Produzione innovativa di pellet di mangime acquatico rivestiti con chitosano da rifiuti costieri mediante essiccazione in letto fluido con spruzzo dall’alto

Trasformare gli scarti costieri in mangime utile

Lungo molte coste, cumuli di gusci di gambero, gusci di granchio e alghe si accumulano come scarto della lavorazione dei prodotti ittici. Questo studio mostra come quegli avanzi possano essere trasformati in pellet di mangime di alta qualità per pesci e gamberi d’allevamento. Asciugando e rivestendo i pellet in modo intelligente, i ricercatori non solo riciclano rifiuti ricchi di nutrienti, ma ottengono anche mangime più resistente, facilmente conservabile, con meno dispersione e che potrebbe contribuire a rendere l’acquacoltura più sostenibile ed economica.

Dai gusci e dalle alghe a piccoli pasti per i pesci

Il gruppo ha iniziato macinando tre tipi di rifiuti costieri — gusci di gambero, gusci di granchio e spirulina — e miscelandoli in tre ricette diverse di pellet. La spirulina ha fornito proteine concentrate e grassi salutari, mentre i gusci hanno aggiunto proteine supplementari e minerali utili. L’obiettivo era sostituire gran parte della farina di pesce tradizionalmente usata nei mangimi, riducendo i costi e la pressione sulle popolazioni ittiche selvatiche. Tutte le ricette hanno prodotto piccoli pellet cilindrici con livelli di proteine e grassi adatti a una crescita sana dei pesci, e una formulazione con più guscio di granchio (denominata ricetta A) ha offerto il miglior equilibrio nutrizionale complessivo.

Essiccare i pellet più velocemente usando meno energia

I pellet appena formati sono umidi e fragili, quindi devono essere asciugati con cura. Invece dei tradizionali essiccatoi o vassoi lenti, i ricercatori hanno impiegato un sistema ibrido a letto fluidizzato assistito da una lampada alogena. In questa configurazione, aria calda soffiata dal basso sospende i pellet come in una pentola che sobbolle, mentre la luce vicino‑infrarossa contribuisce a riscaldarli dall’interno. Testando temperature dell’aria da 70 a 110 °C, hanno scoperto che le temperature più alte rimuovevano l’acqua molto più rapidamente senza surriscaldare il mangime. A 110 °C i pellet hanno raggiunto un livello di umidità sicuro inferiore al 12% in circa 10 minuti — riducendo il tempo di essiccazione di quasi sei ore rispetto ai metodi tradizionali e abbassando l’energia utilizzata per chilogrammo d’acqua rimosso.

Risolvere il problema dei “pellet friabili”

C’era però un rovescio della medaglia: l’essiccazione più rapida che faceva risparmiare energia tendeva anche a rendere i pellet più fragili. La ricetta A, sebbene ricca di nutrienti, presentava un “indice di durabilità del pellet” relativamente basso, il che significava che si rompeva più facilmente durante la manipolazione o l’inerzione. I pellet fragili possono sbriciolarsi durante il trasporto o disfarsi rapidamente in acqua, sprecando mangime e inquinando vasche o stagni. Per affrontare questo problema, i ricercatori hanno aggiunto un secondo passaggio: rivestire i pellet asciutti con una sottile pellicola di chitosano, una sostanza naturale ricavata dai gusci di granchio già nota per le sue proprietà filmogene e antimicrobiche.

Uno spruzzo delicato che rinforza e protegge

Il rivestimento è stato applicato in un letto fluidizzato a spruzzo dall’alto: l’aria sollevava i pellet mentre una fine nebbia di soluzione di chitosano cadeva dall’alto ed evaporava quasi istantaneamente. Utilizzando un metodo statistico di ottimizzazione, il team ha messo a punto tre parametri chiave — concentrazione di chitosano, velocità di spruzzo e temperatura dell’aria — per minimizzare sia il tempo di essiccazione sia il consumo energetico elettrico. La combinazione migliore prevedeva un livello modesto di chitosano (circa lo 0,7% in peso nella soluzione), una velocità di spruzzo relativamente bassa e la massima temperatura dell’aria testata (110 °C). In queste condizioni il rivestimento richiedeva poco più di otto minuti e consumava circa un terzo di kilowattora per chilogrammo di pellet.

Pellet più lisci, dissoluzione più lenta e meno muffa

Immagini al microscopio hanno mostrato che il chitosano formava un guscio liscio e continuo attorno ai pellet, sigillando molti dei pori visibili nel mangime non rivestito. Questo si è tradotto in benefici pratici: l’indice di durabilità è aumentato di circa 36 punti percentuali, superando facilmente gli obiettivi di qualità comuni, mentre la frazione di materiale che si dissolveva in acqua è diminuita di circa un terzo. Ciò significa che il mangime resta compatto più a lungo negli stagni, dando più tempo ai pesci per nutrirsene e riducendo la dispersione di nutrienti in acqua. Sebbene si sia osservata una lieve riduzione di proteine e fibra misurate — probabilmente perché la soluzione di rivestimento, leggermente acida, e il calore hanno alterato alcune proteine — il profilo nutrizionale complessivo è rimasto ben entro i range noti per sostenere una buona crescita dei pesci. Importante, i pellet rivestiti hanno anche inibito la crescita di muffe del genere Aspergillus nei test di laboratorio, suggerendo maggiore sicurezza e durata di conservazione.

Cosa significa per gli allevatori e la costa

In termini pratici, questo lavoro delinea un modo per trasformare cumuli maleodoranti di rifiuti di prodotti del mare in pellet di mangime robusti e di lunga durata usando essiccazione efficiente e un sottile rivestimento naturale. Il processo risparmia energia, migliora la resistenza dei pellet, riduce la rapidità con cui il mangime si disfa in acqua e offre protezione aggiuntiva contro i funghi deterioranti. Pur richiedendo un affinamento delle ricette e delle impostazioni delle macchine per impianti su scala industriale e per diversi tipi di rifiuti costieri, il messaggio è chiaro: con un ingegneria intelligente, ciò che prima veniva scartato lungo la riva può diventare un ingrediente prezioso per un’acquacoltura più sostenibile.

Citazione: 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

Parole chiave: mangime acquatico, rifiuti costieri, rivestimento in chitosano, allevamento ittico, acquacoltura sostenibile