Jelly Ice: el material reutilizable que podría transformar la cadena de frío
Innovación contra residuos
Los cubos de gelatina enfrían alimentos y medicamentos sin generar agua ni residuos plásticos
La gelatina podría reducir la contaminación por deshielo en los mercados y revolucionar la forma de entrega de alimentos
El hielo es fundamental en la conservación de alimentos y medicamentos, pero tiene limitaciones que comprometen su seguridad e impacto ambiental. Al fundirse, genera agua que puede propagar bacterias y obliga a recurrir a bolsas de plástico o acumuladores que acaban convirtiéndose en residuos. Investigadores de la Universidad de California en Davis han desarrollado una alternativa innovadora, unos cubos de gelatina que enfrían sin derretirse y son reutilizables y compostables al final de su vida útil.
El avance, presentado próximamente en la reunión de otoño de la American Chemical Society (ACS), ofrece una posible solución para hacer más sostenible la cadena de frío, reduciendo tanto el desperdicio alimentario como los residuos plásticos.
Una alternativa al hielo sin derivados del petróleo
Cada año, millones de toneladas de productos perecederos se pierden en supermercados y transportes debido a fallos en el proceso de refrigeración. El agua resultante del hielo no solo deteriora la calidad del producto, sino que también facilita la proliferación microbiana. Frente a este problema, la industria ha recurrido a geles refrigerantes recubiertos de plástico, que a pesar de ser eficaces, promueven el uso masivo de polímeros derivados del petróleo.
El equipo dirigido por Jiahan Zou y Gang Sun buscó un material que funcionara como el hielo, pero que no liberara agua ni dependiera de envoltorios plásticos. La inspiración surgió de un alimento cotidiano: el tofu. Sun, científico de materiales, explica que “el tofu congelado retiene el agua en su interior, pero al descongelarlo, la libera. Por eso, intentamos resolver ese problema con otro material: la gelatina”.
La clave la encontraron en el Jelly Ice, un hidrogel de gelatina compuesto por redes tridimensionales de proteínas con diminutos poros que actúan como celdas de almacenamiento. A diferencia de un cubito de hielo convencional, el agua permanece confinada en el interior gracias a una matriz heterogénea de celdas cerradas que preserva su estructura.
Para optimizar el diseño, los autores desarrollaron un modelo matemático que permite calcular el tamaño ideal de los poros y la proporción adecuada entre agua y polímero. Con esta estrategia han conseguido fabricar un material con hasta un 90% de agua, capaz de congelarse y descongelarse más de diez veces sin perder eficacia. Además, al no requerir plásticos, el material puede adaptarse a diferentes formas para optimizar el espacio en envases.
La gelatina se puede colorear, moldear y adaptar para cualquier uso
La producción de estos hidrogeles se ha simplificado. Mientras que trabajos anteriores exigían varios pasos y el uso de nitrógeno líquido, ahora basta con una única reacción química de entrecruzamiento mediante EDC. Este compuesto actúa como un “pegamento” molecular que une de forma estable las cadenas de gelatina, al mismo tiempo que abarata costes y facilita su escalado industrial.
En simulaciones de transporte de vacunas, estas características permitieron reducir a la mitad el volumen de las cajas aislantes, y al final de su vida útil el material puede compostarse, mostrando en pruebas preliminares un efecto positivo en el crecimiento de plantas de tomate al mezclarse con la tierra.
El hielo gelatinoso muestra potencial para el envío de medicamentos y el uso en áreas con disponibilidad limitada de agua para formar hielo
Las pruebas mostraron que un bloque de medio kilo de Jelly Ice mantenía temperaturas inferiores a 4 °C durante cerca de 30 horas, un rendimiento muy próximo al de los acumuladores comerciales y ligeramente inferior al del hielo. La ventaja es que, tras su uso, puede lavarse, desinfectarse con lejía diluida y volver a congelarse, reduciendo la probabilidad de contaminación cruzada.
Aunque el proyecto surgió de un problema concreto de seguridad alimentaria, sus aplicaciones van más allá. Los investigadores señalan que el mismo material puede emplearse en la distribución de medicamentos sensibles, en biotecnología e incluso como soporte para carne cultivada en laboratorio. La iniciativa se enmarca en una línea más amplia de investigación que busca sustituir plásticos convencionales por biopolímeros con funciones avanzadas y sin residuos persistentes.