La spettroscopia vis/NIR come green technology: quantificazione tramite LCA dei benefici ambientali, il caso studio delle analisi di qualità dell'uva (Vitis vinifera L.)

Misurando i parametri di qualità dell’uva è possibile determinare il momento ottimale della vendemmia, garantendo la produzione di vini di alta qualità. Questi parametri sono solitamente ottenuti attraverso metodi analitici tradizionali di laboratorio, che implicano l'uso di prodotti chimici. I metodi ottici possono rappresentare un'alternativa adeguata e rapida per monitorare la maturazione tecnologica delle uve. Lo scopo del lavoro è valutare e confrontare l'impatto ambientale di tre diversi tipi di strumentazione di analisi per valutare parametri tecnologici (contenuto totale di solidi solubili, pH e acidità totale) utilizzando tre diversi approcci: le analisi di laboratorio, un metodo ottico che utilizza un dispositivo vis/NIR da banco e un secondo metodo ottico che utilizza un prototipo vis/NIR compatto ed economico. La metodologia Life Cycle Assessment (LCA) è stata utilizzata per identificare la soluzione più sostenibile in un approccio “dalla culla alla tomba”, secondo norma ISO 14040-14044. Come unità funzionale si è considerato il pool delle analisi necessarie per ottenere i tre parametri tecnologici. Innanzitutto va sottolineato che le analisi di laboratorio devono essere eseguite con strumenti diversi per ottenere i tre parametri tecnologici, mentre per il vis/NIR da banco e per il prototipo, i tre parametri di qualità possono essere ottenuti con una sola analisi. I risultati evidenziano che l’analisi ottica effettuata con il prototipo vis/NIR ha il minor impatto ambientale, inferiore fino a 3,2 volte rispetto alle analisi di laboratorio. Se un prototipo ottico di basso costo può essere identificato come la soluzione migliore da un punto di vista ambientale, le sue prestazioni potrebbero non essere così affidabili rispetto agli altri strumenti. Per questo motivo è stato incluso un fattore di performance e i risultati sono stati normalizzati, confermando in ogni caso quanto ottenuto nello scenario precedente. In conclusione, lo studio dimostra come soluzioni ottiche per applicazioni specifiche potrebbero fornire vantaggi sia nel monitorare la qualità dei prodotti agroalimentari in un approccio di industria 4.0, sia nel proporre soluzioni a basso impatto ambientale.