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project - EIP-AGRI Operational Group

Technological innovation for efficient aarvest forecasting - Viteven
Innovazione tecnologica per una efficiente previsione vendemmiale - Viteven

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Completed | 2019 - 2022 Italy
Completed | 2019 - 2022 Italy
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Context

La programmazione di linee di vinificazione diversificate,non può prescindere dalla possibilità di avere, in tempo reale, informazioni attendibili sull’evoluzione della concentrazione dei principali composti che determinano la maturità dell’uva. Questo ancor più in grandi strutture che lavorano ingenti quantitativi di uve, provenienti da realtà produttive diverse, ciascuna con le proprie peculiarità qualitative. In tale contesto, la possibilità di caratterizzare produzioni di uva con indici di maturazione specifici, dovuti all’influenza del territorio, diviene un mezzo per programmare adeguatamente la logistica delle strutture di ricezione al fine di valorizzare la qualità dell’intero processo enologico. Tuttavia, per ragioni legate ai cambiamneti climatici in atto, ai ritmi incalzanti della vendemmia e alle tempistiche dei laboratori di analisi, non sempre è possibile programmare tempestivamente la destinazione di una partita di uve in modo da indirizzarlo verso linee produttive che ne valorizzino l’effettiva qualità. In tale contesto, la diffusione e implementazione di uno strumento innovativo,  in grado di fornire una risposta immediata sul livello di maturazione fenolica delle uve, consentirà una migliore comunicazione tra attori della filiera e una più efficiente programmazione della vendemmia, salvaguardando i requisiti qualitativi per l’ottenimento di un prodotto di qualità.
Il superamento della dispersione organizzativa esistente e la valorizzazione delle produzioni delle diverse aree, soprattutto di quelle delle aziende ubicate in aree D svantaggiate o interne, rappresentano gli elementi presenti in questo Piano, capaci di implementare l’efficienza della filiera vitivinicola della RER.

Objectives

The Plan aims to apply on field an innovative imaging technology, economic and simple to use for monitoring in real time the phenolic ripening of the grapes. This will provide support and an organizational service to the territorial supply chain, allowing the advance planning of grape harvesting, in relation to the level of phenolic maturity. Moreover, the correct logistic organization of the reception phase in the cellar will be favored together with the diversification of vinification lines according to their quality.

Objectives

L’obiettivo del Piano consiste nell’applicazione in campo di un’innovativa tecnologia di imaging, economica e di semplice utilizzo per il monitoraggio real time della maturazione fenolica dell’uva, per fornire un supporto e un servizio organizzativo alla filiera vitivinicola territoriale che consenta la programmazione anticipata della raccolta delle uve, in relazione al livello di maturità fenolica, favorisca la corretta organizzazione logistica della fase di ricezione in cantina, e la diversificazione della vinificazione.

Activities

The project activities include: identification of operational sites; updating of the innovative device, training on the use of the device and preliminary verification in the field; on field use of the system; creation and preliminary validation of the calibration curves for the analyzed varieties; on field validation of the system; extended updating and validation of calibration curves; evaluation of the product obtained from the phenolic maturity monitoring system in the various phases of the oenological process (grape harvest, processing, storage, trade and consumption).

Activities

Le Attività del progetto prevedono: l’identificazione di siti operativi; l'aggiornamento del dispositivo innovativo, la formazione sull’utilizzo del dispositivo e la verifica preliminare in campo; l'utilizzo del sistema in campo; la creazione e validazione preliminare di curve di calibrazione per i vitigni analizzati; validazione del sistema in campo; aggiornamento e validazione estesa delle curve di calibrazione; valutazione del prodotto ottenuto dal sistema di monitoraggio della maturità fenolica nelle diverse fasi del processo enologico (raccolta, trasformazione, stoccaggio, commercio e consumo).

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Location
Main geographical location
Reggio nell'Emilia
Other geographical location
Modena, Ravenna

EUR 215341.47

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

Project keyword

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3 Practice Abstracts

The expected results of the present Plan are the following:
- Creation of a new and efficient real time connection for the transfer of analytical data between the farms and the processing companies;
- Identification of optimal phenolic maturation ranges for obtaining optimal maturity indices for territorial varieties;
- Guidelines for a more efficient advance planning of grape harvest;
- Creation of a historical database for the parameters related to phenolic ripeness, easily accessible and implementable annually with data provided by the farms located throughout the territory;
- Implementation of the logistic organization of the production lines destined to high quality wines;
- Extension of the results obtained in the "pilot farms" to the whole regional area interested by the cultivation of the vine.

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I risultati attesi dal presente Piano sono i seguenti:
• Creazione di un nuovo ed efficiente collegamento per il trasferimento di dati analitici in tempo reale tra le aziende del territorio e le strutture di trasformazione del prodotto;
• Identificazione di range ottimali di maturazione fenolica per l’ottenimento di indici di maturità ottimali per le varietà del territorio;
• Linee guida per una più efficiente programmazione anticipata della raccolta;
• Creazione di una banca dati storica per i parametri relativi alla maturazione fenolica, facilmente accessibile e implementabile annualmente con i dati delle aziende del territorio;
• Implementazione dell’organizzazione logistica delle linee destinate al prodotto di elevata qualità;
• Estensione dei risultati ottenuti nelle “aziende pilota” a tutto l’areale regionale interessato dalla coltivazione della vite.

 

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A device based on the acquisition of RGB images, with a smartphone, has been developed for real-time monitoring of the phenolic maturity of grapes. The small size allows it to be used in the field, providing winemakers with a useful support for autonomously checking the trend of the parameters linked to maturation.
The calibration curves implemented in the device make it possible to accurately estimate the parameters related to the phenolic maturity of the grapes, for the most representative varieties of wine production in the Emilia-Romagna area.
The software interface has been optimized to be user friendly and in response to specific requests received from the GO Partners. The possibility of archiving the acquired data on a server makes it possible to have an easily accessible historical database for the parameters relating to phenolic maturation and to improve communication between the various players in the wine sector.
The device offers a green alternative to traditional laboratory analysis methods for determining the phenolic maturity of grapes, both because this is performed directly in the field and because it avoids the use of chemical reagents.
The grapes and wines of local varieties, obtained from parcels subjected to monitoring of phenolic maturation with an electronic eye, showed more performing qualitative characteristics than those of the parcels subjected to monitoring of the technological parameters of the grapes only.
These quality wines can be marketed in events to promote the area, with specific websites and large-scale distribution channels aimed at promoting them throughout the national territory.

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È stato sviluppato un dispositivo basato sull’acquisizione di immagini RGB, con uno smartphone, per il monitoraggio real-time della maturità fenolica dell’uva. Le dimensioni ridotte consentono l’utilizzo in campo, fornendo ai viticoltori un supporto utile per controllare autonomamente l’andamento dei parametri legati alla maturazione. 
Le curve di calibrazione implementate nel dispositivo consentono di stimare con precisione i parametri legati alla maturità fenolica delle uve, per i vitigni più rappresentativi della produzione viti-vinicola del territorio emiliano-romagnolo.
L’interfaccia software è stata ottimizzata per essere di immediato utilizzo e sulla base di specifiche richieste pervenute dai Partner del GO. La possibilità di archiviare su server i dati acquisiti consente di disporre di un database storico, facilmente accessibile, per i parametri relativi alla maturazione fenolica e di migliorare la comunicazione tra i diversi attori della filiera vitivinicola.
Il dispositivo offre un’alternativa green alle tradizionali metodiche di analisi di laboratorio per la determinazione della maturità fenolica dell’uva, sia perché questa viene eseguita direttamente in campo, sia perché evita l’utilizzo di reagenti chimici.
Le uve e i vini di varietà locali, ottenuti da parcelle sottoposte a monitoraggio della maturazione fenolica con occhio elettronico, hanno mostrato caratteristiche qualitative più performanti rispetto a quelli delle parcelle sottoposte a monitoraggio dei soli parametri tecnologici delle uve.
Tali vini, di qualità, si prestano ad essere commercializzati in eventi di promozione del territorio, con specifici siti web e canali della GDO volti a promuoverli in tutto il territorio nazionale.

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Ri.Nova researchers were trained by UNIMORE to use the innovative "VITEVEN SCANNER" device, to independently acquire images of grape samples collected during ripening.
Ri.Nova, with the collaboration of UNIMORE and the partner companies of the GO,defined the optimal operating sites for the realization of the samplings, representative of the wine production of the Emilia-Romagna Region. In particular, in the Emilia area, 2 varieties were monitored: Lambrusco Salamino and Ancellotta. Sangiovese was evaluated in the Romagna area. Three vineyards on the plains and 3 on the hills were chosen to have, from the first year, a consistent number of samples for calibration. Ri.Nova researchers and technicians took care of taking the berry samples at the 6 sites identified. The berries were transported to the Polo of Tebano (Faenza, RA), where specific images were acquired with the electronic eye, according to the instructions provided at the time of training. In particular, 6 photos were taken for each sample and, therefore, the chemical-physical analyzes were carried out, for the evaluation of flavonoids, total anthocyanins, extractable anthocyanins, extractability, total anthocyanins (Met. Di Stefano), D.O. 420 nm, D.O. 520 nm, D.O. 620 nm, color intensity, hue, quality of red%. The data relating to the images were sent to UNIMORE, which interpolated them with the spectra obtained in the laboratory to allow greater correctness in the functioning of the device algorithm.

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I ricercatori di Ri.Nova sono stati formati da UNIMORE per l’utilizzo dell’innovativo dispositivo “VITEVEN SCANNER”, per acquisire autonomamente immagini di campioni di uva prelevati, nel corso della maturazione.
Ri.Nova, con la collaborazione di UNIMORE e delle Aziende Partner del GO, ha definito i siti operativi ottimali per la realizzazione dei campionamenti, rappresentativi della produzione vitivinicola del territorio emiliano-romagnolo. In particolare, nell’areale emiliano, sono state monitorate le varietà: Lambrusco Salamino e Ancellotta. Nell’areale romagnolo è stato valutato il Sangiovese. Si sono scelti  3 vigneti di pianura e 3 di collina per avere, fin dal primo anno, un numero consistente di campioni per la taratura. I ricercatori e tecnici Ri.Nova si sono occupati di prelevare i campioni di bacche presso i 6 siti individuati. Le bacche sono state trasportate presso il Polo di Tebano (Faenza, RA), in cui sono state acquisite specifiche immagini con l’occhio elettronico, secondo le indicazioni fornite al momento della formazione. In particolare, per ciascun campione sono state scattate 6 foto e, quindi, condotte le analisi chimico-fisiche, per la valutazione di flavonoidi, antociani totali, antociani estraibili, estraibilità, antociani totali (Met. Di Stefano), D.O. 420 nm, D.O. 520 nm, D.O. 620 nm, intensità colorante, tonalità, qualità del rosso %. I dati relativi alle immagini sono stati inviati a UNIMORE, che ha provveduto a interpolarli con gli spettri ottenuti in laboratorio per permettere una maggiore correttezza nel funzionamento dell’algoritmo del dispositivo.

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