Zrównoważony materiał na nowo definiuje sposób chłodzenia i transportu żywności, ponieważ nie uwalnia wody podczas rozmrażania i stanowi wielokrotnego użytku, wolną od mikroplastiku opcję dla przemysłu spożywczego
„Jelly Ice”, ekologiczny materiał, który ma zastąpić tradycyjny lód i zoptymalizować bezpieczeństwo przechowywania żywności.
Naukowcy z UC Davis zaprezentowali nowy materiał o nazwie „jelly ice” (lód żelowy) podczas spotkania American Chemical Society (ACS). Ta alternatywa dla tradycyjnego lodu wyróżnia się tym, że można go ponownie wykorzystać, kompostować i jest całkowicie bezpieczny w kontakcie z żywnością.
Może utrzymywać produkty w niskiej temperaturze bez wody z topnienia i odpowiada na potrzeby łańcucha dostaw żywności, a także transportu produktów wrażliwych.
W przeciwieństwie do typowych rozwiązań, nie tworzy kałuż ani nie rozprzestrzenia patogenów, minimalizując zanieczyszczenie krzyżowe. Jego żelatynowa baza, biopolimer naturalny, sprawia, że jest to opcja zrównoważona, zgodna z gospodarką o obiegu zamkniętym, według American Chemical Society.
Zalety i wydajność lodu żelatynowego
Jest produkowany w jednym etapie z żelatyny spożywczej. Materiał zawiera 90% wody i tworzy sieć hydrożeli z drobnymi porami, które zatrzymują płyn podczas zmian stanu skupienia. Umożliwia to jego mycie i ponowne wykorzystanie w wielu cyklach, zachowując zawsze zdolność chłodzenia. Jest elastyczny i plastyczny w temperaturze pokojowej, a poniżej 0 °C staje się twardy.
Według Jiahan Zou, głównej badaczki, lód żelatynowy osiąga około 80% zdolności chłodzenia tradycyjnego lodu o tym samym rozmiarze i kształcie. Ponadto wydajność ta utrzymuje się po kilku cyklach zamrażania i rozmrażania, przewyższając tym samym żywotność tradycyjnego lodu, który nadaje się tylko do jednorazowego użytku. Produkt może być wytwarzany w blokach o masie 0,45 kg, podobnych do komercyjnych żeli chłodzących, ale nie wymaga on stosowania nieporęcznych opakowań plastikowych.
Materiał ma również zalety w porównaniu z żelami chłodzącymi i suchym lodem: dostosowuje się do każdego kształtu, jest w pełni kompostowalny i nie zawiera syntetycznych polimerów, co zapobiega powstawaniu mikroplastików. W testach, po kompostowaniu, żelatinowy lód sprzyjał wzrostowi pomidorów po dodaniu do podłoża, potwierdzając swoją ekologiczną wszechstronność.
Nowy związek umożliwia wielokrotne użycie, utrzymuje chłód bez wycieków wody i zapewnia elastyczność zastosowania.
Pochodzenie, działanie i przyszłe zastosowania
Motywacją do opracowania tego materiału była troska Luxin Wang, naukowca zajmującego się żywnością, po zaobserwowaniu zanieczyszczenia spowodowanego przez wodę z topniejącego lodu w witrynach z owocami morza w supermarketach. Po konsultacji z Jiahan Zou i doradcą Gang Sun na temat możliwej alternatywy, zespół zainspirował się zachowaniem mrożonego tofu, które jest w stanie zatrzymać wodę podczas rozmrażania. Jako bazę wybrano żelatynę, aby zapobiec uwalnianiu niepożądanych płynów.
Pierwsze testy z hydrożelami żelatynowymi wykazały, że materiał zatrzymuje wodę w porach podczas zmiany stanu, nie uszkadzając struktury ani nie powodując wycieków płynów. Po latach udoskonaleń Zou opracował bezpieczną i odpowiednią formułę i metodę produkcji do kontaktu z żywnością.
Potencjał tego nowego lodu wykracza poza przemysł spożywczy. Zou i Sun planują zastosowanie go w transporcie leków, biotechnologii i obszarach o ograniczonym dostępie do wody do produkcji lodu.
Obecnie technologia posiada licencje, co ułatwia jej przyszłą komercjalizację jako opcja kompostowalna i bez ścieków. Jednak, jak przyznał Zou przed American Chemical Society, przed wprowadzeniem produktu na rynek konsumencki pozostają jeszcze etapy analizy rynku, projektowania produktu i testów produkcji masowej.
Opracowany w odpowiedzi na obawy związane z żywnością, jego inspirowany naturą projekt otwiera możliwości dla takich sektorów jak zdrowie i biotechnologia.
Ekspansja w kierunku nowych zrównoważonych materiałów
Grupa badawcza rozszerza swoje badania na inne biopolimery roślinne, takie jak białka sojowe pochodzące z produktów ubocznych rolnictwa. Badania Zou obejmują materiały usuwalne do pokrywania powierzchni oraz rusztowania komórkowe do hodowli mięsa, których wyniki zostaną również przedstawione podczas spotkania American Chemical Society, co świadczy o zaangażowaniu zespołu w innowacje w zakresie zrównoważonych materiałów.
Prezentacja tych osiągnięć podczas konferencji ACS Fall 2025, która odbyła się w Waszyngtonie w stanie D.C. oraz w formie wirtualnej, pozycjonuje American Chemical Society jako kluczową platformę dla rozpowszechniania badań naukowych.
Jiahan Zou podkreślił, że obserwacja naturalnych procesów tworzenia biopolimerów inspiruje innowacyjne i zrównoważone rozwiązania w zakresie opracowywania nowych materiałów.
