Dissertations / Theses on the topic 'Piante alimentarie'

Le piante spontanee hanno da sempre svolto un ruolo fondamentale nell’alimentazione. Fino alla seconda guerra mondiale, per le limitate possibilità economiche le popolazioni rurali hanno sempre impiegato le specie spontanee come integrazione dell’alimentazione di base, rappresentata da cereali o patate e dalla poca carne disponibile. La raccolta delle piante spontanee ha rappresentato una componente importante della cultura diffusa, di appannaggio, seppure non esclusivo, soprattutto delle donne, che riguardava tanto la conoscenza delle specie e relativi usi, che la stagionalità ed i luoghi più adatti per la raccolta. Successivamente, per le mutate condizioni economiche e la maggiore disponibilità di alimenti diversi sul mercato, l’uso delle piante spontanee è stato progressivamente abbandonato, soprattutto dalle popolazioni urbane. Recentemente, l’interesse per l’uso delle specie spontanee è di nuovo aumentato anche se solamente una piccola parte delle giovani generazioni conosce e consuma queste piante, il cui uso è oggi limitato dalla mancanza di tempo da dedicare alla preparazione dei pasti connessa, in questo caso, ai lunghi tempi di pulizia e mondatura richiesti dopo la raccolta e dalla difficile reperibilità di questi prodotti, il cui prezzo è anche piuttosto elevato. Dato il rinnovato interesse su queste specie, lo scopo di questo lavoro è stata la caratterizzazione analitica di alcune specie erbacee spontanee di uso alimentare nella tradizione tosco-romagnola. I campioni sono stati raccolti nella primavera 2015 nei comuni di Bertinoro (Forlì-Cesena) e Monterchi (Arezzo). Le analisi svolte in laboratorio sono state le seguenti: -determinazione della sostanza secca; -determinazione dei composti fenolici tramite HPLC-DAD; -identificazione dei composti fenolici tramite HPLC/MS; -determinazione spettrofotometrica dei polifenoli totali; -determinazione dell’attività antiossidante tramite metodo DPPH e ABTS.

La sperimentazione condotta nel presente lavoro di tesi riguarda la tecnica di micropropagazione e le contaminazioni che possono insorgere durante le fasi di lavorazione degli espianti. La micropropagazione consiste nella propagazione agamica di cellule di piante, tessuti e organi isolati da una pianta madre su un substrato di crescita in condizioni strettamente asettiche. Le contaminazione nelle colture in vitro da parte di funghi, lieviti e batteri costituiscono una problematica comune in grado di comportare perdite economiche per le aziende. L’identificazione degli organismi in grado di provocare le infezioni rappresenta il primo passo importante per definire i metodi di lotta e di prevenzione più adeguati. A partire da tre vasi di micro propagati di nocciolo, carciofo e noce è stato possibile identificare i batteri Kocuria marina, Kocuria kristinae e Acinetobacter radioresistens, i quali si trovano principalmente sui tessuti umani e animali. Il processo di identificazione è avvenuto tramite l’estrazione del DNA, la sua quantificazione e sequenziamento. I risultati ottenuti ci permettono di ipotizzare che le procedure di lavorazione delle operatrici sotto cappa a flusso laminare risultano essere insufficienti a garantire la sterilità del materiale vegetale. In conclusione, per evitare contaminazioni da batteri provenienti dall’epidermide potrebbero essere adottati accorgimenti atti a ridurre il contatto tra l’operatore e le colture sterili, come per esempio utilizzando il sapone chirurgico o spazzole, e indossando guanti e indumenti protettivi.

Il caffè è il secondo bene di consumo al mondo e la quantità di scarti che si ottengono dalla sua lavorazione e dal suo consumo è molto elevata; nella filiera del caffè risulta di fondamentale importanza il tema della sostenibilità ambientale, economica e sociale. A tal proposito, è importante sia ricercare metodi innovativi di riutilizzo dei sottoprodotti e degli scarti (la maggior parte ancora ricchi in composti bioattivi), sia studiare i comportamenti dei consumatori in materia di smaltimento. Inerente a tale tematica è stata l’elaborazione di un’idea progettuale per un concorso volto a favorire il raggiungimento degli obiettivi per lo sviluppo sostenibile dell’Agenda 2030. Un’ampia ricerca bibliografica ha permesso di approfondire gli aspetti di valorizzazione e le caratteristiche che contraddistinguono la filiera del caffè, dalla pianta fino alla tazzina. Le abitudini di consumo e smaltimento dei consumatori di caffè sono state indagate mettendo a punto ed erogando un apposito questionario on-line con una successiva analisi ed elaborazione dei dati ottenuti. Questi ultimi, confrontati con la letteratura, hanno dimostrato che il consumo di caffè in Italia, benché sia notevolmente diversificato, derivi in buona parte dall’estrazione della bevanda tramite l’utilizzo di capsule o cialde. Inoltre, l’analisi delle abitudini di smaltimento ha evidenziato che in media i consumatori di capsule e cialde hanno un comportamento meno attento nei confronti delle tematiche di smaltimento sostenibile rispetto a chi consuma caffè in altre modalità. Un’elevata percentuale di consumatori di capsule/cialde si sono però dichiarati disposti ad impegnarsi a differenziare il rifiuto, in un’ottica di riciclo e sostenibilità. Tale risultato, apparentemente contraddittorio, potrebbe essere motivo di ulteriori approfondimenti volti ad indagare le cause di tale comportamento; inoltre potrebbe rappresentare un punto di partenza per sensibilizzare maggiormente il consumatore riguardo l’importanza di un corretto smaltimento.

Le piante selvatiche raccolte in natura (Wild Harvested Plants - WHP) e i progenitori selvatici delle colture (Crop Wild Relatives - CWR), note collettivamente come “Risorse fitogenetiche” (PGR), rivestono molteplici ruoli di rilevanza ecologica, ambientale e socioeconomica perché ad essi si correlano numerosi usi diretti e indiretti, ma anche perché costituiscono un serbatoio di caratteri genetici potenzialmente utili per il miglioramento genetico delle piante coltivate. Ciò rende prioritaria la messa a punto di appropriate strategie di conservazione e valorizzazione. Nella presente tesi vengono presentate le attività che hanno portato alla elaborazione di due inventari delle CWR e delle WHP per l’Italia, suddivisa in Penisola italiana, Sardegna e Sicilia e per la Tunisia. Nel caso dell’Italia, si è reso opportuno un aggiornamento degli elenchi prioritari per tenere conto dei recenti lavori e revisioni della flora nativa ed esotica presente sul territorio nazionale nonché nuove valutazioni degli stati di minaccia che hanno reso obsoleto l’inventario esistente. Il nuovo inventario ottenuto comprende le informazioni circa la distribuzione, lo stato endemico, l’origine, le sinonimie, l’importanza economica delle specie coltivate connesse, le informazioni sugli usi noti, lo stato di minaccia etc. Sono stati dunque individuati 8.766 taxa (7.344 specie) CWR/WHP per la flora d’Italia (88% del totale), in particolare 6.839 (5.516) sono solo CWR, 108 (108) solo WHP e 1.821 (1.710) sia CWR che WHP (ovvero sono parenti di una specie coltivata e caratterizzati da un uso come piante spontanee). I taxa e le specie sono così distribuiti: 7.916 (6.641) per la Penisola Italiana, 2.745 (2.600) per la Sardegna e 2.952 (2.738) per la Sicilia. Ai taxa inclusi nell'elenco, sulla base di procedure in uso a livello internazionale è stata quindi assegnata una priorità per la conservazione utilizzando un approccio basato sul valore, lo stato nativo e la necessità di protezione o monitoraggio di ogni singolo taxon. Il processo aggiornato di prioritizzazione ha portato complessivamente per l’Italia all'identificazione di 102 taxa ad alta priorità (di cui 49 per la penisola, 17 per la Sardegna e 46 per la Sicilia), 57 a media priorità (di cui 23 per la penisola, 7 per la Sardegna e 12 per la Sicilia) e 735 a bassa priorità (di cui 547 per la penisola, 287 per la Sardegna e 322 per la Sicilia). Nel caso della Tunisia, si tratta del primo inventario realizzato a livello nazionale per il Nord Africa. Per il continente africano, infatti, anche se ci sono diversi paesi dell’area meridionale con liste di controllo e inventari CWR, queste informazioni e quelle riguardanti le WHP mancano per i paesi nordafricani. Nell’inventario delle CWR e WHP della Tunisia i taxa sono stati classificati in base al valore economico della relativa coltura, al potenziale per il miglioramento delle colture, lo stato di minaccia, l’endemicità, l’inclusione nell'ITPGRFA (allegato I) e i contributi medi annui al fabbisogno energetico alimentare (kilocalorie pro capite al giorno) applicando un sistema di punteggio basato su 4 livelli di priorità. Su un totale di 2.912 taxa appartenenti alla Flora tunisina, sono stati identificati 2.504 CWR e/o WHP (86% del totale), appartenenti a 143 famiglie e 686 generi. L'elenco di priorità finale per la conservazione attiva comprende 1.036 CWR (43% del totale dei taxa CWR), con 139 taxa classificati come priorità alta, 660 priorità media e 237 priorità bassa. L'elenco di priorità finale per le WHP è composto da 346 taxa e comprende 8 taxa ad alta priorità, 256 a media priorità e 82 a bassa priorità. I nostri risultati confermano la Tunisia come un hotspot di diversità per CWR e WHP nell'area mediterranea e forniscono la base per lo sviluppo e l'attuazione di una strategia nazionale di conservazione delle CWR e WHP più mirata. Nel complesso, i dati ottenuti forniscono un utile punto di riferimento per lo sviluppo di strategie a livello nazionale di conservazione, ex situ e in situ, di quelle risorse fitogenetiche importanti da un punto di vista ecologico, socioeconomico ed etnobotanico il cui stato di minaccia richiede più impellenti azioni coordinate di salvaguardia. A questo scopo, in ultimo, si delineano una serie di possibili interventi che consolidate esperienze condotte a livello internazionale suggeriscono di adottare.
Wild Harvested Plants (WHP) and Crop Wild Relatives (CWR), collectively known as " Plant Genetic Resources" (PGR), play multiple roles of ecological, environmental, and socio-economic importance because they are related to numerous direct and indirect uses, but also because they constitute a reservoir of traits potentially useful for the genetic improvement of cultivated plants. This makes the development of appropriate conservation and enhancement strategies a priority. In this thesis the activities that led to the elaboration of two CWR and WHP inventories for Italy, divided into the Italian Peninsula, Sardinia, and Sicily, and for Tunisia are presented. In the case of Italy, an update of the priority lists was made to take into account the recent work and reviews carried out for the native and exotic flora present on the national territory as well as new threat assessments that made the existing inventory obsolete. The new inventory generated includes information about distribution, endemic state, origin, synonyms, economic importance of the related cultivated species, information on known uses, state of threat, etc. Therefore, 8,766 taxa (7,344 species) CWR/WHP were identified for the flora of Italy (88% of the total), in particular 6,839 (5,516) are only CWR, 108 (108) only WHP and 1,821 (1,710) are both CWR and WHP (i.e., relatives of a crop and characterized by a use as wild plants). The taxa and species are distributed as follow: 7,916 taxa (6,641 species) for the Italian peninsula, 2,745 (2,600) for Sardinia and 2,952 (2,738) for Sicily. The taxa included in the list, built upon internationally acknowledged procedures, were then assigned a priority for conservation using an approach based on the value, native status and need for protection or monitoring of each taxon. The updated prioritization process led to the identification of 102 high priority taxa (49 for the peninsula, 17 for Sardinia and 46 for Sicily), 57 medium priority taxa (23 for the peninsula, 7 for Sardinia and 12 for Sicily) and 735 low priority taxa (547 for the peninsula, 287 for Sardinia and 322 for Sicily). In the case of Tunisia, this is the first national inventory for a North African country. In fact, even if several countries in the southern part of the African continent have already developed CWR checklists and inventories, this information and that concerning WHP are missing for the North African countries. In the CWR and WHP inventory of Tunisia, taxa have been classified according to the economic value of the related crop, the potential for crop improvement, threat status, endemicity, inclusion in the ITPGRFA (Annex I) and the average annual contributions to human food energy needs (kilocalories per capita per day) by applying a scoring system based on 4 priority levels. Out of a total of 2,912 taxa belonging to the Tunisian Flora, 2,504 CWR and/or WHP (86% of the total) were identified, belonging to 143 families and 686 genera. The final priority list for active conservation includes 1,036 CWR (43% of the total CWR taxa), with 139 taxa classified as high priority, 660 medium priority and 237 low priority. The final priority list for WHP is composed of 346 taxa and includes 8 high priority, 256 medium priority and 82 low priority taxa. Our findings confirm Tunisia as a diversity hotspot for CWR and WHP in the Mediterranean area and provide the basis for the development and implementation of a more targeted national conservation strategy. Overall, the data obtained provide a valuable starting point for the development of ex situ and in situ conservation strategies at national level of those plant genetic resources that are important from an ecological, socioeconomic, and ethnobotanical point of view and it is especially urgent considering their state of threat. Finally, for this purpose, a series of possible actions are outlined based on consolidated experiences conducted at international level.

L'applicazione consente di gestire i piani alimentari forniti dal medico, visualizzare i pasti proposti e scegliere quali gruppi si mangia durante il giorno. La dispensa consente di visualizzare quali cibi sono all'interno del piano alimentare dando la possibilità di selezionarli. Grazie a degli algoritmi e a degli esami in laboratorio è possibile visualizzare la lista dei cibi più consigliati per il proprio organismo così da favorire il consumo di cibi sani.

Negli ultimi anni lo spreco alimentare ha assunto un’importanza crescente nel dibattito internazionale, politico ed accademico, nel contesto delle tematiche sulla sostenibilità dei modelli di produzione e consumo, sull’uso efficiente delle risorse e la gestione dei rifiuti. Nei prossimi anni gli Stati Membri dell’Unione Europea saranno chiamati ad adottare specifiche strategie di prevenzione degli sprechi alimentari all’interno di una cornice di riferimento comune. Tale cornice è quella che si va delineando nel corso del progetto Europeo di ricerca “FUSIONS” (7FP) che, nel 2014, ha elaborato un framework di riferimento per la definizione di “food waste” allo scopo di armonizzare le diverse metodologie di quantificazione adottate dai paesi membri. In questo scenario, ai fini della predisposizione di un Piano Nazionale di Prevenzione degli Sprechi Alimentari per l’Italia, il presente lavoro applica per la prima volta il “definitional framework” FUSIONS per l’analisi dei dati e l’identificazione dei principali flussi nei diversi anelli della filiera e svolge un estesa consultazione degli stakeholder (e della letteratura) per identificare le possibili misure di prevenzione e le priorità di azione. I risultati ottenuti evedenziano (tra le altre cose) la necessità di predisporre e promuovere a livello nazionale l’adozione di misure uniformi di quantificazione e reporting; l’importanza del coinvolgimento degli stakeholder nel contesto di una campagna nazionale di prevenzione degli sprechi alimentari; l’esigenza di garantire una adeguata copertura economica per le attività di pianificazione e implementazione delle misure di prevenzione da parte degli enti locali e di un coordinamento a livello nazionale della programmazione regionale; la necessità di una armonizzazione/semplificazione del quadro di riferimento normativo (fiscale, igienico-sanitario, procedurale) che disciplina la donazione delle eccedenze alimentari; l’urgenza di approfondire il fenomeno degli sprechi alimentari attraverso la realizzazione di studi di settore negli stadi a valle della filiera.
In recent years, food waste prevention is assuming a pivotal role within international, European and national strategies addressing waste prevention, resource efficiency and sustainability of production and consumption patterns. In the coming years the European Union Member States will be asked to adopt specific strategies to prevent food waste within a common reference framework. This framework is being developed within the “FUSIONS” research project (7FP) which, in 2014, released the “FUSIONS definitional framework for food waste”. The main aim of the FUSIONS’s framework is to provide Member States with a common definition to be used as a reference point in National strategies targeting food waste reduction. In this scenario, this study applies for the first time the "FUSIONS definitional framework" to identify and quantify the main streams generated along the food supply chain and to identify, with the support of an extensive stakeholder’s consultation, the priorities for action in the view of developing a National Plan for Food Waste Prevention in Italy. The results highlight (among others) the following priorities: to define and adopt at national level common quantification and reporting methodologies for food waste streams; to engage stakeholders within the framework of a national food waste prevention campaign; to set a national coordination for planning and financing regional intervention on food waste prevention; to harmonise and simplify the regulatory framework relating to food donation; to improve knowledge on food waste generated along the supply chain by strengthening the research activities.

Negli ultimi anni lo spreco alimentare ha assunto un’importanza crescente nel dibattito internazionale, politico ed accademico, nel contesto delle tematiche sulla sostenibilità dei modelli di produzione e consumo, sull’uso efficiente delle risorse e la gestione dei rifiuti. Nei prossimi anni gli Stati Membri dell’Unione Europea saranno chiamati ad adottare specifiche strategie di prevenzione degli sprechi alimentari all’interno di una cornice di riferimento comune. Tale cornice è quella che si va delineando nel corso del progetto Europeo di ricerca “FUSIONS” (7FP) che, nel 2014, ha elaborato un framework di riferimento per la definizione di “food waste” allo scopo di armonizzare le diverse metodologie di quantificazione adottate dai paesi membri. In questo scenario, ai fini della predisposizione di un Piano Nazionale di Prevenzione degli Sprechi Alimentari per l’Italia, il presente lavoro applica per la prima volta il “definitional framework” FUSIONS per l’analisi dei dati e l’identificazione dei principali flussi nei diversi anelli della filiera e svolge un estesa consultazione degli stakeholder (e della letteratura) per identificare le possibili misure di prevenzione e le priorità di azione. I risultati ottenuti evedenziano (tra le altre cose) la necessità di predisporre e promuovere a livello nazionale l’adozione di misure uniformi di quantificazione e reporting; l’importanza del coinvolgimento degli stakeholder nel contesto di una campagna nazionale di prevenzione degli sprechi alimentari; l’esigenza di garantire una adeguata copertura economica per le attività di pianificazione e implementazione delle misure di prevenzione da parte degli enti locali e di un coordinamento a livello nazionale della programmazione regionale; la necessità di una armonizzazione/semplificazione del quadro di riferimento normativo (fiscale, igienico-sanitario, procedurale) che disciplina la donazione delle eccedenze alimentari; l’urgenza di approfondire il fenomeno degli sprechi alimentari attraverso la realizzazione di studi di settore negli stadi a valle della filiera.
In recent years, food waste prevention is assuming a pivotal role within international, European and national strategies addressing waste prevention, resource efficiency and sustainability of production and consumption patterns. In the coming years the European Union Member States will be asked to adopt specific strategies to prevent food waste within a common reference framework. This framework is being developed within the “FUSIONS” research project (7FP) which, in 2014, released the “FUSIONS definitional framework for food waste”. The main aim of the FUSIONS’s framework is to provide Member States with a common definition to be used as a reference point in National strategies targeting food waste reduction. In this scenario, this study applies for the first time the "FUSIONS definitional framework" to identify and quantify the main streams generated along the food supply chain and to identify, with the support of an extensive stakeholder’s consultation, the priorities for action in the view of developing a National Plan for Food Waste Prevention in Italy. The results highlight (among others) the following priorities: to define and adopt at national level common quantification and reporting methodologies for food waste streams; to engage stakeholders within the framework of a national food waste prevention campaign; to set a national coordination for planning and financing regional intervention on food waste prevention; to harmonise and simplify the regulatory framework relating to food donation; to improve knowledge on food waste generated along the supply chain by strengthening the research activities.

“NICKEL TOLERANCE AND STORAGE IN TOMATO CULTIVARS: POTENTIAL ALLERGENICITY OF NI-FREE PLANTS, AGRONOMIC PRACTICES” Nickel (Ni) is a ubiquitous trace element occurring in water, soil, air and in the biosphere. This element is essential for several plants, microorganisms and vertebrates. However, human requirement for Ni has not been conclusively demonstrated. Food, specifically vegetables, represents a major source of Ni exposure. Environmental contamination and cultural practices can increase Ni amount in vegetables posing significant risk for human health. The UE commission raised awareness on Ni in food and adopted recommendation (EU) 2016/1111 to monitor this metal in food in all Member States from 2016 to 2018 by sampling most representative foods including tomatoes. Tomato (Solanum lycopersicum L.) is a vegetable of key importance worldwide, the second most important after potato. The fruit is produced for fresh consumption and processed products (e.g., tomato sauce, tomato paste, etc.). Tomato was the top fruit produced in EU and, among vegetable crops of EU, tomato occupies the largest cultivated area, accounting for 11.4% of the total area used for vegetables (Eurostat, 2018). The significant rise in tomato consumption during the latest 20 years (e.g., Greece with 104 kg/capita, Italy with 55 kg/capita, Denmark with 30 kg/capita) is suspected to increase the health risks from high Ni uptake. Ni allergy is common worldwide and in EU, where it affects 10–15% of women (Uter et al. 2016). The epidemiological data showed that 12.3–17.7% of the population is allergic to Ni (Uter et al. 2016) and must follow a Ni-avoidance diet (e.g., Italy, Spain and Poland which have the highest incidence of Ni allergies). Low-Ni tomato products would be of great importance for these patients. To date, several tomato allergens have been identified and registered by the WHO/IUIS Nomenclature. The most common are Lipid transfer Protein (LTP), small, basic, highly stable proteins and they are ubiquitous in plant tissues (Radauer et al., 2008), and Profilin. The plant LTP family includes two subfamilies, 9k-LTP and 7k-LTP, according to their molecular masses corresponding to 9 kDa and 7 kDa, respectively (Giangrieco et al., 2015). Their ingestion, inhalation and contact can cause symptoms that may include all the clinical severity levels of allergic reactions: oral allergy syndrome (OAS), gastrointestinal symptoms, urticaria-angioedema syndrome, food-dependent exercise-induced anaphylaxis and even anaphylactic shock (Fernández-Rivas et al., 2006; Romano et al., 2012). The list of tomato allergens includes a 7k-LTP (Sola l 6) and different isoforms of 9k-LTP (Sola l 3), Sola l 1, a 14 kDa profilin; Sola l 2, a 50 kDa betafructofuranosidase; Sola l 4, an intracellular pathogenesis-related protein TSI-1 of the Bet v 1 family (Welter et al., 2013), Sola l 5, a cyclophilin. Additional allergens, or putative allergens, not yet included in the WHO-IUIS nomenclature, (such as, 11 S globulin, ribosomal protein P2, chitinase, glucanase, peroxidase, polygalacturonase, pectin methylesterase, thaumatin and vicilin) have been reported and entered in the Allergome database (www.allergome.org), referenced accordingly to available literature. In most cases, tomato genotypes have been analysed from agronomic and technological point of view without considering Ni content and allergenic protein production that could increase the risk of allergies. Key geochemical processes that lead to limited Ni plant uptake in plant tissues at various growth stages can then be induced in field using different agricultural practices (irrigation, soil amendments, etc.). This work aimed at assessing the S. lycopersicum response to Ni on the agronomic yield of tomatoes (i.e., plant biomass and fruit production) and the potential impact of Ni on the production of allergenic proteins (i.e., LTP, TLP, etc.).

Le amine biogene (AB) sono sostanze azotate prodotte da diversi microrganismi attraverso la decarbossilazione di specifici aminoacidi. La tiramina, prodotta in grandi quantità da molti ceppi di Enterococcus faecium, è considerata una della più pericolose amine biogene. Ad oggi, per ostacolare lo sviluppo di questi microrganismi indesiderati, è aumentato l’interesse verso strategie basate sull’utilizzo di composti antimicrobici di origine naturale. In questa tesi, parte di un progetto più ampio, sono state prese in considerazione le matrici vegetali di foglie di mora (Rubus fruticosus) e aghi di ginepro (Juniperus oxycedrus), dalle quali sono stati ottenuti i rispettivi oli essenziali (OE) ed estratti fenolici. Questi composti naturali antimicrobici sono stati testati in vitro per poter inibire la crescita di un ceppo di E. faecium, noto produttore di tiramina. In particolare, sono state studiate le cinetiche di crescita del ceppo in presenza di queste sostante a concentrazioni sub-letali e le risposte fisiologiche a questo tipo di stress. È stato poi valutato anche l’effettivo accumulo di AB tramite tecnica HPLC e attraverso un’analisi gascromatografica sono state caratterizzate le composizioni dei due OE. I risultati hanno mostrato una maggiore efficacia da parte degli oli essenziali (in particolare di mora), rispetto agli estratti fenolici, nel rallentare la crescita microbica e di conseguenza l’accumulo di AB. Questo aspetto è stato confermato anche dalle analisi citofluorimetriche. Questo indica che i danni cellulari indotti dalla presenza dell’OE sono per lo più sub-letali e temporanei. Per questo motivo gli sviluppi futuri e i trial in sistemi reali prevederanno l’utilizzo di strategie combinate (aggiunta di più composti naturali di diversa origine o impiego di colture bioprotettive) al fine di massimizzare l’effetto di questi composti e sfruttare eventuali effetti sinergici.

I metalli pesanti sono presenti nell’ambiente in varie concentrazioni. Alcuni sono essenziali per le piante e gli animali e sono importanti, sia per la produzione di cibo, sia per la salute umana. L’aumento della concentrazione di elementi potenzialmente tossici, come i metalli pesanti, e il loro rilascio nell’ecosistema hanno raggiunto un livello talmente elevato in termini di impatti da rendere necessario il loro controllo. La contaminazione del suolo da metalli pesanti influenza notevolmente la qualità dell’ambiente. Come prova della tossicità causata dai metalli pesanti è stata studiata la perossidazione lipidica nelle piante. Sono stati prelevati dei campioni di suolo e di piante (tarassaco e salice) in una zona mineraria abbandonata nel Nord-Est Italia, e sono state determinate le concentrazioni di diversi metalli pesanti (Cd, Cr, Cu, Pb, Zn, Fe e Mn). Lo studio ha evidenziato che lo stress ossidativo indotto dai metalli pesanti ha prodotto la generazione di radicali reattivi seguiti da un aumento della produzione di malondialdeide (MDA) di 41.64 µM nelle foglie di salice. La concentrazione di MDA nei tessuti differisce sia tra le specie, sia tra le parti della pianta. È stato osservato che la concentrazione di metalli nel suolo è correlata con l’aumento della concentrazione di MDA nelle piante. Inoltre, lo studio dei microartropodi del suolo (QBS-ar) ha mostrato un’elevata sensibilità alla contaminazione dei metalli. Combinando i risultati della concentrazione dei metalli, dell’attività enzimatica del suolo, del QBS-ar e della concentrazione di MDA è possibile affermare che le piante esaminate si dimostrano tolleranti all’inquinamento. Ciò suggerisce che potrebbero essere utilizzate nella phytoremediation di siti contaminati da metalli pesanti.
Heavy metals occur naturally in the ecosystem with large variations in concentration. Some of them are essential for plants and animals and are thus important for food production and to human health. Contamination by heavy metals in soils, however, may strongly affect also the environmental quality. Yet, when heavy metals concentration is elevated to a point higher than a safe threshold, they all become toxic. The over production of potentially toxic elements (such as heavy metals) and their release into the ecosystem has presently reached a level that their impact on the environment has to be kept under control. Monitoring HM toxicity to the environment and the human health, therefore, is needed. Lipid peroxidation caused by heavy metals in plants was investigated as a relevant bioassay of toxicity. Soils and wild plants (dandelion and willow) were collected from an abandoned mine area in northeast Italy, and the concentration of different heavy metals (Cd, Cr, Cu, Pb, Zn, Fe and Mn) were measured. Heavy metal-induced oxidative stress was evidenced by the generation of reactive radicals, followed by an increase in malondialdehyde (MDA) production up to 41.64 µM in willow leaves. We found that MDA concentration in plant tissues differed significantly among species and plant organs. The higher concentration of metal in soil corresponded with the higher concentration of MDA in the plant. Moreover, soil microarthropods (QBS-ar) evaluation demonstrated high sensitivity to metal contamination, together with the measurement of soil enzymatic activity, both being related with beneficial soil functions.The combined results of metal concentration, soil enzymatic activities, QBS-ar and MDA content show that the investigated plants are rather highly tolerant towards environmental pollution. This suggests that they could be useful in phytoremediation of metal contaminated sites.

La tesi si propone di analizzare il progetto 024Gourmet, incentrato sulla realizzazione di primi piatti pronti a base di pasta alimentare funzionale, contenente farine sottoposte a un processo di germinazione. Dopo un breve excursus sui precursori del piatto pronto, si analizzerà la relazione biunivoca tra il mutamento dello stile di vita del consumatore e il diffondersi delle nuove tecnologie, sempre più orientate a soddisfare le nuove tendenze del mercato dei prodotti alimentari. Evoluzione che consente oggi di parlare di una nuova categoria di consumatore non solo più informato e consapevole nella scelta degli alimenti, ma mosso anche da nuove esigenze di piacere e salute, il consumatore 4.0. Il progetto presentato vuole cogliere gli aspetti di questa duplice necessità. Da una parte l’aspetto salutistico, con le ricette di pasta alimentare contenenti farine germinate, e dall’altro l’aspetto pratico, una preparazione che richiede solo due minuti. Un prodotto che, grazie all'uso di un trattamento termico, permette una lunga conservazione a temperatura ambiente.

L'elaborato propone uno strumento - un modello di programmazione lineare multi-obiettivo - di supporto alle decisioni per la progettazione di piani di produzione nell'industria alimentare. La peculiarità dello strumento sta nel considerare fattori di impatto appartenenti a diverse aree aziendali. Vengono tenuti in considerazioni driver economici, impiantistico-organizzativi, di soddisfazione cliente e di impatto ambientale come il carbon footprint ed il water footprint. La bontà del modello è stata testata su un caso aziendale, in particolare su un industria operante nel settore della ristorazione collettiva. I risultati trovati hanno evidenziato come, talvolta, vi sia correlazione tra certi driver di scelta mentre altre volte le funzioni obiettivo siano fortemente divergenti. In questo ultimo caso, bisognerà ricorrere a dei trade-off. L'elaborato propone anche valutazioni qualitative circa le conseguenze che si instaurano a valle della scelta di un piano di produzione.

Frutto di una ricerca che tocca diversi ambiti: sviluppo infantile, problemi alimentari, educazione alimentare, bisogni dei bambini in età pre-scolastica ecc...; Fun-Dish è il nuovo piatto per bambini che ha come intento quello di fungere da supporto ai problemi di alimentazione e nutrizione, primo fra tutti l’obesità, aiutando i più piccoli ad assumere un atteggiamento positivo e propositivo nei confronti del cibo e del momento pasto in generale. Come? aiutandoli con facilità e divertimento, nella corretta gestione del tempo ed aiutandoli a sviluppare buone abitudini alimentari che lo accompagnino nella crescita e lo rendano adulto attento e con un sereno rapporto con il cibo.

I metalli pesanti (e altri elementi in tracce) possono avere effetti nocivi sulla salute umana se accumulati in quantità eccessive all’interno dell’organismo; una delle vie di esposizione principali a questo tipo di sostanze è l’assunzione di alimenti contenenti quantità elevate di metalli. L’ingresso di elementi in tracce nella catena alimentare avviene essenzialmente grazie all’uptake da parte delle piante, che li assorbono dal suolo su cui crescono, e, in misura minore, attraverso la deposizione fogliare. Nel presente lavoro si è studiata la distribuzione dei contaminanti nei suoli ad uso agricolo di un’area fortemente industrializzata, il distretto conciario vicentino di Arzignano-Chiampo e l’assorbimento di elementi potenzialmente tossici da parte di due colture agrarie molto diffuse in Italia e rilevanti dal punto di vista alimentare, il grano tenero (Triticum aestivum L.) e il mais (Zea mays L.). I suoli dell’area presentano una moderata contaminazione da Cr, Ni, V, Cu, in parte di origine antropica e in parte di origine naturale. In generale il contenuto di metalli potenzialmente nocivi nella granella delle due specie considerate è basso e non sembra esserci un rischio per la salute umana derivante dal consumo di questi cereali, che si comportano da specie escluditrici per quanto riguarda i semi. Il contenuto di elementi nelle foglie di mais è invece più rilevante, anche se comunque non sembrano esserci rischi per un consumo da parte del bestiame; in base a queste considerazioni, il mais potrebbe essere utilizzato per diminuire il livello di metalli nei suoli attraverso il fitorimedio.
Heavy metals (and other trace elements) can pose a potential hazard to human health if accumulated in the human body up to excessive levels. One of the main ways of exposure to this kind of substances is the consumption of food containing high quantities of heavy metals. Trace elements can enter the food chain through plant uptake via the root system or, to a lesser extent, through foliar uptake. In this study heavy metals distribution in agricultural soils of the tannery district of Arzignano-Chiampo was evaluated, together with the uptake of potentially toxic elements by two widespread and relevant to human diet foodcrops: wheat (Triticum aestivum L.) and maize (Zea mays L.). The soils of the area are moderately polluted by Cr, Ni, V, Cu, partially of anthropic and partially of geological origin. Nonetheless, the heavy metal contents in the grains of wheat and maize are generally low and there seems to be no health risk for the population of the area due to the consumption of cereal grains. Wheat and maize seem to behave as excluder species as regards the accumulation of potentially toxic elements in grains. Heavy metal contents in maize leaves are relatively high, still, metal levels are thought to be safe for cattle nutrition; according to these results, maize could be used to lower heavy metal contents in soil through phytoremediation processes.

Questo elaborato tratta della progettazione e della realizzazione di una serie di gruppi funzionali di un impianto automatico per l'applicazione, tramite colla, di carta assorbente o pluriball all'interno di vaschette alimentari. Il sistema progettato si inserisce all'interno di una linea produttiva, tipicamente tra una macchina termoformatrice e una tranciatrice.

Raboso Piave and Raboso Veronese are different grape varieties typical of Eastern Veneto, because are characterized by very similar organoleptic characteristics they used in winemaking for production of the wine named “Raboso”. The remarkable similarity of the two varieties, also confirmed by molecular analyses, suggested similar chemical grape profiles. The first step of the thesis was focused to the chemical characterization of two grape varieties by the study of polyphenolic and aromatic compounds, and of seed protein profiles with a new analytical approach by Matrix-Assisted-Laser-Desorpition-Ionization mass spectrometry (MALDI/MS). High amount of flavonoids and anthocyanins extractable with winemaking were found in both varieties, and high quercetin glucoside was found in particular in Raboso Veronese. The anthocyanic profile was characterized by important content of cyanin, and low contents of acylated anthocyanins, the aroma profile by significant presence of glycoside terpenols and norisoprenoids. The MALDI/MS method was proved to be a valuable tool for variety characterization, evidencing different seed protein profiles for the grape varieties studied. The differentiation between Raboso Piave and Veronese was possible in particular on the basis of the anthocyanic profile. The study of aromatic and polyphenolic composition evidenced a particular aptitude for wood aging of Raboso wine. As a consequence, the second step of the study was focused on the wine evolution during storage in wooden barrels. Barrels made with acacia, chestnut, cherry, mulberry and oak were used. The study of volatile and polyphenolic compounds released by the wood in wine and spirit model solutions allowed to identify in hydroalcoholic extracts 51 different volatile compounds, and each type of wood showed a distinctive profile. Chestnut and oak showed the major cession of polyphenolic. Cherry had high content of polyphenols but low extractable by the wine and unstable to oxidation so it proved to be the wood least suitable for long time wine aging, while the oak was the most suitable. The study of chemical evolution of wine during nine months of aging showed a significant reduction of fruity-note ethyl esters and ethylguaiacol and a large supply of ethylphenol in the mulberry barrel aged wine, indicating this wood as less suitable for aging of wines.
Raboso Piave e Raboso Veronese sono varietà diverse tipiche del Veneto orientale, dalle caratteristiche organolettiche molto simili tanto da essere vinificate sotto il nome generico di “Raboso”. La notevole somiglianza delle due varietà, confermata anche dall’analisi molecolare, suggeriva profili simili anche per i metaboliti chimici dell’uva. La prima fase di questo lavoro di tesi è stata rivolta alla caratterizzazione chimica dell’uva, con lo studio dei composti polifenolici ed aromatici e del profilo delle proteine dei vinaccioli attraverso lo sviluppo di un nuovo approccio analitico di spettometria di massa Matrix-Assisted-Laser-Desorpition-Ionization (MALDI/MS). In entrambe le varietà sono stati riscontrati elevati contenuti di flavonoidi e di antociani estraibili con la vinificazione, e di quercetina glucoside in particolare nel Raboso Veronese. Il profilo degli antociani è risultato essere caratterizzato da un importante contenuto di cianina e da bassi livelli di antociani acilati, mentre il profilo aromatico da una significativa presenza di terpenoli in forma glicosilata e di norisoprenoidi. L’approccio MALDI/MS è risultato un valido strumento per la caratterizzazione varietale, evidenziando per le varietà studiate diversi profili delle proteine dei vinaccioli indipendentemente dall’annata e dalla zona. E’ risultato possibile differenziare chimicamente il Raboso Piave dal Veronese in particolare sulla base del profilo degli antociani. Lo studio della composizione polifenolica ed aromatica ha messo in evidenza una particolare attitudine del vino Raboso per l’affinamento in legno. La seconda fase della tesi è stata pertanto focalizzata sullo studio dell’evoluzione del vino Raboso durante la conservazione in botti di legno. Sono state prese in considerazione botti costruite in legno di acacia, castagno, ciliegio, gelso e rovere. Lo studio delle cessioni aromatiche e polifenoliche in soluzioni di vino e di distillato modello dei diversi tipi di legno ha permesso l’identificazione complessivamente di 51 diversi composti volatili negli estratti idroalcolici, con un caratteristico profilo per ogni tipo di legno. Le maggiori cessioni polifenoliche sono risultate quelle di castagno e rovere; il ciliegio, con alti contenuti di polifenoli che sono però risultati poco estraibili in vinificazione e poco stabili all’ossidazione, si è rivelato il legno meno adatto per i lunghi tempi d’invecchiamento, mentre il più adatto a tale scopo è risultato il rovere. Lo studio dell’evoluzione chimica del vino durante nove mesi d’invecchiamento ha evidenziato che la botte di gelso ha indotto una rilevante diminuzione degli esteri etilici a nota fruttata e di etilguaiacolo, ed una elevata cessione di etilfenolo, indicando questo legno come il meno adatto all’invecchiamento dei vini.

Food safety is a key objective in all the development plans of the European Union. To ensure the quality and the sustainability of the agricultural production (both intensive and extensive) a well-designed analysis strategy is needed. Climate change, precision agriculture, green revolution and industry 4.0 are areas of study that need innovative practices and approaches that aren’t possible without precise and constant process monitoring. The need for product quality assessment during the whole supply chain is paramount and cost reduction is also another constant need. Non targeted Nuclear Magnetic Resonance (NMR) analysis is still a second-choice approach for food analysis and monitoring, one of the problems of this approach is the big amount of information returned. This kind of data needs a new and improved method of handling and analysis. Classical chemometrics practices are not well suited for this new field of study. In this thesis, we approached the problem of food fingerprinting and discrimination by the means of non-targeted NMR spectroscopy combined with modern machine learning algorithms and databases meant for the correct and easy access of data. The introduction of machine learning techniques alongside the clear benefits introduces a new layer of complexity regarding the need for trusted data sources for algorithm training and integrity, if this kind of approach proves is worth in the global market, we’ll need not only to create a good dataset, but we’ll need to be prepared to defend against also more clever attacks like adversarial machine learning attacks. Comparing the machine learning results with the classic chemometric approach we’ll highlight the strengths and the weakness of both approaches, and we’ll use them to prepare the framework needed to tackle the challenges of future agricultural productions.