Misura 124 Cooperazione per lo sviluppo di nuovi prodotti, processi e tecnologie nei settori agricolo e alimentare e in quello forestale Capofila: Violetto Ramacchese Cooperativa Agricola a r.l. Titolo del Progetto: Innovazione di processo e di prodotto per una cinaricoltura sostenibile Responsabile scientifico: prof. Giovanni Mauromicale, Dipartimento di Scienze delle Produzioni Agrarie e Alimentari (DISPA), Università degli Studi di Catania Sito web Contatti: www.carciofiamo.it
Innovazione di processo e di prodotto per una cinaricoltura sostenibile La Sicilia, con quasi 15.000 ha, è insieme alla Puglia ed alla Sardegna leader nazionale Il carciofo ha un elevato impatto economico in Sicilia (PLV ~ 170-190 milioni di euro) Il carciofo è una pianta mediterranea OBIETTIVI GENERALI DEL PROGETTO Ampliare il panorama varietale per diversificare il prodotto e meglio regolare il calendario di produzione Migliorare la sostenibilità delle coltivazioni razionalizzando concimazione ed irrigazione Migliorare la gestione post-raccolta dei capolini Migliorare gli standard igienico-sanitari e la shelf-life del prodotto Rafforzare l identità commerciale del prodotto ARTICOLAZIONE IN 4 AZIONI
Azione 1A: razionalizzazione dei protocolli di concimazione OBIETTIVO: diminuire l apporto di unità fertilizzanti (N, P, K), per migliorare il profilo economico e ridurre l impatto ambientale della cinaricoltura siciliana 5 aziende cinaricole interessate 4-5 varietà per azienda utilizzate 2 livelli di concimazione adottati: ALTO 500 kg ha -1 N 250 kg ha -1 K 2 0 250 kg ha -1 P 2 0 5 1000 kg ha -1 vs. BASSO 200 kg ha -1 N 180 kg ha -1 K 2 0 200 kg ha -1 P 2 0 5 580 kg ha -1
RISULTATI Livello di concimazione Resa (000 cap. ha -1 ) Caratteristiche dei capolini Sostanza secca (%) Incid. brattee (%) Ricettacolo Brattee Stelo fiorale Peso (g) Indice di forma (D/d) Incid. ricettacolo (%) BASSO 76.9 a 202.2 a 1.2 a 22.9 a 77.1 a 14.6 a 13.9 a 11.1 a ALTO 75.9 a 198.5 a 1.2 a 23.6 a 76.4 a 14.5 a 14.1 a 11.5 a
Azione 1B: Ammodernamento e razionalizzazione delle tecniche e dei sistemi irrigui OBIETTIVO: migliorare l utilizzo delle risorse idriche, aumentando la produttività delle carciofaie siciliane INNOVAZIONE TRASFERITA: Adozione di metodi irrigui a microportata + irrigazione nebulizzante/climatizzante 2 varietà (Violetto e Tema 2000)
RISULTATI: capolini commercializzabili (000 ha -1 ) +26% +21% Con irrigazione nebulizzante Senza irrigazione nebulizzante
Azione 2: Innovazione ed ampliamento del panorama varietale siciliano OBIETTIVO: ampliare la piattaforma varietale, al fine di regolare il calendario di produzione, diversificare le caratteristiche del prodotto ed aumentare le rese 5 aziende cinaricole interessate Violetto Tema 2000 Apollo 8 cultivar utilizzate (5 a propagazione vegetativa e 3 ibridi F 1 a propagazione per seme ): Tema 2000, Violetto, Apollo, Exploter, Romanesco C3, Ademaro F 1, Romano F 1 e Zenone F 1 C3
CALENDARIO DI PRODUZIONE Capolini di 1 a qualità Capolini di 2 a qualità IBRIDI DA SEME Capolini per l industria APOLLO ED EXPLOITER ROMANESCO C3 TEMA 2000 VIOLETTO NOV DIC GEN FEB MAR APR MAG
PROFILO POLIFENOLICO DEL RICETTACOLO DI CARCIOFO Numero Composto Var. Apollo 1 acido 1-O-caffeoilchinico 2 acido 3-O-caffeoilchinico 3 acido 5-O-caffeoilchinico 4 acido 3,4-O-dicaffeoilchinico 5 acido 3,5-O-dicaffeoilchinico 6 acido 1,5-O-dicaffeoilchinico 7 apigenina 7-O-glucuronide 8 apigenina 7-O-manoliglucoside 9 luteolina 7-O-glucuronide
Azione 3: Miglioramento del trattamento post-raccolta dei capolini di carciofo OBIETTIVO: valutare l efficacia dei trattamenti di lavaggio con acqua ozonizzata e di stoccaggio in atmosfera arricchita di ozono sulla qualità microbiologica e chimico-nutrizionale dei capolini di carciofo Cultivar impiegate Tema 2000 Violetto di Provenza Apollo
Flow-sheet di lavorazione Ricevimento dei capolini Eventuale stoccaggio in cella climatica (4 C) Confezionamento dei capolini nell imballaggio in polipropilene alveolare Lavaggio in acqua ozonizzata Trasporto al punto vendita (mantenimento della catena del freddo) Asciugatura per sgrondatura Conservazione in cella climatica con atmosfera arricchita in ozono
I TRATTAMENTI POST-RACCOLTA Lavaggio dei capolini in acqua potabile ozonizzata mediante immersione per 5, seguito dalla sgrondatura del prodotto e conservazione in cella climatica a temperatura controllata (4±1 C) in atmosfera normale o arricchita in ozono (mediante insufflazione di 2 g O 3 m -3 per 11 ore al giorno) per la durata di 3 o 7 giorni Conservazione dei capolini (non lavati) a temperatura ambiente presso il locali della Violetto Ramacchese Soc. Cooperativa Agricola a r.l. (controllo)
RISULTATI Il trattamento combinato ha efficacemente ridotto la carica dei batteri mesofili, lieviti e muffe L efficacia è apparsa, a volte, dipendere dalla cultivar Il trattamento con ozono limita le perdite di peso e del contenuto in vitamina C dei capolini durante la conservazione ed è in grado di esaltare la biosintesi dei polifenoli (acidi caffeilchinici e flavonoidi)
Azione 4: MIGLIORAMENTO DELLA PRESENTABILITÀ E DELL IDENTITÀ DEL PRODOTTO COMMERCIALE OBIETTIVO: miglioramento dell identità del prodotto commercializzato, attraverso l utilizzo di nuovi processi, materiali e tipologie di confezionamento (packaging), al fine di prolungare la shelf-life del prodotto, preservarne le caratteristiche qualitative (igieniche, chimiconutrizionali, ecc.) e rafforzare l identità commerciale del prodotto
Preparazione dei capolini di IV gamma: procedure Immersione in: soluzione antiossidante: acido ascorbico 1% + acido citrico 0.2% soluzione di controllo (acqua distillata) Confezionamento in: film semipermeabile OTR 3700 cc/m 2 /24h (SP/BY 19 micron - System Packaging s.r.l.) film microperforato OTR 19000 cc/m2/24h (Coralife SW AF N MY 30 - Corapack) film macroperforato (Corapan AL400, Corapack s.r.l.)
Flow-sheet di lavorazione Lavaggio in acqua + sodio ipoclorito 2% Taglio dello stelo fiorale a 5 cm Tornitura dei capolini (eliminazione circa 10 brattee e spuntatura a circa 2 cm) Campionamento ad intervalli regolari fino a 16 giorni Immersione per 5 min in soluzione antiossidante (ac. ascorbico 1% + ac. citrico 0,2%) Conservazione a 4 C Asciugatura per centrifugazione Confezionamento (4 capolini per confezione) in atmosfera ordinaria
RISULTATI DELLA VALIDAZIONE La tecnologia per la IV gamma trasferita ha: 1) inibito l attività microbica; 2) limitato i fenomeni di imbrunimento enzimatico, che rendono il prodotto commercialmente inaccettabile; 3) preservato il contenuto di polifenoli durante la shelf-life del prodotto. Vaschette in PET inserite in sacchetti a tre saldature costituiti da differenti materiali plastici
Identità biochimica del prodotto siciliano attraverso la determinazione del: Profilo in elementi minerali (Na, K, Mg, Ca, Cu, Fe, Zn e Mn) Frazione glucidica (glucosio, fruttosio, saccarosio ed inulina) Profilo polifenolico (acidi caffeilchinici e flavonoidi) mau 6 1600 1400 1200 1000 800 1 3 7 600 400 200 0 2 9 4 8 5 10 15 20 25 30 35 min
Conclusioni La concimazione controllata (sulla base della disponibilità del terreno e delle esigenze della coltura) e l adozione di metodi irrigui a microportata di erogazione hanno migliorato la redditività e la sostenibilità della coltura L irrigazione nebulizzante/climatizzante e l introduzione di varietà «nuove» hanno reso più regolare il calendario di raccolta e migliorato le caratteristiche di qualità I trattamenti post-raccolta innovativi con ozono ed il confezionamento di capolini come prodotto di IV gamma (pronto all uso) hanno migliorato la presentabilità e la shelf-life del prodotto La definizione delle caratteristiche di qualità mediante descrittori analitici (profilo polifenolico, profilo degli elementi minerali) e l utilizzo di un packaging innovativo hanno migliorato l identità e l «immagine» del prodotto