Come monitorare il cibo con sensori intelligenti e low-cost

14/10/2019

Le tecnologie IoT sono quelle che sono riuscite maggiormente a penetrare diversi settori di applicazione.

Claudio Benedetti

Negli ultimi dieci anni tante sono state le esperienze che hanno coinvolto sistemi con sensori intelligenti per migliorare device e tecnologie e anche nel campo dell’industria alimentare non sono mancate le sperimentazioni; quelle più importanti sono da ricollegarsi all’utilizzo di tecnologie IoT per monitorare le informazioni riguardo la qualità dei cibi.

Una delle preoccupazioni più importanti sia per i produttori che per i consumatori è quella di mantenere buoni standard di qualità: nessuno vorrebbe trovarsi a commerciare o consumare cibi che presentano patogeni capaci di causare danni al nostro organismo.

Ogni giorno arrivano sulle nostre tavole prodotti confezionati in ogni parte del mondo, reduci da periodi di giacenza su scaffali o in magazzini, e spesso, prima di consumarli, viene da chiedersi se siano state rispettate le condizioni ottimali per la loro conservazione.

Per dare una risposta a questa domanda, sono stati sviluppati imballaggi intelligenti che usano dei sensori per monitorare la qualità del cibo, tenendo traccia di alcuni dati come la quantità degli agenti patogeni, dei gas, della temperatura e dell’umidità; questi imballaggi, se combinati con tecnologie IoT, sono in grado di offrire ancora più informazioni rispetto a quelle registrate dalle tecnologie di ispezione tradizionali, che generalmente raccolgono dati su pesovolume e colore.

Attraverso la semplice combinazione di queste due sistemi tecnologici è possibile creare una rete di dispositivi interconnessi all’interno di un “COP” (Common Operating Picture) per condividere all’interno di una singola piattaforma tutte le informazioni essenziali per valutare la qualità del cibo confezionato.

Con questo metodo, le informazioni vengono trasmesse ad un computer con un sistema wireless, dal quale chi è deputato al controllo, può osservare l’evoluzione del prodotto durante il suo tempo.

In questo modo, inoltre, non solo è possibile raccogliere dati sull’effettivo stato del cibo, ma si possono anche analizzare set di dati capaci di predire in quale punto della catena di trasporto e stoccaggio avviene un cambiamento non conforme agli standard di qualità e aprendo la strada all’ulteriore ottimizzazione di questo sistema circolare.

Sviluppare sistemi IoT significa dotare i dispositivi della capacità di comunicare e produrre più informazioni e di conseguenza disporre di dati utili a prendere decisioni importanti per modificare processi.

 

Il sistema di monitoraggio dei packaging alimentari

Il modello IoT per il packaging è generalmente definito come metodo in cui la confezione, il prodotto e il suo ambiente si combinano per migliorare le proprietà organolettiche, la sicurezza e la permanenza sugli scaffali. Grazie alle applicazioni di queste tecnologie (solitamente low cost perché possono essere sviluppate anche con moduli di Arduino), si prevengono processi indesiderati all’interno del packaging, come l’ossidazione dei lipidi, la proliferazione di microorganismi e la traspirazione di frutta e verdura.

Gli obiettivi dei packaging attivi sono quindi: rimuovere i componenti indesiderati, aggiungerne di utili a bloccare determinate reazioni chimiche e a creare buone condizioni di conservazione.

I sistemi di nasi elettronici sono l’esempio di come, con l’integrazione di diverse tecnologie sia possibile ottenere grandi risultati, come nel caso di WEN; questo naso elettronico e wireless si basa su un sistema di trasmissioni dati ZigBee e sensori gas, collegati a un LabVIEW Graphic User Interface, e se applicato a diversi campioni di frutta, permette di rintracciare batteri e potenziali patogeni dannosi per l’essere umano.

Risvolti per la salute dei consumatori

La necessità attuale è quella di sviluppare sistemi sempre più low cost, e questo spinge la ricerca a cercare soluzioni adottabili in diversi contesti industriali ed economici; i risvolti sulla salute dei consumatori potrebbero essere importantissimi.

Data l’attenzione sempre crescente che si presta a problematiche alimentari, sarà sempre più importante fornire ai consumatori dei sistemi a basso consumo di energia e sensori capaci di rintracciare diversi gas per permettere un monitoraggio più attento.

Secondo l’OMS, per molte delle malattie che insorgono con l’avanzare dell’età non disponiamo di trattamenti efficienti; sempre secondo l’OMS, i sintomi specifici di malattie che insorgono con l’invecchiamento potrebbero essere ritardati con l’adozione di uno stile di vita salutare. In questo contesto si collocano gli studi per il monitoraggio delle condizioni dei cibi.

Con sistemi portatili di monitoraggio è possibile conoscere le condizioni dei cibi real-time, prima che arrivino sulle nostre tavole e addirittura, con la miniaturizzazione di questi sistemi, sarà possibile fornire ai consumatori quando il cibo inizia a deteriorarsi.

Un’opzione potrebbe essere collegare gli smartphone con sistemi di monitoraggio per controllare lo stato dei cibi.

Autore

  • “I love creating original design solutions to help my clients to improve the look of their projects. I normally mix the Italian design approach together with the Bauhaus movement and with my own minimalist style. I am a hard worker with a great attention to detail. I take care of every single step from the beginning of the idea to the end of project.”

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