Qualità dei prodotti alimentari e sostenibilità: sperimentazione di un sistema innovativo di fertiirrigazione per il miglioramento qualitativo e delle performances ambientali di prodotti orticoli.

In previsione di una crescita della popolazione mondiale stimata in circa 9 miliardi entro il 2050, è fondamentale garantire produttività e qualità nutrizionale elevata, basata su pratiche agricole sostenibili. Tra le problematiche da affrontare, inoltre, si aggiunge la riduzione della superficie coltivabile e l’esigenza di approvvigionamento idrico. Tali criticità, spingono la ricerca verso soluzioni innovative compatibili con elevati standard qualitativi sia in termini di prodotto che di performance ambientale, in grado di ottenere redditività e tutela delle risorse naturali. Il presente lavoro di tesi si basa su un approccio di biofortificazione attraverso l’applicazione di tecniche di fertirrigazione, per l’ottenimento di prodotti orticoli funzionali con un valore nutritivo incrementato e con un ridotto impatto ambientale. L’attività sperimentale è stata condotta presso il LAMeT (Laboratorio di Analisi Merceologiche e Territoriali), Dip. Di Economia e Giurisprudenza dell’Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale, in collaborazione con il CREA- IT (Centro di Ricerca in Ingegneria e Trasformazioni Agroalimentari), dove sono state sperimentate diverse colture orticole nella loro capacità di assorbire il Magnesio. Le analisi si sono svolte con la messa a punto di metodi analitici per la valutazione sia delle caratteristiche nutrizionali che organolettiche, in quanto per gli alimenti funzionali è importante valutare sia la capacità di indurre specifiche risposte a livello dell’organismo, ma anche l’ accettazione da parte dei consumatori. Tale progetto rientra in un’attività di ricerca focalizzata sia sull’approfondimento dei parametri di caratterizzazione dei prodotti della dieta mediterranea (prodotti ittici, caseari e prodotti orticoli, quali pomodoro, carciofo, ecc.), che delle potenzialità dei nuovi modelli alimentari, basati sull’alimentazione funzionale e sui Novel Foods. Inoltre si è presa in esame l’intera filiera alimentare, valutando le fasi più impattanti da un punto di vista ambientale, individuando tra le fasi di maggior pressione, la fase di coltivazione e la fase di confezionamento e logistica. La condizione di conservabilità e di conseguenza la gestione della logistica è un aspetto molto importante, per garantire non solo qualità, e igiene, ma anche sostenibilità ambientale e di filiera, in un’ottica di minimizzazione degli scarti e promuovendo circolarità. I prodotti orticoli, cosiddetti a taglio fresco o fresh-cut, sono altamente deperibili, e perdono qualità organolettica subito dopo la raccolta, limitandone la loro conservabilità a pochi giorni a temperatura ambiente. Con tali premesse ho svolto una ulteriore fase di ricerca presso il Dipartimento di Chimica, Scienze e Tecnologie da biomassa, dell’Università FCT Nova di Lisbona, dove si è testato il mantenimento della shelf -life utilizzando formulati di packaging sostenibile. Infine, si è approfondita la metodologia di ciclo di vita (LCA- Life Cycle Assessment), con cui è possibile, attraverso specifici indicatori, valutare, nell’ambito delle filiere alimentari, i processi più ad elevata pressione ambientale e le possibili alternative in termini di protezione delle risorse naturali e di sostenibilità.

The growth of the world population is forecasted to reach about 9 billion by 2050, thus it is essential to ensure high productivity and nutritional quality through sustainable agricultural practices. Furthermore, among the main issues there are the reduction of the cultivatable surface and the need to supply fresh water. These issues shift research towards innovative solutions that are compatible with high quality standards, both in terms of product and environmental performance, and capable of obtaining profitability and protection of natural resources. The present doctoral thesis is based on a biofortification approach through the application of fertigation techniques, to obtain functional horticultural products with an increased nutritional value and a reduced environmental impact. The experimental activity was conducted at the LAMeT (Laboratory of Commodity and Territorial Analysis), Dept. of Economics and Law of the University of Cassino and Southern Lazio, in collaboration with CREA-IT (Research Center in Engineering and Agri-food Transformations), where various horticultural crops were tested for their ability to absorb magnesium. The analyses were carried out through the development of analytical methods for the evaluation of nutritional and organoleptic characteristics. In fact, it is important to evaluate the ability to induce specific responses at the organism level, as well as acceptance on behalf of consumers. This project is part of a research activity focused on the study of the characterization parameters of the Mediterranean diet products (fish products, dairy products, fruit and vegetables, such as tomatoes, artichokes, etc.) and on the potential of new food models. Furthermore, the entire food chain was examined evaluating the phases with the greatest environmental impact, and identifying the cultivation, packaging, and logistics phases among those with the greatest pressure. The shelf life conditions and, consequently, the management of logistics represent very important aspects in minimizing waste, improving circularity, and guaranteeing quality, safety, hygiene, and environmental and supply chain sustainability. Fruit and vegetable products are highly perishable and lose organoleptic quality after harvesting, limiting their shelf life to a few days at room temperature. With these premises, I carried out a further phase of research at the Dept. of Chemistry, Science and Technology of Biomass, at the FCT Nova University of Lisbon where the maintenance of shelf life using sustainable packaging formulations was tested. Finally, the life cycle methodology (LCA - Life Cycle Assessment) was explored to evaluate the processes with greater environmental pressure and the possible alternatives that favour the protection of natural resources and that increase sustainability.