Valorización de la hierba de estanque Azolla mediante sonicación

Publicado el: 2024-03-16

La azolla, un pequeño helecho acuático, ha suscitado una gran atención debido a su notable potencial como recurso sostenible para diversas aplicaciones, entre ellas la alimentación humana y animal, los suplementos de polifenoles, los fertilizantes y los biocombustibles. Este artículo explora las diversas utilidades de la Azolla y aclara cómo la sonicación, en particular mediante sonicadores tipo sonda, mejora la extracción y recolección de sus nutrientes esenciales, como proteínas, vitaminas, polifenoles y lípidos. Aprovechando la energía de la sonicación, los componentes nutricionales y bioactivos presentes en la Azolla pueden obtenerse de forma eficiente, contribuyendo a su papel como recurso versátil y ecológico.

Azolla: cómo una hierba de estanque se convierte en alimento y biocombustible mediante ultrasonidos de potencia

La azolla es una mala hierba de estanque que puede utilizarse mediante sonicación.
(Kurt Stüber, CC BY-SA 3.0 )La azolla, comúnmente conocida como helecho de agua, se ha convertido en un prometedor candidato para la agricultura sostenible y la producción de energías renovables. Gracias a su rápida tasa de crecimiento, su alto contenido proteínico, su capacidad para fijar nitrógeno y su rica composición bioquímica, la Azolla ofrece una plétora de beneficios en múltiples sectores. Combinada con ultrasonidos de potencia – una técnica conocida como sonicación – el uso de la alga Azolla está más cerca de convertirse en alimento, fertilizante y biocombustible. Como la sonicación ayuda a liberar compuestos valiosos de la Azolla, la utilización económica de esta alga de estanque se hace económicamente atractiva. Estos valiosos componentes incluyen proteínas, polifenoles y antioxidantes, lípidos y almidones de la biomasa. Como tecnología de extracción verde, la ultrasonicación mejora la eficiencia y el rendimiento de los productos derivados de la Azolla.
Exploremos el potencial de la Azolla como fuente de alimentos, piensos, suplementos, fertilizantes y biocombustibles, centrándonos en el papel de la sonicación para optimizar la extracción de nutrientes.

MultiSonoReactor para el tratamiento eficaz de la maleza de estanque Azolla mediante ultrasonidos de alta potencia.

El ultrasonido de potencia ayuda a utilizar la mala hierba de estanque Azolla como alimento, pienso para el ganado, suplemento de polifenoles, fertilizante y biocombustible.

Azolla como alimento para humanos y animales

La azolla encierra un inmenso potencial como fuente nutritiva de alimentos tanto para el ser humano como para el ganado. Con un contenido proteínico que oscila entre el 25% y el 35%, la Azolla supera a las fuentes proteínicas vegetales convencionales, como la soja y las lentejas. Además, la Azolla es rica en vitaminas (A, B12 y E), minerales (hierro, calcio y magnesio) y aminoácidos esenciales, lo que la convierte en una opción dietética completa y equilibrada. Las técnicas de extracción asistida por sonicación facilitan la liberación de estos nutrientes de la biomasa de Azolla, asegurando el máximo valor nutricional. El contenido lipídico de la Azolla consiste en un alto porcentaje de ácidos grasos omega-3, especialmente ácido eicosapentaenoico (EPA).
En Azolla filiculoides, el EPA representó el 39,8% del total de ácidos grasos, lo que corresponde a 72 mg/g de biomasa. (cf. Dohaei et al., 2020)
La extracción ultrasónica en frío evita la degradación de este lípido omega-3 sensible al calor y produce ácidos grasos omega-3 veganos de alta calidad a partir de algas de estanque. Estos ácidos grasos omega-3 son una gran alternativa a los lípidos de algas.

Azolla como sustrato para suplementos de polifenoles

Los polifenoles, compuestos bioactivos conocidos por sus propiedades antioxidantes y beneficios para la salud, son abundantes en la Azolla. La sonicación desempeña un papel fundamental en la ruptura de las paredes celulares de la Azolla, facilitando la extracción de polifenoles con una mayor biodisponibilidad. Estos extractos de polifenoles pueden utilizarse en la formulación de suplementos dietéticos, productos farmacéuticos y alimentos funcionales. Dado que la extracción ultrasónica permite unas condiciones de proceso suaves, el uso de disolventes no tóxicos y la liberación de extractos de espectro completo, la técnica de extracción asistida por ultrasonidos produce extractos fenólicos de alta calidad que ofrecen a los consumidores una fuente natural y sostenible de antioxidantes.

Azolla como fertilizante para cultivos

Además de su valor nutritivo, la Azolla es un excelente fertilizante orgánico por su capacidad de fijación del nitrógeno y su composición rica en nutrientes. Cuando se incorpora a los sistemas agrícolas, la Azolla mejora la fertilidad del suelo, favorece el crecimiento de las plantas y suprime la proliferación de malas hierbas. La desintegración y extracción de la biomasa de Azolla asistida por sonicación produce extractos líquidos ricos en nutrientes que pueden aplicarse directamente a los cultivos o transformarse en biofertilizantes, contribuyendo así a las prácticas agrícolas sostenibles y a la mejora de la salud del suelo.

Azolla como biocombustible

El contenido lipídico de la Azolla, compuesto predominantemente por ácidos grasos de cadena larga, presenta una oportunidad para la producción de biocombustible. La sonicación facilita la disrupción de las membranas celulares, liberando gotas de lípidos que pueden extraerse fácilmente y convertirse en biodiésel mediante procesos de transesterificación. Además, el rápido ritmo de crecimiento de la Azolla y su capacidad para prosperar en diversos medios acuáticos la convierten en una atractiva materia prima para la producción de biocombustibles, ofreciendo una alternativa renovable y respetuosa con el medio ambiente a los combustibles fósiles.
Por último, los residuos de Azolla pueden utilizarse para la producción de metano / biogás. El metano producido a partir de residuos de Azolla se considera una fuente de energía renovable con menores emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con los combustibles fósiles. La ultrasonicación hace que la biomasa esté más disponible para la digestión anaerobia. De este modo, la sonicación contribuye a una conversión más completa de la biomasa, mayores rendimientos de biogás y una tasa de digestión anaerobia más rápida.

La azolla es un recurso multifuncional con un inmenso potencial en diversos sectores, como la alimentación humana y animal, los suplementos, los fertilizantes y los biocombustibles. La tecnología de sonicación mejora la eficiencia y el rendimiento de los productos derivados de la Azolla al facilitar la extracción de proteínas, vitaminas, polifenoles y lípidos. A medida que aumenta la demanda mundial de soluciones sostenibles y respetuosas con el medio ambiente, la Azolla se perfila como un candidato prometedor para abordar diversos retos sociales y medioambientales, y la sonicación es un factor clave para liberar todo su potencial.

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