Estas propiedades también han llegado a ser interesantes para muchas otras aplicaciones:
- Cuidado de la piel
- Blanqueamiento dental
- Mejora de la salud intestinal en personas y animales
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Los carbones vegetales son conocidos y apreciados desde hace milenios por sus propiedades depuradoras. Los antiguos romanos y chinos ya los utilizaban hace miles de años para mejorar la salubridad del agua potable y para la desintoxicación en general.
Sin embargo, no ha sido hasta fechas más recientes, cuando se ha empezado a estudiar en detalle la calidad y las propiedades específicas de los carbones vegetales (National Research Council (NRC), 1980; Hagemann et al.,2018). Las propiedades depuradoras de los carbones vegetales se usan en la actualidad a escala industrial para mejorar la salubridad y la calidad del agua potable en todo el mundo.
Estas propiedades también han llegado a ser interesantes para muchas otras aplicaciones:
La amplia variedad de soluciones que ofrecen los carbones vegetales es indicativa de su funcionalidad genérica.
Las distintas calidades disponibles actualmente en el mercado explican asimismo su gran amplitud de usos, pero también el éxito variable que han tenido los carbones vegetales en general.
Definiciones de los distintos tipos de carbones
Carbón vegetal
El carbón vegetal, el biocarbón y el carbón activado pueden englobarse en la categoría de materiales carbonosos pirogénicos (PCM), dado que proceden de la conversión termoquímica de un material con contenido en carbono.
Sus definiciones no son específicas, han cambiado a lo largo del tiempo y, debido al interés creciente de sus aplicaciones, se solapan cada vez más (Hagemann et al.,2018) , lo que puede generar confusión.
Generalmente, se entiende por carbón vegetal un producto relativamente poco procesado y poco estandarizado, obtenido a partir de materiales vegetales.
Un ejemplo sería el carbón que usamos en las barbacoas. Sin embargo, el término «carbón vegetal» es lo suficientemente genérico como para aplicarse a todos los materiales carbonosos, en sustitución del término global «PCM», que sería el más correcto.
Biocarbón
El biocarbón es un término relacionado con el estudio de la calidad del suelo, basado en el efecto positivo de la biomasa carbonizada en la mejora de la calidad de los suelos después de un incendio forestal.
Una característica específica importante del biocarbón es que debe obtenerse de fuentes de biomasa sostenibles.
La definición original del carbón activado era muy genérica: «toda forma de carbón con capacidad de absorción».
Más adelante, la activación del carbón se definió como «todo proceso que elimine selectivamente el hidrógeno o las partes ricas en hidrógeno de una materia prima carbonosa para obtener un residuo abierto y poroso».
Las definiciones más recientes abarcan no sólo la apertura de las estructuras porosas previas mediante la eliminación de material orgánico, sino también la rotura del material para crear nuevos poros (ampliando la superficie).
La activación puede lograrse aumentando la temperatura o la duración del proceso (figura 1), con gases como el oxígeno o el dióxido de carbono, o añadiendo vapor o productos químicos durante el proceso.
Fig. 1 Desarrollo de la estructura del carbón vegetal con temperatura en aumento. Pasa de masa desordenada (a) a grafito con estructura ordenada en 3D (Lehmann, J. y S. Joseph, 2009).
Caraterísticas que influyen en sus propiedades funcionales
Como en muchos otros productos, la calidad de la materia prima determina la calidad y propiedades del producto final.
FUENTE DEL CARBÓN. Los PCM pueden obtenerse a partir de materiales muy diversos, como por ejemplo:
Naturalmente, el origen de la materia prima determinará en gran medida las propiedades finales del PCM.
PROCESO DE OBTENCIÓN UTILIZADO. El segundo factor relevante que influye en la calidad final del producto es el proceso utilizado.
Ambos factores pueden contribuir a generar una estructura de poros más o menos abierta o a aumentar el número y volumen de los poros o la superficie total del producto.
La pureza del material original y del producto final es un parámetro relevante de todo PCM, ya que las posibles impurezas alterarán la calidad y las características funcionales del producto.
El origen de la materia prima, el proceso utilizado y el nivel de pureza pueden someterse a un control y a unos parámetros más o menos estrictos, lo que revierte en la regularidad de la calidad final del producto y en las características funcionales del PCM.
Interés de su aplicación en animales
La salud intestinal es un tema candente en el sector de la producción animal. La intensificación de la producción y la reducción de las soluciones farmacéuticas permitidas para el control de infecciones obligan a adoptar otras estrategias.
En la actualidad se aplican muchas soluciones distintas para la prevención de brotes y la reducción de su impacto en el bienestar y rendimiento de los animales.
Junto a la mejora de la gestión sanitaria, las soluciones nutricionales incluyen la mejora de la digestibilidad de las proteínas y el índice de tránsito intestinal, los prebióticos y probióticos, los ácidos orgánicos, los bioactivos y los captadores de micotoxinas.
Cada uno de ellos tiene un mecanismo de acción distinto para contribuir al equilibrio de la microflora y a la salud intestinal.
Los PCM tienen propiedades de captación de toxinas, pero no tienen un efecto directo en la microflora ni en la salud intestinal (ni positivo ni negativo).
Un PCM del origen adecuado puede captar las enterotoxinas generadas por la microflora que de otro modo resultarían dañinas para el intestino.
Tales daños supondrían un aumento del costo de los nutrientes y facilitarían el acceso de patógenos, debido a la inflamación y a la pérdida de integridad intestinal.
La captación de las toxinas presentes contribuye así al mantenimiento de la salud intestinal.
Asimismo, los PCM también pueden captar micotoxinas.
En comparación con los principales captadores de toxinas que se usan generalmente -arcillas y derivados de levaduras-, los PCM actúan mejor en la captación de compuestos no polares o neutrales (Hale et al., 2016). Este es un aspecto muy relevante cuando tratamos con micotoxinas importantes como el deoxinivalenol y la zearalenona (Sabater- Vilar et al., 2007).
Cómo seleccionar una buena fuente de carbón vegetal
Las definiciones y características de los PCM, así como las propiedades funcionales resultantes, pueden ser muy variables.
A primera vista, la mejor opción para los alimentos balanceados serían los PCM más eficaces.
Sin embargo, en usos preventivos y de apoyo a largo plazo, un captador altamente eficaz puede no ser la mejor alternativa, ya que no actúa selectivamente.
Hale et al. (2016) han establecido que, cuanto mayor es la temperatura del proceso y la amplitud de la superficie del PCM, tanto mayor es su capacidad de captación de compuestos orgánicos neutros.
Esto suena bien hasta que nos damos cuenta que no sólo implica la captación de los compuestos negativos (p.ej. toxinas), sino también la de numerosos nutrientes (esenciales) contenidos en el alimento balanceado (p.ej. vitaminas, minerales y fármacos).
Lo más importante es seleccionar una fuente de carbón vegetal cuya estructura de poros sea lo suficientemente abierta para captar las toxinas (moléculas de tamaño entre mediano y grande), pero no tan eficaz como para captar la mayoría de nutrientes esenciales (moléculas pequeñas).
Actualmente hay disponible en el mercado una fuente de carbón vegetal específicamente seleccionada para su uso en alimentos balanceados con la marca Carbovet® (Pancosma S.A., Le Grand-Saconnex, Suiza; figura 2).
Figura 2. Detalle de la estructura de poros de Carbovet®
Este carbón vegetal, una solución natural disponible en Europa como material para alimentos balanceados con certificación orgánica, tiene buenas perspectivas como complemento para la salud intestinal.
Utilizando madera de roble de una misma calidad y origen y aplicando un proceso térmico controlado, se ha logrado una calidad de producto final muy regular.
Su procesado a temperatura media (550- 600ºC) durante varios días, sin activación adicional con gas, vapor ni productos químicos y con un alto nivel de pureza, garantiza una captación eficiente de toxinas, evitando la captación de nutrientes esenciales.
¡Una solución altamente eficaz para su uso en alimentos balanceados!
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