Ekoloģiskais materiāls maina pieeju pārtikas produktu dzesēšanai un transportēšanai, jo tas novērš ūdens izdalīšanos atkausēšanas laikā un piedāvā daudzkārt lietojamu risinājumu pārtikas rūpniecībai bez mikroplastmasas izmantošanas.
Pētnieki no Kalifornijas Universitātes Deivisā Amerikas Ķīmijas biedrības (ACS) sanāksmē prezentēja jaunu materiālu ar nosaukumu „želatīns ledus” . Šī tradicionālā ledus alternatīva atšķiras ar daudzkārtēju lietojamību, kompostējamību un pilnīgu drošību saskare ar pārtikas produktiem.
Tas ļauj saglabāt produktus aukstus, neļaujot ūdenim izkūst, un atbilst pārtikas ķēdes vajadzībām, kā arī jutīgu produktu transportēšanai.
Atšķirībā no tradicionālajiem šķīdumiem, tas neveido šķidrumu un neizplata patogēnus, līdz minimumam samazinot savstarpējo piesārņojumu. Tā želatīna bāze, dabīgs biopolimērs, padara to par ekoloģisku risinājumu, kas atbilst cirkulārās ekonomikas principiem, saskaņā ar Amerikas Ķīmijas biedrības datiem.
Želatīna ledus priekšrocības un efektivitāte
Tas tiek ražots vienā posmā, izmantojot pārtikas želatīnu. Materiāls 90 % sastāv no ūdens un veido hidroģelu tīklu ar sīkākajām porām, kas notur šķidrumu, mainoties stāvoklim. Tas ļauj to mazgāt un izmantot atkārtoti vairākos ciklos, saglabājot dzesēšanas spēju. Tas ir elastīgs un plastisks istabas temperatūrā un kļūst cietāks temperatūrā zem 0 °C.
Saskaņā ar vadošā pētnieka Jiahan Zou teikto, gēla ledus dzesēšanas spēja ir aptuveni 80 % no dzesēšanas spējas parastā ledus ar tādu pašu izmēru un formu. Turklāt šī efektivitāte saglabājas pēc vairākiem sasaldēšanas un atkausēšanas cikliem, kas pārsniedz tradicionālā vienreizlietojamā ledus derīguma termiņu. Produktu var ražot 0,45 kg smagos blokos, līdzīgi kā komerciālos dzesējošos gēlus, bet bez nepieciešamības izmantot apjomīgu plastmasas iepakojumu.
Šim materiālam ir arī priekšrocības salīdzinājumā ar dzesējošiem želejas un sauso ledu: tas pieņem jebkādu formu, ir pilnībā kompostējams un nesatur sintētiskos polimērus, kas novērš mikroplastmasas veidošanos. Testi parādīja, ka pēc kompostēšanas želatīna ledus, kas pievienots substrātam, veicināja tomātu augšanu , kas apstiprina tā ekoloģisko universālumu .
Izcelsme, ekspluatācija un turpmākā izmantošana
Šī materiāla izstrāde tika iedvesmota pārtikas zinātnieka Luxin Van , kurš novēroja piesārņojumu, ko izraisīja kūstošais ūdens no jūras velšu vitrīnām lielveikalos . Pēc apspriedes ar Cjahanu Czo un konsultantu Gan Sunem par iespējamām alternatīvām, komanda iedvesmojās no sasaldēta tofu, kas spēj saglabāt ūdeni atkausēšanas laikā. Kā pamatu viņi izvēlējās želatīnu, lai novērstu nevēlamu šķidrumu izdalīšanos.
Pirmieši izmēģinājumi ar želatīna hidroģeliem parādīja, ka materiāls saglabā ūdeni porās, mainoties stāvoklim, nesabojājot struktūru un neizraisot šķidruma noplūdi. Pēc daudzu gadu uzlabojumiem Czo izstrādāja formulu un ražošanas metodi, kas ir droša un piemērota saskarei ar pārtikas produktiem.
Šī jaunā ledus potenciāls pārsniedz pārtikas rūpniecības robežas. Czo un Sun paredz tā izmantošanu zāļu transportēšanā, biotehnoloģijās un reģionos ar ierobežotu piekļuvi ūdenim ledus ražošanai.
Tehnoloģija pašlaik ir licencēta, kas atvieglo tās turpmāko komercializāciju kā kompostējams risinājums, kas nepiesārņo notekūdeņus. Tomēr, kā Czo atzina Amerikas Ķīmijas biedrībai, pirms produkta laišanas tirgū vēl jāveic tirgus analīze, jāizstrādā un jāveic masveida ražošanas testi.
Jaunu ilgtspējīgu materiālu izmantošanas paplašināšana
Pētniecības grupa paplašina savus pētījumus, iekļaujot citus augu izcelsmes biopolimērus, piemēram, sojas proteīnus, kas iegūti no lauksaimniecības blakusproduktiem. Czo pētījumi ietver noņemamus materiālus virsmu pārklāšanai un šūnu karkasus kultivētai gaļai . Rezultāti tiks prezentēti arī Amerikas Ķīmijas biedrības sanāksmē, kas demonstrēs grupas apņemšanos inovācijām ilgtspējīgu materiālu jomā .
Šo sasniegumu prezentācija konferencē ACS Fall 2025, kas notiks virtuālā formātā Vašingtonā (Kolumbijas apgabals), pozicionē Amerikas Ķīmijas biedrību kā galveno platformu zinātnisko pētījumu izplatīšanai.
Cjahans Czo uzsvēra, ka dabisko biopolimēru veidošanās procesu novērošana iedvesmo uz inovatīviem un ilgtspējīgiem risinājumiem jaunu materiālu izstrādē.
