I partner
I partner del progetto TECNAGRI sono: CRAA, Nutrir srl, UNISA
Ragione sociale: Associazione ” Consorzio CRAA”
Sede legale con indirizzo: via G.Porzio Centro Direzionale is. A6
città:Napoli prov. Napoli
C.F. 04139240636 – P.I. 07604120639
Legale rappresentante: dott. Caputo Silvestro
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Il Consorzio CRAA gestisce l’azienda agricola sperimentale regionale Improsta con sede in Eboli SS. 18 km 79+800. L’azienda Improsta dai primi anni ’50 faceva parte dell’Ente Nazionale Cellulosa e Carta (ENCC). Nel 2003 è stata acquisita dalla Regione Campania ed è diventata azienda sperimentale gestita e amministrata dal CRAA. L’Azienda si estende su 135 Ha con terreni ospitano interessanti collezioni di pioppi e altre coltivazioni sperimentali per l’arboricoltura da legno, oltre a erbai per la produzione di foraggi impiegati nell’allevamento bufalino. Inoltre dispone di immobili destinati sia ad attività amministrative, laboratori scientifici, un locale destinato ad enoteca regionale, un piccolo caseificio, ed altre strutture che possono essere polifunzionali. L’azienda oltre a rappresentare un polo di eccellenza nella produzione del latte bufalino e degli altri prodotti agricoli, è un polo di eccellenza nella ricerca applicata in agricoltura avendo già sviluppato numerosissimi programmi di ricerca anche nel settore di riferimento.
Il Consorzio CRAA, nella sua qualità di soggetto capofila della costituenda ATS, svolge la funzione di direzione amministrativa e di coordinamento dei partner.
Il Consorzio CRAA attraverso la sua azienda sperimentale Improsta svolge anche funzione di produttore primario fornendo le matrici oggetto della sperimentazione e partecipando allo sviluppo dei trattamenti a microonde.
L’azienda NUTRIR s.r.l. è stata costituita il 12/07/2007, con sede legale in Eboli Loc. Pezza Grande – Zona Indust. Snc CAP 84025
CF 04510260658 P.IVA 04510260658 , iscrizione al Registro delle Imprese di Salerno, sezione ORDINARIA, del 31 luglio 2007.
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Nutrir S.r.l. nasce da un’esperienza consolidata nel campo dell’alimentazione animale. Tradizione, innovazione, costante rispetto della qualità e assistenza tecnica qualificata costituiscono i suoi punti di forza. Nell’attuale momento storico che vede l’autoproduzione aziendale più costosa dei listini industriali, Nutrir s.r.l. è in grado di fornire mangimi dalle caratteristiche nutritive costanti, ben formulati e in grado di soddisfare i molteplici fabbisogni degli animali da reddito. Caratterizzata da una capillare organizzazione distributiva, Nutrir s.r.l. offre sia un servizio di consegna puntuale e flessibile, teso a soddisfare le più diversificate esigenze quantitative, sia un’organizzazione commerciale in grado di assistere gli allevatori prima, durante e dopo la vendita. Pertanto, alimentare i propri animali con i mangimi Nutrir vuol dire ottenere un gran reddito aziendale.
Università di Salerno – Dipartimento di Farmacia (DIFARMA), P.IVA 00851300657 – C.F. 80018670655; sede via Giovanni Paolo II, 132, 84084 Fisciano (SA).
L’università di Salerno è stata istituita con legge 8 marzo 1968, n. 199
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L’Università di Salerno partecipa attraverso ricercatori afferenti a due dei maggiori dipartimenti: il dipartimento di Farmacia (DIFARMA) e quello di Ingegneria Industriale (DIIn).
Le specificità dei dipartimenti citati sono di altissima qualificazione in diversi campi tra cui quelli di maggiore interesse per lo svolgimento della ricerca che si intende sviluppare: dall’ingegneria chimica alla chimica degli alimenti, dalla microbiologia alle scienze delle sostanze naturali, dall’ingegneria meccanica a quella elettronica.
In particolare, molte delle attività di ricerca che si effettuano presso i laboratori dei Dipartimenti sono volte alla completa caratterizzazione chimica, termica e reologica di materiali per il packaging alimentare e ad uso farmaceutico. Inoltre sono oggetto di studio tecniche innovative di trasformazione / stabilizzazione / analisi di alimenti e materiali ad uso nutraceutico – farmaceutico.
Al progetto di ricerca partecipano ricercatori con diversa specializzazione afferenti ai due diversi dipartimenti le cui competenze disciplinari coprono gli aspetti fondamentali e tecnologico-applicativi delle produzioni agro-alimentari. Tutti hanno una maturata e documentata esperienza su nuove tecnologie di trasformazione, su tecnologie innovative di caratterizzazione (reologica, termica, meccanica e dielettrica), sulla modellazione fisico-matematica dei fenomeni di trasporto.
Il gruppo di lavoro dei ricercatori è coordinato dalla prof.ssa ing. Barba, afferente al DIFARMA, quale responsabile scientifico del progetto, la cui attività scientifica è comprovata da numerose pubblicazioni nel panorama scientifico internazionale.
Le attività sperimentali che saranno condotte presso i dipartimenti indicati riguarderanno l’intero percorso di ricerca con particolare riferimento alle fasi di caratterizzazione delle matrici di interesse, dell’analisi e della modellazione dei fenomeni di trasporto basilari per lo sviluppo di protocolli dedicati di trattamento termico, di progettazione del prototipo di applicatore a microonde. Il ruolo dei due dipartimenti coinvolti è quindi centrale per lo sviluppo del progetto e altresì fondamentale nella divulgazione dei risultati attesi.
La ricerca
Descrizione della ricerca in corso
I cereali e le leguminose da granella sono coltivazioni di grande tradizione del territorio campano (e non solo) e di grande valenza della dieta umana poiché fonti principalmente di amidi, di proteine e di componenti minerali. La loro stabilizzazione, prima di operazioni di stoccaggio o di altre lavorazioni di trasformazione, è una delle fasi più importanti delle diverse filiere produttive. Svariati sono i metodi convenzionalmente utilizzati per rendere le matrici citate non passibili di degradazioni chimico-fisiche e biologiche. Essi sono di tipo fisico (uso di basse e di elevate temperature) e chimico (uso di sostanze chimiche come la fosfina o di inerti, come polveri di bentonite o anidride carbonica). I metodi di stabilizzazione di tipo chimico sono da sempre poco graditi poiché considerati invasivi per la salubrità dei prodotti trattati, per l’impatto ambientale negativo (movimentazione di sostanze chimiche, rilasci nell’ambiente) che comportano e per i costi e la durata di trattamento (dell’ordine dei giorni). D’altra parte i metodi fisici presentano anch’essi criticità per le possibili azioni degradative che possono indurre (soprattutto se si usano le alte temperature per lunghi tempi) e i costi di processo. Dalla letteratura scientifica è ben noto che semi di cerali e di legumi possono essere sanitizzati mediante l’uso di microonde grazie alle principali peculiarità del riscaldamento elettromagnetico: rapidità e selettività. In particolare, l’uso delle microonde permette l’ottenimento di condizioni di trattamento di high temperature – short time con conseguente minimizzazione delle perdite di nutrienti negli alimenti per i ridotti tempi di esposizione al calore, e, al contempo, il raggiungimento delle condizioni letali per debellare gli organismi infestanti. Di fatto la diversa composizione degli infestanti (nei diversi stadi fisiologici di sviluppo: dallo stato larvale a quello finale) rispetto a quella dei semi, in particolare, molto più favorevole alla dissipazione dell’energia delle microonde, rende i primi selettivamente e severamente più esposti ad incrementi di temperatura (fino al raggiungimento, in tempi estremamente rapidi, delle condizioni termiche letali).
Il progetto di ricerca proposto, attualmente in fase di attuazione, mira proprio all’incremento delle conoscenze di alcune importanti proprietà delle matrici cerealicole e di leguminose da granella data la loro rilevanza nella messa a punto di protocolli di stabilizzazione: in relazione alle proprietà termofisiche (proprietà dielettriche, contenuto di umidità, conducibilità termica, diffusività termica) nonché strutturali e meccaniche, si possono definire i parametri di processo ottimali (potenza radiativa, tempo di esposizione) a tutto beneficio della qualità dei prodotti trattati e dell’efficienza delle operazione di irraggiamento. Il progetto di ricerca proposto prevede, quindi, la realizzazione di un dispositivo a microonde prototipale per il trattamento di granelle in continuo e su scala maggiore rispetto a quella di laboratorio attualmente in uso per gli studi finora svolti. Questi ultimi attualmente sono svolti in una cavità multimodale chiusa (LBP 210/50 Microwave Oven 2300 W, InLand, USA; 2450 MHz) equipaggiata con due agitatori modali. All’interno della cavità diversi campioni di granelle sono stati irradiate in condizioni statiche (sono state poste in un contenitore in Pirex) formando un letto di spessore pari a 4 cm. Si è scelto di impostare una potenza di 1 kW e di variare il tempo di esposizione, in relazione alle temperature necessarie ai fini della disinfestazione, scegliendo di condurre anche trattamenti prolungati allo scopo di metter in luce eventuali alterazioni in seguito a processi radiativi non ottimali.
Le granelle di diversa natura (grano tenero, grano duro, mais, ceci, fagioli, lenticchie), pre- e post- irraggiamento, sono state quindi sottoposte alle seguenti caratterizzazioni: proprietà dielettriche; contenuto di umidità; dimensioni; densità; conducibilità termica; capacità termica volumetrica e diffusività termica; calorimetria differenziale a scansione; analisi termo-gravimetria; rigonfiamento e perdita di elettroliti dopo immersione in acqua (swelling test); proprietà meccaniche (resistenza alla penetrazione dei tegumenti esterni post-swelling e post-cottura); valutazione delle proprietà germinative; microscopia ottica.
Parallelamente, utilizzando le expertise accademiche e della azienda EMitech è stato avviato l’allestimento di un apparato prototipale a microonde per la conduzione di processi di irraggiamento su scala maggiore.
Personale ricercatore coinvolto nella ricerca
Prof.ssa Ing. Anna Angela Barba – responsabile scientifico (UNISA-DIFARMA)
Prof. Ing. Matteo d’Amore – partecipante (UNISA-DIFARMA)
Prof. Ing. Gaetano Lamberti – partecipante (UNISA-DIIn)
Prof. Ing. Francesco Marra – partecipante (UNISA-DIIn)
Ing. Annalisa Dalmoro, PhD – senior researcher del progetto TECNAGRI
Ing. Sara Cascone, PhD – consulente del progetto TECNAGRI
Dott.ssa Imma Bove – borsista del progetto TECNAGRI
Ing. Tesfaye Faye Bedane – borsista del progetto TECNAGRI
Ing. Pietro Apicella – consulente del progetto TECNAGRI
Dott.ssa Sabrina Bochicchio – consulente del progetto TECNAGRI
Incarichi di prestazioni occasionali
Supporto strumentale a sviluppo di protocolli per trattamenti a microonde per la stabilizzazione di matrici alimentari a basso contenuto di umidità
(bando del 16/2/2015, Rep. 248/2015; Prot. 0010970)
Supporto strumentale a sviluppo di protocolli per texture analysis di matrici a base cellulosica, proteica ed amidacea
(bando del 16/2/2015, Rep. 247/2015; Prot. 0010962)
Supporto strumentale alla valutazione dello swelling e del rilascio di componenti minerali da legumi e cereali
(bando del 27/4/2015, rep. 574/2015; prot. 0028432)
Supporto strumentale all’analisi delle principali cause di denaturazione dei fattori sensoriali e nutrizionali di prodotti agro-alimentari
(bando del 27/4/2015, rep. 573/2015; prot. 0028431)
Borse di studio
Trattamenti innovativi di stabilizzazione assistiti da microonde per matrici cerealicole
(bando dell’11/2/2015, rep. 581/2015; prot. 9668)
Approcci modellistici alla descrizione di processi assistiti da microonde applicati nel settore agro-alimentare
(bando del 24/3/2015, rep. 1264/2015; prot. 18990)
La divulgazione
Articoli pubblicati su giornali internazionali e nazionali per divulgare i risultati della ricerca.
2018
Dalmoro, Annalisa; Naddeo, Carlo; Caputo, Silvestro; Lamberti, Gaetano; Guadagno, Liberata; D'Amore, Matteo; Barba, Anna Angela
On the relevance of thermophysic characterizations in microwave treatments of legumes Journal Article
In: Food & Function, vol. 9, no 3, pp. 1816-1828, 2018, ISSN: 2042-650X.
@article{Dalmoro2018,
title = {On the relevance of thermophysic characterizations in microwave treatments of legumes},
author = {Annalisa Dalmoro and Carlo Naddeo and Silvestro Caputo and Gaetano Lamberti and Liberata Guadagno and Matteo D'Amore and Anna Angela Barba},
url = {http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/FO/C7FO01488K},
doi = {10.1039/C7FO01488K},
issn = {2042-650X},
year = {2018},
date = {2018-03-01},
journal = {Food \& Function},
volume = {9},
number = {3},
pages = {1816-1828},
abstract = {This study is focused on the characterization of thermal behavior and physical properties of most consumed legumes in daily diet such as beans, lentils and chickpeas. Because of a lack of knowledge in literature about the effect of microwave treatments on legumes, characterization protocols have been applied before and after subjecting them to microwave irradiation suitable for pest disinfestation. The effects of two different radiative treatments, one suitable to inactivate the infesting fauna, and one simulating uncontrolled treatments, characterized by very high temperatures, were tested. The impacts of microwave treatments on legumes, in terms of thermal behavior, germination capability, tannin and total polyphenols composition and other physical properties (water uptake capability, texture change, mineral losses), after typical soaking cooking processes, are also performed. Examined legumes thermal properties were found comparable for all samples. Similarly, no significative differences in antinutritional factors, polyphenols and tannins, content among all samples were detected. Under structural point of view, samples exposed to high temperatures have been shown a texture degradation and in turn, losses of mineral nutrient during soaking processes. Moreover, their germinative capability was drastically reduced. These latter results highlighted how is important to correctly perform radiative microwave process in order to both assure an effective and safe disinfestation and avoid nutritional values losses and physical properties worsening.},
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pubstate = {published},
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This study is focused on the characterization of thermal behavior and physical properties of most consumed legumes in daily diet such as beans, lentils and chickpeas. Because of a lack of knowledge in literature about the effect of microwave treatments on legumes, characterization protocols have been applied before and after subjecting them to microwave irradiation suitable for pest disinfestation. The effects of two different radiative treatments, one suitable to inactivate the infesting fauna, and one simulating uncontrolled treatments, characterized by very high temperatures, were tested. The impacts of microwave treatments on legumes, in terms of thermal behavior, germination capability, tannin and total polyphenols composition and other physical properties (water uptake capability, texture change, mineral losses), after typical soaking cooking processes, are also performed. Examined legumes thermal properties were found comparable for all samples. Similarly, no significative differences in antinutritional factors, polyphenols and tannins, content among all samples were detected. Under structural point of view, samples exposed to high temperatures have been shown a texture degradation and in turn, losses of mineral nutrient during soaking processes. Moreover, their germinative capability was drastically reduced. These latter results highlighted how is important to correctly perform radiative microwave process in order to both assure an effective and safe disinfestation and avoid nutritional values losses and physical properties worsening.
2015
Dalmoro, Annalisa; Barba, Anna Angela; Caputo, Silvestro
Qualità ed efficienza con l’uso di microonde nel trattamento di alimenti Journal Article
In: Tecnologie Alimentari, vol. 2, pp. 32-36, 2015.
@article{Dalmoro2015b,
title = {Qualit\`{a} ed efficienza con l’uso di microonde nel trattamento di alimenti},
author = {Annalisa Dalmoro and Anna Angela Barba and Silvestro Caputo },
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http://www.interprogettied.com/tecnologie-alimentari-n2-marzo-2015/},
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abstract = {L’obiettivo primario dei processi di sanitizzazione e di trasformazione \`{e} quello di rendere gli alimenti conservabili nel tempo, edibili e pi\`{u} gustosi. Questo scopo non pu\`{o} per\`{o} essere disgiunto da fattori importanti quali il mantenimento del loro patrimonio nutritivo e la sostenibilit\`{a} di processo. Da ci\`{o} l’interesse verso tecnologie pi\`{u} efficaci e allo stesso tempo meno invasive, da applicare per ottenere prodotti alimentari di elevata qualit\`{a}. },
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L’obiettivo primario dei processi di sanitizzazione e di trasformazione è quello di rendere gli alimenti conservabili nel tempo, edibili e più gustosi. Questo scopo non può però essere disgiunto da fattori importanti quali il mantenimento del loro patrimonio nutritivo e la sostenibilità di processo. Da ciò l’interesse verso tecnologie più efficaci e allo stesso tempo meno invasive, da applicare per ottenere prodotti alimentari di elevata qualità.
Dalmoro, Annalisa; Barba, Anna Angela; Caputo, Silvestro; Marra, Francesco; Lamberti, Gaetano
Microwave technology applied in post-harvest treatments of cereals and legumes Journal Article
In: Chemical Engineering Transaction, vol. 44, pp. 13–18, 2015.
@article{Dalmoro2015,
title = {Microwave technology applied in post-harvest treatments of cereals and legumes},
author = { Annalisa Dalmoro and Anna Angela Barba and Silvestro Caputo and Francesco Marra and Gaetano Lamberti},
url = {http://www.aidic.it/cet/15/44/003.pdf},
doi = {10.3303/CET1544003},
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date = {2015-01-01},
journal = {Chemical Engineering Transaction},
volume = {44},
pages = {13--18},
abstract = {For agricultural purposes microwave heating is an emerging technology today successfully applied in postharvest disinfestation treatments of many agricultural products, such as cereals and legumes, susceptible of degradation due to the presence of natural infesting fauna. Microwave irradiation is proposed as an effective alternative to chemical methods of disinfestation which can be characterized by severe side effects. Extensive studies focused on disinfestation treatments assisted by microwave have proved their effectiveness. Overall goal of the present research is to point out correlations between thermo-physic properties and irradiation conditions (power, time to exposure, load configuration) to stabilize cereals and legumes in short time without damages of structures and nutritive features. In this work, two kinds of agro-foods, weak wheat and beans, were undergone to microwave heating and several physical properties, devoted to control structural possible changes, were investigated on irradiated samples. The achieved results show that the applied irradiation protocol globally does not affect water uptake phenomena in swelling and cooking treatments, peel hardness and germination capability of seeds.},
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For agricultural purposes microwave heating is an emerging technology today successfully applied in postharvest disinfestation treatments of many agricultural products, such as cereals and legumes, susceptible of degradation due to the presence of natural infesting fauna. Microwave irradiation is proposed as an effective alternative to chemical methods of disinfestation which can be characterized by severe side effects. Extensive studies focused on disinfestation treatments assisted by microwave have proved their effectiveness. Overall goal of the present research is to point out correlations between thermo-physic properties and irradiation conditions (power, time to exposure, load configuration) to stabilize cereals and legumes in short time without damages of structures and nutritive features. In this work, two kinds of agro-foods, weak wheat and beans, were undergone to microwave heating and several physical properties, devoted to control structural possible changes, were investigated on irradiated samples. The achieved results show that the applied irradiation protocol globally does not affect water uptake phenomena in swelling and cooking treatments, peel hardness and germination capability of seeds.
Caccavo, Diego; Cascone, Sara; Amoroso, Maria Chiara; Apicella, Pietro; Lamberti, Gaetano; Barba, Anna Angela
Hydrogel-based Granular Phytostrengtheners for Prolonged Release: Production and Characterization Journal Article
In: Chemical Engineering Transaction, vol. 44, pp. 235–240, 2015.
@article{Caccavo2015,
title = {Hydrogel-based Granular Phytostrengtheners for Prolonged Release: Production and Characterization},
author = { Diego Caccavo and Sara Cascone and Maria Chiara Amoroso and Pietro Apicella and Gaetano Lamberti and Anna Angela Barba},
url = {http://www.aidic.it/cet/15/44/040.pdf},
doi = {10.3303/CET1544040},
year = {2015},
date = {2015-01-01},
journal = {Chemical Engineering Transaction},
volume = {44},
pages = {235--240},
abstract = {Soil wellness is an indispensable requirement to obtain fruits and vegetables with finest quality and with high yields. To the purpose, periodical administrations of nutrients, as well as phytostrengtheners could be required. Crucial goals to maximize the economic and environmental sustainability of the whole cultivation are the decrease of the dosages number together with the increase of the active substance availability within the soil. With these aims a controlled release phytostrengtheners encapsulated in a granular Hydroxypropyl methylcellulose matrix has been developed exploiting the wet granulation process. The granular product has been analyzed in terms of Particle Size Distribution (PSD), morphology and flowability. The results showed the effectiveness of the granulation process and the good flowability of the granules, highly desirable features for the product handling and commercialization.},
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pubstate = {published},
tppubtype = {article}
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Soil wellness is an indispensable requirement to obtain fruits and vegetables with finest quality and with high yields. To the purpose, periodical administrations of nutrients, as well as phytostrengtheners could be required. Crucial goals to maximize the economic and environmental sustainability of the whole cultivation are the decrease of the dosages number together with the increase of the active substance availability within the soil. With these aims a controlled release phytostrengtheners encapsulated in a granular Hydroxypropyl methylcellulose matrix has been developed exploiting the wet granulation process. The granular product has been analyzed in terms of Particle Size Distribution (PSD), morphology and flowability. The results showed the effectiveness of the granulation process and the good flowability of the granules, highly desirable features for the product handling and commercialization.
Cascone, Sara; Apicella, Pietro; Caccavo, Diego; Lamberti, Gaetano; Barba, Anna Angela
Optimization of Chelates Production Process for Agricultural Administration of Inorganic Micronutrients Journal Article
In: Chemical Engineering Transaction, vol. 44, pp. 217–222, 2015.
@article{Cascone2015,
title = {Optimization of Chelates Production Process for Agricultural Administration of Inorganic Micronutrients},
author = { Sara Cascone and Pietro Apicella and Diego Caccavo and Gaetano Lamberti and Anna Angela Barba},
url = {http://www.aidic.it/cet/15/44/037.pdf},
doi = {10.3303/CET1544037},
year = {2015},
date = {2015-01-01},
journal = {Chemical Engineering Transaction},
volume = {44},
pages = {217--222},
abstract = {The iron chlorosis is one of the most diffused plant disease, which affects their growth and reduces the yield of harvests. This disease is caused by the iron deficiency and it is highlighted by the progressive yellowing of plants due to the reduction of chlorophyll production. The most efficient and diffused therapy against the iron chlorosis is the use of chelating agents and, among them, the o,o-EDDHA/Fe3+, the most stable isomer of EDDHA, is the most used due to its capacity to guarantee a prolonged treatment. The aim of this work is to develop a production process environment friendly, based on the recovering and recycling of organic solvents to minimize the waste produced. The feed organic solvents ratio has been varied evaluating the synthesis yield and the percentage of o,o-EDDHA/Fe3+ produced to identify the best feeding conditions. Several products have been then tested on lettuce plants to determine their usability.},
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The iron chlorosis is one of the most diffused plant disease, which affects their growth and reduces the yield of harvests. This disease is caused by the iron deficiency and it is highlighted by the progressive yellowing of plants due to the reduction of chlorophyll production. The most efficient and diffused therapy against the iron chlorosis is the use of chelating agents and, among them, the o,o-EDDHA/Fe3+, the most stable isomer of EDDHA, is the most used due to its capacity to guarantee a prolonged treatment. The aim of this work is to develop a production process environment friendly, based on the recovering and recycling of organic solvents to minimize the waste produced. The feed organic solvents ratio has been varied evaluating the synthesis yield and the percentage of o,o-EDDHA/Fe3+ produced to identify the best feeding conditions. Several products have been then tested on lettuce plants to determine their usability.
Il progetto