CANAPRO - Valorizzazione della filiera della canapa attraverso l innovazione di prodotto e di processo

(1)

CANAPRO - Valorizzazione della filiera della canapa attraverso l’innovazione di prodotto e di processo

Update: 06 October 2020

https://ec.europa.eu/eip/agriculture/en/find-connect/projects/canapro-valorizzazione-della-filiera-della-canapa

Geographical location:

Italy

Main geographical location (NUTS3):

Milano

Other geographical locations (NUTS3):

Lodi

Keywords:

Agricultural production system Farming practice

Animal husbandry and welfare Plant production and horticulture Main funding source:

Rural development 2014-2020 for Operational Groups (in the sense of Art 56 of Reg.1305/2013) Project type:

Operational group Starting date:

2019 End date:

2022

Project status:

Ongoing Website:

Website of the project Title (in English):

CANAPRO - Enhancement of the hemp supply chain through product and process innovation Objective of the project (native language):

La canapa è stata coltivata in Italia come pianta da fibra, ma poi quasi scomparsa nell’agricoltura italiana.

Gli obiettivi specifici del progetto saranno:

identificare le varietà più idonee al fine di migliorare la sostenibilità agronomica ed ambientale;

sviluppare dei modelli di crescita per la coltivazione in pieno campo e in serra,

valutare la resa e la qualità della produzione extra-stagionale della canapa attraverso la coltivazione in serra;

(2)

identificare le varietà con più alta resa in olio;

confrontare la qualità dell’olio delle diverse varietà di canapa ottenuto con differenti parametri di spremitura;

valorizzare i sottoprodotti nelle applicazioni zootecniche.

Objective of the project (in English):

Hemp was widely cultivated in Italy as a fiber plant, but due to competition with other natural and synthetic fibers it almost disappeared.

The specific objectives of the project will be:

identify the most suitable varieties to improve agronomic and environmental sustainability;

develop growth models for both open field cultivation and greenhouse cultivation;

evaluate the yield and quality of extra-seasonal hemp production through greenhouse cultivation;

identify the varieties with the highest oil yield;

compare the quality of the oil of the different hemp varieties obtained with different pressing parameters;

enhance the by-products in zootechnical applications.

Description of activities (native language):

La canapa è una pianta rustica dotata di un apparato radicale molto esteso ed ha un elevato potere rinettante per il controllo delle infestanti. Le caratteristiche di questa pianta consentono di

aumentare la sostenibilità ambientale delle aziende riducendo l’impiego di fertilizzanti e fitofarmaci.

L’obiettivo del GO è quello di trasferire le conoscenze tecnico-scientifiche al mondo produttivo, innovando la filiera di produzione della canapa attraverso un approccio di “full-line production”, dalla semina al prodotto finito, durante tutto l’anno, mediante la coltivazione in serra.

Description of activities (in English):

Hemp is a rustic plant with a very extensive root system and has a high renecting power for the control of weeds. The characteristics of this plant allow increasing the environmental sustainability of farms by reducing the use of fertilizers and pesticides. The goal of the GO is to transfer technical- scientific knowledge to the production world, innovating the hemp production chain through a "full- line production" approach, from sowing to the finished product, all year around, through the

greenhouse cultivation.

Total budget:

746235.77

Short summary for practitioners (in English):

Selection of the most suitable varieties for the production of hemp seeds by oil extraction. Experimental fields will be carried out to evaluate which are the best

varieties in the Lombardy Region. The fields will be carried out at the Morando Bolognini

Short summary for practitioners

Practice abstract 1

(3)

Foundation and farms involved in the project. The identification of the best hemp varieties will be carried out by the evaluation of the agronomical and ecophysiological performance. In particular, crop growth parameters will be monitored and among the ecophysiological parameters the chlorophyll a fluorescence and related parameters will be determined. At agronomic level the seeds and oil production are the main markers for selecting the suitable variety.

Short summary for practitioners (native language):

Lo scopo del progetto è quello di selezionare le varietà più idonee per la produzione di semi destinati all'industria di estrazione dell'olio. Campi sperimentiali saranno realizzati per valutare quali sono le varietà migliori nella Regione Lombardia. I campi saranno effettuati presso la Fondazione Morando Bolognini e le aziende agrarie coinvolte nel progetto. La selezione delle varietà migliori sarà basata sulla effettuata sulla base delle caratteristiche agronomiche e fisiologiche delle diverse varietà. Durante la coltivazione saranno determinati i principali parametri di crescita e alcuni parametri fisiologici come la misurazione della fluorescenza della clorofilla a e i suoi parametri derivati.

Hemp oil extraction and characterization techniques. The project aims to develop seed squeezing technology through a real-time monitoring system for pressure, temperature and seed flow rate. The optimization of the process parameters will be achieved through the analysis of the extracted oil. The quality of the oil will be analyzed using different chromatographic techniques (GC, HPLC) coupled with mass spectrometry and

spectrophotometry. All oil samples will also be analyzed using NIR instruments in order to verify significant correlations with the different analytical parameters. Data recorded will allow the identification the varieties will the highest oil quality.

Tecniche di estrazione e caratterizzazione dell'olio di canapa. Il progetto si propone di sviluppare la tecnologia di spremitura del seme attraverso un sistema di monitoraggio di pressione, temperatura e velocità di scorrimento del seme in tempo reale.

L’ottimizzazione dei parametri di processo verrà realizzata attraverso le analisi dell'olio estratto. La qualità dell’olio verrà analizzato utilizzando diverse tecniche

cromatografiche (GC, HPLC) accoppiate a spettrometria di massa e spettrofotometriche.

Tutti i campioni di olio verranno anche analizzati utilizzando strumenti NIR in modo da verificare correlazioni significative con i diversi parametri analitici. I dati raccolti permetteranno di identificare le varietà di canapa con la qualità dell'olio migliore.

Practice abstract 2

(4)

Greenhouse cultivation techniques and growth models development. Greenhouse

cultivation aims to improve and extend hemp production even out of season through the use of LED lighting systems. The use of LED lighting devices will speed up the

production cycle of hemp during the winter, improve quality and yield. Cultivation will be carried out both under high pressure sodium lamps (HPS) and under LED lighting.

Different varieties of hemp will be grown under the two different types of lamps and in an area without lighting to demonstrate the effect of the lighting and the type of lighting.

During cultivation, morpho-agronomic and ecophysiological measurements will be carried out in order to develop growth models.The results obtained will make it possible to cultivate hemp all year round and with the help of growth models it will be possible to better plan production and industrial processing.

Coltivazione in serra con sistemi fuorisuolo e sviluppo di modelli di crescita per la canapa. La coltivazione in serra ha l’obiettivo di migliorare ed estendere la produzione della canapa anche fuori stagione mediante l’impiego di sistemi di illuminazione a LED.

L’impiego di apparecchi di illuminazione a LED permetterà di velocizzare il ciclo produttivo della canapa durante il periodo invernale, migliorare la qualità e la resa. La coltivazione sarà effettuata sia sotto lampade al sodio ad alta pressione (HPS) e sia sotto illuminazione a LED. Diverse varietà di canapa saranno coltivate sotto le due diverse tipologie di lampade e in un’area senza illuminazione per dimostrare l’effetto

dell’illuminazione e del tipo di illuminazione. Durante la coltivazione saranno effettuate rilievi morfo-agronomici ed ecofisiologici per poter sviluppare dei modelli di crescita. I risultati ottenuti permetteranno di coltivare la canapa tutto l'anno e con l'ausilio dei modelli di crescita sarà possibile pianificare meglio la produzione e la lavorazione industriale.

Practice abstract 3

Use of oil extraction panels in animal feed. There are no studies available on the effect of administering residual expeller from the extraction of oil to cows and other ruminants on the quality of the milk produced. Therefore, the project aims to use some varieties of hemp selected on the basis of the best results in terms of growth, to carry out feeding tests in a dairy cow barn. The feed ration of the cows will be supplemented. Results of the project will allow the definition of the best amount of panel that can be added to

Practice abstract 4

(5)

livestock feed for obtaining the highest performance in milk production and quality.

Uso dei panelli di estrazione dell'olio nell'alimentazione zootecnica. Non sono disponibili studi relativi all’effetto della somministrazione di panello residuo dall’estrazione dell’olio a vacche e altri ruminanti sulla qualità del latte prodotto. Pertanto, il progetto ha

l’obiettivo di utilizzare alcune varietà di canapa selezionate sulla base dei migliori risultati in termini di crescita, per effettuare prove di alimentazione in una stalla di vacche da latte. La razione alimentare delle bovine verrà integrata con una quota di panello residuo dall’estrazione dell’olio mediante spremitura a freddo. Dopo un periodo di adattamento iniziale all’alimentazione con l’integrazione, seguirà la fase di

sperimentazione, durante la quale si procederà alla rilevazione del quantitativo totale di latte prodotto e al prelievo dell’aliquota per le successive analisi compositive (proteine, grasso, lattosio, sostanza secca, acidi grassi). Dalle prove ci si aspetta di rilevare un incremento significativo nel contenuto in acidi grassi a lunga catena insaturi di elevato valore nutrizionale del grasso di latte per effetto dell’integrazione con panello.

Contact person: University of Milano

Address: via Celoria 2 - 20133 Milano E-mail: antonio.ferrante@unimi.it [1]

Phone: +39 0250316589

Partner category: Researcher

Project coordinator

Links to other website(s):

Twitter for updating project activities [2]

Facebook page dedicated to the project [3]

Audiovisual material:

Twitter for updating project activities [2]

Facebook page dedicated to the project [3]

Description of the context of the project:

Hemp farming has had considerable industrial relevance in the past, has suffered a very strong setback around the middle of the last century due to the stringent legislation aimed at

controlling the cultivation of high cannabinoid content and competition from other textile fibers (jute, cotton and synthetics), has determined the almost total abandonment of this crop. In recent years, following a renewed interest in industrial and food products deriving from hemp farming,

Further details

(6)

the area cultivated with hemp is estimated to gradually increase, reaching 42500 ha in 2017 in Europe. Because of its unique properties, in particular its environmental benefits and the high yield of natural technical fibers, hemp is therefore to be considered a valuable crop for the bioeconomy. The European Industrial Hemp Association (EIHA) has data on the cultivation, processing and uses of hemp, hemp and seed fibers. The data relating to the incidence of canapiculture on agriculture in the Italian territory are still fragmented, although the different sources agree in estimating the recovery of this productive sector in the last ten years. The cultivation of hemp in Italy in 2017 covered a total of 1300 ha compared to about 2400 ha in 2016, with an estimate of about 4000 ha dedicated to hemp farming in 2018 (AssoCanapa, Coldiretti). ISTAT data show lower estimates for the cultivated areas in Italy, assessing in particular that 32 and 43 hectares were cultivated in Lombardy in 2016 and 2017 (ISTAT) respectively.

Links

[1] mailto:antonio.ferrante@unimi.it [2] https://twitter.com/CANAPRO3

[3] https://www.facebook.com/psrcanapro