Специалисты по пищевым технологиям разрабатывают пищевой рацион для астронавтов, который остается питательным и свежим не менее трех лет.
День Благодарения астронавта NASA Майкла Хопкинса 28 ноября 2013 года. Изображение с борта Международной космической станции. Фото: NASA.
Могут пройти десятилетия, прежде чем люди высадятся на Марс, но когда они это сделают, один из вариантов еды может выглядеть примерно так: салат с зернами, растительный белок, восстановленный сырный продукт c сухофруктами, шоколадно-ореховый витаминный коктейль, упакованный три года назад на десерт. Не волнуйтесь, салат был выращен на борту, а витамины по-прежнему эффективны.
Астронавты могут выращивать свежую пищу, но им все равно нужны витамины из дома. Согласно новым исследованиям, проведенным армией США, пищевые добавки могут сохраняться как минимум три года и даже иметь хороший вкус, до тех пор, пока они упакованы в соответсвующим образом. Исследование, проведенное инженером-технологом общественного питания Энн Барретт (Ann Barrett) в Центре исследований, разработок и инжиниринга Natick Soldier армии США в Массачусетсе, одним из первых продемонстрировало, что происходит с пищевыми продуктами в упаковке в течение длительного периода хранения.
"Витамины-это химические вещества, и они деградируют. Даже если у вас есть продукты, которые безопасны для употребления в пищу, после длительного периода хранения микробиологически они могут уже не иметь такой же питательной ценности ", - говорит Барретт. Если запасы продовольствия космонавтов постепенно станут менее питательными, их здоровье может пострадать, а способность безопасно работать или даже само возвращение домой может быть поставлено под угрозу.
Работая под грантом НАСА, Барретт решила изучить, что произойдет с обычными диетическими витаминами А, тиамином, фолиевой кислотой, С и Е после трех лет хранения при разных температурах. Эти соединения имеют важное значение для многих функций, включая зрение, иммунитет, функции мышц, и антиоксидантные свойства. Они также очень восприимчивы к распаду в воздухе и в огне.
Команда Barrett работала с частной компанией для того чтобы покрыть витамины группы В водособирательными или маслособирательными материалами, которые сохранили бы их в состоянии, пригодном для еды. Они использовали армейский рецепт для приготовления порошка шоколадного напитка, а также версии батончиков с гранолой с низким и высоким содержанием жира, содержащих чернику, рис и овес. Они добавили в тесто смесь витаминов с покрытием, смешали все в кухонном комбайне, спрессовали тесто в плотные батончики и упаковали батончики в вакуумные упаковки. Через год команда провела несколько тестов, чтобы проверить, сохранилось ли содержание витаминов в батончиках, и продегустировала их. Они повторяли это каждый год еще два раза.
Используя 9-балльную шкалу, тестеры вкуса дали каждому батончику не менее 6 баллов даже после трех лет хранения при 69,8 градусах по Фаренгейту. По словам Барретт, из трех вариантов наиболее быстро испортился энергетический батончик с низким содержанием жира. Кроме того, он показал самое быстрое снижение вкусовых качеств.
«Это произошло потому, что в нем не было достаточного количества жира, чтобы он хорошо слипался, поэтому у данного образца были более низкие баллы из-за текстуры», - сказала Барретт. Батончик с высоким содержанием жира был лучшим по показателям сохранения большинства витаминов.
Во всех тестах из всех витаминов больше всего деградировала фолиевая кислота. Ее содержание снизилось на 21% в батончике с высоким содержанием жира и почти на 30% в обезжиренной питьевой смеси. Тиамин показал лучшие результаты, всего 4,5 процента в батончике с низким содержанием жира. Но, несмотря на снижение содержания витаминов, все значения уровней витаминов оставались намного выше минимальных требований НАСА, сказала Барретт.
Армия США - это первый американский поставщик долгосрочной, готовой к употреблению, переносной еды. Согласно Смитсоновскому Национальному музею американской истории, во время войны за независимость законодательный орган штата Массачусетс установил ежедневный рацион на хлеб, говядину или свинину, рис, бобы или горох и «одну кварту хорошего елового или солодового пива»,. На протяжении веков армейский рацион, т.е. «еда, готовая к употреблению» илиMRE, значительно изменился. Сегодня MRE упаковывает 1200 калорий в легкую упаковку, которая может выдержать воздушную доставку с высоты 100-футов и имеет минимальный срок хранения три с половиной года при температуре 81 F (27.22 градусов цельсия – прим. ред.).
Круговое путешествие на Марс может длиться в среднем не менее двух с половиной лет, включая шестимесячный полет на Марс. Любое пребывание там должно длиться достаточно долго, для того, чтобы планеты снова перестроились наиболее подходящим образом для максимально удобного полета домой. По словам Барретта, в заявлении НАСА о новых продуктах говорится, что им нужны продукты, которые можно хранить до пяти лет.
Однако астронавтам не придется полагаться только на пищу, привезенную с Земли. "Годы исследований показали, что зелень и некоторые зерновые могут расти даже в суровых условиях космического корабля", - сказал Кент Кобаяши (Kent Kobayashi), ученый-растениевед Гавайского университета в Маноа. Точно так же, как фермеры на Земле, астронавты будут заниматься посевом и уборкой урожая, чтобы производить быстрорастущую зелень, такую как салат-латук, наряду с медленно растущими культурами, такими как картофель.
"Важно учитывать, сколько растительного материала потребляется на количество воды, используемой для выращивания растения. Салат-латук и другие листовые культуры имеют преимущество в том, что большинство растений можно съедать полностью", - сказал он в электронном письме Inside Science. Картофель, с другой стороны, писал он, требует воды и удобрений и производит стебли, листья и другую биомассу, которая не съедается, что делает его выращивание менее эффективным. Самым важным фактором будет выбор культур, которые могут предоставить широкий спектр витаминов и питательных веществ, необходимых для выживания, - сказал Кобаяши.
Другие исследователи изучают более уникальные способы обеспечения питания в космосе. В 2017 году исследователи из Пенсильванского государственного университета в университетском парке описали использование анаэробных бактерий для расщепления человеческих отходов и производства насыщенной питательными веществами жирной пасты, подобной “Вегемиту” или арахисовому маслу, которая может служить пищевой добавкой.
По сравнению с такими вариантами, немного черствый, рассыпчатый батончик для завтрака звучит довольно вкусно. В любом случае, в отличие от солдат в армии, которые могут есть в столовой или за ее пределами, у астронавтов нет большого выбора еды, сказал Барретт.
"Для солдат не критично, если они едят недостаточно хорошо или выбирают только нездоровую пищу", - сказала она. "Это не значит, что армия не заинтересована в их питании, но для космонавтов это особенно важно."
Оригинал статьи на сайте
Автор статьи: RebeccaBoyle, Contributor
