un intervallo NIR (NIR).
L’attività di ricerca del progetto infine ha riguardato uno studio di applicabilità di tecniche ingegneristiche di tracciabilità elettronico-informatica (infotracing) per definire un sistema di trasferimento dei dati qualitativi della materia prima e di processo come strumento utile per contribuire alla salvaguardia della filiera. Unendo i benefici delle tecnologie RFID, QR code e blockchain è infatti possibile fornire degli strumenti concreti per migliorare la tracciabilità delle informazioni ai diversi livelli. Al fine di poter valutare a livello sperimentale la fattibilità applicativa delle nuove tecnologie e considerando la complessità della filiera frumento duro-pasta, è stato simulato un flusso di filiera semplificato presso il CREA-IT di Roma registrando il flusso di informazioni dalla semina al packaging. Nel complesso, per una filiera frumento duro-pasta non particolarmente complessa, l’applicazione di un sistema di infotracing fornisce una soluzione efficace di comunicazione per il trasferimento delle informazioni, la trasparenza, la valorizzazione del prodotto e la salvaguardia del consumatore.
The quality of Italian pasta is a synthesis of tradition and technological innovation, but also of the good choice of the raw material (semolina) to be used. Durum wheat semolina is generally classified according to protein content and gluten quality. Despite the numerous researches on methods for assessing the pasta-making quality of semolina, up to now there does not seem to be a single rapid and reliable test that can satisfy the needs of all the supply chain players.
In this context, the research project was aimed at an in-depth study of the methods and technical-scientific innovations for assessing and predicting the quality of durum wheat as a raw material for the pasta making process. For this purpose, a qualitative evaluation of the semolina was initially carried out both with reference methods (Gluten Index, Alveografo, SDS test) and more recent methods (Glutograph and GlutoPeak). The semolina was then transformed into pasta whose cooking quality was assessed through sensorial and instrumental analysis.
In addition to traditional technologies, the quality of the raw material and the finished product has been verified with Near Infrared (NIR) spectroscopy, a rapid and non-destructive technique widely used in the agri-food field, applied to devices that allow the instrument to be brought directly to the sample source. allowing a direct and much faster detection. Two portable devices were used, a new low-cost sensor (SCiO) that uses a short wavelength range (swNIR) and a portable instrument (MicroPHAZIR) with an NIR range (NIR).
Finally, the research activity of the project concerned a study of the applicability of engineering techniques of electronic traceability (infotracing) to define a system for transferring the qualitative data of the raw material and process as a useful tool to contribute to safeguarding the supply chain. By combining the benefits of RFID, QR code and blockchain technologies, it is in fact possible to provide concrete tools to improve the traceability of information at different levels. In order to be able to experimentally evaluate the applicative feasibility of new technologies and considering the complexity of the durum wheat-pasta supply chain, a simplified supply chain flow was simulated at CREA-IT in Rome by recording the flow of information from sowing to packaging. Overall, for a not very complex durum wheat-pasta supply chain, the application of an infotracing system provides an effective communication solution for the transfer of information, transparency, product enhancement and consumer protection.
Additional information
Dottorato di ricerca in Engineering for energy and environment