Sapere Scienza

Sapere Scienza

Una delle produzioni di maggior prestigio per il made-in-Italy è quella agroalimentare che esporta sulle tavole di tutto il mondo gli ingredienti tipici di una buona dieta mediterranea. Tuttavia, anche i metodi di produzione più fedeli alle tradizioni, possono avvalersi di una molteplicità di Tecnologie Matematiche in grado di supportare i vari livelli di tutta la filiera verticale. Insomma, dai campi... alla tavola!

 

Coltivazione e produzione

Partiamo dalla coltivazione: molti scienziati hanno studiato con metodi matematici come ottimizzare la pianificazione delle colture, in modo da garantire la fertilità e una maggiore resa del terreno. Pensiamo ora a un alimento fondamentale della dieta mediterranea: la pasta alimentare, grande passione - non solo a tavola - dei matematici italiani, che ne hanno modellizzato il processo di cottura [1] e ottimizzato il processo produttivo, proprio per le produzioni industriali più pregiate [2]. Anche il processo di preparazione delle pietanze può avvalersi di tecnologie matematiche, come gli algoritmi di elaborazione delle immagini e la colorimetria, che permettono di calibrare a puntino la cottura di alimenti come il pane, la pizza e tanti altri prodotti da forno oltre a garantire la sicurezza attraverso il controllo di qualità dei prodotti e persino l'analisi automatica del loro contenuto calorico.

 

Trasporto e Confezionamento

I modelli e gli algoritmi matematici per l'instradamento ottimo dei veicoli aiutano poi a contenere notevolmente i costi legati alla logistica e al trasporto dei prodotti [3] che nel settore agroalimentare influenzano moltissimo il prezzo finale dei prodotti a causa della deperibilità degli alimenti. Lo stesso avviene per i costi legati al packaging, anch'essi soggetti a notevoli miglioramenti grazie all'utilizzo di modelli matematici di simulazione e prototipazione virtuale.

 

Dagli Scaffali alla Tavola

Metodi matematici sempre più accurati per la previsione delle vendite consentono di ridurre progressivamente le scorte invendute di prodotti soggetti a deperimento, riducendo gli sprechi anche all'interno dei supermercati.
E per aiutarci a fare le scelte giuste tra gli scaffali, la giusta dieta individuale può essere calcolata attraverso modelli matematici in grado di riportarci al peso forma senza rinunciare a una dieta varia e basata sui nostri gusti personali.
Se poi per concludere questo menù matematico, vogliamo concederci qualche caloria in più… non facciamoci mancare un bel gelato, magari prodotto in modo ottimale, grazie ai Sistemi di Supporto alle Decisioni, basati su algoritmi matematici ed ottimizzazione discreta [4].

 

 

[1] A. Fasano, M. Primicerio, A. Tesi (2011). A mathematical model for spaghetti cooking with free boundaries”, Appl. Math. J.: Networks and Heterogeneous Media, 6, pp.37-60.
[2] G. Bruno, A. De Matteis, A. Genovese, G. Improta, A. Sgalambro (2008). Un modello per il sequenziamento della produzione in un'azienda agroalimentare. In: Scienza delle decisioni in Italia: applicazioni della Ricerca Operativa a problemi aziendali. GENOVA: ECIG, pp. 241 - 252.
[3] L. C. Coelho, J. Renaud, G. Laporte, (2015). Road Based Goods Transportation: A Survey of Real World Applications from 2000 to 2015.
CIRRELT Technical Report https://www.cirrelt.ca/DocumentsTravail/CIRRELT-2015-34.pdf
[4] Eldon A. Gunn, Corinne A. MacDonald, Andrea Friars, Glen Caissie (2014) Scotsburn Dairy Group Uses a Hierarchical Production, Scheduling and Inventory Management System to Control Its Ice Cream Production. Interfaces 44(3):253-268.

Roberto Natalini e Antonino Sgalambro

Roberto Natalini è un matematico, direttore dell'Istituto per le Applicazioni del Calcolo del Consiglio Nazionale delle Ricerche e responsabile dello Sportello Matematico per l'Industria Italiana (Smii).

Antonino Sgalambro è un matematico dell'Istituto per le Applicazioni del Calcolo "M. Picone" (Iac) del Cnr di Roma. Coordina il team dello Smii, portale di incontro e consulenza tra la comunità matematica e il mondo industriale messo a punto dall'Iac.

copertina   luglio-agosto 2019

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