Produção inovadora de pellet de ração aquática revestida com quitosana a partir de resíduos costeiros usando secagem em leito fluidizado com aspersão superior

Transformando sobras costeiras em ração valiosa

Ao longo de muitas costas, pilhas de cascas de camarão, cascas de caranguejo e algas se acumulam como resíduo do processamento de frutos do mar. Este estudo mostra como esses descartes podem ser transformados em pellets de ração de alta qualidade para peixes e camarões cultivados. Ao secar e revestir os pellets de forma inteligente, os pesquisadores não apenas reciclam resíduos ricos em nutrientes, como também produzem uma ração mais durável, com melhor armazenamento, menor desperdício e que pode contribuir para tornar a aquicultura mais sustentável e econômica.

Das cascas e algas a pequenas refeições para peixes

A equipe começou moendo três tipos de resíduos costeiros — cascas de camarão, cascas de caranguejo e a alga spirulina — e os misturou em três receitas diferentes de pellets. A spirulina forneceu proteína concentrada e gorduras saudáveis, enquanto as cascas acrescentaram proteína extra e minerais úteis. O objetivo foi substituir grande parte da farinha de peixe tradicionalmente usada em rações aquáticas, reduzindo custos e a pressão sobre estoques pesqueiros selvagens. Todas as receitas produziram pequenos pellets cilíndricos com níveis de proteína e gordura adequados para o crescimento saudável de peixes, sendo que uma fórmula com mais casca de caranguejo (chamada receita A) ofereceu o melhor equilíbrio nutricional geral.

Secagem mais rápida dos pellets usando menos energia

Pellets recém-fabricados são úmidos e frágeis, por isso precisam ser secos com cuidado. Em vez da secagem lenta em forno ou bandeja, os pesquisadores usaram um sistema híbrido de leito fluidizado auxiliado por lâmpada halógena. Nesse arranjo, ar quente é soprado de baixo para cima para suspender os pellets como uma panela a ferver levemente, enquanto a luz no infravermelho próximo aquece-os internamente. Testando temperaturas de ar entre 70 e 110 °C, constataram que temperaturas maiores removiam água muito mais rapidamente sem sobreaquecer a ração. A 110 °C, os pellets atingiram um nível seguro de umidade abaixo de 12% em cerca de 10 minutos — reduzindo o tempo de secagem em quase seis horas em comparação com métodos tradicionais e diminuindo a energia consumida por quilograma de água removida.

Resolvendo o problema do “pellet esfarelento”

Havia um porém: a secagem mais rápida, que economizava energia, também tendia a tornar os pellets mais quebradiços. A receita A, embora rica em nutrientes, apresentou um “índice de durabilidade do pellet” relativamente baixo, o que significa que se partia mais facilmente quando manuseada ou ao ser tombada. Pellets frágeis podem esfarelar durante o transporte ou se dissolver rapidamente na água, desperdiçando ração e poluindo tanques ou viveiros. Para enfrentar isso, os pesquisadores adicionaram uma etapa adicional: revestir os pellets secos com uma película fina de quitosana, uma substância natural obtida de cascas de caranguejo já conhecida por suas propriedades formadoras de filme e antimicrobianas.

Uma pulverização suave que fortalece e protege

O revestimento foi aplicado em um leito fluidizado com aspersão superior: o ar elevava os pellets enquanto uma névoa fina de solução de quitosana chovia de cima e secava quase instantaneamente. Usando um método estatístico de otimização, a equipe ajustou três parâmetros-chave — concentração de quitosana, taxa de pulverização e temperatura do ar — para minimizar tanto o tempo de secagem quanto o consumo elétrico. A melhor combinação usou um nível moderado de quitosana (cerca de 0,7% em massa na solução), uma taxa de pulverização relativamente baixa e a maior temperatura de ar testada (110 °C). Nessas condições, o revestimento levou pouco mais de oito minutos e consumiu apenas cerca de um terço de quilowatt‑hora por quilograma de pellets.

Pellets mais lisos, dissolução mais lenta e menos bolor

Imagens ao microscópio revelaram que a quitosana formou uma casca lisa e contínua ao redor dos pellets, selando muitos dos poros observados na ração não revestida. Isso se traduziu em ganhos práticos: o índice de durabilidade aumentou cerca de 36 pontos percentuais, superando facilmente metas comuns de qualidade, enquanto a fração de material do pellet que se dissolvia em água caiu em aproximadamente um terço. Isso significa que a ração se mantém íntegra por mais tempo em viveiros, dando mais tempo para os peixes consumi-la e reduzindo a perda de nutrientes na água. Embora tenha ocorrido uma pequena redução nas medidas de proteína e fibra — provavelmente porque a solução de revestimento levemente ácida e o calor alteraram algumas proteínas — o perfil nutricional geral permaneceu bem dentro das faixas conhecidas por suportar bom crescimento dos peixes. Importante, os pellets revestidos também inibiram o crescimento do fungo Aspergillus em testes de laboratório, sugerindo maior segurança e vida útil em armazenamento.

O que isso significa para piscicultores e para a costa

Em termos práticos, este trabalho descreve um modo de transformar pilhas malcheirosas de resíduos de frutos do mar em pellets de ração para peixes, robustos e de longa duração, usando secagem eficiente e um revestimento fino e natural. O processo economiza energia, melhora a resistência dos pellets, reduz a velocidade com que a ração se desfaz na água e oferece proteção extra contra fungos de deterioração. Embora a receita exata e os parâmetros das máquinas precisem de ajustes para fábricas em escala total e diferentes tipos de resíduos costeiros, a mensagem é clara: com engenharia inteligente, o que antes era descartado na beira da praia pode tornar‑se um ingrediente valioso em uma aquicultura mais sustentável.

Citação: 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

Palavras-chave: ración aquática, resíduos costeiros, revestimento de quitosana, criação de peixes, aquicultura sustentável