Production innovante de granulés d’alimentation aquatique enrobés de chitosane à partir de déchets côtiers via un séchage en lit fluidisé par pulvérisation supérieure

Transformer les restes côtiers en aliment de valeur

Le long de nombreuses côtes, des montagnes de carapaces de crevettes, de coquilles de crabes et d’algues s’accumulent comme déchets de la transformation des produits de la mer. Cette étude montre comment ces résidus peuvent être transformés en granulés d’alimentation de haute qualité pour poissons et crevettes d’élevage. En combinant un séchage astucieux et un enrobage, les chercheurs recyclent non seulement des déchets riches en nutriments, mais obtiennent aussi des aliments plus résistants, mieux stockables, générant moins de pertes et susceptibles de rendre l’aquaculture plus durable et plus abordable.

Des carapaces et des algues vers de petites rations pour poissons

L’équipe a commencé par broyer trois sortes de déchets côtiers — carapaces de crevettes, carapaces de crabes et spiruline — puis les a incorporés dans trois recettes de granulés différentes. La spiruline apportait des protéines concentrées et des lipides sains, tandis que les carapaces fournissaient des protéines supplémentaires et des minéraux utiles. L’objectif était de remplacer une grande partie de la farine de poisson traditionnelle utilisée dans les aliments aquatiques, afin de réduire les coûts et la pression sur les stocks halieutiques sauvages. Toutes les recettes ont donné de petits granulés cylindriques avec des niveaux de protéines et de lipides adaptés à une bonne croissance des poissons, et une recette riche en coquilles de crabe (appelée recette A) offrait le meilleur équilibre nutritionnel global.

Sécher les granulés plus vite et avec moins d’énergie

Les granulés fraîchement fabriqués sont humides et fragiles, ils doivent donc être séchés avec précaution. Plutôt que d’utiliser un séchage lent au four ou sur plateaux, les chercheurs ont employé un système hybride en lit fluidisé assisté par lampe halogène. Dans ce dispositif, de l’air chaud souffle vers le haut pour maintenir les granulés en suspension comme dans une marmite frémissante, tandis que la lumière proche infrarouge les chauffe de l’intérieur. En testant des températures d’air de 70 à 110 °C, ils ont constaté que des températures plus élevées éliminaient l’eau beaucoup plus rapidement sans surchauffer l’aliment. À 110 °C, les granulés atteignaient un taux d’humidité sûr inférieur à 12 % en environ 10 minutes — réduisant le temps de séchage de presque six heures par rapport aux méthodes traditionnelles et diminuant l’énergie utilisée par kilogramme d’eau évaporée.

Résoudre le problème des « granulés friables »

Il y avait un revers : le séchage le plus rapide et économisant de l’énergie tendait aussi à rendre les granulés plus cassants. La recette A, bien que riche en nutriments, présentait un « indice de durabilité du granulé » relativement faible, ce qui signifie qu’elle se désagrégeait plus facilement lors de la manipulation ou du roulis. Des granulés fragiles peuvent s’émietter pendant le transport ou se dissoudre rapidement dans l’eau, entraînant du gaspillage d’aliment et la pollution des bassins. Pour y remédier, les chercheurs ont ajouté une seconde étape : enrober les granulés séchés d’un film mince de chitosane, une substance naturelle obtenue à partir de carapaces de crabes déjà reconnue pour ses propriétés filmogènes et antimicrobiennes.

Une pulvérisation douce qui renforce et protège

L’enrobage a été appliqué dans un lit fluidisé à pulvérisation supérieure : l’air soulevait les granulés tandis qu’une fine brume de solution de chitosane tombait d’en haut et séchait presque instantanément. À l’aide d’une méthode d’optimisation statistique, l’équipe a ajusté trois paramètres clés — la concentration en chitosane, le débit de pulvérisation et la température de l’air — pour minimiser à la fois le temps de séchage et la consommation d’énergie électrique. La meilleure combinaison utilisait un niveau modéré de chitosane (environ 0,7 % en poids dans la solution), un débit de pulvérisation relativement faible et la température d’air la plus élevée testée (110 °C). Dans ces conditions, l’enrobage prenait un peu plus de huit minutes et ne consommait qu’environ un tiers de kilowatt‑heure par kilogramme de granulés.

Granulés plus lisses, dissolution plus lente et moins de moisissures

Des images au microscope ont montré que le chitosane formait une coque lisse et continue autour des granulés, bouchant de nombreux pores présents dans les aliments non enrobés. Cela s’est traduit par des gains pratiques : l’indice de durabilité a augmenté d’environ 36 points de pourcentage, dépassant facilement les objectifs de qualité courants, tandis que la fraction de matière de granulé dissoute dans l’eau a diminué d’environ un tiers. Cela signifie que l’aliment reste plus longtemps intact dans les bassins, laissant plus de temps aux poissons pour le consommer et réduisant les pertes de nutriments dans l’eau. Bien qu’une légère diminution des protéines et des fibres mesurées ait été observée — probablement parce que la solution d’enrobage faiblement acide et la chaleur ont modifié certaines protéines — le profil nutritionnel global restait bien dans les plages connues pour favoriser une bonne croissance des poissons. Fait important, les granulés enrobés ont aussi inhibé la croissance du genre Aspergillus lors d’essais en laboratoire, suggérant une meilleure sécurité et une durée de conservation accrue en stockage.

Ce que cela signifie pour les pisciculteurs et le littoral

Concrètement, ce travail décrit une manière de transformer des tas malodorants de déchets de produits de la mer en granulés d’aliment pour poissons robustes et durables, en utilisant un séchage efficace et un enrobage mince et naturel. Le procédé permet d’économiser de l’énergie, d’améliorer la résistance des granulés, de ralentir leur désagrégation dans l’eau et d’offrir une protection supplémentaire contre les champignons de détérioration. Si la recette exacte et les réglages machines devront être ajustés pour des usines à l’échelle industrielle et différents types de déchets côtiers, le message est clair : grâce à une ingénierie avisée, ce qui était jeté au bord de la mer peut devenir un ingrédient précieux pour une aquaculture plus durable.

Citation: 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

Mots-clés: alimentation aquatique, déchets côtiers, enrobage au chitosane, aquaculture, aquaculture durable