研究者らが、オリーブの収穫とオリーブオイルの生産を支援する最新技術を公開した

4年を経て、イノリバル・プロジェクトの研究者たちは、アンダルシアのコルドバ大学で研究成果の一部を発表した。

このプロジェクトは、オリーブ園の機械化、持続可能性の向上、気候変動緩和策、そしてバイオテクノロジーやトレーサビリティ技術の開発に関連する12の個別技術および研究分野の開発に焦点を当てた。

「もしプロトタイプのいくつかを、あるいは多くを商用化段階へと進めることができれば……スペインのオリーブ農園の競争力を高め、国際的な拡大を促進することになるでしょう」―イノリバル科学ディレクター、ヘスス・ギル・リベス

2017年のプロジェクト開始以来、同大学の研究者たちと民間セクターのパートナーは、業界の大手関係者から最も必要とされていると伝えられたニーズに応えるべく、新たな特許の開発やプロトタイプの製作に取り組んできた。

研究者らが開発した技術の中には、伝統的な栽培農家と高密度栽培農家の双方を支援することを目的とした2つの技術が含まれていました。

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伝統的な栽培農家向けに、研究者らは「機械化が困難な傾斜地のオリーブ園での作業用多目的車両」を開発した。

コルドバ大学の農林学教授であり、本プロジェクトの科学ディレクターを務めるヘスス・ギル・リベス氏は、『Olive Oil Times』に対し、スペインではトラクターの転倒による死亡事故が週に1件の割合で発生しているとの推計に基づき、研究チームがこのプロジェクトの開発を決定したと語った。

「生産量の約80％を占める主要産地であるアンダルシア州には、平均勾配が15％を超える土地が50万ヘクタール以上、25％を超える土地が25万ヘクタール以上存在します」と彼は述べた。

この新型車両は、4つの独立した車輪のそれぞれに関節式ジョイントを備えており、油圧シリンダーの助けを借りて、斜面を走行中に車幅や重心を変更することが可能だ。

「さらに、キャビンは自動水平調整機能を備えており、トラクターは最大45％の横傾斜地でも作業可能です」とギル・リベスは付け加えた。

その結果、この新型車両により、従来の農家でもより急な斜面での作業が可能になります。また、同氏は、この車両には多数のヒッチが装備されており、農家が異なる作業機を同時に使用できると付け加えました。

一方、研究者らは、高密度のオリーブ園で迅速かつ効率的にオリーブを収穫するための自走式収穫機を開発した。

ギル・リベス氏によると、この機械の開発意図は、オリーブの収穫に必要な人員を削減することにある。

従来は、機械の操作員や、キャンバスを移動させたり落ちた果実を回収したりする作業員を含め10人のチームが必要だったが、この新しい機械により、その人数は2～3人に削減される。

これらの収穫機の目的は、オリーブ収穫のコストを削減することにある。しかし、ギル・リベス氏によれば、柑橘類やアーモンドなど、他の作物にも応用可能だという。

「開発されたコンバインには2種類あります」と彼は語った。「1つは幹の振動と樹冠の同時機械的揺動に基づくもので、これは高密度のオリーブ園で収穫機を運転する生産者が使用し、バイブレータークランプによる幹の検知や振動のための自動支援システムを必要とします。この作業は断続的に行われます。」

また、「幹検出システムを備えた横方向のカップシェーカーを基盤としたタイプもあります。これにより、運転を半自動化できるほか、オリーブの樹冠検出システムにより、シェーカーの動作が自動的に樹冠に適応します。この作業は連続的です」とギル・リベス氏は付け加えた。

「どちらのタイプも、それほど手間のかからない適応剪定が必要であり、遠隔追跡および収穫モニタリングシステムを備えています」と彼は続けた。

研究者らはまた、高密度および超高密度のオリーブ園に適応する新しい品種についても調査を行った。

現在、コルドバ大学およびアンダルシア農業水産研究所（IFAPA）の育種プログラムから生まれた「シキティタ」、「シキティタ・ドス」、「マルティナ」、ならびに7つの先進的な選抜品種が、これらのオリーブ園で試験栽培されている。

「2021年には、4つの試験圃場で初めてまとまった収穫が行われ、今後少なくとも5年間は評価を継続する計画です」とギル・リベス氏は述べた。

農家の生産性向上を支援する技術に加え、研究者らは持続可能性にも多大な時間を費やしており、その一環として、木の状態に応じて異なる時期や濃度で農薬を散布できる「スマート噴霧器」の開発も行っている。

ギル・リベス氏は、害虫や病気からオリーブを守るために必要な農薬の使用量を削減することが目標だと語った。

この目的のために開発された技術には、2台の3次元カメラまたは超音波センサーを用いて木をリアルタイムでスキャンし、必要に応じて農薬を散布する自動検知システムが含まれる。ギル・リベス氏によると、これらのシステムは35％効率的だという。

研究者らはまた、農薬の蒸発を遅らせるための冷蔵ユニットや、データをオンラインにアップロードする遠隔監視・散布制御システムも開発した。これにより、農家は農薬の使用状況をより詳細に把握できるようになる。

「これらは高価ではあるが、欧州委員会の『ファーム・トゥ・フォーク』戦略が求めるように、植物保護製品の使用量を削減する、より効率的な機器だ」と彼は述べた。

また研究者らは、春に行われるオリーブの剪定で発生するすべての残渣を回収・粉砕する機械も設計した。これにより、多くの一般的な害虫の媒介源を同時に除去できるほか、生産者がマルチや堆肥を作ることが可能になる。

さらに研究者らは、オリーブの木に影響を与える一般的な害虫や病気の蔓延を食い止めるためのバイオ技術製品も開発した。これには、オリーブミバエを持続可能な方法で駆除する昆虫病原性菌製剤が含まれる。バーティシリウム萎凋病の原因となる微生物を死滅させる他の製品についても、現在試験が行われている。

しかし、ギル氏は、様々な官僚的な障壁があるため、バイオテクノロジー関連のプロジェクトにははるかに長い期間を要すると警告した。

「（病害対策を目指す）バイオテクノロジープロジェクトには、長期かつ多額の費用を要する承認プロセスが必要です」と彼は述べた。「しかし、それに取り組む意思のある企業は存在します。」

イノリバルは、オリーブ栽培を改善する手段や技術の研究に加え、オイルの生産とトレーサビリティにも注力している。研究者たちは、搾油および濾過プロセスの自動化を支援するプロトタイプを設計した。

その中には、ギル・リベス氏が「搾油所に到着した直後のオリーブを、人の監視なしに分類・選別するのに役立つ」と述べたプロトタイプも含まれている。

「この試作機により、ロットごとに成熟度、温度、汚れの程度、損傷の有無に基づいて分類することが可能になります」と彼は語った。

「一方、『プロトタイプ7：濾過プロセスの自動化』は、油の濁度や不純物の有無を、自動化・デジタル化された方法で継続的に監視・制御できるシステムです」とギル・リベス氏は付け加えた。

搾油所での自動化は、加工プロセス全体を通じてオリーブに関するデータを追跡できるため、トレーサビリティの観点からオリーブオイルに付加価値をもたらします。

「プロトタイプはクラウドから操作されるデータモデルに組み込まれており、物理的な立ち会いを必要としないため、人手を削減でき、コスト削減につながります」とギル・リベスは述べた。

生産面とは別に、研究者たちはオリーブオイルの風味や香りの原因となる化学物質を特定・識別するための化学的テイスティング機器の開発にも取り組んだ。ギル・リベスは、これらの機器を「電子的な鼻と口」と表現した。

「これらの装置は、各カテゴリーのオイルサンプルを分析し、それぞれに特徴的なプロファイルを作成することで機能します」とギル・リベスは付け加えた。

ある試作機は、化学試薬を使用せずに、1グラムのオイルに含まれる揮発性化合物を分析することでこれを実現している。

「オイルのサンプルを穏やかに加熱して揮発成分の放出を促し、それらをガスクロマトグラフで分離した後、イオン移動度分光計または質量分析計で検出します」とギル・リベスは説明した。

「一方、2つ目の試作機は、テイスティング担当者が口の中で感じる化合物を分析するものです」と彼は付け加えた。「この場合、オイルから極性化合物を抽出する必要があります。これらはイオン移動度分光法を用いて分析され、必要に応じて質量分析計と組み合わせることも可能です。」

これら2台の装置によって得られる結果は、そのオイルの「スペクトル指紋」となり、後々そのオイルを特定するために利用できます。

ギル・リベス氏によると、これらの装置の開発には、異なる品種、産地、収穫時期のオリーブオイルから採取した少なくとも300のサンプルが必要だった。その後、各試験の結果は、2つのテイスティングパネルから得られた結果と比較された。

「この数のサンプルを用いて機器の較正が完了すれば、機器は長年にわたり自動的に稼働し、サンプル1つあたりのコストを極めて低く抑えつつ、高い信頼性でオリーブオイルのサンプルを分類できるようになるでしょう」と彼は語った。

過去4年間に研究者が取り組んできたテーマは多岐にわたるが、ギル・リベス氏によれば、それらすべての目標は同じである。それは、世界の市場においてスペインのオリーブオイル生産者の競争力を高めることだ。

「もしプロトタイプのいくつか、あるいは多くを商用化段階に持っていくことができれば（すでに市場に出ている製品ラインは3つある）、スペインのオリーブ農園の競争力が向上し、国際的な拡大が促進されるだろう」と彼は語った。

「機械化の進展、侵食の抑制、搾油所の改良、化学的分析、病害虫に対する生物的防除、生垣用の新品種（実際には2品種しか利用可能ではない）、そして畑から消費者までのトレーサビリティ——これらすべてが、この点において重要な要素です」と、ギル・リベス氏は締めくくった。

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