Las microalgas están causando revuelo en la industria alimentaria. Debido a que son una fuente rica en proteínas, lípidos, vitaminas y pigmentos que pueden ser empleados en la producción de alimentos, debido a los beneficios que brinda a la salud humana.
Pero hay un problema: estos increíbles microorganismos, a pesar de su potencial nutricional, son notoriamente difíciles de cosechar.
Una revisión científica publicada por investigadores de la Yangzhou University, del Kyushu Institute of Technology, de la Fukuoka Women’s University y de la The University of Tokyo se sumerge en el fascinante mundo de la recolección de microalgas y muestra las tecnologías de vanguardia que abordan este desafío.
El estudio, reportan los investigadores, “enfatiza las tecnologías verdes y su potencial de integración, estimulando la innovación hacia la recolección ecológica de microalgas, al tiempo que alinea el desarrollo de procesos con principios de diseño sostenible”.
Los métodos tradicionales no son suficientes
Varias especies de microalgas como Arthrospira (Spirulina), Chlorella, Dunaliella, Haematococcus. Crypthecodinium, Schizochytrium, y Porphyridium vienen siendo usados como suplementos e ingredientes alimentarios en una variedad de productos.
Una cosecha eficiente de la biomasa es crucial para utilizar las microalgas en productos y suplementos alimentarios. Sin embargo, la cosecha de microalgas presenta desafíos significativos.
Las centrífugas, los filtros y la sedimentación por gravedad alguna vez fueron las herramientas preferidas para recolectar microalgas. Pero estos métodos tienen como limitantes: altos costos, consumo de energía y productos químicos agresivos que pueden afectar la calidad nutricional; lo que ha conducido a la búsqueda de alternativas sostenibles y de bajo costo para cosechar las microalgas.
Tecnologías emergentes
El estudio describe que las tecnologías emergentes para la cosecha de microalgas incluyen a la biofloculación, floculación electrolítica, agregación ultrasónica, separación magnética y fototaxis.
A continuación una breve descripción de cada tecnología:
- Biofloculación: Se introducen bacterias amigables o biopolímeros de algas para agrupar las microalgas, haciéndolas más fáciles de capturar y procesar.
- Floculación Electrolítica: Una corriente golpea el agua, generando burbujas que atraen y se adhieren a las algas, provocando que se aglomeren y se hundan.
- Agregación ultrasónica: Las ondas sonoras de alta frecuencia hacen vibrar el agua, lo que hace que las microalgas choquen entre sí y se peguen.
- Separación magnética: Las microalgas adornadas con diminutas partículas magnéticas se sienten atraídas por potentes imanes, separándolas cuidadosamente del agua.
- Fototaxis: Algunas especies de algas siguen la luz. Manipulando estratégicamente las fuentes de luz, podemos atraerlas a zonas de recolección designadas.
- Sistemas híbridos: La combinación de diferentes tecnologías puede aprovechar sus fortalezas y superar sus debilidades, creando un equipo de ensueño cosechador.
Aplicaciones prácticas
Las nuevas tecnologías de cosecha ofrecen un futuro mejor para la industria de las microalgas, y las principales aplicaciones incluyen:
- Apto para uso alimentario: Sin productos químicos agresivos, lo que significa que las algas conservan sus bondades nutricionales, listas para transformarse en alimentos deliciosos y saludables.
- Eficiencia energética: Dile adiós a las máquinas que consumen mucha energía. Estos métodos utilizan menos energía, lo que hace que la producción de microalgas sea aún más ecológica.
- Soluciones escalables: Desde granjas de pequeña escala hasta operaciones de gran escala, estas tecnologías pueden adaptarse y crecer junto con la industria.
Necesidades de investigación
El camino hacia el uso de las microalgas en la industria alimentaria presenta muchos obstáculos, para desbloquear todo su potencial, necesitamos investigación continua en:
- Optimización de materiales: Encontrar los biofloculantes, partículas magnéticas y fuentes de luz perfectos para maximizar la eficiencia y la suavidad.
- Operación a gran escala: Ampliar estas tecnologías del laboratorio al campo, garantizando que funcionen igual de bien en entornos del mundo real.
- Monitoreo del proceso: Vigilar de cerca el proceso de recolección para optimizar el rendimiento y evitar contratiempos.
- Análisis tecnoeconómico: Asegurarnos de que el uso de las microalgas no solo sea bueno para el planeta sino también para los negocios.
Conclusión
Al adoptar tecnologías verdes y fomentar la innovación, podemos desbloquear el inmenso potencial de las microalgas como fuente de alimento sostenible para el futuro.
“Las tecnologías emergentes de recolección de microalgas ofrecen vías de separación más sostenibles que los métodos convencionales. Los enfoques de biofloculación, electrofloculación, separación magnética y fototaxis minimizan el uso de productos químicos y los aportes de energía, reduciendo la huella ambiental”, concluyeron los investigadores.
Estas tecnologías emergentes ofrecen un rayo de esperanza para hacer de las microalgas un ingrediente alimentario comercialmente viable. Con una mayor eficiencia y costos reducidos, las microalgas pueden potencialmente abordar las preocupaciones de seguridad alimentaria global, proporcionar una nutrición sostenible e incluso crear productos alimenticios nuevos, deliciosos y saludables.
El estudio fue financiado por National Natural Science Foundation of China, el High-Level Talent Introduction Fund of Yangzhou University, el Innovative Talent Program of “Golden Phoenix of the Green City”, y el Research Fund of Sichuan Cuisine Development Research Center, Philosophy and Social Sciences Key Research Base of Sichuan Province.
Contacto
Jiangyu Zhu
School of Food Science and Engineering
Yangzhou University
No. 196 Huayang West Road, Hanjiang District
Yangzhou 225127, China.
Email: zhu.jiangyu272@mail.kyutech.jp
Referencia
Jiangyu Zhu, Minato Wakisaka, Taku Omura, Zhengfei Yang, Yongqi Yin, Weiming Fang. Advances in industrial harvesting techniques for edible microalgae: Recent insights into sustainable, efficient methods and future directions, Journal of Cleaner Production, 2024, 140626, ISSN 0959-6526, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.140626.
