Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e la sicurezza delle produzioni alimentari

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Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e la sicurezza delle produzioni alimentari
INNOVAZIONE PER LA QUALITÀ, LA TIPICITÀ E
                LA SICUREZZA DEGLI ALIMENTI

Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e
 la sicurezza delle produzioni alimentari
      tendenze, tecnologie, provocazioni
                        Massimo Iannetta
             Divisione Biotecnologie e Agroindustria

   Dept. for Sustainability of Production and Territorial Systems (SSPT)
          Division for Biotechnologies and Agroindustry (BIOAG)
                        C.R. Casaccia, ROMA (ITALY)
Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e la sicurezza delle produzioni alimentari
Sicurezza: Food Safey and Food Security

    FOOD
                               SOSTENIBILITÀ
    QUALITY
                SALUTE

                           FOOD
               FOOD      SECURITY
              SAFETY

                                    INNOVAZIONE
Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e la sicurezza delle produzioni alimentari
Proprietà
                                         nutraceutiche

   Sicurezza e
    salubrità                                              Rispondenza a
                            Valore                       specifiche esigenze
                          nutrizionale                       dietetiche

                  Food Quality & Safety

                          Valore
Caratteristiche         edonistico                         Sostenibilità e
 commerciali                                                 etica delle
                                                            produzioni
           Conformità                Conservabilità
                                     e facilità d’uso
Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e la sicurezza delle produzioni alimentari
THE CHALLENGE FOR THE AGROFOOD SECTOR

                           Economic       Product life-cycle
         Technical
                                            management             By-products and waste
     Social   Sustainability of                                         valorization
                productions
                                                                  Industrial
         Environmental                                         Competitiveness
                                                                  Enabling Technologies
                                          Food                        New Technologies
                                       production
 Sustainability of                         and                        Innovation
  consumption
                                      consumption       fulfilling preference, acceptance
                                                        and needs of consumers

                                                           Food products with
                 Food                                      new properties and
                Security                                      functionality
                                       Food Safety
Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e la sicurezza delle produzioni alimentari
Attività chimico-analitiche per
la Caratterizzazione dell’Agroecosistema di produzione
 Studio delle relazioni tra qualità dell’agroecosistema di produzione, sostenibilità delle
  produzioni e qualità dei prodotti

 Sviluppo di metodologie per la caratterizzazione dell’agroecosistema, per la qualificazione
  dei siti di produzione primaria e per l’individuazione di indicatori di qualità e d’origine
  correlati all’agroecosistema di produzione                                                             Udine: studio di VIA
                                                                                                          per inceneritore

                                                                                                       Imola: industrie
                                                                                                         ceramiche

 Individuazione delle fonti di inquinamento dell’agroecosistema,        Ex cave R10
                                                                        Provincia di VT
                                                                                                                  Area industriale
                                                                                                                     di Termoli
  con valutazione dei contributi e del rischio di trasferimento di
                                                                                          Malagrotta
  contaminanti alla catena alimentare                                                                             Area industriale di
                                                                                                                    Potenza e Tito
                                                                        Area industriale di
                                                                             Milazzo

 Sviluppo e applicazione di metodologie per la caratterizzazione delle
  matrici ambientali (aria, acqua, suolo, vegetali) e per la valutazione
  della biodisponibilità di elementi tossici nei suoli agricoli, con studi e
  ricerche sui meccanismi e le cinetiche di diffusione e trasferimento dal
  suolo alle specie vegetali di interesse agrario

 Sviluppo    di metodologie per la valutazione degli effetti
  dell’inquinamento sulla produzione agricola e per l’ottimizzazione
  degli interventi di risanamento e riqualificazione ambientale;
  valutazione degli effetti dell’inquinamento sull’agroecosistema in aree
  agricole limitrofe a siti contaminati da sostanze tossiche
Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e la sicurezza delle produzioni alimentari
Contaminazione chimica durante la produzione primaria

         ENDOGENA                                               ESOGENA
                                                             Contaminanti ambientali di origine
  residui di fitofarmaci
  residui di farmaci veterinari                             antropica o naturale
  Nitrati/nitriti                                                  •PCDDs, PCDFs
                                                                    •PCBs, PBBs
                                                                    •IPA
                                                                    •Pb, Cd, Hg, etc.
                                                                    •Radionuclidi
                                          NATURALE
                              Sostanze     tossiche di origine naturale
                               (glicoalcaloidi, glicosidi cianogenici)
                              Micotossine
Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e la sicurezza delle produzioni alimentari
Contaminazione dei suoli agricoli da elementi
tossici (Hg, Cd, Ni, Cr, Pb, Co, Zn, etc.)

  Valori limite nei suoli            Valori limite negli
    destinati ad uso                alimenti e mangimi
         agricolo

                                Reg. CE 1881/2006 s.m.i.
                                Valori limite per
                                Pb, Cd, Hg e Sn in alcune
                                derrate alimentari
         ?
                                Direttiva 2002/32/CE s.m.i
                                D.Lgs. 10 maggio 2004
                                Valori limite per
                                As, Pb, Cd, Hg nei mangimi
                                per animali
Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e la sicurezza delle produzioni alimentari
Inquinamento urbano (suoli ed aria)

http://www.enea.it/it/seguici/events/sogei_11mag16/Angelone_11mag16.pdf
Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e la sicurezza delle produzioni alimentari
Provocazione

Agricoltura urbana/orti urbani: sostenibili?
Sistemi e tecnologie per la tracciabilità e la sicurezza delle produzioni alimentari
Orticoltura indoor

                 Illuminazione
                    Artificiale

                                  Controllo
                                  Umidità

                                                        Patogeni

                                                                   Coltura fuori suolo

  Controllo
Temperatura                                              Insetti

                                           Controllo
                                          Nutrienti e
                                          Irrigazione
                                                        Malerbe

                   Agricoltura
              in Ambiente Controllato

                                                                           Fattorie
                                                                           Verticali
Da orizzontale a verticale

                             VERTICAL
                                FARM

                                        11
Nuove forme di agricoltura

Fattorie Container                    Serre Idroponiche

Fattorie Verticali
Plant factories                        Orti domestici

                                                          12
Analisi del costo di produzione

                                  13
Serra a contenimento

                                    Area Tecnica

                                    1                          2

          Campo solare                                             4
                                     3
                                                                         6
                                         5

                                                                                8
                                             7

                                             Superficie Serra                       mq   210
                                             Volume lordo                           mc   950
                                             Superficie trasparente in pianta       mq   140
                                             Superficie trasparente laterale        mq   130
Ing. Giuseppe Corallo
                                             Superficie coltivabile                 mq   8x14
ENEA SSPT-STS
Industria di
  Produzione primaria                                                   Packaging
                                        trasformazione

                                                                                              Conservazione
                                                                                              e preparazione

        groundnuts

           Genotipo                  Tecnologia di processo              Atmosfera                Condizioni di
Caratteristiche pedoclimatiche        Condizioni di processo            Trasparenza              conservazione
      Tecniche colturali       (T, P, illuminazione, UR, sterilità)     Temperatura           (T, P, illuminazione,
   Popolazioni microbiche                     Additivi                    Sterilità                UR, igiene)
                                                                       Imballaggi attivi       Modalità di cottura

    Qualità nutrizionali e                    Mantenimento delle proprietà nutrizionali e nutraceutiche
 nutraceutiche degli alimenti                 (controllo della degradazione chimica e microbiologica)
Industria di
    Produzione primaria                                                 Packaging
                                       trasformazione

                                                                                                Preparazione

                          Contaminazione degli Rilascio
                                               alimenti
  SO2, NOX, O3, HCl, HF, IPA, Rilascio da materiali a contatto,
                                                        da materiali a
 PCBs, PCDDs, PCDFs, As, Cd, residui di lubrificanti, additivi,             contatto
  Co, Cr, Ni, Pb, V, radionuclidi integratori, sostanze tossiche   (Cr, Pb, Sn, BPA, ftalati), Rilascio da materiali
                               -
 Residui di agrofarmaci, NO3 , da processo (IPA, micotossine)        residui di lubrificanti,        a contatto
 micotossine, sostanze tossiche                                          inchiostri (ITX)          (PFC, metalli)
       di origine naturale                                                                      sostanze tossiche
                                                                                                    da processo
                                                                                                (IPA, acrilammide)

metileugenolo

                solanina tomatina
FOOD METROLOGY

                                                                                                                  EFSA
                                    ISO
                                                                    Misure per la
Organismi di standardizzazione

                                                    Controllo                            Controlli
                                                                  Qualità & Sicurezza    ufficiali

                                                                                                                  ISS
                                                     qualità
                                                                     alimentare
                                    CEN

                                                      Valutazioni di                    R&ST

                                                                                                             Normativa
                                                       esposizione     Prevenzione

                                                                                                                                    Autorità
                                                                                                                EU
                                    UNI

                                                         Innovazione      Valorizzazione Autenticità
                                                                         di materie prime
                                                                            e prodotti
                                    AOAC

                                                                                                            Nazionale e Regionale
                                                                                                                 Normativa
                                 Alimentarius
                                    Codex

                                                     Metodi di           Materiali di       Laboratori di
                                                    Riferimento          Riferimento        Riferimento

                                                Metrologia per la Qualità & Sicurezza Alimentare
METROLOGY AND FOOD TRACEABILITY

                       “Traceability” - Reg. (EC) 178/2002
 “the ability to trace and follow a food, feed, food-producing animal or substance
  intended to be, or expected to be incorporated into a food or feed, through all
                  stages of production, processing and distribution”

            “one step back – one step forward”
   FBOs must have in place a system enabling them to identify their immediate
supplier(s) and their immediate customer(s), except when they are final consumers

                             TRACCIABILITA’
                              DOCUMENTALE

           Labelling               Bar-coding                 RFID

                                    Product
                                withdrawal/recall
Provocazione

Tracciabilità documentale: è sufficiente?
http://www.enea.it/it/Stampa/eneainonda/19-06-2017-rai-3-fuori-tg-13-40-
durata-00-01.47
METROLOGY AND FOOD TRACEABILITY

                       “Traceability” - Reg. (EC) 178/2002
 “the ability to trace and follow a food, feed, food-producing animal or substance
  intended to be, or expected to be incorporated into a food or feed, through all
                  stages of production, processing and distribution”

            “one step back – one step forward”
   FBOs must have in place a system enabling them to identify their immediate
supplier(s) and their immediate customer(s), except when they are final consumers

                                                        Authenticity

       Paper Trail                       Control of origin and Detection of
                                         production practices    frauds
       Metrology
        Labelling can   permit     to achieve   food    traceability   and
                         Product
         demonstrate     authenticity through measurements
                                       METROLOGY

                    withdrawal/recall
        Bar-coding                                 Authenticity testing of foods
             RFID
                                                   Global data synchronisation
MARKERS FOR FOOD TRACEABILITY
Markers of Product:
Characteristic of a                                            Chemical
 given product or
                      Geographical                             markers
    ingredient           origin
                                        Primary                Microbiological
                                     production                markers
  Product                                                      Phisical
                                                               markers

                        Biological        Identification of     Chemical
                                            plant species       markers
                          origin            and varieties
                                         (Botanical origin)     Genetic
                                                                markers
TRACEABILITY
                                          Identification of     Chemical
                                           animal species       markers
                                         (Zoological origin)    Genetic
           Markers of Process:
           newly formed from                                    markers
  Process reactions  induced by
           the process or from            Identification of     Genetic
           molecules naturally           GMOs (Botanical,       markers
         present in the food and         Zoological origin)
         modified by the process
  Chemical markers

  Microbiological markers
ROADMAP DEL CLUSTER AGRIFOOD
                 6 Traiettorie Tecnologiche
                                           TRAIETTORIA 1. SALUTE E BENESSERE
 6 gruppi di lavoro coordinati da un
  Leader scientifico (membro del           TRAIETTORIA 2. SICUREZZA ALIMENTARE
  Comitato Tecnico Scientifico del
  Cluster) e da un Co-leader industriale
                                           TRAIETTORIA 3. PROCESSI PRODUTTIVI PER
 Sistema industriale + sistema della      UNA MIGLIORATA QUALITÀ DEGLI ALIMENTI
  ricerca + pubblica amministrazione
  nazionale/regionale
 Principi ispiratori: inclusività,        TRAIETTORIA 4. PRODUZIONE ALIMENTARE
  operatività, competenza                  SOSTENIBILE E COMPETITIVA

                                           TRAIETTORIA 5. MACCHINE ED IMPIANTI PER
                                           L’INDUSTRIA ALIMENTARE

                                           TRAIETTORIA 6. ICT NELL’INDUSTRIA AGRO-
                                           ALIMENTARE E STRUMENTI DI TRASFERIMENTO
                                           TECNOLOGICO
PROGETTI FINANZIATI

Nutrizione e      Prog. di Ricerca                               Prog. di formazione (Resp.: La Sapienza)
Salute            (Resp. Scientif.: UNIBO)                       •   Formazione di capitale umano esperto
PROS.IT           •   Promozione        della   salute     del       nella progettazione di alimenti innovativi
Durata: 36 mesi       consumatore:             valorizzazione        per il benessere e di interventi nutrizionali
                      nutrizionale        dei         prodotti       per la prevenzione della comparsa di
                      agroalimentari          dellatradizione        malattie cronico - degenerativa associate
                      Italiana.                                      alla dieta.
Sicurezza         Prog. di ricerca (Resp.                        Prog. di formazione (Responsabile: Parco
alimentare        Scientif.: ENEA e capofila TCA)                 Tecn. Padano).
SAFE& SMART       •   Nuove tecnologie abilitanti per la         •    Nuove professionalità “smart” per la
Durata: 36 mesi       food safety e l'integrità delle filiere    sicurezza delle filiere agroalimentari.
                      agro-alimentari in uno scenario
                      globale.

Sostenibilità   Prog.   di      ricerca (Resp. Prog. di formazione (Resp.: CNR)
SO.FI.A.           Scientif.: INALCA)          Formazione      di    una     figura
Durata:      36 • Sostenibilità della filiera     professionale con competenze
   mesi            agroalimentare italiana.       tecnico-scientifiche nel campo
                                                  dell’eco-sostenibilità        dei
                                                  processi      della produzione
                                                  agro-alimentare.
METROFOOD-RI
                             2016 ESFRI Roadmap – Domain Health & Food
                                          “Emerging Project”

                METROFOOD-RI is a new, distributed Research Infrastructure of Global
                Interest, by means of which it will be possible to carry out different
                activities supporting data collection and measurement reliability, as
                well as basic and frontier research in food and nutrition.

The general objective is to enhance
                                                                            To make
                                                     To enhance
                                                                        available and
scientific excellence in the field of                quality and
                                                     reliability of
                                                                          share data,
                                                                       information and
                                                    measurement
food quality & safety by promoting                      results
                                                                         metrological
                                                                              tools

metrology in food and nutrition,
allowing    coordination         on     a                               To strengthen
                                                     To enhance            scientific
                                                       scientific        knowledge,
European and increasingly on a                      excellence in         promoting
                                                   the field of food       scientific
Global scale.                                      quality & safety      cooperation
                                                                       and integration
METROFOO
                   D-RI

  Physical-RI              e-RI

from farm                         to fork
Links between Physical and electronic Infrastrucure

 DEVELOPMENT and                                    EVALUATION of FOOD
 VALIDATION of NEW                                PRACTICES and PROCESSES
MEASUREMENTS TOOLS
                           Metro          Food   Agro   Processing Packaging Preparation

                                Physical-RI        Agrifood, Seafoodd, Beverage and
                                                                Wildfood

                                   e-RI
         NEW TOOLS
                                                           NEW DATA
(Reference Materials&Methods)

                           NETWORKING
 SHARING, INTEGRATION AND HARMONIZATION OF DATA and INFORMATION

                                External DATA
Markers di origine,
        Markers di                                              qualità sostenibilità
                                         Valorizzazione
        autenticità                       di prodotto              ambientale

                Autenticità
                 (biologico,                                        Valorizzazione
              origine, materie                                       del territorio
                   prime)                Piattaforma
                                          integrata
                                             dati
                                          BE-TRACE
Sistemi di tracciabilità                                                           Sistemi di
   innovativi di filiera                                                         tracciabilità
                                                             Sinergie e            territorio
                        Ottimizzazione                         Simbiosi
                          processi e                         industriale
                        Miglioramento
                                                          Valorizzazione di
                             delle
                                                              processi
                        performances
                                                          Recupero scarti

                   Food                                                 Ricerca
                 protection                                          responsabile
Services from METROFOOD-RI
             Citizens/        Scientific
            Consumers        community
                                                            Food        Government
                                                            Companies

                                                                              ü   Coordina on
                                                                              ü   Integra on
  Private                               Public and                            ü
                                                                              ü
                                                                                  Knowledge development
                                                                                  Technology Transfer
Companies                              Government
                  METROFOOD                                               Research
                                                            Consumers   Community
                   Scientific
                   Services

                                               Paid Services
  Free services                                Reference Materials supplying (traditional,
                                                innovative, custom)
     Information services                     PT management
     Database querying                        Development of new methods and
     Guidelines                                analytical devices
     On line courses                          Food analysis and agroecosystem
                                                characterization
     Research of
                                               Optimization of food processing, storing
      partners/Networking                       and preparation
                                               Courses and Training services
                                               Use of facilities (laboratories, plants, farms)
Thank you for your attention!

                      Massimo Iannetta
                   massimo.iannetta@enea.it

                          www.enea.it
 Biotechnology and Agroindustry Division - sspt-bioag@enea.it
                            Director
                  Sustainability Department
  ENEA – C.R. Casaccia, Via Anguillarese 301 - 00123 Roma (Italy)
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