航天技術「走入凡塵」太空食品成大眾新寵

2021-01-08 中食報大健康產業

 12月1日23時11分,嫦娥五號探測器成功著陸在月球正面西經51.8度、北緯43.1度附近的預選著陸區,並傳回著陸影像圖。歷時7天、歷經38萬公裡,嫦娥五號此次在月球的成功著陸,開啟本世紀人類首次月球採樣,標誌著中國人距離九天攬月夢想更近一步。與數十年太空探索緊密相伴的,除了基礎科學和前沿技術,還有快速升級的太空食品。在公眾眼中,太空食品就像裝載它的巨大船艙一樣充滿神秘感和科技感。一盒盒太空罐頭,一袋袋太空速食包……其背後都是科技的一次次飛躍。  

太空食品科研成果飛速發展

所謂太空食品,是指結合航天人員在太空中的口味和消化吸收能力以及特殊進食方式而研製的一系列食品,具有營養豐富、便攜、易儲藏、保質期長、適合在太空環境食用等特點。

人們在地球上習以為常的一日三餐,在太空失重環境下,其實並不容易。在早期的航天飛行中,航天員對食品的選擇非常少,吃的主要是經過特殊加工的液體或半固體食品,並通過「牙膏管」擠食。

為打破航天員「吃不好」的困局,當一群人潛心研製宇宙飛船的時候,另一群人開始致力於研製可以滿足太空飲食需求的食品。現如今,太空人幾乎可以在太空吃到和地球上一樣豐富的食品。

自1961年蘇聯太空人加加林完成人類首次太空遨遊以來,太空食品都是在地球上預製好的複合型食品。為了保證航天員在失重、輻照、生存空間狹窄或其他環境突變情況下身體機能的正常運轉,太空食品除了具有體積小、重量輕、易攜帶及食用簡單等特點外,還具有高營養密度和均衡全面的營養搭配。

在載人航天的起步階段,也就是20世紀60年代初期,太空人們吃的是經過高度改造的食物,通常被稱為「藥片餐」,「藥片」上塗有一層明膠,以減少食物的碎裂。

20世紀60年代中期,太空食品的品種更加豐富——新加入了甜點,如奶油糖果布丁,但是產品的設計思路和風味口感並沒有本質變化。

20世紀60年代後期,在阿波羅飛行任務中,科學家開發出可復水食物。在1968-1972年間,隨著載人航天飛行時間的延長和太空飛行器性能的發展,食品科學家開始使用鋁罐存儲太空食品,開發出更加靈活的包裝,並發現了保持加工食品營養品質和延長保質期的方法。

20世紀70年代,食品科學家們能夠給第一個空間站提供72種不同的預製與可復水食品,太空人能夠圍著桌子一起吃飯,使用傳統的餐具(刀、叉、勺和用來打開塑料容器和密封包裝的剪刀),這時候,太空餐才真正有了一絲「人間煙火」氣。

20世紀八九十年代,太空食品家族中陸續引入預處理和單獨包裝食品以及新鮮食品。太空人的菜單空前豐盛,食物的味道也和地球上的相差無幾。太空食品開始注重地域風味和航天員的口味偏好,很多調味品出現在菜單裡,比如20世紀90年代進入太空艙的塔巴斯科辣醬,就成為美國太空人「安撫心靈」的美味。

進入21世紀,隨著食品加工和包裝技術的發展,管狀太空食品徹底淘汰,取而代之的新一代太空食品包括熱穩定類、輻照類、凍幹類、含水分類(如麵包、果乾、水果和漿果甜點)、即食類(餅乾、糖、堅果)、飲料(不含碳酸和酒精)以及新鮮果蔬。  

我國「太空食譜」發生巨變

中國航天事業雖起步較晚,但近年來加速向前,太空食品也不甘下風。2016年10月發射的「神州十一號」載人飛船,所攜帶的食品類型豐富,包括主食、副食、飲品、即食品及功能性食品等6個大類近百種食品,包括香辣雞翅、牛肉米粉、豆豉鯪魚、芋頭燒蹄筋等「硬菜」,航天員甚至能在太空艙中吃到凍乾冰淇淋。

今年5月8日,我國新一代載人飛船試驗船返回艙在東風著陸場預定區域成功著陸,試驗取得圓滿成功。在此次試驗中,「太空食譜」也發生了很大變化。繼航天員景海鵬、陳冬在「神舟十一號飛行任務」中挑戰衝泡普洱茶之後,包括核桃乳在內的食品也入選「太空食譜」。

據了解,由於服務對象是航天員,航天食品必須集營養供能、心理調節和機能調節三大功能於一身,安全、營養、方便、高效能且可接受性好。

為了滿足以上條件,同時豐富航天食品食材來源,更好滿足航天員能量和營養的攝入,保證航天員飲食健康,中國航天員科研訓練中心聯合多家單位制定了「航天級食品」標準。該標準不但滿足航天需求,也充分將航天科技優勢轉化為推動國民經濟增長的現實生產力,以航天級標準和保健功能雙重標準助力中國食品安全放心工程。例如,在核桃類航天級食品制定的過程中,中國航天員科研訓練中心航天食品與營養研究室專家在有機核桃種植基地、生產車間、質量管控中心等地進行現場審核和精心指導,確保了航天標準的制定嚴謹、科學、規範。  

太空食品加工技術將成熱點

太空食品的研發需要大量尖端科技做支撐,雖然民間力量極少參與,但其中的關鍵技術在完成歷史使命後,往往成為推動民用食品產業發展的強大動力。像如今在食品行業被廣泛採用的真空凍幹技術、蒸煮包裝技術,最早都來自太空食品。

「凍幹」是真空冷凍乾燥的簡稱,FD是英文Freeze Dried的縮寫。凍乾食品也稱「FD食品」。相比於其他生產工藝,凍幹生產工藝沒有改變食物的物理化學結構,所以營養成分保留得非常完整。凍乾食品的優勢在於能有效保留其本身的新鮮度及營養。

凍幹技術最早出現在阿波羅登月太空人的菜單裡,因為成品重量輕、便於攜帶和運輸,凍乾食品也開始慢慢走進人們的日常生活,成為休閒方便的健康食品。

凍幹技術具有高營養、適口性、高復水性、超長保鮮、使用便捷的特點,利用該技術進行食材加工的過程中,需要低溫或超低溫環境,對加工設備要求很高,導致這種加工方式的成本是其他方式的5—10倍,所以凍乾食品定價稍貴。隨著凍幹技術的發展,其成本也會有所下降,價格也會略降。此外,凍乾食品符合綠色、方便、健康的未來食業發展趨勢,這將是未來行業發展的新時尚。

目前,我國的凍乾食品還比較常規,比如凍幹水果片、凍幹蔬菜、凍幹牛肉以及湯類的產品。相比傳統的烘焙、油炸、膨化、蜜制類食品,且凍乾食品保持了食物原有的天然味道以及食材的色、香、味、形,且復水性好,可以即食,也可以泡著吃,食用省時、省力、且方便攜帶,已經受到不少消費者的關注。

國內凍乾食品的發展雖然起步較晚,但看好這塊市場的企業後續發力很足。從淘寶數據來看,經過凍幹技術加工後的一些高附加值的水果,市場接受度較高,例如百草味的榴槤、無花果等,接受度最高的凍幹榴槤,產品銷量超過了220萬,無花果銷量超過24萬。目前國內一些休閒零食品牌的凍幹嘗試都已初見成效。凍幹技術也被廣泛用於方便食品中,如方便麵中的凍乾料包、凍幹銀耳蓮子羹等。

隨著載人航天駐留時間不斷延長,人類探索太空的目標也不斷向深空延展。如何全面提高太空人的免疫力,降低太空輻射、長期失重造成的機體損傷?如何種出能夠耐受缺光少氧的全天候型太空糧食和果蔬?如何將當前民用食品包裝領域的熱點,如納米複合包裝、氣味吸收包裝、液晶聚合物包裝等應用於太空食品,全面提升食品品質?這些都是未來需要在太空食品領域攻克的難題。在研發過程中,民間食品力量的積極參與,將推動整個行業的技術創新能力。太空探索,是對人類體力、智力和想像力的綜合考驗。食品科技將成為影響太空事業前行步伐的關鍵一環。(周巖 韓松妍 綜合整理)

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