NOI Techpark

> [all'uscita](https://my.matterport.com/show/?play=1&sr=.35,-.33&ss=217&m=qmR723Kdtbp)

LABORATORIO PER LA PREPARAZIONE DEI CAMPIONI

Near Infrared Spetroscopy - NIRS

La spettroscopia nel vicino-infrarosso è un metodo spettroscopico che utilizza la regione nel vicino infrarosso dello spettro elettromagnetico (da 78 a 2500 nm). Viene utilizzata in campo agronomico ma anche medico, farmaceutico, in chimica dell'atmosfera e in atronomia. Qui si utilizza per l' analisi non distruttiva delle mele: per la determinazione del contenuto totale di zuccheri e dell'amido in modo da poter predire la maturità della mela

Bilancia analitica

Al suo interno è presente un elettromagnete che genera una forza in grado di compensare la forza peso del campione da misurare, producendo il risultato misurando la forza necessaria per raggiungere una condizione di equilibrio

Vibromulino

Con il vibromulino è possibile macinare i campioni di mela e di legno fino a ridurli in polvere

Acqua distillata

Si tratta di un'acqua priva di impurità, sali minerali, microorganismi e gas disciolti. Viene utilizzata in laboratorio come solvente o reagente chimico

Preparazione del campione

ph. Laimburg Research Centre/ivo corrà

Rotovapor

Questo strumento concentra le soluzioni grazie a un meccanismo che porta il solvente all'evaporazione, separandolo

Forno essicatore

Cromatografo liquido accoppiato a spettrometro di massa a tempo di volo (LC-TOF)

Con la cromatografia liquida i composti da analizzare vengono suddivisi in una colonna di separazione per mezzo di solventi chimici e quindi analizzati con lo spettrometro di massa ad alta risoluzione

Cromatografo liquido accoppiato a DAD-FLD

Con la cromatografia liquida i composti da analizzare vengono suddivisi in una colonna di separazione per mezzo di solventi chimici e quindi analizzati per mezzo di un rivelatore a serie di diodi (DAD) oppure con un rilevatore fluorescente (FLD)

Cromatografo liquido accoppiato a spettrometro di massa a triplo quadrupolo

Con questo strumento siamo in grado di quantificare i singoli polifenoli, le vitamine e gli amminoacidi negli alimenti ed estratti vegetali

Cromatografo liquido accoppiato a spettrometro di massa a triplo quadrupolo:

Spettrofotometro UV/VIS

La spettroscopia UV/VIS utilizza le onde elettromagnetiche della luce ultravioletta (UV) e visibile (VIS). Questo metodo viene utilizzato per analizzare il contenuto totale di antociani (pigmenti vegetali), polifenoli, tannini, la capacità antiossidante e il e contenuto totale di clorofilla all'interno dei campioni di cibo e verdura

Gascromatografo accoppiato a spettrometro di massa a triplo quadrupolo (GC-TQMS)

Utilizzato per analisi degli aromi di vino, mela, succo di mela e fragole e degli acidi grassi in latte e formaggio

Gascromatografo accoppiato a rivelatore a ionizzazione di fiamma (GC-FID)

Durante la gascromatografia le molecole oggetto d’analisi vengono separate in una colonna capillare per mezzo dell’innalzamento della temperatura (50-250 °C) e quindi analizzate tramite il rivelatore a ionizzazione di fiamma (FID)

Gascromatografo accoppiato a spettrometro di massa a tempo di volo (GC-TOF)

Durante la gascromatografia le molecole oggetto d’analisi vengono separate in una colonna capillare per mezzo dell’innalzamento della temperatura (50-250 °C) e quindi analizzate tramite lo spettrometro di massa ad alta risoluzione. Con questa tecnica è possibile quantificare le sostanze volatili come gli aromi di mele e vini

Cromatografo ionico (IC)

Con l'aiuto della cromatografia ionica, le sostanze possono essere separate in base alla loro carica. Questo metodo è usato per analizzare i singoli zuccheri e acidi organici nelle mele, nell'uva e nel vino

Gascromatografo accoppiato a spettrometro di massa a quadrupolo (GC-QMS)

Durante la gascromatografia le molecole oggetto d’analisi vengono separate in una colonna capillare per mezzo dell’innalzamento della temperatura (50-250 °C) e quindi analizzate tramite lo spettrometro di massa (MS) a quadrupolo. Con questa tecnica è possibile analizzare le sostanze volatili come gli aromi di mele e vini, sia i grassi acidi esterificati dei prodotti lattiero-caseari

Liofilizzatore

Come per il punto 1, questo strumento viene utilizzato per l'essicazione del prodotto. In questo caso l'impianto non contiene camere di raffreddamento

Liofilizzatore

La liofilizzazione è un processo che essica delicatamente il prodotto: i cristalli di ghiaccio sublimano direttamente allo stato gassoso senza la presenza di una fase liquida intermedia. La liofilizzazione è usata, per esempio, nella produzione di bevande istantanee in polvere, frutta per miscele di muesli, erbe e spezie. Nell'analisi degli alimenti, viene utilizzato per rimuovere l'acqua dalla frutta e da altri alimenti che hanno un alto contenuto di acqua prima dell'analisi. Questo liofilazzatore contiene anche delle camere di raffreddamento

Stanza freezer

Frigoriferi e congelatori per la conservazione dei campioni

Polifenoli

Composti chimici naturali che si trovano nelle piante. Queste sostanze vegetali secondarie sono sostanze bioattive come coloranti, aromi o tannini e si suppone che proteggano la pianta dai predatori o attirino gli insetti per l'impollinazione attraverso il loro colore. Molti polifenoli sono considerati benefici per la salute, e alcuni hanno effetti antinfiammatori e di prevenzione del cancro, tra gli altri. Qui vengono trattati i polifenoli contenuti nelle mele  

Metabolomica

Nella metabolomica si studiano le proprietà metaboliche di una cellula, di un tessuto o di un organismo e i metaboliti (prodotti metabolici) coinvolti. Qui vengono studiati i processi coinvolti nell'infezione di una vite con la peronospora, che è causata dal fungo Plasmopara viticola

Progetto PinotBlanc

I vini del vitigno Pinot Bianco, una varietà di punta in Alto Adige, sono caratterizzati da un'acidità relativamente alta e da un aroma fresco e fruttato. Tuttavia, gli aromi tipici soffrono a causa del riscaldamento climatico in Alto Adige. Scopo del progetto era verificare se lo spostamento dei vigneti a più alta quota fosse un modo possibile per garantire la qualità del Pinot bianco. Nel Laboratorio per Aromi e Metaboliti sono stati caratterizzati chimicamente i profili aromatici dei vini Pinot Bianco dei siti di montagna e di valle 

Stanza per lo stoccaggio dei solventi

In questo spazio vengono conservati, in modo sicuro, i solventi

Punto consegna campioni

Per richiedere le analisi è necessario accompagnare ai campioni gli appositi documenti. [Ulteriori informazioni](http://www.laimburg.it/it/servizi/formulari.asp)

Centrifuga

Multi-Rotator

Grazie alla possibilità di ruotare in diverse direzioni e di combinare i movimenti a seconda delle necessità, migliora l'efficienza nella preparazione dei campioni

Thermomixer

Dispositivo utilizzato per effettuare reazioni ed estrazioni ad alte temperature

Bagno a ultrasuoni

Utilizzato per eseguire reazioni ed estrazioni ad alte temperature

Piattaforma riscaldante

Per scaldare i campioni

Estrattore

Utilizzato nella fase di preparazione per sciogliere (estrarre) i composti dai campioni

pHmetro

Strumento per determinare e visualizzare il valore del pH di una soluzione

Cappa di aspirazione mobile

Le cappe sono utilizzate per proteggere l'ambiente del laboratorio e l'operatore nell corso delle applicazioni chimiche. Proteggono le persone dall'inalazione di fumi tossici e riducono il rischio di incendio ed esplosione

Centrifuga

Utilizzata per separare la fase liquida da sostanze e particelle solide

Vortex

Sono degli agitatori che vengono impiegati nelle analisi chimiche. Spesso è necessario miscelare in maniera omogenea soluzioni e reagenti

Estrattore

Utilizzato nella fase di preparazione per sciogliere (estrarre) i composti dai campioni

Serbatoio Dewar per lo stoccaggio di azoto liquido

DROMYTAL

Il moscerino dei piccoli frutti (Drosophila suzukii) è un parassita proveniente dall'Asia. Nel progetto DROMYTAL, i ricercatori del Centro di Sperimentazione Laimburg e della Libera Università di Bolzano hanno sviluppato una strategia innovativa per controllare il parassita. Il metodo si basa su un lievito, che attrae l'insetto, mescolato con un insetticida (strategia "Attract & Kill"). Nel Laboratorio per Aromi e Metaboliti, i metaboliti delle colture di lievito sono stati studiati per identificare quelli più adatti ad attirare il moscerino  

VOC

I VOC (dall'inglese volatile organic compounds) sono composti organici volatili che compongono l'aroma di un cibo. Ogni varietà di mela ha un profilo aromatico diverso, cioè una tipica miscela complessa di numerosi VOC. In questo studio, sono stati identificati i VOC in diverse varietà di mele

LABORATORIO AROMI E METABOLITI

Il Laboratorio svolge attività di ricerca ed esegue analisi nel settore della qualità alimentare e della salute delle piante. A tal fine i composti naturali presenti in diversi prodotti agricoli (mele, succhi di mela, uva, vino, formaggio, latte) cosí come nelle piante (foglie, radici, legno) vengono caratterizzati e quantificati con i più moderni strumenti analitici per verificare qualità, caratteristiche e purezza

Cromatografia liquida

La cromatografia liquida è un metodo per separare sostanze chimiche. Gli standard possono essere usati per identificare e quantificare queste sostanze (cioè determinare la loro esatta concentrazione in un campione)

LABORATORIO DI ANALISI

Gascromatografia

La gascromatografia è un metodo per l'analisi di miscele che vengono separate nei singoli composti chimici. Il metodo può essere utilizzato solo per i componenti volatili in un intervallo di temperatura compreso tra l'ambiente e i 350° °C circa (intervallo di ebollizione fino a 400 °C)

Analisi isotopica

Per garantire la qualità degli alimenti e proteggere produttori e consumatori, è importante poter provare l'origine dei prodotti agricoli. Nel progetto "Analisi isotopica", il Centro di Sperimentazione Laimburg, Eco-Research e la Libera Università di Bolzano stanno sviluppando un metodo per provare l'origine basato sull'analisi degli isotopi dell'elemento stronzio

Impianto pilota DIC

Laboratorio di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR)

Il Laboratorio di Spettroscopia NMR si occupa della caratterizzazione qualitativa e quantitativa di piccole molecole e proteine presenti in alimenti e piante, mediante una metodologia che impiega la Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) ad alta risoluzione. La spettroscopia NMR è una tecnica analitica di laboratorio non invasiva e non distruttiva, che permette di ottenere “un’impronta digitale” della molecola d’interesse e caratterizzarne così struttura e dinamiche molecolari. Questa tecnica può esse impiegata per determinare autenticità, tipicità e origine dei prodotti agroalimentari del territorio, nonché per condurre studi strutturali, cinetici e funzionali di molecole biologiche e l’identificazione di nuove molecole incognite.   

Caricatore campioni NMR

Dopo la preparazione, il tubo NMR contenente il campione di interesse viene posizionato sul caricatore di campioni NMR. Entrambi gli strumenti NMR sono forniti di caricatore automatico dei campioni. Questo permette di effettuare misure in serie, con una sequenza programmata dall’operatore. Lo strumento NMR 400 MHz qui evidenziato permette l’analisi fino a 64 campioni mentre lo strumento a destra (NMR 600 MHz) permette di caricare fino a 30 campioni in sequenza. La possibilità di misurare diversi campioni in sequenza è particolarmente utile nell’ambito dello studio della metabolomica dei prodotti agro-alimentari, ovvero del loro diverso contenuto.  Infatti, l’analisi di molteplici campioni permette un’analisi statistica utile al riconoscimento della tipicità del prodotto e della sua origine.ph: NOI Techpark/ivocorrà

Spettrometro NMR a 600MHz

Come per lo spettrometro NMR a 400 MHz, anche il 600MHz è equipaggiato con una sonda “broadband” che consente l’acquisizione di spettri mono- e bi-dimensionali e di vari etero nuclei di interesse per studiare la struttura chimica di molecole incognite. Tuttavia il 600 MHz permette di ottenere una maggiore risoluzione degli spettri e quindi è più indicato per l’analisi di matrici più complesse o per lo studio di macromolecole ad alto peso molecolare, come proteine o acidi nucleici. 

Control room NMR

Modulo di essicamento

L’ultima fase del processo consiste nella rimozione dell’umidità residua accumulata durante la fase di testurizzazione. Questa evaporazione avviene in questo modulo di essicamento, dove le mele vengono portate a 50 gradi in condizioni di sottovuoto. In questo modo l’umidità in circa due ore viene totalmente rimossa. Questo nella foto è un impianto prototipale.  

Riempitrice automatica

Calcola il peso esatto di ogni sacchetto in automatico.

Confezionatrice manuale

Caricatore campioni NMR

Entrambi gli strumenti NMR sono dotati di caricatori automatici dei campioni NMR. Questo permette di effettuare misure in serie di molteplici campioni. ph: NOI Techpark/ivocorrà 

Spettrometro NMR a 400MHz

Lo spettrometro NMR è uno strumento fondamentale per determinare la struttura delle molecole, nonché i loro movimenti e interazioni. Uno spettrometro NMR è costituito da una bobina superconduttrice, che genera un campo magnetico permanente, immersa in un bagno di elio liquido che garantisce la superconduttività a temperature prossime allo zero assoluto (~ -273° C). Una seconda camicia esterna contenente azoto liquido garantisce il costante raffreddamento dell’elio. I due liquidi criogenici vengono introdotti nelle camicie attraverso torrette situate sulla testa del magnete. Per ridurre l'evaporazione dell'elio liquido, si usa l'azoto liquido per abbassare il gradiente termico della camicia del dewar. Il centro dello spettrometro è il foro, un contenitore cilindrico che ospita il campo statico e la sonda.  Il campo magnetico generato dallo strumento NMR permette di orientare i nuclei degli atomi presenti nelle molecole studiate (come se fossero dei microscopici aghi magnetici) e di studiare le proprietà di ciascuno atomo attraverso la produzione di spettri.  Lo spettrometro NMR a 400 MHz è equipaggiato di una sonda “broadband” che consente l’acquisizione di spettri mono- e bi-dimensionali e di vari etero nuclei di interesse, con i quali è possibile delucidare la struttura chimica di molecole incognite.ph. NOI Techpark/ivo corrà

Bombola di azoto liquido

L’aggiunta settimanale di azoto liquido ad entrambe gli spettrometri è necessaria per evitare l’evaporazione dell’elio liquido e, di conseguenza, al fine di mantenere la superconduttività dei magneti. La procedura di aggiunta viene eseguita rispettando tutti gli standard di sicurezza previsti. 

Raffreddatore dei campioni NMR

Il raffreddatore dei campioni NMR installato sullo spettrometro 600MHz permette di conservare i campioni nel caricatore (quindi pre o post misurazione) alla temperatura desiderata. Questo risulta molto importante soprattutto nel caso di campioni NMR dove il solvente utilizzato è un solvente ad alta volatilità (per esempio il cloroformio) e per prevenire la degradazione di composti instabili. 

Il campione NMR

Il campione di interesse che si desidera misurare (dalla piccola molecola alla proteina, dalla matrice semplice alla matrice più complessa) viene inserito in un tubo da 5 mm di sezione con una lunghezza di circa 18 cm e successivamente chiuso ermeticamente tramite il tappo rosso riconoscibile nella foto. La strumentazione presente nel Laboratorio NMR del Centro di Sperimentazione Laimburg permette di analizzare sia campioni liquidi (composti solubili in acqua o solventi organici come il cloroformio) che semi-solidi.Ph: NOI Techpark/ivocorrà

Console NMR

Contiene tutta l’elettronica necessaria per il corretto funzionamento dello strumento NMR. Per esempio, la console NMR ha il compito di produrre la radiazione elettromagnetica che poi interagisce con le molecole del campione all'interno del magnete.

Essiccatore a bassa temperatura

Le fette di mela vengono posizionate all’interno di un essiccatore a bassa temperatura, in grado di essiccare in tempi piuttosto lunghi, ma utilizzando appunto le basse temperature, fino a un valore di umidità residua di circa il 10/15 %. In questo modo si riesce a ottenere una struttura plastica in grado di deformarsi durante il successivo trattamento di testurizzazione.  

Reattore DIC

Questo è il modulo che rende l’intero processo di essiccamento originale e peculiare rispetto a tutti gli altri sistemi di essiccamento esistenti e si compone di un generatore di vapore, di una riserva del vuoto e di un reattore di testurizzazione. All’interno del reattore viene insufflato il vapore surriscaldato per alcuni secondi e poi viene immediatamente prodotto il vuoto. Vuoto che consente all’umidità accumulata all’interno alla matrice di evaporare istantaneamente, riducendo quindi la pressione e la temperatura e portando di fatto il prodotto al di sotto della temperatura di transizione vetrosa stabilizzando in questo modo la struttura acquisita durante il trattamento.  

Come funziona la tecnologia DIC

Durante i processi comuni per la produzione di essiccati, si arriva a un collasso strutturale per cui il prodotto si rattrappisce con una perdita importante di porosità e una formazione di strati disomogenei, che rendendo il prodotto gommoso. L’innovazione della tecnologia DIC consiste nella possibilità di testurizzare il prodotto essiccato mediante un repentino salto di pressione da condizioni di sovrapressione a valori di sottovuoto. Questo trattamento consente una parziale espansione del tessuto con il recupero della struttura iniziale, ottenendo un materiale più poroso e permeabile, con una maggiore croccantezza e friabilità. L’impianto si compone di 3 moduli: un primo modulo di pre-essiccamento, dove il prodotto viene portato all’umidità idonea con una consistenza plastica gommosa. Nel modulo di testurizzazione viene applicata una corrente di vapore surriscaldato, creando una sovrappressione all’interno della matrice e, in conseguenza ad una immediata decompressione, il vapore evapora istantaneamente, causando appunto l’espansione del tessuto. Vi è infine un ultimo modulo che consente la disidratazione pressoché totale del prodotto testurizzato, ottenendo il prodotto finale essiccato, che presenta alcuni miglioramenti nelle caratteristiche anche di consistenza, re-idratabilità e aspetto estetico, quale il colore.