IL progetto si propone di sviluppare un nuovo trattamento per la stabilizzazione post raccolta delle matrici alimentari di interesse basato sull’irraggiamento a microonde (processo fisico). Quest’ultimo consiste nel trasferire alle matrici cerealicole e delle leguminose calore attraverso energia elettromagnetica (radiazioni regione microonde con frequenza 2.45 GHz) derivante da fenomeni dissipativi che si instaurano direttamente nei prodotti da trattare senza l’uso di flussi termici convettivi in genere forniti con aria calda. La generazione di calore diretta nei materiali processati implica un riscaldamento più rapido e selettivo (si riscaldano in tempi molto brevi solo le matrici alimentari, organismi infestanti, eventuali residui organici e non le strutture di impianto) meno oneroso sotto il profilo energetico e a ridotto impatto ambientale. Il progetto prevede inoltre lo sviluppo di un prototipo (dotazione nuova) per la stabilizzazione assistita da microonde di cereali e leguminose da granella ed è suddiviso nelle seguenti fasi:

WP1. Analisi e report sulle tecnologie convenzionali in uso

Personale coinvolto: UNISA D, CRAA A e NUTRIR C

Azione: raccolta dati sulle tecnologie in uso per Ia stabilizzazione (disinfestazione, essiccamento) di prodotti cerealicoli delle leguminose da granella di interesse per il territorio regionale con evidenziazione delle maggiori criticità (aspetti legati a: efficacia, costi, sicurezza alimentare, all’impatto ambientale).

WP2. Sviluppo dei protocolli di caratterizzazione termofisica, meccanica e dielettrica e caratterizzazione delle matrici di interesse

Personale coinvolto: UNISA D, CRAA A e NUTRIR C

Azione: UNISA – sviluppo di procedure per l’applicazione delle più moderne tecniche di caratterizzazione termofisica (determinazioni: conducibilità termica, diffusività termica, proprietà dielettriche, contenuto di umidita, proprietà meccaniche, dimensionali, di forma e porosità) a campioni rappresentativi delle matrici alimentari in questione (post raccolta, durante stoccaggio, in trasformazione) fornite da CRAA e in uso presso NUTRIR. Particolare enfasi sarà posta su: correlazioni proprietà I stato dei materiali (in post-raccolta, in stoccaggio, in trasformazione); caratterizzazione dielettrica (abilita a trasformare l’energia elettromagnetica in calore) delle matrici alimentari di interesse anche in relazione ad infestanti, contaminanti organici (residui vegetali).

WP3. Definizione del processo innovativo di potenziale applicazione alle matrici di interesse

Personale coinvolto: UNISA D

Azione: analisi dei dati raccolti dall’attività WP2; definizione razionale protocollo delle analisi termofisiche di maggiore rilievo pre-trattamento (finalizzato a controlli on-line nelle fasi applicative reali); definizione fasi operative di trattamento (operazioni preliminari, irraggiamento, post trattamenti); definizione razionale protocollo analisi termofisiche post-trattamento (finalizzato a controlli on-line nelle fasi applicative reali).

WP4. Modellazione del processo ed analisi di sensitività dei parametri operativi

Personale coinvolto: UNISA D

Azione: descrizione fisico-matematica dei fenomeni di trasporto calore e materia inducibili nei materiali caratterizzati quando esposti a irraggiamento a microonde; simulazione dell’analisi di sensitività dei principali parametri di processo (umidita iniziale matrici e loro fattore di perdita, potenza di irraggiamento, tempo di irraggiamento, configurazione di irraggiamento dei materiali).

WP5. Applicazione e testing del processo su scala di laboratorio

Personale coinvolto: UNISA D, CRAA A e NUTRIR C

Azione: sviluppo di procedure per operazioni di irraggiamento in condizioni statiche in cavita riverberanti a microonde (2.45 GHz; potenza variabile in condizioni di diversa configurazione del carico) di campioni rappresentativi delle matrici alimentari in questione (post-raccolta, durante stoccaggio, in trasformazione) fornite da CRAA e in uso presso NUTRIR. Particolare enfasi sara posta su: effetti dell’irraggiamento in relazione allo stato dei materiali (in post-raccolta, in stoccaggio, in trasformazione) attraverso misure del campo delle temperature nei campioni; test germinazione inibizione sviluppo infestanti nei materiali post-trattamento.

WP6. Progettazione delle macchine prototipo, e analisi delle problematiche di scale-up

Personale coinvolto: UNISA D, CRAA A

Azione: UNISA- individuazione miglior dispositivo a microonde per l’irraggiamento in continuo dei prodotti granulari di interesse; progettazione (dimensionamento strutturale, potenza radiativa, potenzialità di impianto); selezione componenti specifici per l’irraggiamento (numero e potenza dei magnetron, guide d’onda etc) e altre parti strutturali (tramoggia di carico e scarico, nastro trasportatore per dispositivo a tunnel o tamburo per dispositivo a cilindro rotante etc.) avvio contatti con fornitori; CRAA- individuazione dell’ambiente e predisposizione dei servizi tecnici per l’ubicazione e Ia messa in esercizio del prototipo.

WP7. Realizzazione e collaudo del prototipo

Personale coinvolto: UNISA D, CRAA A, NUTRIR C

Azione: UNISA- interfacciamento con ditta per Ia realizzazione del prototipo come da specifiche di progetto; CRAA acquisizione, installazione del prototipo; UNISA, CRAA e N UTRIR- collaudo, prove sulle matrici alimentari di interesse. UNISA CRAA- addestramento personale per conduzione dell’apparecchiatura.

WP8. Disseminazione dei risultati e informazione delle aziende interessate all’innovazione di processo

Personale coinvolto: UNISA D, CRAA A e NUTRIR C

Azione: UNISA – realizzazione di un sito web; pubblicazione dei risultati su giornali internazionali di alto impatto nel settore del food processing e food preservation; UNISA e CRAA – produzione di materiale informativo cartaceo e digitale; UNISA, CRAA, Nutrir – organizzazione di incontri formativi /dibattiti su criticità e problematiche legate ad innovazioni di processo desiderate dal tessuto produttivo, organizzazione di convegno.