Alimenti e bevande, arte o scienza? Published: mar. 16, 2022 Biogas Serre e agricoltura indoor Misurazioni industriali Misurazioni liquidi Ogni giorno i nostri politici ci dicono che le loro decisioni sono "guidate dalla scienza" e il pubblico è sempre più consapevole di come la scienza riesca a condizionare la società a ogni livello. Nel seguente articolo analizzeremo il modo in cui la scienza sta guidando il settore alimentare e, in particolare, il contributo che le tecnologie Vaisala offrono per ottimizzare la produzione sostenibile di alimenti. Il ruolo dell'arte nel settore alimentare è evidente: creatività e immaginazione sono essenziali per il packaging e la pubblicità, così come per lo sviluppo di prodotti. In Vaisala, invece, pensiamo che il ruolo dominante sia quello della scienza: sviluppo di tecnologie di misurazione, formulazione dei prodotti, ottimizzazione dei processi, protezione della sicurezza, garanzia della qualità, coerenza dei prodotti e sostenibilità. Guardando al futuro, in che modo la scienza aiuterà il settore a risolvere le problematiche che lo affliggono? Le problematiche Secondo la FAO (1), quasi una persona su tre nel mondo (2,37 miliardi) non ha avuto un'alimentazione adeguata nel 2020. I paesi più colpiti sono stati l'Africa e l'Asia in un momento in cui i maggiori problemi alimentari di alcuni paesi erano l'obesità e gli sprechi. Problemi come sicurezza degli alimenti, nutrizione e accessibilità si stanno aggravando. Per scarsità d'acqua si intende la mancanza di una quantità di acqua dolce sufficiente per soddisfare il normale fabbisogno. Può essere causata dai cambiamenti climatici (siccità), dalla contaminazione dell'acqua, da un uso eccessivo o inefficiente dell'acqua o da infrastrutture idriche insufficienti o carenti. Secondo le Nazioni Unite (2), senza misure adattive, il numero delle persone senza acqua sufficiente per almeno un mese all'anno aumenterà da 3,6 miliardi di oggi a oltre 5 miliardi entro il 2050. Anche in quest'ottica, è sempre più urgente trovare il modo per migliorare l'efficienza e ridurre gli sprechi. I cambiamenti climatici sono una minaccia per i raccolti che possono essere spazzati via da siccità, inondazioni, uragani e così via. Secondo l'Ufficio delle Nazioni Unite che si occupa della riduzione del rischio di catastrofi (3), i disastri legati al clima sono quasi raddoppiati rispetto ai 20 anni precedenti. È quindi necessaria una maggiore resilienza nei nostri sistemi agricoli. La durata di conservazione limitata di molti prodotti comporta un rischio aggiuntivo per il settore alimentare, che è più vulnerabile ai problemi della filiera. Pertanto, è urgente trovare misure adeguate per migliorare la resilienza e proteggere la continuità aziendale. Tenendo conto dei problemi legati ai costi e alla sostenibilità, le filiere devono essere brevi, veloci, sicure e tracciabili. Oltre a prodotti sostenibili, i consumatori sono alla ricerca di confezioni migliori, con una minore dipendenza dalla plastica. La richiesta dei consumatori di alimenti sicuri, sani e nutrienti continua a crescere. I produttori sono quindi sottoposti a crescenti pressioni per fornire migliori informazioni sull'etichettatura; soprattutto per ingredienti con indicazioni sulla salute come zucchero, sale e contenuto calorico. I consumatori desiderano sempre più spesso prodotti con basse emissioni di carbonio, per questo le alternative alla carne sono sempre più diffuse. Le informazioni sulle emissioni di carbonio sono richieste dai rivenditori, spesso sono incluse le emissioni Scope 3, ovvero quelle generate al di fuori delle proprie attività. Con l'aumento globale dei prezzi dell'energia e dei generi alimentari, i produttori del settore alimentare stanno subendo pressioni ambientali e finanziarie per migliorare l'efficienza energetica, ridurre gli sprechi e aumentare l'uso di energia rinnovabile: eolica, solare e biogas. Il ruolo della scienza in Vaisala La scienza offre soluzioni a tutte le problematiche descritte sopra e Vaisala è attivamente coinvolta in molte di esse. Ad esempio, Vaisala è il principale produttore mondiale di apparecchiature meteorologiche, quelle impiegate dagli scienziati per monitorare i cambiamenti climatici e gli eventi meteorologici estremi. Inoltre, gli strumenti di misurazione industriale di Vaisala consentono una gestione migliore dei processi alimentari per: Migliorare l'efficienza Migliorare e proteggere la qualità e l'omogeneità dei prodotti Ridurre il consumo energetico Ridurre gli sprechi Abbattere i costi Migliorare la sostenibilità del settore e contribuire alla lotta ai cambiamenti climatici Le tecnologie Vaisala vengono ampiamente utilizzate nel settore alimentare e di seguito vengono riportati molti esempi, tuttavia, rispetto alla reputazione globale di Vaisala nel settore meteorologico, in questo settore sono meno conosciute e potrebbero essere uno dei segreti meglio conservati, ma comunque rappresentano risorse estremamente potenti. Il marchio Vaisala è basato sulla mission dell'azienda, ovvero fornire osservazioni per costruire un mondo migliore attraverso l'innovazione guidata da quattro valori chiave: Attenzione per il cliente - fornendo soluzioni di misurazione per soddisfare le esigenze dei clienti Innovazione all'avanguardia - assicurando il miglioramento continuo stimolato dalla curiosità Collaborazione - con partner, stakeholder e la comunità scientifica globale Integrità - ovvero onestà, diversità, rispetto, affidabilità e sostenibilità Nel settore alimentare, i prodotti Vaisala vengono impiegati in ogni fase della value chain, dall'agricoltura alla lavorazione, dallo stoccaggio alla distribuzione, dalla vendita al dettaglio e alla gestione dei rifiuti. Image Tecnologie Vaisala Con la precisione e l'affidabilità a lungo termine come prerequisiti in tutti i programmi di sviluppo Vaisala, l'azienda si è costruita un'invidiabile reputazione a livello mondiale e ora vanta stabilimenti su più di un pianeta! I sensori di umidità e pressione di Vaisala sono attualmente operativi in tutti i continenti della Terra, ma anche su Marte nei rover Curiosity e Perseverance della NASA. Umidità Alcune delle principali tecnologie di Vaisala includono metodi di misurazione comunemente considerati standard del settore. L'umidità è, ad esempio, una delle misurazioni più comuni effettuate in quasi tutti i settori. Nel 1973 Vaisala ha sviluppato il primo sensore di umidità capacitivo a film sottile a base polimerica, HUMICAP®, che ha notevolmente migliorato l'accuratezza e l'affidabilità delle misurazioni, con vantaggi importanti come la stabilità a lungo termine e l'insensibilità alla condensa, alla sporcizia e alla maggior parte dei prodotti chimici. Di conseguenza, le sonde di umidità Vaisala sono abitualmente impiegate in processi alimentari come l'essiccazione, la cottura, la cottura al forno e così via. Le applicazioni per la misurazione dell'umidità sono pressoché infinite, in parte perché l'umidità eccessiva negli alimenti può causarne il deterioramento. Anidride carbonica (CO2) Il biossido di carbonio viene utilizzato dalle piante per crescere mediante la fotosintesi, pertanto è consuetudine per gli orticoltori aumentare i livelli di CO2 nelle serre per aumentare la produzione. La CO2 viene anche utilizzata nelle bevande gassate e negli stabilimenti produttivi di alimenti deperibili; tutti questi processi richiedono controlli rigorosi, quindi sono impieghi ideali per la tecnologia dei sensori di Vaisala. Il sensore di anidride carbonica CARBOCAP® di Vaisala è dotato di un innovativo filtro Fabry-Perot Interferometer (FPI) microlavorato e sintonizzabile elettricamente che consente una misurazione di riferimento per compensare potenziali variazioni nell'intensità della sorgente luminosa e la contaminazione o l'accumulo di sporco nel percorso ottico. Di conseguenza, il sensore CARBOCAP® è altamente stabile nel tempo, il che significa che gli operatori non devono preoccuparsi della deriva della calibrazione o di guasti al sensore. Rifrattometri La refrattometria è un metodo noto per misurare il contenuto di zucchero in prodotti come le bevande e i prodotti a base di frutta, ma i refrattometri sanitari K-PATENTS® Vaisala in linea sono abitualmente utilizzati in innumerevoli lavorazioni alimentari per il monitoraggio e il controllo dei processi. Ad esempio, la misurazione dei brix e della frazione secca è ampiamente utilizzata nei processi di produzione alimentare. A differenza di molti altri metodi di concentrazione di liquidi, il refrattometro Vaisala non è influenzato da particelle, bolle, cristalli o colore, quindi questi strumenti possono essere impiegati in un'ampia varietà di soluzioni per l'identificazione dei liquidi e il monitoraggio della concentrazione dei componenti. Il refrattrometro Vaisala ha ottenuto le certificazioni EHEDG e 3-A. Questi standard sanitari tutelano l'igiene nella produzione e la trasformazione alimentare. Esempi di impieghi dei refrattometri in linea Vaisala sono riportati nella tabella a fianco, ma la loro versatilità è chiaramente dimostrata dal loro coinvolgimento in ogni fase del processo di produzione della birra: Pressatura - misurazione della concentrazione del prodotto in acqua nella tubazione di uscita. Lavaggio - misurazione della concentrazione per rilevare il punto di chiusura appropriato per il risciacquo. Bollitura del mosto - misurazioni continue della gravità/intensità del mosto per consentire al birraio di determinare esattamente quando il mosto ha raggiunto l'intensità necessaria. Vortice - monitoraggio prima e/o dopo il vortice per assicurarsi che i solidi vengano rimossi rapidamente e in modo efficace per ottenere un mosto chiaro e amaro. Raffreddamento - assicurarsi che il mosto amaro contenga il corretto livello di solidi disciolti prima della fermentazione. Fermentazione - fornire ai birrai analisi in tempo reale del processo e consentire loro di determinare con precisione quando la fermentazione è terminata. Filtrazione e maturazione - controllo qualità durante la rimozione del lievito. Riempimento e CIP - il monitoraggio continuo dei processi di riempimento e CIP consente l'automazione, riduce gli sprechi e abbassa i costi e il consumo energetico. Image Biogas A livello globale, c'è un'enorme attenzione per lo sviluppo di energie rinnovabili e la riduzione delle emissioni di gas serra, con i paesi e le aziende impegnati a raggiungere Zero emissioni. Il biogas offre l'opportunità di utilizzare i prodotti di scarto dell'agricoltura e della produzione alimentare e di sostituire i combustibili fossili come fonte di energia. Inoltre, i processi di produzione di biogas producono digestato, un fertilizzante ricco di sostanze nutritive che può completare l'economia circolare nella produzione alimentare. Il biogas può anche generare elettricità per l'uso domestico e nelle fattorie. Vaisala ha sviluppato una tecnologia per consentire l'ottimizzazione del processo di produzione del biogas. Le sonde multigas di Vaisala sono in grado di monitorare il biogas in linea e in tempo reale per consentire agli operatori di migliorare la qualità del biogas, ridurre i costi e migliorare l'efficienza del processo. Quest'ultimo esempio dimostra come Vaisala sia coinvolta in ogni fase del ciclo alimentare, dalla produzione fino alla digestione anaerobica dei rifiuti alimentari. Riepilogo La scienza può essere definita come la ricerca e l'applicazione della conoscenza e della comprensione, seguendo una metodologia sistematica basata sull'evidenza. In Vaisala, la scienza è fondamentale nella produzione alimentare. I dati di misurazione raccolti dai nostri strumenti consentono di prendere decisioni informate e di ottimizzare l'efficienza. In Vaisala la scienza è guidata dalla curiosità. Con il 14% delle vendite nette investito in ricerca e sviluppo, l'azienda si è assunta un impegno a lungo termine rispetto all'innovazione. Il settore alimentare ha beneficiato enormemente delle tecnologie già sviluppate da Vaisala, ma per gli scienziati dell'azienda, gran parte dell'entusiasmo deriva dalla tecnologia che deve ancora essere rivelata... Riferimenti Lo stato della sicurezza alimentare e della nutrizione nell'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura 2021: https://www.fao.org/state-of-food-security-nutrition/en UN: Adattamento al cambiamento climatico www.un.org/en/climatechange/science/key-findings#physical-science Ufficio delle Nazioni Unite per la riduzione del rischio di catastrofi, Policy brief: riduzione del rischio di catastrofi e cambiamento climatico. www.undrr.org/publication/policy-brief-disaster-risk-reduction-and-climate-change Riddell et al. (October, 2020) The effect of temperature on persistence of SARS-CoV-2 on common surfaces. Virology Journal. https://virologyj.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12985-020-01418-7 Meat plants—a new front line in the covid-19 pandemic. (July 2020) British Medical Journal. https://www.bmj.com/content/bmj/370/bmj.m2716.full.pdf
