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【本期策劃】趣談航天食品

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年12月15日 19:18

從楊利偉第一次上太空時(shí)的航天餐,到2021年為3名航天員準(zhǔn)備的由“神舟十三號”送到空間站的航天餐,我國航天餐豐富的飯菜品種給人留下了深刻印象。

“航天餐這口飯不好吃——討厭這冷牙膏”

太空失重的就餐環(huán)境與在地球上有“天壤之別”,導(dǎo)致進(jìn)食方式有許多限制。有人可能會問:太空環(huán)境失重,這些食物和水會從航天員的食道中跑出來嗎?其實(shí),人類在上太空前就有人提出過各種類似問題。不過,有許多未知情況要等到真的上了太空才知道,包括在失重條件下航天員的飲食狀況。因此,剛開始研制航天食品時(shí)十分謹(jǐn)慎,為防止食物在飛船艙內(nèi)四處飄浮,同時(shí)為了方便進(jìn)食,就把食品做成泥糊狀灌進(jìn)牙膏狀的容器中,航天員穿著加壓的航天服后,通過頭盔進(jìn)食孔將它擠入口中。

20世紀(jì)60年代,美國發(fā)射的“水星”和“雙子星座”飛船中配備有三種食品:第一種就是牙膏糊狀食品,把牛肉泥、菜泥等壓到鋁制牙膏殼內(nèi)制成;第二種是“一口吃”食品,將食物壓成一塊,一口吃一小塊;第三種是復(fù)水食品,用冷凍干燥技術(shù)加工而成,加水軟化就可以吃。這三種食品都不好吃,而且缺乏加熱條件,大部分食品是冷的。由于那時(shí)飛船飛行時(shí)間都很短,航天食品只要求維持航天員的營養(yǎng)就可以了,對口感、風(fēng)味要求不高。20世紀(jì)70年代,美國“阿波羅”7號、8號和9號的航天員對前三種航天食品非常不滿意:“航天餐這口飯?zhí)缓贸粤?,最討厭這冷冷的牙膏食品了?!笨梢韵胂?,一個(gè)成人一天到晚吃嬰兒奶糕一樣的食品,對于失去咀嚼的快感會滿意嗎?

指揮中心指令:“把椅子吃完,進(jìn)入返回艙!”

看到航天指揮中心的這個(gè)指令,你也許會丈二和尚摸不著頭腦:為什么要吃椅子?

這還得從美國“阿波羅”航天員說起。由于前幾次航天飛行的航天食品不好吃,航天員沒有食欲,帶上去的食品常常出現(xiàn)剩余,航天員的健康水平也在下降。因此,從1969年“阿波羅”10號開始,食品有了很大的改進(jìn)。

首先,就餐的方式有了變化。在太空失重環(huán)境中吃飯時(shí),食物會在食管的蠕動下被送入胃里,吃下的東西不會自己“逃”出來,因而不需要像擠牙膏一樣擠入口中。后來,航天員在失重環(huán)境下采用兩種就餐方式:一種是像在地面上就餐,自己將食物送到嘴里,不過張嘴要快,閉嘴也要快,即使是放到嘴里的食物,不閉嘴它也會“飛”走;另一種是讓食物飄在空中,人湊過去用嘴咬住它,就像魚在水中吃浮游生物一樣,人在追逐食物吃,十分好玩。太空中的飲用水都是用密封袋裝的,需要用軟管或?qū)χ鞌D著喝。吃飯和喝水時(shí)要閉著嘴,不能讓食物殘?jiān)退┏鰜?,否則它們會在艙內(nèi)到處飄浮,不但難以清除,而且會危及航天員和儀器設(shè)備的安全。

其次,航天食品的包裝也有了新的發(fā)展。有鋁塑復(fù)合的蒸煮袋軟罐頭食品,可做出各種菜肴,還有的復(fù)水食品包裝上加了一個(gè)進(jìn)水口,可加入熱水,用勺子舀著吃。脫水食品在復(fù)水時(shí),為了使湯料和水完全融合,航天員需要將包裝袋前后晃動,或抓住包裝袋,上下拍打,利用離心力將水?dāng)D到袋中。所以當(dāng)你看到一名航天員抓住一個(gè)食品袋,手舞足蹈、上下?lián)]舞,好像在喊“歡迎、歡迎、熱烈歡迎”,這不是為了午餐而興奮,只是為了將食物和水混在一起。

輻照食品和冷凍、冷藏食品都不易變質(zhì),因而成為航天食品的主要種類,尤其是有了微波爐等加熱器后,冷凍、冷藏食品加熱后更接近熟悉菜肴的口感,更受航天員歡迎:“終于可以吃到熱飯、熱菜啦!”

再次,食品品種得以豐富。除了各種主食、副食外,還有水果蛋糕、小點(diǎn)心、果凍、桃干、杏干、梨干等。

最后,“中水分食品”的開發(fā),使食品的品種和口感更豐富。它的水分含量低于新鮮果蔬和肉禽類食品,又高于傳統(tǒng)脫水食品。它的水分活性低,足以抑制食品中的細(xì)菌繁殖,所以不需復(fù)水,也無需冷藏。再加上對包裝要求不高,僅需簡單的保護(hù)性包裝,因此被應(yīng)用于航天食品上。這種中水分食品還可以被壓縮成有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的材料,可用作航天飛船中的部件,比如椅子。航天飛船對所載物的重量和體積都有嚴(yán)格限制,這種壓縮食品就可以合理利用空間,減少十分可觀的空間占有量。在返回地球的適當(dāng)時(shí)間內(nèi),航天員可以消耗這些部件作口糧。當(dāng)你聽到“把椅子吃完,進(jìn)入返回艙”的指令就不會奇怪了吧!

航天食品多為“三無食品”

航天食品大部分是“三無食品”,但它不是無證、無照的“三無食品”,而是“無骨、無皮、無核”的無殘?jiān)称?。這主要是為了提高食物質(zhì)量,減輕其重量,達(dá)到減輕飛船艙內(nèi)廢物收集系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的目的。無骨的三文魚肉、牛肉等都是首選?,F(xiàn)在的航天食品也有少數(shù)新鮮果蔬供應(yīng),但只是在上天的最初幾天有,所以也可能出現(xiàn)極少的廢棄物。

航天食品除了要求重量輕、體積小外,還要保證營養(yǎng)。特定的航天環(huán)境使航天員的口味要求變得非常特殊,同時(shí),吸收、消化能力也受到一定的影響。為了適應(yīng)他們在這種環(huán)境中的飲食習(xí)慣,制定每天、每頓的食譜就顯得尤為重要。有時(shí)為了飛行的需要還要限制或增加某些食物,如飛行前要限制食物中的鈉、水以及纖維素三種成分,特制一些“三少食品”,以減少飛行初期航天員的大、小便次數(shù);飛行后則要增加某些營養(yǎng),以加速恢復(fù)身體健康。

航天食品要根據(jù)合乎膳食標(biāo)準(zhǔn)的航天食譜制成,除了必須滿足航天員每天所需要的蛋白質(zhì)、脂肪、糖等基本營養(yǎng)之外,還必須符合失重條件下航天員生理狀態(tài)改變的要求。航天員在航天飛行過程中,骨骼中的鈣流失、肌肉萎縮、紅細(xì)胞數(shù)量減少,因而食品需要針對航天員生理指數(shù)的改變對膳食的營養(yǎng)素做出相應(yīng)調(diào)整。這就要求航天員的食物必須要能夠補(bǔ)充足夠的蛋白質(zhì)和充足的鈣,鈣、磷比例還要合適。為了防止心血管系統(tǒng)功能失調(diào),還要做到限鈉、補(bǔ)鉀。當(dāng)然,其他主要無機(jī)元素,如鐵、鋅、硒、碘等微量元素和各種維生素也必不可少。

糯米糕也會跳芭蕾嗎——太空菜單由你點(diǎn)

僅僅考慮營養(yǎng)是不夠的,還需要關(guān)注食品品種的多樣性,尤其是在空間站工作長達(dá)幾個(gè)月時(shí)間,航天餐不能一成不變。只有讓航天員吃得下、吃得香,他們才會有充足的體力和精力,保證在失重條件下完成各項(xiàng)繁忙的工作。從楊利偉第一次上太空時(shí)的航天餐,到2021年為3名航天員準(zhǔn)備的由“神舟十三號”送到空間站的航天餐,我國航天餐豐富的飯菜品種給人留下了深刻印象。

早在1968年,我國就已開展對航天食品的研究開發(fā)。20世紀(jì)90年代,我在北京看到了當(dāng)時(shí)研制的航天食品樣品,有魚香肉絲、八寶飯、麻婆豆腐等20多種。2003年,楊利偉搭乘“神舟五號”飛船時(shí)就有了八寶飯、陳皮牛肉、醬牛肉、蓮子粥、綠茶、墨魚丸、牛肉丸等幾十個(gè)品種,在中秋節(jié)還有小月餅吃;“神舟六號”的食品則有40多種,增加了凍干冰淇淋等新品種;聶海勝等3名航天員乘坐的“神舟十二號”上的種類更多了,有藜麥桂花粥、太空香粽、什錦炒飯、辣味金槍魚、醬香油麥菜等120種,還打破紀(jì)錄,讓航天員在太空中首次吃上新鮮的陜西蘋果,結(jié)束了過去只能吃凍干水果的歷史。2021年升空的“神舟十三號”飛船配置了127種航天食品,其中有宮保雞丁、魚香肉絲、土豆牛肉、尖椒土豆、米飯、西紅柿蛋湯、菘菜牛肉湯、紅糖糕、糯米糕、米飯等。

有趣的是,“神舟十三號”還為3名航天員定制了“個(gè)性化菜單”,在制備太空大餐前,特地讓他們開出自己喜歡的菜單。例如,為四川成都人葉光富定制了各種偏辣菜肴,為山東煙臺人王亞平準(zhǔn)備了豐富的海鮮菜肴,來自黑龍江的翟志剛則吃糯米糕吃得不亦樂乎,還讓掛著叉子的糕跳起了芭蕾。不少網(wǎng)友看到3名航天員在空間站午餐的直播后大呼:“哇,饞了,我也想去吃太空餐啦!”

別想“吃香喝辣”的——太空餐不香也不辣

想到太空去“吃香喝辣”的人可能要失望了,盡管煞費(fèi)苦心準(zhǔn)備了上百種花樣齊全、營養(yǎng)豐富的食品,但航天員卻普遍抱怨在天上吃飯,吃不出味道。蘋果沒了香甜氣,雞肉也沒了鮮香;郫縣豆瓣醬和麻辣豆腐一點(diǎn)也不辣,芒果冰淇淋、甜點(diǎn)嘗不出甜味。這是為什么呢?科學(xué)家分析,原因可能不在食品本身,而是太空環(huán)境引起航天員的味覺失調(diào)。失重使其鼻腔充血,導(dǎo)致味覺神經(jīng)鈍化,唾液分泌發(fā)生變化,影響味覺,或是因?yàn)榭床坏绞澄锏念伾?、聞不到食物的氣味而影響味覺。這就使得在地上吃起來有滋有味的航天食品,一到天上吃就沒有滋味了。

小剪刀——吃航天食品不可缺的工具

航天食品還有一項(xiàng)極其重要的要求就是食品安全。難以想象,如果航天員食用后發(fā)生食物中毒,將會面臨怎樣嚴(yán)重的后果,因此,最早開發(fā)、生產(chǎn)航天食品時(shí)會把安全放在第一位。航天食品必須考慮包裝形式和儲藏的穩(wěn)定性,使航天員進(jìn)食方便,且容易長期儲藏,并能經(jīng)受航天器上升段的振動、沖擊和加速度負(fù)荷而不致破碎。

20世紀(jì)60年代,美國為了保證生產(chǎn)安全的航天食品,率先提出了“HACCP(危害分析的關(guān)鍵控制點(diǎn))體系”,主要是對食品中微生物、化學(xué)和物理危害進(jìn)行安全控制,對生產(chǎn)過程的每一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行控制,后來該體系得到了國際上普遍的采納,已被認(rèn)可為世界范圍內(nèi)生產(chǎn)安全食品的準(zhǔn)則。

我國航天食品是由中國航天員中心研制生產(chǎn)的,生產(chǎn)車間就設(shè)在北京西北郊的航天城。它生產(chǎn)規(guī)模不大,但是各種先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備齊全。為了保證航天食品的安全質(zhì)量,在食品的設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)方面都有嚴(yán)格的管理與監(jiān)督,上天的每批產(chǎn)品在地面工廠都有留樣,以備檢查。

最初的航天食品采用嚴(yán)格高溫殺菌的罐頭包裝,后來改為輕柔的鋁箔軟罐頭包裝,還有易拉式鋁罐包裝,在開啟蓋的時(shí)候,注意不能讓鋁蓋飛到空中。20世紀(jì)90年代,我國研制的航天食品就開始應(yīng)用軟罐頭包裝,而最近上天的航天食品不但有鋁塑軟罐頭,還有透明的復(fù)合袋包裝和復(fù)合盒包裝,吃的時(shí)候只需用剪刀剪開口就可以了。一些糯米糕類的食品就采用了復(fù)合材料的方盒包裝,開蓋即食,十分方便。在觀看空間站直播時(shí),你是否注意到了一個(gè)小細(xì)節(jié):剪刀被一根細(xì)細(xì)的繩子拴住了,以免到處飄浮,不易取用。

太空廚房不太空

目前,載人航天器上已裝備了“太空廚房”,不過,因我國現(xiàn)在空間站的空間布置十分緊湊,便將廚房和就餐區(qū)合在了一起,如果3名航天員同時(shí)就餐,就沒有多余的空間。

太空廚房實(shí)際是一個(gè)多功能的食品加工和貯存區(qū)域,貯存柜中有食品貯箱、餐具箱、調(diào)味品貯箱、冷藏設(shè)備等。同時(shí)也裝備了微波爐一類的加熱裝置,不過沒有炒鍋。由于要節(jié)省電力的消耗,一般食品的加熱溫度只需達(dá)到70℃,這樣既能夠殺滅食物中的致病菌,又能保證航天員吃到溫?zé)岬氖澄?。此外,還有一個(gè)不大的折疊桌,可以用來制備食品。

除了可以在太空廚房就餐的航天食品外,還有一些特殊的航天食品,其中包括備用食品,是為了發(fā)生特殊情況必須延長飛行時(shí)所用的食品;還有應(yīng)急食品,這是一種存于頭盔內(nèi)頸圈部分的固體或半固體、流質(zhì)供食器中的食品,如鋁管包裝的半固體果醬、菜泥、肉羹等。供航天員長時(shí)間艙外活動或是在飛行器發(fā)生故障時(shí)食用,食用時(shí)必須穿著航天服。

展望未來,人類還要向外太空發(fā)展,屆時(shí),航行的時(shí)間會更長。1名航天員每天需要3千克左右的食物和水,單靠地面帶上去的航天食品肯定不夠。如果航天器上有3名航天員,那么飛行6個(gè)月就要500千克以上的食物,航天器會不堪重負(fù)。如果要前往火星,在太空生活數(shù)年時(shí)間,可以采用太空種植技術(shù)栽培的作物,成為必不可少的食物來源。我國已經(jīng)開始研究將藜麥作為太空作物。有了自給自足的太空農(nóng)場,人類就可以在航天器中達(dá)到生態(tài)平衡,實(shí)現(xiàn)向外太空發(fā)展的遠(yuǎn)大理想。

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