Космическое питание

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Иркутский Государственный  Университет

(ГОУ  ВПО ИГУ) 
 
 
 
 
 
 

Реферат 

На тему «Космическое Питание» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент группы № 04532-Д

Парамонов Алексей Игоревич 

Проверил: д.б.н., профессор Саловарова Валентина Петровна  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Иркутск 2009

 

     Содержание

 
 
 
 
 
 
 
 

 

     Введение

    В псевдонаучных кинофильмах и  фантастических историях о космонавтах  вопрос о пище представляется обычно самым простым среди всех прочих проблем: космонавт располагает неограниченным запасом высокопитательной пищи в виде маленьких пилюль и обедает очень быстро, запивая такие пилюли глотком воды. К сожалению, в настоящее время космонавты не располагают такой пищей, а при современной технологии приготовления пищи пилюли, которые они принимают в научно-фантастических кинофильмах, имели бы размеры теннисных мячей.

    С самого начала разработки программ пилотируемых полетов в космос и американские и советские ученые уделяли немного внимания разработке такой формы высококонцентрированного питания. Вместо этого разрабатывались новые методы обработки и упаковки обычной пищи, с тем чтобы она была легкой, питательной, содержала мало грубых, неперевариваемых веществ и по своей структуре, вкусу и цвету была бы как можно ближе к натуральным продуктам питания. Всю сложность этой задачи можно себе представить, лишь зная, в каких условиях механических и тепловых воздействий должна храниться космическая пища.

    В США и СССР разработали космическую пищу, которая удовлетворяет этим столь суровым 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. Советские космонавты получают приблизительно такое же количество продуктов, но для полетов, в которых планируется выход из космического корабля, суточная калорийность питания повышается до 3600 ккал. 
 
 
 
 

    1. Требования, предъявляемые к космическому питанию

    Условия жизнедеятельности на борту космического объекта (состояние невесомости, эмоционально-психическое напряжение, ограниченный объем кабины корабля) требуют особого подхода к рационам питания космонавтов.

    Обязательными требованиями космического питания являются:

• сбалансированность рациона по основным незаменимым факторам в соответствии с теорией рационального питания;
• высокая энергетическая ценность при минимальных массе и объеме;
• стойкость к различного рода климатическим и механическим воздействиям;
• сохранение доброкачественности в течение длительных сроков.

    К особенностям организации питания следует отнести:

• повышенные требования к прочности тары и упаковки продуктов вследствие перегрузок;
• невозможность применения традиционной посуды (тарелки, чашки, стаканов) из-за условий невесомости;
• ограничение содержания в продуктах жидкой фазы (однако продукты не должны быть только сухими, брикетированными или и виде таблеток; по свойствам они должны максимально приближаться к продуктам, потребляемым в земных условиях);
• повышенные требования к продуктам, которые крошатся и являются опасными для здоровья космонавтов (например, попадание крошек в горло в условиях невесомости, загрязнение кабины и др.);
• длительность сроков хранения, полноценность продуктов по составу, ограничение по массе и объему, отсутствие несъедобной час/li>

    Перечисленные факторы рациона являются основными  при подборе продуктов для  космонавтов.

Начиная с первых полетов космонавтов, рацион их питания совершенствовался, расширялся ассортимент. Существует возможность приема как жидкой, так и твердой пищи.

Сначала продукты упаковывались в пакеты из полимерных пленок под вакуумом. Позже была определена формула питания  космонавтов.

Для экипажей кораблей «Союз» и «Салют» в связи с длительным пребыванием на орбите потребовались рационы с большими сроками хранения. Это условие вместе с ограничением по массе и объему рациона вызвало необходимость включения в его состав преимущественно обезвоженных продуктов в виде концентратов, а также консервов в банках и тубах с повышенным содержанием сухих веществ.

    В комплекс исследований по технологии обезвоживания и увеличению сроков хранения позволил получить широкий ассортимент продуктов (пищевых концентратов) сублимационной сушки и консервов с повышенным содержанием сухих веществ. Испытания (120-суточные и годичные) показали преимущества продуктов сублимационной сушки. Однако использование последних ограничивалось техническими возможностями корабля — отсутствием устройства для нагревания воды. Поэтому для кораблей «Союз» с продолжительностью полетов 1...4 сут был разработан рацион с включением мясных закусочных консервов в жестяных банках № 1 (100 г), первых обеденных блюд и соков в тубах (165 г). Из продуктов сублимационной сушки на борту применяли лишь те, которые не требовали восстановления: мясо кусочками, брикетированные на «один укус», пудинг творожный и творог с черносмородиновым пюре, а также хлебобулочные, кондитерские и фруктовые изделия, вобла, сыр в виде кусочков. Прием консервированных продуктов предусматривался без нагрева, а сухих продуктов — с заливанием холодной водой.

    С развитием космического питания были созданы многокомпонентные пищевые продукты и бортовая система питания. На станции «Салют-6» рацион питания был скомплектован в основном из консервированных тепловой стерилизацией продуктов (80 %), а рацион для экипажа «Салюта-7» был составлен преимущественно (на 65 %) из пищевых концентратов (обезвоженных продуктов). Изменение характера продуктов связано с появлением технических возможностей по их восстановлению и с учетом опыта питания предыдущих экспедиций. Так, всеми космонавтами отмечалась «приедаемость» консервов к концу второго месяца полета. Аналогичные замечания высказывались по продуктам, консервированным тепловой стерилизацией, особенно обеденным блюдам. В то же время проведение длительных испытаний (до года) рациона, включающего значительный процент обезвоженных продуктов (концентратов), показало, что они надоедают меньше, чем консервированные.

    При этом была решена сложная технологическая  задача — изготовление продуктов сублимационной сушки с предварительным введением жира. Благодаря подобранным режимам удалось получить продукты высокого качества, имеющие сроки хранения до 18 мес. Одновременно были разработаны специальные пакеты из пленочных материалов для восстановления в них продукта.

    В США применяли те же принципы, что и в России, при обеспечении космических экипажей питанием, однако комплектование космических рационов происходило из продуктов, имеющихся в торговле. Со временем ассортимент, технологии, организация питания все более совершенствовались.

    В настоящее время при подборе продуктов и разработке рационов для американских космонавтов, как и в нашей стране, учитывают питательность компонентов, легкую перевариваемость, привлекательные внешний вид, запах и вкус, оптимальную для использования консистенцию. Особое внимание уделяется сублимационной сушке и термической обработке. По новым технологиям возможно уменьшение (на 90 %) массы и объема продукта при сублимационной сушке с последующим прессованием пищи (горох, вишня, мясные кубики, мясные фрикадельки). Масса и объем этих продуктов почти такие же, как жевательной резинки. Использование для стерилизации трехкратного облучения у-лучами от источника кобальта-60 позволило получить мясные блюда, сохраняющие свои качества в течение нескольких лет.

    Таким образом, в состав рациона питания космонавтов включают пищевые концентраты — продукты сублимационной сушки (свинина и говядина брикетированные, клубника, картофельные оладьи), приготовленные термообработкой в упаковке (говядина в соусе, сосиски, индейка, бифштекс, ломтики ветчины, говядина рубленная в соусе), стерилизованные облучением (ветчина, бифштекс натуральный, индейка в соусе), упакованные в мягкие герметичные пакеты (сыр, земляные орехи в масле, шоколадное пирожное с орехами, какао-порошок).

    В последние годы для российских космонавтов разработан комбинированный рацион питания, состоящий из основного и дополнительного рационов.

    Основной  рацион сбалансирован по незаменимым факторам и составлен по шестидневному меню с распределением суточного набора на три приема пищи. Дополнительный отличается высокой энергетической ценностью и предназначен для удовлетворения индивидуальных вкусов космонавтов. В состав дополнительного рациона входят продукты, наиболее высоко оцениваемые космонавтами.

    Пищевые продукты, используемые в питании космонавтов, проходят специальные предварительные (от 15 мес до 2 лет), а затем приемочные испытания. Они проверяются на длительность хранения в условиях, соответствующих этапам хранения, транспортирования и эксплуатации в реальной обстановке.

    При реализации космических программ участвуют  космонавты — представители разных стран, поэтому при разработке рациона их питания учитываются особенности и традиции национальной кухни.

    В настоящее время новые продукты для использования в повседневном питании космонавтов разрабатывают на основе достижений российской и зарубежной отраслевой науки с использованием передовых технологических способов и приемов, пищевых добавок и новых упаковок 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2. История исследований в области космического питания

    Теоретические и практические принципы, лежащие  в основе научного обоснования питания  и водообеспечения в космическом  полете, были заложены в ИАМ им. академика  И.П. Павлова в 1936—1943 гг. и затем в НИАМ в 1947—1959 гг. Основой явились работы по научному обоснованию питания военных летчиков в длительных полетах на самолетах.

    Конечно, более полно весь опыт бортового  питания и водоснабжения летчиков можно было применить только в  полетах с продолжительностью до 1 суток. Для более продолжительных полетов требовалась разработка рационального питания в виде автономно действующих суточных рационов. Такой задачи перед питанием летного состава не ставилось, и оно базировалось всегда на сочетании предполетного, бортового и послеполетного питания.

    В этих исследованиях было показано, что наряду с общими положениями  о рациональном питании в полете должны учитываться специфические  особенности обмена веществ в  организме летчика, условия хранения и приема пищи на борту самолета, специальный подбор пищи, не отягощающий организм. Продукты, входящие в состав бортового пайка, должны обладать высокой питательной ценностью, быть легко усвояемыми, способствовать высотной устойчивости организма. Были сформулированы требования к продуктам с учетом их влияния на газообразование в желудочно-кишечном тракте, на потребность организма в воде, пригодности к употреблению без дополнительной кулинарной обработки; требования к вкусовым качествам продуктов, к объему отдельных приемов пищи и режиму питания.