Onderzoekers van UC Davis presenteerden een nieuw materiaal genaamd “jelly ice” op een bijeenkomst van de American Chemical Society (ACS). Dit alternatief voor traditioneel ijs is opmerkelijk omdat het herbruikbaar, composteerbaar en volledig veilig is voor contact met voedsel.
Het kan producten koud houden zonder smeltwater en voldoet aan de behoeften van de voedselketen en het transport van gevoelige producten.
In tegenstelling tot conventionele oplossingen veroorzaakt het geen plassen en verspreidt het geen ziekteverwekkers, waardoor kruisbesmetting tot een minimum wordt beperkt. De gelatinebasis, een natuurlijk biopolymeer, maakt het een duurzame optie die past bij de circulaire economie, volgens de American Chemical Society.
Voordelen en efficiëntie van gelatine-ijs
Het wordt in één stap gemaakt met gelatine van voedselkwaliteit. Het materiaal bevat 90% water en ontwikkelt een netwerk van hydrogels met minuscule poriën die de vloeistof vasthouden tijdens het wisselen van toestand. Hierdoor kan het in meerdere cycli worden gewassen en hergebruikt, terwijl het zijn koelcapaciteit behoudt. Het is flexibel en buigzaam bij kamertemperatuur en wordt stevig onder 0°C.
Volgens hoofdonderzoeker Jiahan Zou bereikt gelatine-ijs ongeveer 80% van de koelcapaciteit van conventioneel ijs van dezelfde grootte en vorm. Bovendien blijft deze efficiëntie behouden na meerdere vries- en ontdooicycli, waardoor de houdbaarheid van traditioneel ijs, dat slechts goed is voor één gebruik, wordt overtroffen. Het product kan worden geproduceerd in blokken van 0 ,45 kilogram, vergelijkbaar met commerciële koelgels, maar zonder de noodzaak van omvangrijke plastic verpakkingen.
Het materiaal biedt ook voordelen ten opzichte van koelgels en droogijs: het past zich aan elke vorm aan, is volledig composteerbaar en bevat geen synthetische polymeren, wat de vorming van microplastics voorkomt. In tests, na compostering, bevorderde gelatine-ijs de groei van tomatenplanten wanneer het werd opgenomen in het substraat, wat de ecologische veelzijdigheid opnieuw bevestigt.
Oorsprong, werking en toekomstige toepassingen
De motivatie voor de ontwikkeling van dit materiaal kwam voort uit de bezorgdheid van Luxin Wang, een voedingswetenschapper, nadat hij de vervuiling had waargenomen die werd veroorzaakt door smeltwater in de vitrines met zeevruchten in supermarkten. Na overleg met Jiahan Zou en consultant Gang Sun over een mogelijk alternatief, liet het team zich inspireren door het gedrag van bevroren tofu, dat in staat is om water vast te houden tijdens het ontdooien. Ze kozen voor gelatine als basis om het vrijkomen van ongewenste vloeistoffen te voorkomen.
Vroege tests met gelatinehydrogels toonden aan dat het materiaal water vasthield in de poriën tijdens de verandering van toestand, zonder de structuur te beschadigen of vloeistoflekkage te veroorzaken. Na jaren van verfijning bereikte Zou een formule en productiemethode die veilig waren en geschikt voor contact met voedsel.
Het potentieel van dit nieuwe ijs gaat verder dan de voedingsindustrie. Zou en Sun plannen toepassingen in drugstransport, biotechnologie en gebieden met beperkte toegang tot water om ijs te produceren.
De technologie is momenteel gelicentieerd, wat de toekomstige commercialisering als composteerbare en afvalwatervrije optie vergemakkelijkt. Er moeten echter nog marktanalyses, productontwerpen en massaproductieproeven worden gedaan voordat het de eindgebruiker bereikt, vertelde Zou aan de American Chemical Society.
Het op de natuur geïnspireerde ontwerp, dat werd ontwikkeld vanuit de zorg om voedsel, opent mogelijkheden voor sectoren als de gezondheidszorg en de biotechnologie (UC Davis)
Uitbreiding naar nieuwe duurzame materialen
De onderzoeksgroep breidt zijn onderzoek uit naar andere plantaardige biopolymeren, zoals soja-eiwitten uit agrarische bijproducten. Zou’s onderzoek omvat verwijderbare materialen voor oppervlaktecoatings en cellulaire scaffolds voor kweekvlees, resultaten die ook gedeeld zullen worden op de bijeenkomst van de American Chemical Society, wat de toewijding van het team aan innovatie in duurzame materialen aantoont.
De presentatie van deze vorderingen op de ACS Fall 2025, die virtueel in Washington D.C. wordt gehouden, positioneert de American Chemical Society als een belangrijk platform voor de verspreiding van wetenschappelijk onderzoek.
Jiahan Zou merkte op dat de observatie van natuurlijke processen om biopolymeren te creëren inspireert tot innovatieve en duurzame oplossingen voor de ontwikkeling van nieuwe materialen.
