Dai centri di raccolta ai supermercati, la luce potrebbe diventare la nuova alleata della frutta fresca. In Giappone è stata sviluppata una tecnologia basata sul vicino infrarosso che promette di aumentare la shelf life di frutta e verdura senza utilizzare sostanze chimiche.
Prende il nome di iR Fresh e oggi viene testata e utilizzata negli impianti di selezione, ma l'obiettivo è portarla fino ai punti vendita e ai reparti ortofrutta della grande distribuzione. Il vantaggio? Ridurre gli sprechi e mantenere più a lungo qualità, colore, consistenza e sapore dei prodotti freschi. Bastano appena 0,2 secondi di esposizione a una particolare lunghezza d'onda luminosa per attivare i meccanismi naturali di difesa delle piante e rallentarne il deterioramento.
Lontani da Tokio, lontani dal mercato ortofrutticolo
Protagonista del progetto è il Shikoku Research Institute che conduce attività di ricerca e sviluppo nel settore dell'energia elettrica da quasi 40 anni. L'agricoltura è fiorente a Shikoku, la regione che comprende la prefettura di Kagawa, dove ha sede l'azienda. Tuttavia, la distanza dai principali mercati di consumo, come Tokyo, ha reso il trasporto di frutta e verdura mantenendone la freschezza una sfida che dura da anni. I ricercatori si sono rivolti alla luce per trovare una soluzione.
Un team composto da Kakibuchi Kazumasa e Hada Ayako, entrambi con un dottorato in scienze agrarie, ha condotto ripetuti esperimenti esponendo lattughe a luce di diverse lunghezze d'onda. Sono stati i primi al mondo a scoprire che l'esposizione a un particolare tipo di luce, il vicino infrarosso con una lunghezza d'onda di circa 850 nanometri, riduce significativamente la perdita d'acqua per traspirazione dalle foglie di lattuga.
Sebbene comunemente utilizzata in dispositivi come telecomandi domestici e telecamere di sorveglianza, la luce nel vicino infrarosso era finora ritenuta priva di effetti sulle piante. La scoperta è stata così inattesa che persino i ricercatori del settore inizialmente erano scettici.
Le risposte di difesa dei vegetali aiutano a preservare la freschezza
Le analisi genetiche e altri studi hanno rivelato il meccanismo in gioco: quando frutta e verdura vengono esposte a una luce intensa nel vicino infrarosso, interpretano questo segnale come un avvertimento di possibili condizioni di freddo o siccità. Ciò attiva le loro difese naturali e sopprime la crescita, ponendo di fatto il prodotto in uno stato di difesa in preparazione a una minaccia.
La conseguente diminuzione della respirazione e della traspirazione contribuisce a preservare freschezza, contenuto zuccherino, colore e lucentezza. Una maggiore attività antimicrobica, inoltre, inibisce la formazione di muffe e il deterioramento. Questi i benefici della ricerca che si leggono anche in un sito del governo giapponese.
Nella foto sopra in ciascuna coppia di immagini, il prodotto sulla destra è stato esposto alla luce nel vicino infrarosso. La lattuga non è appassita, mentre fragole e mandarini sono rimasti privi di muffe rispettivamente dopo 10 e 20 giorni di conservazione. Il trattamento ha inoltre ridotto il fenomeno della spaccatura nei pomodorini ciliegino.
Ridurre lo spreco
"È proprio per questo che funziona su ogni tipo di frutta e verdura. Ero sinceramente entusiasta quando ce ne siamo resi conto. La scoperta è stata anche molto apprezzata da altri ricercatori per il suo potenziale nel ridurre lo spreco alimentare», spiega Hada Ayako, la ricercatrice che ha effettuato la scoperta iniziale. I ricercatori hanno anche identificato la relazione tra intensità della luce e tempo di esposizione, scoprendo che, con una sorgente luminosa sufficientemente potente, bastano appena 0,2 secondi di esposizione.
Collaborando con un produttore, hanno successivamente sviluppato un sistema di trattamento a vicino infrarosso che può essere integrato direttamente nelle linee di lavorazione esistenti presso gli impianti di selezione e raccolta, senza richiedere lavoro manuale aggiuntivo o nuovo personale. Kakibuchi Kazumasa lo descrive come «"una tecnologia che introduce un modo di pensare completamente nuovo".
Prime adozioni della tecnologia
Chiamata iR Fresh, dal termine "infrared" (IR), la tecnologia è già stata adottata in diversi impianti in tutto il Giappone e sta attirando un flusso costante di richieste anche dall'estero. Sebbene si prevedano applicazioni future anche nel trasporto, nella logistica e nei reparti ortofrutta dei supermercati, l'azienda sta ora lavorando per applicare la tecnologia direttamente durante la coltivazione. Le prime sperimentazioni indicano che l'esposizione delle piante in crescita alla luce nel vicino infrarosso può contribuire a ridurre l'incidenza di alcune malattie, aumentare la resistenza agli sbalzi di temperatura e agli eventi climatici estremi, migliorare la qualità dei raccolti e, allo stesso tempo, incrementarne la produttività.
La capacità della luce di regolare la crescita delle piante quasi istantaneamente, senza l'impiego di sostanze chimiche, sta attirando notevole attenzione per il suo potenziale nel garantire una produzione alimentare più stabile e sostenibile.
Antidoto ai danni del riscaldamento globale sulla frutta
Kakibuchi e Hada spiegano: "Negli ultimi anni il riscaldamento globale ha portato a un aumento delle malattie delle colture e a un deterioramento più rapido dei frutti. Speriamo che questa tecnologia riduca tali danni e garantisca che gli agricoltori siano ricompensati per il loro impegno".
La FoodTech è oggi una delle aree strategiche individuate dal Giappone per sostenere la crescita economica e l'innovazione. I ricercatori sono ottimisti: "Tecnologie come iR Fresh potrebbero contribuire a trasformare non soltanto il modo in cui vengono conservate frutta e verdura, ma l'intera filiera agricola, dal campo al punto vendita, rendendo più efficiente la produzione e riducendo gli sprechi alimentari".
Cos'è il vicino infrarosso
La luce che vediamo rappresenta soltanto una piccola porzione dello spettro elettromagnetico. Subito oltre il rosso, quindi a lunghezze d'onda superiori rispetto a quelle della luce visibile, si trova l'infrarosso. Il vicino infrarosso (Near Infrared, NIR) è la porzione di questo spettro più vicina alla luce visibile e si estende indicativamente tra i 700 e i 1.000 nanometri.
Pur essendo invisibile all'occhio umano, il vicino infrarosso è già largamente utilizzato nella vita quotidiana, dai telecomandi ai sistemi di videosorveglianza, fino a numerosi sensori elettronici. A differenza dell'infrarosso termico, non è associato principalmente alla produzione di calore, ma può interagire con i tessuti biologici, comprese piante, foglie e frutti.
La ricerca giapponese ha dimostrato che una radiazione intensa attorno a 850 nanometri viene interpretata dalle piante come un segnale di possibile stress ambientale, ad esempio freddo o siccità. In risposta, la pianta attiva una serie di meccanismi di difesa naturali che riducono respirazione e traspirazione, rallentano i processi di deterioramento e aumentano la resistenza agli stress climatici. L'effetto finale è una maggiore conservabilità del prodotto, accompagnata dal mantenimento di colore, consistenza e qualità organolettiche.
È come se frutta e verdura entrassero temporaneamente in una modalità di "protezione", che le rende più stabili e meno vulnerabili lungo tutte le fasi della filiera, dal centro di raccolta al trasporto, fino all'esposizione nei reparti ortofrutta dei supermercati.
