Conservazione di cereali e legumi in atmosfera controllata d’azoto
Dal 2015 il Centro testa un SISTEMA per la conservazione ecosostenibile di cereali e legumi in atmosfera controllata di azoto, proposto e brevettato dalla Eurosider sas di Grosseto.
Il metodo prevede la separazione dell’azoto presente nell’aria (generazione in sito), un gas inerte e sicuro, che viene poi erogato all’interno di silos a tenuta, dove rimane costantemente al di sopra del 98,5%. Le RICERCHE IN LABORATORIO del Centro, svolte in collaborazione con numerose università italiane, hanno dimostrato che il metodo permette di mantenere la qualità delle granaglie stoccate, previene l’attacco di funghi micotossigeni e abbatte le popolazioni di insetti infestanti, senza ricorrere a fumiganti che possono lasciare residui nelle produzioni e hanno un notevole impatto ambientale.
I RISULTATI delle sperimentazioni sono stati presentati in convegni scientifici nazionali e internazionali, pubblicati in riviste di settore nonché scelti come esempio di buona pratica agronomica al G7 Agricoltura di Bergamo dell’Ottobre 2017.
Il CRISBA è riuscito a trasferire la tecnologia dalla scala di laboratorio alla scala aziendale: grazie al contributo della Fondazione CR Firenze è stato realizzato un IMPIANTO SU SCALA REALE presso l’Azienda Agraria Macchiascandona dell’Istituto, composto da una batteria di silos collegati al sistema di atmosfera controllata, che sono utilizzati sia per i test di validazione scientifica, sia per la conservazione di produzioni cerealicole locali. Sulla scorta di questi risultati diverse aziende italiane hanno iniziato ad adottare questa soluzione tecnica per lo stoccaggio delle proprie produzioni, fra cui la MartinoRossi SpA, leader del “gluten free” in Italia, che ha annunciato la realizzazione del primo impianto su scala industriale per la conservazione ecosostenibile del cece toscano (vedi Il tirreno Ottobre 2019).
Da agosto 2020 è stata avviata una ulteriore iniziativa denominata “Innovazione agroalimentare in maremma: lo stoccaggio ecosostenibile, dai cereali al cece toscano”, che amplia appunto il campo di applicazione delle sperimentazioni, estendendole dal settore cerealicolo a quello delle leguminose da granella, con particolare riferimento al cece (LE SPERIMENTAZIONI SUL CECE)
Risultati: pubblicazioni e riconoscimenti
Video gentilmente concesso da Linea Verde – RAI “CRISBA dal G7 Agricoltura di Bergamo-Agrogeneration “
I risultati delle le sperimentazioni sono stati:
Le ricerche in laboratorio
Nel 2015 la Eurosider ha fornito al CRISBA un impianto su scala di laboratorio (6 minisilos da 60 litri ciascuno) utilizzato per la validazione scientifica della tecnologia (vedi Corriere di Maremma 20 Giugno 2015 e Maremma Magazine Novembre 2015).
Il sistema rappresenta una valida alternativa a basso impatto ambientale per lo stoccaggio di granaglie e farine (vedi TV9 Luglio 2016, La Nazione Luglio 2016, Il Tirreno Luglio 2016); in particolare, gli esperimenti condotti dal Centro hanno consentito di dimostrare l’efficacia del brevetto nel:
L’impianto su scala reale
Presso l’Azienda Agraria Macchiascandona dell’Istituto, con il contributo della Fondazione CR Firenze, è stato realizzato un impianto di stoccaggio dei cereali in silos (15 m3 ciascuno) con sistema automatico e controllo anche in remoto per lo stoccaggio in atmosfera di azoto.
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Questo impianto permette al CRISBA di eseguire le sperimentazioni necessarie al trasferimento dell’ innovazione alla scala reale, nonché di conservare le granaglie dell’Azienda Macchiscandona e di note aziende produttrici italiane e di pastifici, già disponibili sugli scaffali della GDO con l’etichetta che riporta il logo del CRISBA e la descrizione del progetto. Fra le realtà che ad oggi usufruiscono di questo servizio di stoccaggio si ha la Del Colle srl e il Pastificio Artigiano Fabbri srl.
Vedi La Nazione Dicembre 2019.
Le sperimentazioni sul cece
Il comparto delle leguminose da granella, a fronte di un aumento delle superfici coltivate soffre oggi della mancanza d’innovazione tipica di un settore ancora rilegato a quello delle “colture minori”. Il rilancio delle stesse, promosso dalle nuove prospettive di mercato offerte dai prodotti gluten-free, dalla crescente attenzione dei consumatori per produzioni biologiche o comunque più sostenibili, rende indispensabile dare risposta a questa crescente esigenza di sviluppo della filiera.
Su queste basi il CRISBA, con il contributo della Fondazione Cassa di Risparmio di Firenze, ha attivato un nuovo ciclo di sperimentazioni per confermare le evidenze scientifiche riscontrate sui cereali anche sulle leguminose, con particolare riferimento al cece. Da agosto 2020 sono stati pertanto avviati test, con la preziosa collaborazione della Del Colle srl, nota produttrice di legumi e cereali, che hanno già fornito i primi risultati incoraggianti. Le sperimentazioni sono finalizzate a verificare sia il mantenimento della qualità del cece stoccato sul lungo periodo in atmosfera d’azoto, sia a validare la tecnologia per il controllo di funghi patogeni post-raccolta e insetti infestanti del cece. Le sperimentazioni in questo caso si sono concentrate sul contenimento di Callosobruchus maculatus, un coleottero infestante delle leguminose.
Il sistema nel dettaglio
La prevenzione delle contaminazioni e la riduzione degli input chimici hanno assunto un ruolo centrale per la sicurezza alimentare e ambientale delle filiere, fra cui quella cerealicola, che prevede una delicata fase di stoccaggio ed è più soggetta di altre al pericolo di contaminazione da micotossine. Questi presupposti hanno incentivato la ricerca di soluzioni eco-compatibili utili a contrastare la perdita di qualità delle granaglie, causata soprattutto dall’attacco – in fase di post-raccolta – di insetti infestanti e di funghi micotossigeni. Contro questi ultimi si interviene principalmente utilizzando le fosfine (PH3), fumiganti che, tuttavia, sono pericolosi per la salute dei lavoratori esposti, lasciano residui nelle produzioni, hanno un consistente impatto ambientale, innescano fenomeni di resistenza negli organismi bersaglio nonché risultano scarsamente efficaci proprio per il contrasto dei funghi micotossigeni.
Queste preoccupazioni hanno rinnovato l’attenzione per l’utilizzo delle atmosfere controllate, nelle quali l’anidride carbonica (CO2) o l’azoto (N2) sostituiscono l’ossigeno nella conservazione delle granaglie. Quest’ultimo gas offre numerosi vantaggi, come il fatto che non lascia residui nelle produzioni né interagisce con i materiali costitutivi dell’impiantistica, che è facile da reperire (nell’aria è presente al 78%) e non necessita di registrazione d’uso; a questi si aggiungono benefici che lo distinguono in positivo anche della stessa anidride carbonica, quali la peculiarità di non rappresentare un “gas-serra” né prevedere limiti di esposizione professionale negli ambienti di lavoro.
Sulla base di questi presupposti la Eurosider propone un metodo di separazione dell’azoto dall’aria atmosferica mediante una serie di membrane che ne operano il frazionamento per permeazione selettiva (generazione on-site tramite tecnologia MNS, Membrane Nitrogen Separetor). L’azoto viene poi erogato all’interno di silos a tenuta nei quali rimane in leggera sovrappressione. I parametri ambientali di conservazione, registrati da apposite sonde, sono visualizzati su monitor, da cui viene impostata anche la percentuale di azoto che si desidera mantenere automaticamente all’interno dei silos. Dopo una prima fase “di carico” ad inizio stoccaggio, l’erogazione dell’azoto avviene perciò in discontinuo, con dei rapidi reintegri all’occorrenza che sono alla base del contenimento dei costi d’esercizio. L’impiantistica è modulabile: una stessa macchina può servire più silos di dimensione variabile, da pochi metri cubi sino a migliaia; per le aziende di media dimensione esiste anche la possibilità di ricorrere a silos in vetroresina appositamente predisposti per l’atmosfera controllata, più economici rispetto a quelli in metallo.
