Kırılmış veya küp olsun, buz sonunda bir su birikintisine dönüşür – ancak Jelly Buz adı verilen bir alternatif değildir. Araştırmacılar Jiahan Zou ve Gang Sun, jiggly tatlılarındaki aynı bileşen olan jelatinden yeniden kullanılabilir, kompostlanabilir malzeme oluşturmak için tek adımlı bir süreç geliştirdiler. Dondurulmuş jöle buz çözülürken sızmadığından, gıda tedarik zincirleri ve ilaç taşımacılığı için idealdir.
Ekip ayrıca gıda güvenli kaplamalar ve laboratuvarda yetiştirilen et iskeleleri için protein bazlı yapıları araştırıyor.
Zou, sonuçlarını 17-21 Ağustos tarihlerinde düzenlenen Amerikan Kimya Derneği’nin (ACS Güz 2025) sonbahar toplantısında sundu.
Jelly Ice Projesi, Kaliforniya Üniversitesi Davis’teki bir gıda bilimcisi olan Luxin Wang tarafından Zou ve Sun’a sorulan bir soru ile başladı. Wang, bakkalda buz erimesini gördü, deniz ürünleri ekran vakaları ve eriyik su yayma patojenleri ve tüm vakayı kirletme konusunda endişeli. Araştırmacıların normal buz gibi işlev gören ancak potansiyel olarak kontamine bir su birikintisi üretmeyen yeniden kullanılabilir bir malzeme oluşturup oluşturamayacağını sordu.
Yeni malzemenin ilhamı dondurucu tofu’dan geldi. UC Davis’te Zou’nun lisansüstü araştırmasını tavsiye eden bir malzeme bilimcisi olan Sun, “dondurulmuş tofu suyunu içeride tutuyor, ancak onu çözdüğünüzde suyu serbest bırakıyor. Bu sorunu başka bir malzemeyle çözmeye çalıştık: jelatin.”
Jelatin proteinleri, araştırmacıların istediği iki özelliğe sahiptir: gıda güvenlidirler ve uzun iplikleri birbirine bağlanır ve tofu’nun aksine su tutan küçük gözeneklerle hidrojeller oluşturur. Bu doğal polimer (biyopolimer olarak da adlandırılır) ile yapılan hidrojellerin erken testleri başarıydı.
Su, yapılara zarar vermeden veya hidrojel sızdırmadan, sıvıdan buza ve tekrar tekrar faz değişikliklerinden geçerken gözeneklerin içinde kaldı.
Yıllar boyunca Zou, jelatin bazlı hidrojellerin formülünü ve üretim yöntemlerini optimize etti. Şimdi,% 90 su olan ve tekrar tekrar su veya seyreltilmiş çamaşır suyu ile yıkanabilen, dondurulmuş ve çözülmüş olabilen jöle buzu oluşturmak için pratik, tek aşamalı bir işlemi var.
Soğutma malzemesi oda sıcaklığında jiggles ve eziyor. Ancak su donma noktasının altında soğutulduğunda, 32 derece Fahrenheit (0 santigrat derece), daha sıkı, daha katı bir hallere geçer.
“Aynı şekil ve boyuttaki normal buzla karşılaştırıldığında, jöle buz, soğutma verimliliğinin% 80’ine kadar-jelin faz değişimi yoluyla emebileceği ısı miktarı,” diyor Zou, ACS Fall 2025’teki jöle buzunun en yeni versiyonunu sunabiliriz. “Ve malzemeyi yeniden kullanabilir ve çoklu donma taciz döngüsleri avantajını koruyabiliriz, bu nedenle ısı emicisini koruyabilir, bu şekilde Isı emicisini koruyabilir, bu nedenle Isı emicisini koruyabilir, yani bu ısıyı koruyabilir.”
Takım, şu anda satılık hacimli plastik kollu olan soğuk jel paketlerine benzer şekilde 1 kiloluk (0.45 kilogram) levhalarda jöle buzu üretebilir. Bununla birlikte, yeni soğutma malzemesinin soğutma paketleri veya kuru buz üzerinde avantajları vardır: herhangi bir şekil veya tasarım için özelleştirilebilir ve kompostlanabilir.
Bir dizi deneyde, kompostlanmış jel, saksı toprağına uygulandığında domates bitkisi büyümesini geliştirdi. Soğutma malzemesi sentetik polimerler içermediğinden, mikroplastik üretmemelidir.
Zou ve Sun, Jelly Ice’ın başlangıçta gıda koruma uygulamaları için geliştirilmesine rağmen, tıbbi nakliye, biyoteknoloji için vaat ve buz oluşturmak için sınırlı suya sahip alanlarda kullanım vaat ettiğini söylüyor.
Şu anda, jöle buz teknolojisi için lisanslar var. Zou, bunun soğutma malzemesinin tüketiciler için eriyik susuz, gıda temas güvenli, buz için kompostlanabilir alternatif olarak mevcut olacağını umuyor. Her ne kadar pazar analizi, ürün tasarımı ve büyük ölçekli üretim testlerinde ticarileştirilmeden önce hala bazı adımlar olduğunu kabul etmesine rağmen.
Ancak jelatin bazlı jöle buz pazara girerken Zou, diğer doğal biyopolimerlerle de ilgilenmeye başladı. Araştırmasını, daha sürdürülebilir malzemeler yapmak için soya proteinleri gibi tarımsal yan ürünler olan bitki proteinlerine genişletti. Odak noktası, çıkarılabilir tezgah kaplamaları ve ekili et için hücresel yapı iskeleleri için soya proteinleri geliştirmeye doğru kaymaktır. ACS Güz 2025’te bu çalışma hakkında daha fazla şey sundu.
Zou, “Araştırmamda, Doğa Ana’nın biyopolimerleri ve sundukları geniş olasılıkları tasarlamada ne kadar güçlü olduğunu fark ettim.” Diyor. “Malzemelerin kendileri onlarla nasıl çalışacağımızı öğrettiği için biyopolimerlerden elde edilen muhteşem ürünler olacağına inanıyorum.”
