Producción innovadora de pellets de alimento acuícola recubiertos de quitosano a partir de residuos costeros usando secado en lecho fluidizado con pulverización superior

Convertir los restos costeros en alimento valioso

En muchas costas, montones de cáscaras de camarón, caparazones de cangrejo y algas se acumulan como residuos de la transformación de mariscos. Este estudio muestra cómo esos restos pueden transformarse en pellets de alta calidad para peces y camarones de granja. Mediante un secado y recubrimiento ingenioso de los pellets, los investigadores no solo reciclan residuos ricos en nutrientes, sino que también fabrican un alimento más duradero, que se conserva mejor, genera menos desperdicio y podría ayudar a que la acuicultura sea más sostenible y asequible.

De cáscaras y algas a pequeñas comidas para peces

El equipo comenzó moliendo tres tipos de residuos costeros: cáscaras de camarón, caparazones de cangrejo y la microalga spirulina, y los mezcló en tres recetas distintas de pellets. La spirulina aportó proteínas concentradas y grasas saludables, mientras que las cáscaras añadieron proteína adicional y minerales útiles. El objetivo era sustituir gran parte de la harina de pescado tradicional empleada en piensos, reduciendo costes y la presión sobre las poblaciones de peces salvajes. Todas las recetas produjeron pequeños pellets cilíndricos con niveles de proteína y grasa adecuados para un crecimiento saludable de los peces, y una de las formulaciones con más caparazón de cangrejo (denominada receta A) ofreció el mejor equilibrio nutricional global.

Secar los pellets más rápido y con menos energía

Los pellets recién hechos están húmedos y son frágiles, por lo que deben secarse con cuidado. En lugar de recurrir al secado lento en horno o bandejas, los investigadores utilizaron un sistema híbrido de lecho fluidizado asistido por una lámpara halógena. En esta configuración, aire caliente sopla hacia arriba para suspender los pellets como un hervido suave, mientras que la luz infrarroja cercana ayuda a calentarlos desde el interior. Al probar temperaturas de aire de 70 a 110 °C, comprobaron que las temperaturas más altas eliminaban el agua mucho más rápido sin sobrecalentar el alimento. A 110 °C, los pellets alcanzaron un nivel de humedad seguro por debajo del 12 % en unos 10 minutos, reduciendo el tiempo de secado en casi seis horas con respecto a los métodos tradicionales y disminuyendo la energía empleada por kilogramo de agua evaporada.

Resolver el problema del “pellet quebradizo”

Hubo una dificultad: el secado más rápido que ahorraba energía tendía a volver los pellets más frágiles. La receta A, aunque rica en nutrientes, presentó un “índice de durabilidad del pellet” relativamente bajo, lo que significa que se desmoronaba más fácilmente al manipularlo o al someterlo a vibración. Los pellets frágiles pueden desmenuzarse durante el transporte o disolverse rápidamente en el agua, desperdiciando alimento y contaminando estanques o tanques. Para afrontarlo, los investigadores añadieron un segundo paso: recubrir los pellets secos con una fina película de quitosano, una sustancia natural obtenida de caparazones de cangrejo ya conocida por su capacidad de formar película y por sus propiedades antimicrobianas.

Una pulverización suave que refuerza y protege

El recubrimiento se aplicó en un lecho fluidizado con pulverización superior: el aire levantaba los pellets mientras una fina niebla de solución de quitosano caía desde arriba y se secaba casi al instante. Usando un método estadístico de optimización, el equipo ajustó tres parámetros clave—concentración de quitosano, velocidad de pulverización y temperatura del aire—para minimizar tanto el tiempo de secado como el consumo eléctrico. La mejor combinación usó un nivel moderado de quitosano (aproximadamente 0,7 % en peso en la solución), una velocidad de pulverización relativamente baja y la temperatura de aire más alta probada (110 °C). En estas condiciones, el recubrimiento llevó poco más de ocho minutos y consumió solo alrededor de un tercio de kilovatio-hora por kilogramo de pellets.

Pellets más lisos, disolución más lenta y menos moho

Imágenes al microscopio revelaron que el quitosano formó una capa lisa y continua alrededor de los pellets, sellando muchos de los poros presentes en el alimento sin recubrir. Esto se tradujo en beneficios prácticos: el índice de durabilidad aumentó en alrededor de 36 puntos porcentuales, superando con facilidad los objetivos de calidad comunes, mientras que la fracción de material del pellet que se disolvía en agua se redujo en aproximadamente un tercio. Eso significa que el alimento se mantiene unido más tiempo en los estanques, dando a los peces más tiempo para consumirlo y reduciendo la pérdida de nutrientes al agua. Aunque se observó cierta reducción en la proteína y la fibra medidas—probablemente porque la solución de recubrimiento ligeramente ácida y el calor alteraron algunas proteínas—el perfil nutricional general siguió dentro de los rangos conocidos por soportar un buen crecimiento de los peces. De forma importante, los pellets recubiertos también inhibieron el crecimiento del moho Aspergillus en ensayos de laboratorio, lo que sugiere mejor seguridad y vida útil durante el almacenamiento.

Qué significa esto para los piscicultores y la costa

En términos prácticos, este trabajo describe una forma de convertir pilas malolientes de residuos de mariscos en pellets de alimento para peces resistentes y de larga duración usando un secado eficiente y un recubrimiento fino y natural. El proceso ahorra energía, mejora la resistencia de los pellets, reduce la rapidez con que el alimento se desintegra en el agua y ofrece protección adicional contra hongos de deterioro. Si bien la receta exacta y los ajustes de la maquinaria deberán afinarse para fábricas a escala industrial y distintos tipos de residuos costeros, el mensaje es claro: con ingeniería inteligente, lo que antes se arrojaba en la orilla puede convertirse en un ingrediente valioso para una acuicultura más sostenible.

Cita: Maikaew, J., Srisang, N., Tambunlertchai, S. et al. An innovative chitosan-coated aquatic feed pellets production from coastal waste using top-spray fluidized bed drying. Sci Rep 16, 5166 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35937-0

Palabras clave: pienso acuícola, residuos costeros, recubrimiento de quitosano, acuicultura, acuicultura sostenible