a cura di Mario Floro Oraldo Paleologo *
Questa iniziativa è stata istituita nel 1999 in occasione del 100° anniversario del MIT Technology Review. La lista degli innovatori è stata inizialmente concepita come una lista di 100 innovatori ogni anno La tecnologia blockchain sta emergendo come una soluzione rivoluzionaria nel settore agroalimentare, offrendo nuovi paradigmi per la gestione della tracciabilità, della sicurezza e della trasparenza lungo l’intera filiera produttiva.
La blockchain è una struttura dati che consiste in elenchi crescenti di record, denominati “blocchi”, collegati tra loro in modo sicuro utilizzando la crittografia.
Ogni blocco contiene un insieme di transazioni verificate e, una volta aggiunto alla catena, diventa immutabile, garantendo l’integrità e la trasparenza delle informazioni registrate. Questa tecnologia si basa su una rete decentralizzata di nodi, ciascuno dei quali possiede una copia aggiornata della blockchain, eliminando la necessità di un’autorità centrale di controllo e riducendo il rischio di manipolazione dei dati.
Nel contesto agroalimentare, l’adozione della blockchain consente di creare un registro digitale condiviso e immutabile, in cui ogni fase del processo produttivo, dalla coltivazione alla distribuzione, viene documentata in modo trasparente e accessibile a tutti gli attori coinvolti, inclusi i consumatori finali. Questo approccio non solo migliora la tracciabilità dei prodotti, ma aumenta anche la fiducia dei consumatori, che possono verificare l’origine e la qualità degli alimenti che acquistano. Un esempio pratico dell’applicazione della blockchain nel settore agroalimentare è rappresentato dalla tracciabilità dei prodotti lattierocaseari.
Attraverso la registrazione su blockchain di dati relativi alla provenienza del latte, alle condizioni di allevamento degli animali, ai processi di trasformazione e alle modalità di conservazione, è possibile garantire la qualità e la sicurezza del prodotto finale, offrendo al consumatore informazioni dettagliate e verificabili. L’integrazione della blockchain con dispositivi Internet of Things (IoT), come sensori RFID (Radio Frequency Identification) e NFC (Near Field Communication), potenzia ulteriormente le capacità di monitoraggio e tracciabilità lungo la filiera agroalimentare. I sensori RFID utilizzano campi elettromagnetici per identificare e tracciare automaticamente tag attaccati agli oggetti, consentendo la raccolta di dati in tempo reale su variabili critiche come temperatura, umidità e posizione geografica durante il trasporto e lo stoccaggio degli alimenti.
Queste informazioni vengono poi registrate sulla blockchain, creando un registro immutabile e condiviso che può essere consultato da tutti gli attori della filiera, garantendo la trasparenza e l’affidabilità dei dati. La Near Field Communication (NFC) è una tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio che consente lo scambio di dati tra dispositivi compatibili. Nel contesto agroalimentare, i tag NFC possono essere integrati nelle confezioni dei prodotti, permettendo ai consumatori di accedere, tramite smartphone, a informazioni dettagliate sulla provenienza, le caratteristiche nutrizionali e le certificazioni di qualità degli alimenti.
Questa trasparenza rafforza la fiducia dei consumatori e li aiuta a fare scelte più informate. Un aspetto cruciale per garantire la qualità e la sicurezza degli alimenti è la valutazione delle loro proprietà reologiche, ovvero lo studio del flusso e della deformazione della materia. La reologia è la scienza che studia le proprietà di flusso e di deformazione della materia. Nel settore alimentare, la reologia è fondamentale per comprendere e controllare la consistenza, la viscosità e la stabilità dei prodotti, caratteristiche che influenzano direttamente la percezione sensoriale, la lavorabilità durante i processi produttivi e la conservabilità degli alimenti.
Le misure reologiche possono essere classificate in due categorie principali: misure fondamentali e misure empiriche. Le misure fondamentali si basano sull’applicazione di campi di flusso o di deformazione controllati, tipicamente a taglio o elongazionali, e forniscono dati quantitativi sulle proprietà intrinseche del materiale. Le misure empiriche, invece, utilizzano test specifici per determinare parametri correlati alle prestazioni del prodotto in applicazioni pratiche. Tra le principali prove reologiche utilizzate nell’industria alimentare vi sono le prove in flusso, i frequency sweep e le prove in rampa termica. Le prove in flusso sono utilizzate per determinare la viscosità di un materiale, valutando come esso si comporta sotto l’applicazione di uno sforzo di taglio. Durante un test reologico, è possibile misurare la deformazione del campione sollecitato da una forza di entità nota oppure determinare la forza necessaria per ottenere una precisa deformazione.
Queste prove consentono di comprendere il comportamento del prodotto durante processi come il pompaggio, la miscelazione e l’estrusione, fornendo dati cruciali per la progettazione di impianti e per il controllo della qualità. I frequency sweep, invece, sono test dinamici che permettono di analizzare la struttura interna del materiale, valutando la sua risposta a sollecitazioni di diversa frequenza. Attraverso questi test è possibile ottenere informazioni sul modulo elastico e viscoso del prodotto, determinando la sua consistenza e la sua stabilità strutturale. Ad esempio, nel caso degli impasti di frumento, un test dinamico di frequency sweep da 0.1 a 10 Hz in campo viscoelastico lineare consente di valutare parametri reologici come il modulo di accumulo (G’) e il modulo dissipativo (G’’). Le prove in rampa termica, infine, prevedono la variazione controllata della temperatura durante l’analisi reologica, consentendo di studiare come le proprietà del materiale cambiano al variare della temperatura.
Queste informazioni sono fondamentali per prevedere il comportamento dell’alimento durante processi termici come la pastorizzazione, la sterilizzazione o la cottura, nonché per valutare la sua stabilità durante la conservazione a diverse condizioni ambientali. Ad esempio, la reologia applicata ai sistemi liquidi o semisolidi studia essenzialmente il flusso, mentre quella applicata ai sistemi solidi (ed a semisolidi molto consistenti) si occupa della deformazione sotto l’azione di forze esterne. L’integrazione delle prove reologiche all’interno della blockchain consente di creare un sistema avanzato di monitoraggio della qualità degli alimenti, garantendo la trasparenza e l’affidabilità delle informazioni lungo l’intera filiera produttiva.
Attraverso l’uso combinato di sensori IoT e registri blockchain, è possibile raccogliere e conservare dati reologici in tempo reale, permettendo ai produttori, ai distributori e ai consumatori di verificare con precisione lo stato e la qualità di un prodotto alimentare in qualsiasi momento. Inoltre, la registrazione immutabile di queste informazioni consente di tracciare l’evoluzione delle proprietà reologiche di un alimento nel tempo e in diverse condizioni ambientali, riducendo il rischio di frodi e garantendo la conformità agli standard di sicurezza e qualità.
Questa sinergia tra reologia e blockchain può portare a un’ottimizzazione dei processi produttivi, consentendo un miglior controllo delle materie prime e una maggiore efficienza nella gestione della supply chain. Le aziende agroalimentari, grazie a questa tecnologia, possono dimostrare in modo trasparente l’autenticità dei loro prodotti, rafforzando la fiducia dei consumatori e rispondendo alle crescenti esigenze di sicurezza e sostenibilità. In conclusione, l’integrazione della blockchain nella filiera agroalimentare, unita all’impiego delle prove reologiche, rappresenta un’importante innovazione per il settore, offrendo una soluzione concreta per migliorare la qualità, la sicurezza e la tracciabilità degli alimenti.
Sebbene vi siano ancora sfide tecnologiche e organizzative da superare, il potenziale di questa tecnologia è enorme e potrebbe rivoluzionare il modo in cui vengono gestiti e certificati i prodotti alimentari, garantendo un futuro più sicuro e trasparente per i consumatori e gli operatori del settore.
* Ingegnere chimico
