Radiazioni Terahertz e IA per selezionare le nocciole “buone”
Individuare rapidamente le nocciole guaste senza sgusciarle così da eliminarle prima che entrino nella catena di lavorazione industriale. Non è fantascienza nè è necessario essere maghi. L’intelligenza artificiale accoppiata a una (neanche tanto) sofisticata tecnologia consentirà di migliorare le performance dell’industria di trasformazione e permetterà agli agricoltori di essere meno preoccupati (soprattutto quelli che operano in biologico) per eventuali presenze di frutti “cimiciati” all’interno di partite che conferiscono alle aziende dolciarie e di commercializzazione.
Enea ha sviluppato una tecnologia in grado di individuare rapidamente le nocciole guaste senza sgusciarle. Il sistema, ancora allo stato sperimentale, è composto da una sorgente Terahertz (THz) a stato solido e da un rivelatore che è in grado di misurare il contenuto di acqua nelle nocciole, parametro qualitativo ritenuto molto importante per la conservazione del prodotto dalle ditte che operano nel settore. L’efficienza di questa tecnologia è stata verificata con successo in laboratorio, ma grazie alla sua semplicità – sostengono i ricercatori Enea – può essere facilmente implementata in un sistema industriale applicabile alla filiera delle nocciole. La tecnologia, inoltre, è stata ulteriormente perfezionata con un sistema di intelligenza artificiale (IA), implementando una rete neurale su un gran numero di campioni.
«La coltivazione e la lavorazione delle nocciole è una delle eccellenze del settore agroalimentare italiano, che vede coinvolte nella sua filiera imprese delle più svariate dimensioni, dal piccolo coltivatore alla grande multinazionale», sottolinea Manuel Greco, che sta svolgendo sull’argomento il dottorato di ricerca in una collaborazione tra Enea e Università di Roma Tre. «Il comparto – aggiunge – richiede di trovare metodi sempre più efficienti per identificare i frutti avariati, che immessi in produzione possono rovinare la qualità di interi lotti di nocciole. Al momento, la procedura di selezione può essere automatizzata solo per frutti sgusciati, in caso contrario è disponibile solo tramite analisi visuale non automatizzata».
Il sistema sviluppato nei laboratori Enea di Frascati viene già utilizzato per applicazioni in campo nucleare e della conservazione dei beni culturali. Si basa sulle caratteristiche della radiazione THz, che ha frequenze di poco superiori a quelle utilizzate nei comuni forni a microonde. «La radiazione elettromagnetica, a queste frequenze, è in grado di attraversare facilmente i materiali dielettrici, come il guscio della nocciola, e di rilevare la quantità di acqua all’interno del frutto», spiega Emilio Giovenale, ricercatore Enea del Laboratorio Applicazioni dei plasmi ed esperimenti interdisciplinari. «Abbiamo verificato che le nocciole avariate presentano una maggiore trasparenza alla radiazione THz rispetto a quelle sane e questo anche quando da una analisi visiva esterna il frutto appariva perfettamente sano», aggiunge Giovenale. «Questo sistema – conclude – migliora il riconoscimento e permette di definire meglio la soglia di discriminazione tra campioni sani e avariati, sulla base dei requisiti forniti da chi dovrà poi utilizzare le nocciole».
La tecnologia messa a punto nei laboratori Enea, oltre a identificare i frutti guasti, può essere utilizzata per monitorare il ciclo completo di accrescimento del frutto, fino alla maturazione, tramite la misura del contenuto di acqua, ottenendo in tal modo informazioni utili per la sua ottimale conservazione dopo la raccolta.
