Potential effectiveness of visible and near infrared spectroscopy coupled with wavelengths selection for real time control of the fresh fruit and vegetable quality in large-scale mass distribution channel: the case study of tomatoes=Applicazione della spettroscopia nel visibile e nel vicino infrarosso accoppiata alla selezione di lunghezze d'onda per il controllo in tempo reale della qualità di frutta e verdura nella grande distribuzione organizzata: il caso studio dei pomodori

The postharvest sector could be helped by innovative technical solutions and applications for an easier monitoring of the fruit and vegetable quality with the aim to optimize the entire supply chain through a better organization of the final distribution phase. The MDC, “mass distribution channel” aims to provide a better service for consumers through the adoption of new technologies for quality assessment. Currently, MDC’s buyers choices are based exclusively on external characteristics of fruit and vegetables such as size or skin color. Therefore, rapid, and easy-to-use method to objectively assess the quality parameters of products is needed. The aim of this work was to apply the visible and near infrared (vis/NIR) spectroscopy to estimate some qualitative parameters of tomatoes from stores of 13 different MDC brands of Milan hinterland and evaluate the applicability of this technique directly at the stores or at logistics platform. A vis/NIR spectrophotometer (450-1650 nm), with a reflection probe, was tested on tomatoes to detect differences of internal quality. The reference quality parameters were firmness, soluble solids content, pH and colour. These parameters were correlated to the spectra to build PLS predictive models. The models deriving from the optical data for the prediction of the soluble solids content and the colour gave better results. Moreover, chemometric analysis was proposed to perform a variable selection in order to extract useful information present in the spectra using few variables for the prediction of quality parameters in a view of a simplified optical device. The application of optical techniques could be of help for the postharvest sector for an easier monitoring of the products quality and it could therefore lead to an effective optimization of the entire supply chain providing finally a better service for consumers.

L’introduzione di soluzioni tecnologiche innovative potrebbe apportare grossi vantaggi al settore ortofrutticolo del post-raccolta in quanto permetterebbe un monitoraggio rapido della qualità di frutta e verdura, con ripercussioni positive anche sull’organizzazione della fase di distribuzione finale attraverso la grande distribuzione organizzata (GDO). Attualmente, i buyers scelgono i prodotti da commercializzare basandosi esclusivamente su prezzo e caratteristiche esterne della frutta e verdura, come ad esempio il calibro o il colore della buccia. Pertanto, il settore potrebbe sicuramente beneficiare di metodi rapidi e di facile utilizzo per valutare oggettivamente i parametri di qualità non solo superficiale dei prodotti. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di applicare la spettroscopia nel visibile e nel vicino infrarosso (vis/NIR) per stimare alcuni parametri qualitativi di pomodori provenienti dai negozi di 13 insegne diverse della GDO dell’hinterland milanese per valutare le potenzialità di questa tecnica direttamente presso i punti vendita stessi o presso le piattaforme logistiche. Le acquisizioni spettrali sui pomodori sono state eseguite con uno spettrofotometro vis/NIR (450- 1650 nm) con sonda a riflessione. I parametri di qualità misurati in laboratorio come riferimento sono stati: consistenza, contenuto di solidi solubili, pH e colore. Questi parametri sono stati correlati agli spettri per costruire modelli predittivi tramite regressione multivariata PLS. I migliori risultati sono stati ottenuti dai modelli relativi alla stima del contenuto di solidi solubili e del colore. Inoltre, è stata eseguita una selezione delle variabili al fine di estrarre informazioni utili presenti negli spettri utilizzando poche variabili in vista della progettazione di un dispositivo ottico semplificato. In conclusione, l'applicazione di queste tecniche ottiche potrebbe essere di aiuto per il settore del postraccolta per un monitoraggio più razionale e oggettivo della qualità dei prodotti portando quindi a un’ottimizzazione dell'intera catena logistica e fornendo anche un miglior servizio al consumatore.