Технология на НАСА

Днес лиофилизирана храна е нещо обичайно. Намира се в пътеката за бебешка храна и до сушените кайсии. Туристите го носят в задънените дървета, а приготвителите на Страшния съд го складират в мазетата си. Но първо астронавтите го донесоха на излети в орбита - и НАСА помогна да се създаде ново сладоледено лакомство, което да свърже младите посетители на музея с чудесата на космическите изследвания.

В ранните дни на космическата програма един от многото проблеми за решаване беше храненето на астронавтите по време на престоя им извън Земята. Храната трябваше да бъде стабилна в рафта и дълготрайна, трябваше да се опакова малка и лека и да се приготвя лесно.

НАСА финансира проучване на редица възможни техники за консервиране на храни. „От тях най-изявените са: дехидратация, лиофилизиране, междинна влага, пастьоризация чрез облъчване и опаковане на азот. Нито един от тези методи за запазване не е нов, но НАСА допринесе и стимулира напредъка в тази област “, обяснява доклад от 1971 г., изготвен за Службата за използване на технологиите на Агенцията.

В най-ранните човешки мисии, полетите на Меркурий, астронавтите са яли кубчета с размер на хапка, лиофилизирани прахове и полутечности, изцедени от алуминиеви тръби като паста за зъби. Храните не само не са били апетитни, но са били трудни за рехидратиране и са били склонни да изпращат трохи, плаващи в инструментите на космическия кораб.

Астронавтите се оплакаха и за мисиите Близнаци НАСА се върна на работа. Наред с други изисквания, екипът търсеше „храна, която може да се разтвори в студена (приблизително 80 ° F) вода“, според доклада от 1971 г., само за 10 минути или по-малко. Преди това възстановяването на суха храна изискваше вряща (или почти вряща) вода и повечето храни се нуждаеха от добри 20 минути за приготвяне.

НАСА финансира изследвания в армейските лаборатории Natick, които успяха да разработят специални сосове, които, когато се изсушат чрез замразяване, могат да бъдат възстановени с 80-градусова вода само за пет минути. Новите подложки бяха затворени в специален пластмасов съд, който улесняваше смесването във водата.

През десетилетията след това НАСА продължава да подобрява кухнята, която изпраща за своите астронавти - наред с други постижения, астронавтите от Международната космическа станция имат достъп до хладилник за пресни плодове, както и фурна за по-добро затопляне на храната им, но сушенето чрез замразяване продължава да играе роля. Не само помага за запазването на хранителната стойност и удължава срока на годност, но премахването на водата също намалява значително теглото, което винаги е важно съображение при космическите пътувания.

Трансфер на технологии

С милиони хора по света, приковани към телевизионни кадри на астронавти, кацащи на Луната, интересът към космическата програма нараства неимоверно в края на 60-те и началото на 70-те. С цел да уловят - и да разширят - този интерес, музеите разработиха експонати за изследване на космоса, а техните магазини за подаръци предлагаха нови начини за посетителите да пренесат преживяването у дома. През 1973 г. посетителският център в Изследователския център на Еймс в Калифорния има нова идея: какво, ако посетителите могат да опитат храна на астронавтите?

Изсушената чрез замразяване храна беше ключова в диетата на астронавтите по това време, но все още едва започва да се появява на по-широкия пазар. Еймс се свърза с Боулдър, базираната в Колорадо American Outdoor Products, една от малкото компании, произвеждащи лиофилизирани храни за потребителския пазар.

Компанията е създадена през 1951 г. от скаутски лидер, който се интересува от по-леки храни за къмпинг. Дотогава най-добрият вариант беше тежката консервирана храна. Тя реши да прави сушени и дехидратирани храни.

Когато НАСА подобри методите за сушене чрез замразяване, хранителната промишленост също започна да ги използва, казва настоящият президент Родни Смит, чийто баща купи компанията с приятел през 1971 г.

„Сушенето чрез замразяване предлага възможност за по-дълъг срок на годност, по-бърза рехидратация и по-добро хранене, отколкото дехидратираната храна“, обяснява той. „Така че затова те започнаха да използват лиофилизирани, доколкото могат.“

Към 1973 г., когато Еймс се свързва, American Outdoor Products се превръща в известен източник на лиофилизирани ястия като яхнии и дори ястия с тестени изделия за сериозни туристи и туристи. Но Еймс искаше нещо различно. „Обадиха ни се, попитаха ни дали сме направили лиофилизиран сладолед“, казва Смит. „Казахме:„ Не, но можем. “

Разбира се, това изискваше някои допълнителни иновации, дори извън основните техники, които НАСА вече беше подобрила и популяризирала. Никой никога не е правил лиофилизиран сладолед.

„Лиофилното сушене е основен принцип, но труден процес“, обяснява Смит. „Това отнема от 8 до 24 часа. Сладоледът отнема 24 часа. " Първата стъпка е да замразите храната до изключително ниска температура, казва той, около 40 градуса под нулата. След това артикулът се поставя във вакуумна камера, която намалява налягането около храната. Когато се добавя топлина при това ниско налягане, съдържанието на вода в храната се сублимира или директно се превръща в газ.

Тази водна пара се изсмуква от камерата и процесът се повтаря, казва Смитс, от 20 до 100 пъти. В крайна сметка повече от 99 процента от водата е премахната.

Ползи

В началото, казва Смит, компанията би замразила сухи галонови кофи със сладолед, а след това би изрязала порции, за да опакова поотделно и да продава. По-късно намериха доставчик на нарязан неаполитански сладолед.

Днес те продават сандвичи със сладолед, все още в класическата неаполитанска вкусова комбинация. Във каквато и да е форма обаче, Astronaut Ice Cream се е доказал като голям продавач: вече се предлага в повече от 1000 търговци по целия свят и е най-продаваният в магазина за подаръци на Smithsonian Air and Space Museum, според изпълнителния директор на Astronaut Foods, Кели Кавил.

„Днес сме на лоялност към марка от трето поколение: баби и дядовци я купуват за своите внуци“, казва тя. „Това стимулира разговора. Астронавтите наистина ли ядат това? Как го правиш?"

Astronaut Foods вече продава и допълнително лиофилизирани лакомства, включително плодове и кисело мляко, а през 2019 г. компанията планира да добави към своята линия Astrodog, лиофилизиран лакомство за домашни любимци.

Но компанията също така продължава да продава още по-широка гама от лиофилизирани храни чрез другите си подразделения на основния си пазар на туристически туристи и туристи, използвайки техниките, популяризирани и подобрени от НАСА, казва Смит. Един от най-продаваните им артикули? Лиофилизиран фетуцин Alfredo. „Красотата на лиофилизирана юфка е, че тя запазва формата си. Не се разпада, както би станала стандартната дехидратирана юфка “, казва Смит.

Разбира се, целостта на юфката е само едно от предимствата на лиофилното сушене, подчертава Смит. В сравнение с традиционните техники на дехидратация, които могат да извлекат до 92 или 96 процента от водното съдържание, сушенето чрез замразяване извежда повече от 99 процента от водата, което оставя по-лек продукт. Също така, както НАСА откри за своите астронавти, е по-лесно да се рехидратира.

Също толкова важно е какво оставя след себе си. „Лиофилното сушене предлага най-добрия срок на годност и запазва най-много минерали, ензими и други хранителни вещества“, казва Смит. "Всичко, което изважда, е само водата."

подхранват

Въпреки че сушените със замразяване сандвичи със сладолед всъщност не бяха част от диетата на астронавтите, лакомствата се възползваха от напредъка в техниките за сушене чрез замразяване, пионер на НАСА за своите мисии и първо бяха създадени по искане на Центъра за посетители на Изследователския център на Еймс.

Тук американският астронавт Сунита Уилямс се наслаждава на чаша сладолед. За разлика от ранните мисии, Международната космическа станция е оборудвана с фризер, фурна, микровълнова печка и други инструменти за съхранение и приготвяне на прясна храна.

В най-ранните дни на човешкия полет в космоса храната трябваше да бъде компактна, да има дълъг срок на годност и да може да се разтваря с относително студена вода. Той също трябваше да бъде опакован, така че трохите да не хвърлят на свобода. Тази снимка показва вода, инжектирана в пакет дехидратирано печено говеждо месо, отстрани, подготвено за полета на Gemini III.