−
ускорение – равномерное нарастание от 1 до 7,25 g в течение 326 сек;
−
гравитация – близкая к невесомости в течение длительного времени.
Была разработана космическая пища, которая удовлетворяет этим требованиям и имеет в среднем следующий состав: 17% белка, 32% жиров и 51% углеводов. Американские космонавты получают в своем рационе 2800…3200 ккал на человека в день. Российские космонавты получают приблизительно такое же количество продуктов, но для полетов, в которых планируется выход из космического корабля, суточная калорийность питания повышается до 3600 ккал.
Космическую пищу приготовляют в основном методом сублимационного обезвоживания. Большую часть натуральной пищи по весу составляет вода. Так, вода составляет 9/10 веса овощей и фруктов и 4/5 веса мяса и рыбы. Если удалить воду, то вес продуктов питания будет значительно уменьшен, а простое добавление воды в такую пищу сделает ее съедобной. Так как с использованием на борту космического корабля топливных элементов появилось относительное изобилие воды, то в настоящее время нет необходимости брать с собой в космический полет дополнительное количество воды специально для приготовления пищи.
Пищу, предназначенную для сублимации вымораживанием, сначала подвергают кулинарной обработке, после чего быстро замораживают в жидком газе (обычно в жидком азоте). Сначала пищу замораживают до –50 градусов, а потом сушат в условиях вакуума. Затем ее делят на порции и помещают в вакуумную камеру на 32 часа. Давление в этой камере поддерживают обычно на уровне 1,5 мм рт. ст. или даже ниже, а температуру медленно повышают до 50-60 °С. При этом лед из замороженной пищи сублимируется, то есть переходит в пар, минуя промежуточную жидкую фазу, – пища обезвоживается. Таким образом, вода удаляется из продуктов питания, которые остаются при этом неповрежденными и с неизменным химическим составом. Этим способом можно снизить вес пищи на 70%. Всего лишь 0,589 кг такой сублимированной пищи будет достаточно для одного космонавта в течение суток.
Консервы и хлеб-на-один-зуб в космосе подогревают в закрытом виде в специальном приборе. Не так давно на столе отечественных «скайуокеров» появилась каша. Кроме того, на орбите подают борщ, щи – из свежей капусты и квашеной, рассольник, солянки, харчо.
Сейчас на орбиту поставляют сублимационно высушенные концентраты (свинину и говядину в брикетах, клубнику, картофельные оладьи), термически обработанные продукты в упаковке (говядину в соусе, сосиски, индейку, бифштекс, ветчину), стерилизованные облучением продукты (ветчину, натуральный бифштекс, индейку в соусе), пищу, упакованную в мягкие герметичные пакеты (сыр, земляные орехи в масле, шоколадные пирожные, какао-порошок). Спиртного в космос не завозят. До 1980-х годов космонавтам поставляли спиртовую настойку элеутерококка и даже тюбики с коньяком для торжественных случаев. Однако в 1980-х годах было решено, что алкоголь, даже в малых дозах, может негативно повлиять на работоспособность космонавтов, и из рациона его исключили. Правда, говорят, что российские космонавты все же умудряются контрабандой провозить на орбиту крепкие напитки. По слухам, на их способность нормально работать это не влияет.
Сублимированные продукты помещают в специальные пакеты, в которые непосредственно перед едой нужно залить горячую воду, чтобы блюда приобрели свой привычный вид. Пища в основном расфасована по жестяным банкам или по пакетам из полимерных материалов. Для разогревания пищи её помещают в специальные ячейки электроподогревателя на рабочем столе. Пакеты с патрубками и трубочками для вторых блюд тоже необязательны – есть в условиях невесомости, оказывается, можно и из обычного пакета, ложкой или вилкой, – главное, чтобы черенок был как можно длиннее.
На сегодняшний день официальное меню российских космонавтов насчитывает 250 наименований. В этот список входят все блюда, состав и упаковка которых одобрены Министерством Обороны и Правительством РФ для транспортировки и использования в условиях космоса. Меню космонавтов составлено в расчете на 8-дневный цикл.
В будущем наиболее перспективны разработки замкнутого пищевого цикла. Наиболее интересны варианты с использованием водоросли хлорелла. Она может быть эффективно использована в качестве источника кислорода на космической станции. Непосредственно употреблять её в пищу пока не получается, однако есть данные, что она усваивается дафниями. Эти ракообразные могут служить пищей для космонавтов. Таким образом, будет сформирован замкнутый цикл системы жизнеобеспечения.
Другое направление исследований – разработка возможности выращивать в условиях космоса растительную пищу. Однако на данный момент заметных успехов в этом направлении не достигнуто.
2.5.16 Шоколад в невесомости: удовольствие и польза
Шоколад – одно из любимейших лакомств людей по всему миру. Питательный, полезный, наконец, такой вкусный шоколад включён в состав рациона космонавтов на Международной космической станции. Кроме того, он обязательно есть в носимом аварийном запасе, который имеет при себе каждый космонавт, возвращающийся на Землю с орбиты.
Шоколад незаменим там, где нужно быстро восстановить силы, поэтому его так любят космонавты – не только за вкус, но и за его способность быстро восполнять потери энергии. Шоколад богат жирами – основными поставщиками энергии для организма: они сгорают медленнее углеводов и дольше отдают энергию, а это очень важно во время напряжённой работы на орбите и после приземления. Магний и калий способствуют нормальной работе мышц и нервной системы. Кофеин, присутствующий в шоколаде, оказывает стимулирующий эффект на нервную и сердечнососудистую системы, как и полифенолы, которыми тоже богат шоколад. В условиях длительного полёта на МКС шоколад оказывает благотворное влияние на организм космонавта. А ещё шоколад – прекрасный источник теобромина, который снимает спазмы сосудов головного мозга. Кстати, теобромину его название дало латинское наименование какао – Theobromacacao, то есть «пища богов».
Превращение какао-бобов в шоколад всегда было сложным, длительным и многоступенчатым процессом. Сегодня шоколадная индустрия – это современные машины и высокие технологии, но, пожалуй, без наследия шоколадных мастеров прошлого, их секретов и умений не обойтись, как бы ни была хороша новая технология.
Если в латинском названии какао «спрятана» пища богов, то в индейском «чоколатль», попавшем во множество языков по всему миру, – горькая вода. Индейцы Центральной Америки пили напиток из какао-бобов, ничем не смягчая его вкус; люди придумали добавлять в шоколад сахар намного позже. В XVI столетии начинается большое путешествие шоколада: конкистадоры привозят какао из Америки в Испанию, где шоколадный напиток приобретает статус драгоценного лакомства, «кушанья королей» и даже чудесного лекарства благодаря явному укрепляющему и тонизирующему эффекту. Европейцам необыкновенная новинка пришлась по вкусу, несмотря на высокую цену, своеобразный аромат, сложный процесс производства и непростые условия хранения. В XIX веке люди научились делать шоколад в твёрдом виде. Здесь начинается новый этап «путешествия»: по всему миру открываются фабрики для массового производства плиточного шоколада.
В ХХ веке шоколад совершает, пожалуй, самое увлекательное и захватывающее путешествие в своей истории: он покидает пределы Земли. Шоколадные плитки уложены в упаковки космического питания, их берут на орбиту космонавты.
Для изготовления шоколада, конфет и вафель используются какао-бобы из экваториальных областей, в шоколадную массу добавляются только натуральные ингредиенты. Продукция фабрики не содержит красителей, консервантов и дешёвых заменителей дорогого какао-масла (нередко его заменяют более дешёвым пальмовым, которое имеет одну особенность – его температура плавления выше температуры человеческого тела, а значит, оно попросту не усваивается организмом).
Номенклатура потребительских свойств шоколада – совокупность свойств, обусловливающих удовлетворение реальных или предполагаемых потребностей. Для шоколада характерна совокупность потребительских свойств, приведенных в таблице 20.
Назначение определяет необходимость производства шоколада, социальную адресность (для детей, для космонавтов), соответствие необходимому ассортименту по запросам потребителей. Свойства функционального назначения (функциональные свойства) обеспечивают способность шоколада выполнять основную функцию, то есть его полезность, питательную ценность и универсальность потребления. Для шоколада универсальность применения может быть в виде использования его для приготовления тортов, горячих напитков и непосредственного употребления.
Надежность – способность шоколада сохранять функциональное назначение в процессе хранения и потребления в течение заранее установленных сроков и условий.
Сохраняемость шоколада обусловлена его структурой, химическим составом и свойствами составляющих веществ, наличием защиты от неблагоприятных внешних воздействий (упаковка) и зависит от условий, сроков хранения, транспортирования.
Эргономические свойства шоколада способствуют наиболее полному удовлетворению потребностей человека в соответствии с антропометрическими (размерными), психологическими и психолого-физиологическими характеристиками потребителя.
Психолого-физиологические свойства шоколада обеспечивают душевную комфортность. Например, в состоянии утомления, стрессов, депрессий у разных людей возникают неодинаковые потребности. Кто-то пытается снять нервное напряжение с помощью чая, кофе, кто-то – с помощью шоколада.
Эстетические свойства удовлетворяют эстетические потребности человека, показателями эстетических свойств шоколада служат: внешний (товарный) вид, целостность, информационная выразительность, совершенство производственного исполнения. Все эти показатели в основном, относятся к упаковке и упаковочным материалам шоколада.
Немаловажное значение имеют фирменный стиль, упаковка и