HEART VDA

Origine del progetto

L’unità di ricerca HEART VdA intende migliorare le conoscenze scientifiche di base in ambito agroalimentare e nutraceutico e stimolare l’innovazione attraverso tre progetti di ricerca:

1)Innovation in Agrifood VdA;

2)Dairy Product and By-Product;

3)GreenData Platform.

Obiettivi

L’unità di ricerca HEART VdA, grazie ai suoi tre progetti operativi ha avuto come obiettivo quello di migliorare le conoscenze scientifiche di base in ambito agroalimentare, valorizzare l’aspetto naturalmente nutraceutico dei prodotti agroalimentari del territorio e stimolare l’innovazione, al fine di ottenere un aumento della qualità nella produttività agricola e una maggiore competitività delle micro, piccole e medie imprese.

Attività previste

1)La proposta progettuale di Innovation in Agrifood VdA

mira a rafforzare il potenziale innovativo delle produzioni agricole tradizionali dell’agroalimentare valdostano, promuovendo la messa a punto di prodotti innovativi in campo nutraceutico a partire da mela e uva, frutti naturalmente ricchi in composti benefici per la salute e che possiedono qualità organolettiche superiori proprio grazie alle particolari caratteristiche del microclima del territorio dove vengono coltivati. Sarà eventualmente possibile anche approfondire le conoscenze del gruppo di ricerca in campo fitosanitario e su altri prodotti tipici che abbiano un interesse nell’ambito della salute umana.

Il progetto intende inoltre far fronte ad un’altra esigenza di mercato particolarmente sentita per le produzioni agro-alimentari tipiche e/o di qualità, ovvero la necessità di avere informazioni certificate sulla loro origine e provenienza. Queste informazioni infatti, oltre a tutelare il produttore ed il consumatore da possibili frodi alimentari, permettono di valorizzare e distinguere i prodotti agro-alimentari con determinate caratteristiche di tipicità e/o di qualità. In tale contesto, l’analisi di un marchio invisibile ma quasi indelebile, come il DNA, rappresenta un importante strumento di certificazione e tracciabilità di prodotti agroalimentari, potenzialmente applicabile in tutte le fasi della filiera di produzione.

Un marchio di certificazione genetica associato ai prodotti sviluppati in questo progetto, oltre a rappresentare un elemento di garanzia qualitativa, costituirà uno strumento di forte innovazione a supporto della tutela e della valorizzazione di materie prime valdostane.

2)Il progetto Dairy Product and By-Product

intende studiare e realizzare nuovi prodotti funzionali nel settore lattiero-caseario, permettendo una diversificazione della produzione a partire dal latte e dal suo sottoprodotto siero.

Gli alimenti funzionali rappresentano il futuro dell’industria; il mercato è in continua crescita in quanto c’è una migliore conoscenza del pubblico sugli effetti benefici che la dieta può offrire. Il progetto intende quindi realizzare un prodotto naturalmente funzionale come lo yogurt, a partire da miscele di fermenti lattici selezionati in Valle d’Aosta e utilizzando il siero per migliorarne le proprietà benefiche.

Inoltre, grazie alla ricerca di elementi nutraceutici nel siero, si potranno sviluppare filiere di produzione che utilizzino questi prodotti come ingredienti per realizzare innovazione nel mondo della cosmesi.

3)Il progetto Green Data Platform

si propone come piattaforma tecnologica a supporto dei progetti Innovation in Agrifood VdA e Dairy Product and By-Product, offrendo strumenti di acquisizione di monitoraggio agro-ambientale e servizi innovativi di analisi ed elaborazione dei dati.

Green Data Platform è inteso come evoluzione della piattaforma di Cloud Computing, denominata Open Source Drug Discovery (OSDD), realizzata nel corso delle attività dell’Unità di Ricerca i-Bio finanziate dalla scorsa programmazione “Bando per la creazione e lo sviluppo di unità di ricerca 2007/2013”.

Pur mantenendo il suo “core” originario di sistema cloud, la nuova piattaforma estende le sue potenzialità attraverso l’interazione con un sistema di rilevamento e misurazione di parametri fisici e ambientali, autonomo e installabile presso i siti sperimentali, in grado di trasmettere dati attraverso un innovativo sistema basato su antenne riconfigurabili. Tale sistema di monitoraggio, oltre ad essere un valido sostegno per gli scopi dell’UdR HEART VdA, rappresenta una soluzione utilizzabile nel campo dell’agricoltura di precisione per interventi più mirati alle reali esigenze delle colture e alle condizioni del suolo, in grado di garantire maggiore sostenibilità e rispetto dell’ambiente.

Valorizzazione dei risultati

Il progetto Dairy Product & By-Product ha cercato di valorizzare gli aspetti naturalmente funzionali e nutraceutici degli alimenti di origine locale, incentivando la diversificazione della produzione aziendale e il relativo collocamento nel mercato agricolo valdostano.

Questo è stato possibile attraverso lo sviluppo di nuovi prodotti e processi di trasformazione nell’ambito della filiera lattiero casearia, partendo dalla materia prima latte e dai principali sottoprodotti di lavorazione.

In particolare, l’attività di ricerca ha avuto tra gli obiettivi quello di valutare sotto diversi aspetti tecnologici alcuni ceppi di batteri lattici appartenenti alle specie Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckii, facenti parte della collezione di fermenti lattici autoctoni dell’Institut Agricole Régional, isolati nel corso degli anni presso alpeggi e piccoli caseifici valdostani che lavorano il latte senza l’utilizzo di fermenti commerciali, da selezionare e impiegare in miscela per la produzione di un latte fermentato di seguito denominato “yogurt”, partendo dallo studio delle caratteristiche tecnologiche dei ceppi in condizioni controllate di laboratorio ma il più possibile vicine a quelle tecnologiche applicative.

Come specificato dall’attuale legislazione italiana, per yogurt si intende un prodotto caratterizzato da una struttura gelatinosa, risultante dalla coagulazione delle proteine del latte, in seguito alla fermentazione ad opera di una coltura di microrganismi starter costituita dai batteri lattici Streptococcus thermophilus (ST) e Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus (LB). Questi batteri, Gram-positivi termofili ed omofermentanti, devono essere vitali in quantità totale non minore di 10 milioni (107 UFC) per grammo di yogurt e ciascuna delle due specie deve essere presente in quantità non inferiore a 1 milione (106 UFC) per grammo fino alla scadenza del prodotto.

Il processo di produzione dello yogurt comprende differenti fasi che contribuiscono allo sviluppo delle sue tipiche caratteristiche organolettiche. Il latte viene inizialmente sottoposto ad un trattamento termico ad alte temperature (pastorizzazione), che induce la denaturazione delle sieroproteine e la formazione di ponti disolfuro tra βlattoglobuline e k-caseine. La conseguente acidificazione ad opera dei fermenti contribuisce alla progressiva formazione della cagliata, un reticolo proteico tridimensionale responsabile della caratteristica texture gelatinosa dello yogurt. Presso il caseificio dello IAR viene attualmente prodotto uno yogurt a partire da latte vaccino valdostano, impiegando una formulazione batterica commerciale (Lyofast Y450B, Sacco).

 

Selezione di fermenti lattici per la produzione di uno “yogurt” interamente valdostano

Sono stati complessivamente studiati 49 ceppi batterici, di cui 6 ceppi commerciali venduti per la produzione di yogurt e 43 ceppi batterici autoctoni, 31 appartenenti alla specie Streptococcus thermophilus e 12 alla specie Lactobacillus delbrueckii, tutti facenti parte della collezione di batteri lattici dell’Institut Agricole Régional e selezionati nel corso degli anni presso alpeggi e piccoli caseifici di produttori valdostani che lavorano il latte seguendo l’antica tradizione di famiglia e rigorosamente senza l’utilizzo di fermenti commerciali nella zona di produzione della Fontina DOP.

 

Il lavoro di selezione dei ceppi è stato incentrato sullo studio delle caratteristiche tecnologiche dei differenti ceppi attraverso due fasi; una prima fase di caratterizzazione protecnologica dei singoli ceppi in funzione del loro potenziale impiego nella preparazione di yogurt attraverso lo studio di importanti caratteristiche tecnologiche quali: capacità di crescita a 42°C, attività proteolitica, capacità e velocità di acidificazione ovvero il potere acidificante, produzione di composti aromatici, capacità addensante attraverso la produzione di esopolisaccaridi (EPS).

 

La seconda fase del lavoro ha interessato, invece, la caratterizzazione tecnologica mediante prove di industrializzazione su scala pilota dei ceppi in miscela che presentavano i caratteri tecnologici più interessanti, al fine di verificare l’effettiva possibilità di produrre industrialmente la coltura da impiegare come starter selezionato nella preparazione dello yogurt.

 

A tal fine, sono stati valutati i seguenti parametri tecnologici: capacità acidificante delle miscele, capacità addensante delle miscele, capacità aromatizzante delle miscele. I ceppi che hanno evidenziato interessanti parametri protecnologici, quali elevata capacità acidificante, buona o elevata capacità di produrre EPS e capacità aromatizzante, sono stati impiegati in prove di simulazione del processo industriale per verificarne la possibile industrializzazione, prima su latte in polvere (skim milk) e successivamente su latte fresco pastorizzato proveniente dalla cascina aziendale.

 

Per il completamento del processo di valutazione tecnologica delle miscele e a conferma della stabilità delle performance tecnologiche espresse dai singoli ceppi per ogni miscela testata, sono stati valutati alcuni dei parametri impiegati nella valutazione protecnologica. Per valutare la possibile industrializzazione dei ceppi in miscela sono state simulate, su scala pilota, tutte le fasi previste dal processo a scala industriale, fra cui la trasformazione dei ceppi in coltura liofilizzata in grado di mantenere le performance tecnologiche e di assicurare un’elevata carica microbica vitale nelle fasi di fermentazione e nelle successive fasi di conservazione del prodotto.

 

La fase successiva di caratterizzazione del prodotto finito ha previsto la messa a punto di una metodica in cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa (LCMS) per l’individuazione di peptidi bioattivi presenti nello yogurt. Al fine di agevolare il lavoro di identificazione dei differenti peptidi originati dalla attività enzimatica dei batteri lattici durante la fermentazione, è stato fatto, grazie anche alla collaborazione del partner CINI, un lavoro di predizione in silico dei tagli proteolitici attuati dagli enzimi batterici utilizzati in co-coltura.

 

A tale scopo è stato creato un tool bioinformatico, denominato Peptide Hunter, a partire dai dati di post-sequenziamento. Inoltre, grazie alla messa a punto di una metodica di gascromatografia accoppiata alla spettrometria di massa (GC-MS), è stato possibile ottenere un profilo aromatico e di acidi grassi del prodotto finito. La caratterizzazione genetica, condotta dal laboratorio di biotecnologie E. Noussan, ha previsto l’analisi di DNA barcoding per gli isolati batterici non ancora identificati e l’analisi Multi Locus Sequence Tagging (MLST) per la caratterizzazione subspecifica dell’intero gruppo di ceppi.

 

 

Caratterizzazione e tracciabilità genetica dei fermenti lattici autoctoni, isolati nel corso degli anni presso alpeggi e piccoli caseifici valdostani

Grazie al contributo del Laboratorio di biotecnologie del Museo Regionale di Scienze Naturali E. Noussan di La Salle (RAVA), partner del progetto, è stato possibile effettuare una caratterizzazione genetica dei fermenti testati per le loro proprietà tecnologiche applicative in laboratorio e in caseificio. È stato portato avanti, inoltre, uno studio sulle potenziali proprietà bioattive del prodotto finale, attraverso un approccio proteomico. Infine, i dati ottenuti in questo lavoro hanno condotto alla messa a punto di protocolli di tracciabilità genetica dei fermenti selezionati e della razza bovina valdostana, a conferma dell’unicità degli stessi.

 

 

Caratterizzazione del siero di Fontina DOP e studio delle sieroproteine per la creazione di alimenti funzionali

In parallelo, è stata condotta la caratterizzazione del siero della Fontina DOP. Si tratta di un sottoprodotto della lavorazione casearia che conserva le proprietà nutrizionali del latte, ma, allo stesso tempo, è altamente inquinante se rilasciato nell’ambiente. L’unità di ricerca HEART VdA ha lavorato, durante l’intero progetto, ad alternative utili a valorizzarne i componenti. Tra queste, il recupero e la purificazione delle frazioni biologicamente attive costituiscono la base per lo sviluppo di nuove applicazioni. Sono state oggetto di studio, in primis, le sieroproteine, per la creazione di un alimento funzionale dalle proprietà antiipertensive.

 

 

Valorizzazione delle componenti bioattive del sottoprodotto siero

Il siero della Fontina DOP è un sottoprodotto liquido della lavorazione casearia. L’espulsione del siero (sineresi) dalla cagliata avviene a 36 °C, in seguito alla coagulazione enzimatica
indotta dall’aggiunta di caglio di vitello. Per mezzo di questo processo, si ottiene un siero dolce, dalla colorazione giallastra. È composto dal 93-94% d’acqua, con una sostanza secca
pari a circa il 6-7% i cui costituenti sono sostanzialmente: lattosio (70%), proteine (10%), sali minerali (15%) e grassi.

 

Sono chiare quindi le proprietà nutrizionali del siero che derivano dal latte, ma allo stesso tempo, è importante notare come si tratti di una sostanza altamente inquinante, con costi di smaltimento elevati. Attualmente, metà della valorizzazione delle risorse del territorio produzione locale viene scartata come rifiuto, mentre il mercato principale riguarda la produzione di mangimi zootecnici in forma liquida o liofilizzata.

 

 

Presso i laboratori dell’Institut Agricole Régional, sono state ideate alcune alternative utili a valorizzare il siero ed i suoi componenti.

In particolare, sono stati sfruttati i progressi tecnologici nella filtrazione a membrana, che permettono il recupero dei costituenti del siero, preservandone lo stato nativo, con l’obiettivo di sviluppare nuove applicazioni di interesse locale. Il protocollo operativo messo a punto prevede un pretrattamento del campione, costituito da chiarificazione per mezzo di una precipitazione termocalcica e da una microfiltrazione, antecedenti al processo di ultrafiltrazione, in grado di frazionare la componente proteica del siero da quella zuccherina. Le sieroproteine sono state oggetto di studio per la creazione di un eventuale alimento funzionale.

 

In seguito alla catalisi ad opera di enzimi proteolitici, in condizioni in vitro che simulano la digestione gastrointestinale, che avviene in vivo, si assiste alla formazione di peptidi bioattivi, la cui sequenza è inattiva all’interno del precursore. Parallelamente, si è deciso di approfondire la caratterizzazione e il successivo utilizzo di zuccheri contenuti nel permeato da ultrafiltrazione, per la realizzazione di un principio attivo potenzialmente utilizzabile nell’ambito cosmetico e/o farmacologico.

 

Il siero contiene galatto-oligosaccaridi (GOS) in parte sintetizzati dalla ghiandola mammaria bovina e in parte prodotti attraverso reazione enzimatica ad opera di microrganismi impiegati nella lavorazione del formaggio. Si tratta di molecole in grado di mimare, in parte, le funzioni di oligosaccaridi presenti nel latte umano ed è nota, inoltre, la loro azione prebiotica a livello della flora batterica intestinale. I GOS hanno effetti benefici anche sulla pelle, quando assunti oralmente, agendo sull’attenuazione degli stati infiammatori della cute mediante meccanismi che partono dall’intestino. Date queste premesse, i ricercatori dell’U.S. Laboratori di Analisi, in collaborazione con l’azienda locale Atelier des Idées, hanno deciso di valutare l’effetto diretto del permeato sierico sui cheratinociti umani, al fine di creare un cosmetico dalla funzione protettrice e condizionante per pelli sensibili. Il permeato pretrattato in laboratorio è stato sottoposto a caratterizzazione biochimica anche mediante SPME-GC/MS. In seguito, grazie alla collaborazione con l’Università di Torino, sono stati valutati la citotossicità e l’effetto biologico del preparato ottenuto, con test in vitro e in vivo, ponendo particolare attenzione ai meccanismi molecolari alla base della chiusura delle ferite.

 

Messa a punto di un principio attivo a base di siero di Fontina DOP per la realizzazione di un preparato cosmetico per il benessere della cute

E’ stato approfondito il meccanismo d’azione a livello cutaneo del permeato sierico fermentato, con lo scopo di poterlo impiegare nella preparazione di un cosmetico innovativo in grado di stimolare la riparazione delle ferite.

 

Il permeato del siero, contenente gli zuccheri, viene ottenuto mediante ultrafiltrazione. Gli studi hanno dimostrato che il GOS, presente naturalmente nel latte, può svolgere un ruolo importante per la salute della pelle. Infatti, i GOS hanno proprietà prebiotiche e possono contribuire a migliorare la flora batterica cutanea, favorendo la crescita di batteri benefici e contrastando la proliferazione di quelli patogeni.

 

La messa a punto di un principio attivo a base di siero di Fontina DOP rappresenta un’innovazione importante nel settore cosmetico. Questo prodotto, ottenuto da un sottoprodotto della filiera lattiero-casearia, rappresenta una soluzione sostenibile per la gestione degli effluenti industriali e, al tempo stesso, un’opportunità per il settore cosmetico di proporre prodotti a base di principi attivi naturali e altamente efficaci per il benessere della pelle.

 

Proprio per questo, un passo fondamentale per proteggere e valorizzare l’idea e l’intero lavoro di squadra è stato quello di depositare la domanda di brevetto italiano ed europeo per invenzione industriale. L’invenzione riguarda un nuovo ceppo isolato di Lactobacillus delbruekii ed il suo impiego in un procedimento per la preparazione di una composizione dermatologica per applicazione topica sulla pelle particolarmente efficace nel promuovere i processi di riparazione a livello cutaneo.

 

L’ottenimento del brevetto italiano è un risultato importante per il territorio, rappresenta un riconoscimento a livello nazionale dell’elevata qualità della ricerca e dell’innovazione prodotta nel territorio oltre che un esempio concreto di economia circolare e di sostenibilità ambientale, che potrebbe avere un impatto positivo sulla comunità locali e sulle politiche di sviluppo sostenibile, favorendo nuove opportunità di business per le aziende locali e lo sviluppo economico dell’intera regione.

>> Vai agli approfondimenti scientifici

 

 

Il progetto operativo Innovation in Agrifood ha dedicato più di tre anni di lavoro sperimentale alla caratterizzazione biochimica e nutraceutica, già iniziata dall’UdR NUTRALP VdA, di varietà di mele e di uve tipicamente coltivate in Valle d’Aosta, in particolare nei frutteti e nei vigneti dell’Institut Agricole Régional, frutti che si sono dimostrati naturalmente ricchi in composti benefici per la salute e con qualità organolettiche superiori, proprio grazie alle particolari caratteristiche del microclima del territorio dove vengono coltivati.

 

Allo scopo di offrire un’opportunità di diversificazione alle aziende del settore, sono stati condotti studi di innovazione tecnologica che hanno portato, grazie anche alla collaborazione dell’azienda Atelier des Idées, alla messa a punto di un enolito, un vino medicinale ripreso dalla tradizione farmaceutica antica.

 

Infine, grazie alla collaborazione in qualità di partner del laboratorio di biotecnologie E. Noussan di La Salle, è stato possibile mettere a punto un protocollo di tracciabilità genetica per rispondere ad un’altra esigenza di mercato particolarmente sentita per le produzioni agro-alimentari tipiche e di qualità, ovvero la necessità di avere informazioni certificate sulla loro origine e provenienza. Queste informazioni infatti, oltre a tutelare il produttore ed il consumatore da possibili frodi alimentari, permettono di valorizzare e distinguere i prodotti agro-alimentari con determinate caratteristiche di tipicità e di qualità.

 

In tale contesto, l’analisi di un marchio invisibile ma quasi indelebile, come il DNA, rappresenta un importante strumento di certificazione e tracciabilità di prodotti agroalimentari, potenzialmente applicabile in tutte le fasi della filiera di produzione. Un marchio di certificazione genetica associato ai prodotti sviluppati in questo progetto, oltre a rappresentare un elemento di garanzia qualitativa, costituisce uno strumento di forte innovazione a supporto della tutela e della valorizzazione di materie prime valdostane.

 

Il lavoro di ricerca è stato condotto su 4 varietà di mele, di cui 3 coltivate nel frutteto sperimentale sito in Loc. Moncenis (Aosta, 779 m s.l.m.), Renetta del Canada, Golden Delicious e Fuji, e una varietà autoctona, la Ravèntse, raccolta in Loc. Seissogne (1070 m s.l.m., comune di Saint-Marcel). È stato effettuato un monitoraggio in campo per l’intera durata del progetto, al fine di controllare lo stato vegeto produttivo e lo stato fitosanitario dei meli e dei vigneti individuati per lo studio.

 

 

Nel frutteto sperimentale sono state eseguite le normali pratiche di potatura, diradamento (chimico e manuale), concimazione, irrigazione, difesa fitosanitaria e gestione del terreno. Tutte le pratiche sono state eseguite per tutti gli anni del progetto, dal 2016 (in periodo antecedente all’avvio del progetto HEART) sino al 2019 compreso.

 

Le varietà di mela oggetto di studio sono state studiate anche in relazione a due diversi metodi di potatura della pianta: tradizionale e meccanico, per capire l’influenza del metodo di potatura sulla qualità dei frutti. A partire dall’annata 2017 sono stati anche effettuati i prelievi di mele Ravèntse, varietà autoctona anticamente coltivata nel territorio regionale. Per questa varietà di mela non sono stati previsti monitoraggi, poiché le piante non ricevono nessuna pratica colturale.

 

 

Il vigneto sperimentale è costituito da quattro filari per vitigno, suddivisi in tre differenti parcelle di campionamento e raccolta (una bassa P1, una media P2 e una alta P3, considerata la pendenza del terreno sul quale sono localizzate le piante). Nel vigneto sperimentale, sono state eseguite le normali pratiche di gestione della pianta e della chioma (potatura invernale e verde – spollonatura, scacchiatura, sfemminellatura, palizzatura, cimatura), la difesa fitosanitaria contro oidio, peronospora e botrite e la gestione del suolo mediante diserbo della superficie. Tutte le pratiche sono state eseguite per tutti gli anni del progetto, sino al 2019 compreso. Nell’annata 2016, a causa del tardivo avvio del progetto, non è stato possibile effettuare campionamenti dei frutti antecedenti a quello corrispondente alla vera e propria vendemmia.

 

Per monitorare l’andamento dei principali parametri di maturazione e del contenuto in polifenoli totali e molecole bioattive, tutti gli anni sono stati fatti diversi campionamenti dei frutti (mele e uve), durante la maturazione e fino alla raccolta, per le mele, e oltre la vendemmia, per le uve: sono stati campionati, infatti, anche alcuni grappoli lasciati sulla pianta per verificare l’andamento della concentrazione dei polifenoli e di altri parametri anche dopo l’epoca vendemmiale.

 

Per quanto riguarda la caratterizzazione biochimica, sono state prese in considerazione due diverse parti dei frutti, buccia e polpa per le mele, buccia e vinaccioli per le uve; entrambe le parti sono state essiccate in stufa e polverizzate al fine di favorire la fase successiva di estrazione dei metaboliti secondari in esse presenti. La fase di estrazione è stata effettuata mettendo a punto una metodica che ha previsto l’uso di una tecnologia innovativa, l’Accelerated Solvent Extraction (ASE); questa tecnologia ha consentito di utilizzare solventi non tossici (etanolo e acqua) e ottenere risultati paragonabili ad estrazioni classiche fatte tramite macerazione in metanolo, solvente molto efficiente nell’estrazione di molecole fenoliche. Sui campioni di mele e di uve sono stati analizzati tutti i parametri necessari per determinare la qualità e l’indice di maturità dei frutti: peso, contenuto in amido mediante test di Lugol, °Brix (zuccheri) mediante rifrattometro, pH mediante pHmetro, acidità mediante titolazione acido-base, densità mediante densimetro.

 

Sugli estratti ottenuti, invece, sono state eseguite analisi biochimiche al fine di evidenziare il contenuto in metaboliti secondari con attività nutraceutica: polifenoli totali, mediante metodica del Folin-Ciocalteu leggermente modificata, profilo fenolico mediante HPLC accoppiato ad uno spettrometro di massa (LC-MS). L’analisi qualiquantitativa in LC-MS è stata eseguita in triplo per ogni estratto.

 

La metodica di analisi, messa a punto per questo progetto, consente attualmente l’analisi di 34 molecole negli estratti di mela e 66 in quelli di uva, appartenenti a sei diverse classi di molecole antiossidanti: diidrocalconi, flavonoli, flavanoli, acidi idrossibenzoici, acidi idrossicinnamici e antocianine. Il database iniziale di molecole analizzate è stato preparato mediante l’uso di standard e approfondimento bibliografico per associare ogni molecola al suo corretto rapporto massa/carica (m/z). Sui dati LC-MS, grazie alla collaborazione del CINI, in qualità di partner, e di RESIS srl, in qualità di consulente, è stato possibile effettuare un lavoro di bioinformatica atto a valutare le interazioni molecolari con diversi target biologici al fine di valutare l’attività biologica dei differenti metaboliti identificati.

 

Lo stesso studio è stato effettuato sul prodotto innovativo, Enolito, messo a punto a partire da microvinificazioni di Petit Rouge, ottenute nel corso del progetto NUTRALP VdA, con l’aggiunta di piante officinali, in parte locali. Per l’estrazione dei principi attivi delle piante, è stato utilizzato un Naviglio Estrattore®, strumento che applica una tecnologia estrattiva, di tipo solido-liquido, innovativa e dinamica, che consente di lavorare a temperatura ambiente (evitando eventuali stress termici nei confronti di sostanze termolabili) sfruttando esclusivamente un aumento di pressione del liquido estraente sulla matrice solida da estrarre. Si ottiene così un estratto standardizzato di elevata qualità, che mantiene intatte, nel prodotto finito, le caratteristiche organolettiche delle materie prime di partenza.

 

Le piante officinali utilizzate sono state: corteccia di Cinchona calisaya, rizoma di Zingiber officinale e radice di Gentiana lutea, scelte per conferire al prodotto la loro notoria azione digestiva. Su tutti i dati raccolti è stata effettuata l’analisi della varianza, mediante software SPSS. Alla presenza di differenze significative (p<0,05) sono stati effettuati i test post-hoc (Tukey) per classificare le medie.

 

 

Analisi d’immagine e potenziale fenolico per monitorare la maturazione dell’uva

Nell’uva, dall’invaiatura alla maturazione tecnologica, definita in base al rapporto zuccheri/acidità totale (Z/AT), gli estratti della buccia si arricchiscono di composti fenolici. Gli antociani, che compaiono all’invaiatura, si accumulano durante tutta la maturazione e passano per un massimo che si colloca intorno alla maturità tecnologica, per essere poi degradati nel corso della sovramaturazione. Il livello di accumulo degli antociani e la posizione del massimo, però, possono variare anche molto in funzione dell’andamento climatico e dell’annata. L’evoluzione dell’accumulo degli antociani si è rivelata essere uno strumento interessante per la determinazione della maturità delle uve rosse. Si è osservato che si raggiunge un livello di maturità soddisfacente quando si registra una caduta significativa del tenore in antociani delle uve.

 

Esistono numerosi metodi analitici per la determinazione qualitativa e quantitativa del potenziale fenolico; tutti questi metodi, però, sono distruttivi e richiedono tempo per il campionamento e l’analisi delle uve. Scopo di questo lavoro è stato quello di valutare la possibilità di utilizzo di una fenocamera digitale per monitorare la maturità fenolica delle uve Fumin, cercando di mettere in correlazione il dato analitico con l’indice di colore, estratto dal valore di RGB delle immagini digitali acquisite.

 

Sono stati effettuati diversi campionamenti nel corso della maturazione (dall’invaiatura alla vendemmia) in una zona del vigneto ripresa dalla fenocamera, lasciando alcuni grappoli, nella stessa zona, su cui fare l’analisi d’immagine. La buccia di ciascuno dei 50 acini campionati è stata separata, essiccata in stufa e polverizzata. La polvere è stata quindi sottoposta ad estrazione con metanolo 100%, con l’ausilio di un bagno ad ultrasuoni per aumentare il potere estraente del solvente.

 

La soluzione limpida è stata utilizzata per determinare, mediante una metodica spettrofotometrica, la concentrazione di antociani totali presenti.

 

Parallelamente, mediante l’uso di una fenocamera digitale, sono state acquisite diverse immagini giornaliere nel corso della maturazione. Da ciascuna di queste sono state estrapolate le immagini dei grappoli, dalle quali sono stati estratti i dati di RGB leggendo i valori delle 3 bande cromatiche di cui sono costituite le immagini jpeg. Si sono misurati così, per ogni pixel, un valore di rosso (R), uno di verde (G) e uno di blu (B) ed è stata ottenuta una media del grappolo. I singoli indici sono stati calcolati come percentuali del totale del colore. Infine, sulla base di numerose osservazioni, è stato calcolato un dato medio giornaliero.

 

Durata

Anno di inizio: 2015 –  Anno di fine: 2018. Il progetto Dairy Product and By-Product è proseguito nell’ambito delle attività di ricerca del progetto Typicalp  con termine 30 settembre 2023

Collaborazioni

Il progetto vede l’Institut Agricole Régional come capofila in partenariato con  la Regione Autonoma della Valle d’Aosta (Laboratorio di genetica del Museo di Scienze Naturali Efisio Noussan),  il Consorzio Interuniversitario Nazionale per l’Informatica e Espace E-Lab e e la Fondazione LINKS.

Analisi

Analisi microbiologiche e analisi biochimiche.

Finanziamento

L’UdR HEART VdA è cofinanziata dal FESR e FSE attraverso il bando “Cooperazione e sviluppo di Unità di Ricerca” programmazione 2014-2020.