El "hielo de gelatina" reutilizable mantiene el frío sin derretirse
Las aplicaciones incluyen la refrigeración de marisco sin contaminación
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El hielo, ya sea picado o en cubitos, acaba derritiéndose en un charco, pero una alternativa llamada gelatina de hielo no lo hace. Los investigadores Jiahan Zou y Gang Sun desarrollaron un proceso de un solo paso para crear este material reutilizable y compostable a partir de gelatina, el mismo ingrediente de los postres gelatinosos. Como el hielo de gelatina congelado no gotea al descongelarse, es ideal para las cadenas de suministro de alimentos y el transporte de medicamentos. El equipo también está estudiando estructuras basadas en proteínas para recubrimientos aptos para alimentos y andamios de carne cultivada en laboratorio.
elly ice es un material refrigerante reutilizable y compostable que no se deshace como el hielo normal.
UC Davis
El proyecto del hielo gelatinoso comenzó con una pregunta planteada a Zou y Sun por Luxin Wang, científico alimentario de la Universidad de California en Davis. Wang vio cómo se derretía el hielo de las vitrinas de marisco de los supermercados y le preocupaba que el agua derretida propagara patógenos y contaminara toda la vitrina. Se preguntó si los investigadores podrían crear un material reutilizable que funcionara como el hielo normal pero que no produjera un charco potencialmente contaminado.
El nuevo material se inspiró en la congelación del tofu. Sun, científico de materiales de la UC Davis que asesoró a Zou en su investigación, explica que "el tofu congelado conserva el agua en su interior, pero cuando se descongela, la libera. Así que intentamos resolver ese problema con otro material: la gelatina".
Las proteínas de gelatina tienen dos propiedades que los investigadores buscaban: Son seguras para los alimentos y sus largas hebras se unen formando hidrogeles con poros diminutos que retienen el agua, a diferencia del tofu. Las primeras pruebas de los hidrogeles hechos con este polímero natural (también llamado biopolímero) fueron un éxito. El agua permanecía dentro de los poros mientras pasaba por cambios de fase, de líquido a hielo y viceversa, sin dañar las estructuras ni salirse del hidrogel.
A lo largo de los años, Zou ha optimizado la fórmula y los métodos de producción de los hidrogeles de gelatina. Ahora dispone de un proceso práctico de un solo paso para crear hielo gelatinoso que contiene un 90% de agua y puede lavarse repetidamente con agua o lejía diluida, congelarse y descongelarse. A temperatura ambiente, el material se agita y aplasta. Pero cuando se enfría por debajo del punto de congelación del agua, 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius), pasa a un estado más firme y sólido.
"Comparado con el hielo normal de la misma forma y tamaño, el hielo gelatinoso tiene hasta un 80% más de eficacia refrigerante, es decir, la cantidad de calor que el gel puede absorber mediante el cambio de fase", explica Zou, que hablará más de esto cuando presente la nueva versión del hielo gelatinoso en el ACS Fall 2025. "Y podemos reutilizar el material y mantener la absorción de calor a través de múltiples ciclos de congelación-descongelación, por lo que es una ventaja en comparación con el hielo normal".
El equipo puede producir hielo gelatinoso en placas de 0,45 kilogramos (1 libra), similares a los paquetes de gel frío que se venden actualmente y que tienen voluminosas fundas de plástico. Sin embargo, el nuevo material refrigerante tiene ventajas sobre las compresas frías o el hielo seco: Se puede adaptar a cualquier forma o diseño y es compostable. En una serie de experimentos, el gel compostado mejoró el crecimiento de las tomateras cuando se aplicó a la tierra de las macetas. Y como el material refrigerante no contiene polímeros sintéticos, no debería generar microplásticos.
Zou y Sun afirman que el hielo gelatinoso, aunque inicialmente se desarrolló para aplicaciones de conservación de alimentos, resulta prometedor para el envío médico, la biotecnología y el uso en zonas con disponibilidad limitada de agua para formar hielo.
Actualmente existen licencias para la tecnología del hielo gelatinoso. Zou espera que esto signifique que el material refrigerante estará a disposición de los consumidores como una alternativa al hielo que no se derrite, es seguro para el contacto con los alimentos y es compostable. Aunque reconoce que aún quedan algunos pasos en el análisis del mercado, el diseño del producto y las pruebas de producción a gran escala antes de que pueda comercializarse.
Pero mientras el hielo gelatinoso a base de gelatina se abre camino hacia el mercado, Zou también se ha interesado por otros biopolímeros naturales. Ha ampliado su investigación a las proteínas vegetales que son subproductos agrícolas, como las proteínas de soja, para fabricar materiales más sostenibles. Su interés se centra ahora en el desarrollo de proteínas de soja para revestimientos de encimeras extraíbles y andamios celulares para carne cultivada. Presentará más información sobre este trabajo en ACS Fall 2025.
"En mi investigación, me di cuenta de lo poderosa que es la Madre Naturaleza en el diseño de biopolímeros y de las enormes posibilidades que ofrecen", dice Zou. "Creo que habrá productos asombrosos derivados de los biopolímeros, ya que los propios materiales nos están enseñando a trabajar con ellos".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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