храненето

Ястието на Деня на благодарността на астронавта на НАСА Майкъл Хопкинс на 28 ноември 2013 г. Изображение от борда на Международната космическа станция.

(Inside Science) - Може да минат десетилетия, преди хората да кацнат на Марс, но когато го направят, опциите за хранене може да изглеждат по следния начин: салата с древни зърна, растителен протеин, възстановен продукт от сирене и страна от сушени плодове, с шоколадово-лешников витаминен шейк, опакован преди три години за десерт. Не се притеснявайте, салатата е отгледана на борда и витамините все още са мощни.

Астронавтите може да са в състояние да отглеждат прясна храна, но все пак ще се нуждаят от витамини от дома. Хранителните добавки могат да продължат най-малко три години - и дори да имат добър вкус - стига да са опаковани в правилните закуски, според ново изследване, водено от американската армия. Проучването, ръководено от инженера по храните Ann Barrett от Центъра за изследване, развитие и инженеринг на войската Natick Soldier в Масачузетс, е сред първите, които демонстрират какво се случва с хранителното съдържание на опакованата храна за дълъг период на съхранение.

"Витамините са химикали и те се разграждат. Дори да можете да имате храни, които са безопасни за консумация, микробиологично, те може да нямат еднаква хранителна стойност след дълъг период от време", каза Барет. Ако хранителните запаси на астронавтите постепенно станат по-малко хранителни, здравето им може да пострада и способността им да работят безопасно или да се върнат у дома може да бъде нарушена.

Още истории за космическите пътувания от Inside Science
Построените в Бруклин скафандри се плискат в басейн на Кънектикът
Вътре в космическия полет на "Марсианеца"
Какво трябва да ядат астронавтите по пътя към Марс?

Работейки в рамките на гранта на НАСА, Барет се зае да проучи какво ще се случи с обикновените хранителни витамини А, тиамин, фолиева киселина, С и Е след тригодишно съхранение при различни температури. Тези съединения са от решаващо значение за множество функции, включително зрение, имунитет, мускулна функция и антиоксидантни способности. Всички те също са силно податливи на разпадане във въздуха и при висока температура.

Екипът на Барет е работил с частна компания, за да покрие витамините с водолюбиви или маслолюбиви материали, които са ги консервирали и съхранявали във форма, която може да се използва в храната. Те използваха армейска рецепта, за да направят шоколадова напитка на прах, както и версии с ниско и високо съдържание на мазнини на барове от мюсли, съдържащи боровинки, ориз и овес. Те добавиха покритата с витамини смес към тестото, смесиха всичко в кухненски робот, компресираха тестото на плътни пръти и опаковаха пръчките във вакуумно затворени опаковки. След една година екипът проведе няколко теста, за да провери дали съдържанието на витамини в баровете се задържа, и ги опита на вкус. Те повтаряха това всяка година в продължение на още две години.

Използвайки 9-бална скала, тестовете за вкус дадоха на всяка лента поне 6 точки, дори след три години съхранение при 69,8 градуса по Фаренхайт. От трите варианта енергийната лента с по-ниско съдържание на мазнини се счупи най-бързо и отбеляза най-бързия спад във вкуса, според Барет.

"Това беше така, защото нямахме достатъчно мазнини в него, за да го съчетаем добре, така че имаше по-ниски резултати поради структурата", каза тя. Лентата с високо съдържание на мазнини беше най-добрата за запазване на повечето витамини.

От всички витамини фолиевата киселина се разгражда най-много при всички тестове. Той намалява с 21 процента в бара с високо съдържание на мазнини и с почти 30 процента в сместа за напитки с ниско съдържание на мазнини. Тиаминът се справя най-добре, като спадът е само 4,5% в нискомаслената лента. Но въпреки спада в съдържанието на витамини, всички нива на витамини останаха доста над минималните изисквания на НАСА, каза Барет.

Американската армия е оригиналният доставчик на дълготрайна, готова за консумация, преносима храна. По време на Революционната война законодателят на Масачузетс определя дневна дажба за хляб; говеждо или свинско месо; ориз; боб или грах; и "една четвърт добра смърчова или малцова бира", според Смитсъновия национален музей на американската история. През вековете армейската дажба „ястие, готово за консумация“ или MRE се е развила значително. Днес MRE пакетира 1200 калории в лек пакет, който може да издържи на 100 фута въздух и има минимален срок на годност от три години и половина при 81 F.

Кръглите пътувания до Марс могат да са средно най-малко две години и половина, включително шестмесечно пътуване до Марс, и всеки престой трябва да продължи достатъчно дълго, за да могат планетите да се пренастроят и да направят пътуването до дома възможно най-ефективно. Призивът на НАСА за нови продукти заяви, че те искат храни, които могат да се кешират до пет години, каза Барет.

Астронавтите обаче няма да трябва да разчитат само на храна, донесена от Земята. Години на изследвания показват, че зелените и някои зърнени култури могат да растат дори в строги условия на космически кораб, каза Кент Кобаяши, учен по растенията в Хавайския университет в Маноа. Точно както фермерите правят на Земята, астронавтите щяха да засядат сеитбата и прибирането на реколтата, за да произведат бързо растящи зелени като маруля заедно с по-бавно растящи култури като картофи.

"Важно е да се прецени колко от растителния материал се изяжда за количество вода, което се използва за отглеждане на растението. Марулята и другите листни култури имат предимството, че по-голямата част от растението може да се яде", каза той в имейл до Вътре в науката. Картофите, от друга страна, пише той, изискват вода и торове и произвеждат стъбла, листа и друга биомаса, която не се яде, което прави отглеждането им по-малко ефективно.

Най-важният фактор би бил изборът на култури, които могат да осигурят широк спектър от витамини и хранителни вещества, необходими за оцеляването, каза Кобаяши.

Други изследователи изучават определено по-уникални начини за осигуряване на хранене в космоса. През 2017 г. изследователи от държавния университет в Пенсилвания в Университетския парк описват използването на анаеробни бактерии за разграждане на човешки отпадъци и за получаване на хранителна плътна, мазна паста - подобна на вегемит или фъстъчено масло - която може да служи като хранителна добавка.

В сравнение с подобни варианти, леко застоял, ронлив бар за закуска звучи доста вкусно. Така или иначе, за разлика от войниците в армията, които могат да се хранят в каша или извън площадката, астронавтите нямат много избор на храна, каза Барет.

"За войниците, ако не се хранят достатъчно добре или подберат само нездравословна храна, това няма да ги убие", каза тя. "Това не означава, че армията не се интересува от тяхното хранене, но е особено важно за астронавтите."