Ingegneria Agraria in Italia

Università degli Studi della Basilicata di Scienze Agrarie, Forestali, Alimentari ed Ambientali

Università degli Studi della Basilicata
Scienze Agrarie, Forestali, Alimentari ed Ambientali
Via Ateneo Lucano 10, 85100 Potenza (PZ)

www.unibas.it - www.agraria.unibas.it

Ref. AIIA Meccanica: Prof. Giovanni Carlo Di Renzo, Tel. +39.0971205470 - giovanni.direnzo@unibas.it
(Meccanica agraria – Agricultural mechanics)

Descrizione delle attività di ricerca - Laboratori e attrezzature
Le attività di ricerca svolte presso la sede di Potenza riguardano lo sviluppo di prototipi innovativi per la trasformazione agroalimentare con particolare riferimento ai settori oleario, ortofrutticolo, enologico e lattiero-caseario e lo studio delle macchine e degli impianti per il comparto agricolo e forestale, per il verde e per l'agroindustria, con particolare riguardo ai loro aspetti progettuali, costruttivi, operativi, funzionali, gestionali e ambientali, antinfortunistici ed ergonomici, all'automazione e controllo e all'utilizzazione di fonti energetiche convenzionali e non convenzionali.

Nel settore oleario la ricerca viene affrontata con particolare interesse alla fase di estrazione nel decanter ed alla separazione olio/acqua che precede le fasi di imbottigliamento, ragion per cui da tre anni si opera con un prototipo di separatore innovativo allo scopo di preservare la qualità dell’olio extravergine di oliva riducendo i fenomeni ossidativi tipici del separatore verticale (centrifuga a dischi). Nel settore ortofrutticolo la ricerca è orientata alla collaborazione con aziende medio piccole distribuite sul territorio regionale ed extraregionale, anche nell’ambito di progetti di ricerca. Gli obiettivi della ricerca sono orientati allo sviluppo di soluzioni tecnologicamente avanzate per migliorare le fasi postraccolta di agrumi, ciliegie, fragole, uva da tavola, kaki e kiwi, con l’obiettivo di preservare la qualità del prodotto, ridurre l’impiego di fungicidi durante il lavaggio degli agrumi, impiegare gas a ridotto impatto ambientale (ozono) in postraccolta e per la sanificazione degli ambienti di conservazione, migliorare la logistica durante lo stoccaggio e la distribuzione, e razionalizzare i consumi energetici. Inoltre sono stati messi a punto i trattamenti con etilene e CO2 per la frigoconservazione e la maturazione controllata di kiwi e kaki e sono stati sviluppati prototipi per la prerefrigerazione rapida di arance e clementine migliorando l’efficienza di raffreddamento dei frutti, anche nell’ottica di ottimizzare il trasporto containerizzato di agrumi verso paesi esteri, anche extra UE nel rispetto dei protocolli commerciali e del ‘cold treatment’. In ambito enologico il gruppo di ricerca è impegnato nelle seguenti attività svolte in collaborazione con cantine locali: a) sviluppo di un prototipo per il raffreddamento rapido di uve da vino, b) sviluppo di un prototipo per l’appassimento di uve da vino, c) studio di un prototipo per la correzione di acidità dei mosti provenienti da uve della Basilicata. Nel settore lattiero-caseario le attività di ricerca sono svolte con il supporto dell’impianto pilota per la produzione di prodotti lattiero caseari presso la sede universitaria di Potenza, ove sono disponibili impianti per la produzione e conservazione di latte alimentare e per la produzione di formaggi. Recentemente sono state svolte alcune attività inserite in questa linea di ricerca nell’ambito del progetto QUALIFORM- Strategie ecosostenibili per la produzione di formaggi a pasta filata lucani di qualità, nel quale sono stati prodotti i seguenti risultati: a) sviluppo di un prototipo di sistema di analisi non distruttiva ed elaborazione del modello di calibrazione e predizione della qualità del latte vaccino da avviare alla trasformazione; b) sviluppo di un sistema multiparametrico per la gestione dei parametri operativi e tecnologici durante la filatura e elaborazione di modelli sperimentali che correlano l’evoluzione di parametri tecnologici (pH, salinità) con i parametri reologici della pasta, ed i consumi energetici durante il processo; c) sviluppo di materiali innovativi da impiegare nella vasca di filatura e per le testate di formatura di prodotti lattiero caseari. Inoltre si segue sempre con interesse la linea di ricerca sui mini impianti per l’esecuzione del trattamento termico e per l’imbottigliamento di latte di cosiddette specie minori (asina, pecora, capra), per i quali non è generalmente possibile reperire in commercio impianti adeguati ed a costi limitati. I risultati delle ricerche condotte su tale base hanno consentito di sviluppare un prototipo di pastorizzatore mini per il trattamento termico in batch di piccoli lotti di latte (max 25 litri), anche operante a microonde. la linea di ricerca riguarda infine anche la messa a punto del trattamento di essiccamento spray di latte e siero e la messa a punto di bevande innovative a base di siero derivante dalla produzione di formaggi a pasta filata.

Nel settore della meccanizzazione agricolo-forestale le competenze riguardano la meccanica e meccanizzazione agricola e forestale, le macchine e gli impianti per l'agricoltura, per il verde e per il legno, per l'utilizzazione delle biomasse e per il recupero dei reflui agricoli e agro-industriali, l’energetica nei sistemi agro-forestali e agro-industriali, l’automazione, il controllo, la sicurezza ed ergonomia delle macchine e degli impianti per i comparti agricolo, forestale e agro-industriale. In particolare per lo svolgimento delle principali attività e servizi, si sono utilizzate collaborazioni e strutture in gran parte esterne all’Università degli studi della Basilicata, come officine e ditte meccaniche private, laboratori di altri istituti di ricerca (in particolare il CRA-ING), aziende e campi prova di privati.

L’attività si concentra sulle seguenti tematiche:
Prototipi per la produzione delle colture energetiche sia erbacee: quali Prototipi per la raccolta della paglia, che arboree quali, prototipi per ridurre i costi di impianto e di cippatura e raccolta dei residui di potatura. Meccanizzazione forestale: sviluppo di analisi comparate delle prestazioni delle macchine e dell’efficienza dell’organizzazione dei cantieri forestali. Meccanica del suolo: vengono effettuati studi ed indagini sul macchinario agricolo e sulle relazioni esistenti tra le forze esterne applicate al suolo e gli effetti sulle sue qualità funzionali, in particolare gli aspetti legati al sod-seeding. Agricoltura di precisione: monitoraggio ambientale delle caratteristiche fisico-meccaniche del suolo con automatizzazione dei campionamenti e produzione di mappe delle rese agronomiche, della qualità dei prodotti, della trafficabilità del macchinario agricolo e della lavorabilità. Riduzione dell’impatto ambientale in agricoltura: ricerche mirate alla valutazione dell'efficienza distributiva e delle dispersioni fuori-bersaglio di macchine irroratrici e di macchine per la distribuzione dei fertilizzanti. Ottimizzazione delle fonti energetiche: ricerche legate agli aspetti climatologici e territoriali caratteristici dei diversi siti produttivi e/o alle possibilità logistiche di reperimento di fonti energetiche alternative.

Il gruppo di ricerca si occupa soprattutto della macchine per le lavorazioni conservative del terreno; macchine per l’olivicoltura; meccanizzazione della vendemmia; sistemi meccanici per le agroenergie; analisi dei cantieri di raccolta; sistemi laser e GIS di supporto alla meccanizzazione; sicurezza ed ergonomia dei cantieri agricoli e forestali; ergonomia delle macchine agricole e forestali; ottimizzazione dei processi meccanici di produzione agricola.

Gli studi e le ricerche, condotti anche con caratteri di interdisciplinarietà, hanno l'obiettivo strategico di migliorare la competitività e la sostenibilità del comparto agricolo, attraverso l'innovazione e l'ottimizzazione quantitativa e qualitativa dell’efficienza dei processi produttivi, la riduzione dei loro impatti ambientali e paesaggistici, la tutela e valorizzazione dei sistemi strutturali e infrastrutturali dell’ambiente rurale, contribuendo al contempo al soddisfacimento delle esigenze della comunità, in linea con le politiche nazionali ed internazionali.

Il gruppo di ricerca dispone di due laboratori, entrambi collocati nella sede universitaria di Potenza: 1. Il laboratorio di proprietà fisico meccaniche degli alimenti e 2. Il laboratorio di impianti pilota per le produzioni lattiero casearie. Nel laboratorio di Proprietà fisico meccaniche degli alimenti sono presenti alcuni impianti pilota per l’essiccamento spray e per la concentrazione termica di mosti, un separatore per emulsioni acqua/olio, una centrifuga a dischi, un liofilizzatore, un impianto pilota per la distillazione, diversi pc, strumenti di acquisizione dati e strumentazioni analitiche per la misurazione di parametri chimico fisici (stazione Gascromatografica dotata di rivelatore TCD e FID, convertitore analogico di temperature, viscosimetro, estrattore Soxhlet, spettrofotometro UV/VIS, spettrofotometro NIR, analizzatore e generatore di ozono, analizzatore di O2/CO2). Sono inoltre in dotazione al laboratorio un banco per l’esecuzione di prove meccaniche, due confezionatrici con possibilità di operare in atmosfera modificata, vari strumenti portatili per la misurazione di parametri fisici e chimici, e due celle frigorifere a temperatura positiva e negativa per la conservazione di prodotti alimentari. Il laboratorio di impianti pilota per le produzioni lattiero casearie è dotato di tutti gli impianti e gli accessori per l’esecuzione di produzioni casearie su scala pilota. Il laboratorio è dotato di serbatoi refrigeranti, caldaie a doppio fondo, un pastorizzatore, una filatrice/formatrice, un impianto di Ultrafiltrazione ed uno di Osmosi Inversa, una cella di conservazione a T positiva, utensili vari per la lavorazione del latte e della cagliata.

 

Elenco personale afferente

PO: Professore ordinario – Full professor
PA: Professore associato – Associate professor
RU: Ricercatore – Researcher
PhD: Dottore di ricerca – Philosophiae doctor
PhDS: Dottorando – PhD Student
T: Tecnico di laboratorio – Technician

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