Misura non invasiva delle proprietà ottiche della frutta
R. Cubeddu1, A. Pifferi1, P. Taroni1, A. Torricelli1, G. Valentini1, M. Ruiz-Altisent2, C. Valero2
1CEQSE-CNR ed INFM-Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano, Milano;
2
Rural Engineering Dept., E.T.S.I. Agronomos-Polytechnic University, Madrid, Spagna.
L'esigenza di valutare in modo non invasivo la qualità interna della frutta sta diventando sempre più determinante per il mercato. Le tecniche attualmente disponibili consentono solo la valutazione distruttiva della qualità interna o quella non distruttiva delle proprietà superficiali (colore, aspetto).
La spettroscopia di riflettanza risolta in tempo permette la caratterizzazione ottica completa (coefficiente di assorbimento e diffusione) non invasiva di mezzi torbidi. Un breve impulso di luce viene iniettato nel mezzo. La distribuzione temporale dell'impulso riflesso ha caratteristiche che dipendono dalle proprietà ottiche del mezzo attraversato. Queste caratteristiche possono quindi essere valutate utilizzando un modello teorico di propagazione della luce.
Una strumentazione completamente automatizzata, basata su sorgenti laser funzionanti in regime di Mode-Locking e su una catena elettronica per il conteggio dei singoli fotoni correlati nel tempo, è stata utilizzata per valutare le proprietà ottiche di varie specie di frutta (mele di tre varietà, pesche, pesche-noci, kiwi, meloni) tra 650 e 1000 nm.
Lo spettro di assorbimento è sostanzialmente determinato dai contributi della clorofilla (a 680 nm) e dell'acqua (a 970 nm), con pesi relativi dipendenti non solo dalla specie e dalla varietà, ma anche dal grado di maturazione. Il coefficiente di diffusione decresce invece progressivamente al crescere della lunghezza d'onda.
Si è inoltre verificato che le proprietà della buccia non influenzano la misura delle caratteristiche interne e che queste vengono misurate fino ad una profondità di circa 2 cm.
Sono state infine osservate alcune correlazioni interessanti tra le proprietà ottiche ed i parametri comunemente utilizzati per definire la qualità interna della frutta.