Får mac og ost til Mars

Forskere fra Washington State University har udviklet en måde at tredoble holdbarheden af ​​spiseklare makaroni og ost, en udvikling, der kunne have fordele for alt fra rumrejser til militær brug.

Hvis mennesker tager til Mars, de har brug for mad. Mad, der ikke fordærves under den lange rejse mellem planeter, og mens de er på overfladen.

I øjeblikket, plastemballage kan holde fødevarer sikre ved stuetemperatur i op til tolv måneder. WSU-forskerne demonstrerede i et nyligt papir i tidsskriftet Fødevare- og bioprocesteknologi de kunne holde spiseklare makaroni og ost sikre og spiselige med udvalgte næringsstoffer i op til tre år.

"Vi har brug for en bedre barriere for at holde ilt væk fra maden og give længere holdbarhed svarende til aluminiumsfolie og plastlaminatposer, " sagde Shyam Sablani, som leder holdet, der arbejder på at skabe en bedre beskyttelsesfilm. "Vi har altid tænkt på at udvikle et produkt, der kan gå til Mars, men med teknologi, der også kan gavne forbrugerne her på Jorden."

Ud over at have rumrejser i tankerne, forskerne arbejder tæt sammen med den amerikanske hær, som ønsker at forbedre deres "Meals Ready to Eat" (MRE'er) for at forblive velsmagende og sunde i tre år.

I smagspaneler udført af hæren, mac og ost, for nylig testet efter tre års opbevaring, blev anset for lige så god som den tidligere version, der blev opbevaret i ni måneder.

Hvordan det virker

Selve maden steriliseres ved hjælp af en proces kaldet det mikrobølgeassisterede termiske steriliseringssystem (MATS), udviklet af WSU's Juming Tang. Maden skal steriliseres i plastik, siden metal, som dåser, kan ikke opvarmes i mikrobølgeovn, og glas er skrøbeligt og ikke et foretrukket valg af emballage til MRE'er. Glas er også for tungt til militær- eller rumbrug.

Tilføjelse af en metaloxidbelægning til et lag af plastfilmen øger markant den tid, det tager for ilt og andre gasser at bryde igennem.

Metaloxidbelægningsteknologien har eksisteret i næsten 10 år, men det udvikler revner, når det udsættes for steriliseringsprocesser. Det kompromitterer i sidste ende fødevarens holdbarhed, sagde Sablani, en professor i WSU's Institut for Biologisk Systemteknik. WSU-forskere har arbejdet sammen med emballagevirksomheder for at udvikle nye film, der holder ilt og damp ude længere.

Emballagefilmene er lavet af flere lag af forskellig plast. Disse få mikron tynde lag har forskellige formål, som at være en god barriere, god til forsegling, god mekanisk styrke, eller god til udskrivning, sagde Sablani.

"Vi er glade for, at et overlag af organisk belægning på metaloxid hjalp med at beskytte mod mikroskopiske revner, " sagde han. "Flere lag af metaloxidbelægning har også øget barriereydelsen. Vores forskningsstyrede udvikling af nyere højbarriereemballage."

Test i den virkelige verden

For at sikre, at processen fungerer fuldt ud, hæren planlægger at udføre test under feltforhold. Så disse nye MRE'er vil blive opbevaret længere, derefter sendt til udsendte soldater for at spise i marken.

"Hvis de kan lide smagen af ​​den indpakkede mad der, så er det den ultimative test af nye film, " sagde Sablani.

Holdet venter ikke de tre år med at teste resultaterne af hver ny film. At opbevare den emballerede mad i en 100-graders Fahrenheit-inkubator fremskynder hurtigt ændringerne i fødevarekvaliteten med en konstant hastighed. Seks måneder i inkubatoren svarer til tre år ved stuetemperatur, mens ni måneder svarer til næsten fem år, sagde Sablani.

Plads test

Til rumrejser, det er ikke rigtigt muligt at teste til en tur til Mars. Men Sablani planlægger at kontakte NASA for at tale om, hvordan man tester WSU-filmene for at sikre, at indpakket mad forbliver spiselig på en rummission, hvor fiasko ikke er en mulighed.

"NASA kender til vores arbejde, men vi er lige nu ved at nå det punkt, hvor vi kan tale med dem med et gennemprøvet produkt, " sagde Sablani. "Vi håber at finde en måde at teste disse produkter på den internationale rumstation i fremtiden for at vise, at maden er sikker efter langtidsopbevaring."

NASA vil kræve opbevaring af mad i op til fem år, så det er det, holdet arbejder på nu. De ælder i øjeblikket andre opskrifter, som vil blive smagsprøvet, når de når femårsgrænsen.

Flere typer missionsplaner er blevet foreslået for en tur til Mars. Den femårige fødevareopbevaring inkluderer nogle indbyggede sikkerhedskrav, sagde Sablani.

Det kan involvere en rejsetid på cirka ni måneder fra Jorden til Mars, omkring fem hundrede dage på eller i kredsløb om Mars, og en rejsetid på omkring ni måneder for at vende tilbage til Jorden. Den ekstra opbevaringstid er nødvendig, hvis missionen bliver forsinket, og opdagelsesrejsende skal blive længere.