El Reto de los Alimentosen el Espacio Food

El Centro Espacial Comercial de Tecnología de Alimentos (NASA FTCSC) tiene la

misión de dirigir el esfuerzo nacional para eldesarrollo de alimentos y tecnologías deprocesamiento de alimentos con el fin demejorar las misiones espaciales, y a la vezpromover productos alimenticios comerciales através de esfuerzos en cooperación con elpersonal científico y tecnológico de la NASA,compañías comerciales e investigadoresacadémicos.

Para cumplir esta misión, la NASA FTCSC estádesarrollando asociaciones con compañíascomerciales para enfrentar conjuntamente losretos presentes en el desarrollo de sistemas dealimentación adecuados para exploraciones yestadías, cortas y prolongadas, en el espacio.Nuestros socios comerciales ofrecen el personalcientífico, las instalaciones y el material paraproyectos de desarrollo de productosespecíficos que enfoquen los requerimientosúnicos de las misiones espaciales y a la veztengan aplicación en la Tierra. Los socioscomerciales comparten su experiencia detrabajo en proyectos a nivel nacional /internacional, y mantienen los derechos depatente para desarrollos potenciales.

Algunos de los requerimientos únicos para elespacio son• Bajo peso, masa ligera, y bajo uso de

energía;• Tiempo de conservación mínimo de nueve

meses para productos alimenticiosincluidos en el sistema de alimentos delShuttle; tiempo de conservación de un añopara la Estación Espacial Internacional, yhasta cinco años para las estacionesplanetarias;

• Una provisión de alimentos dependientemayormente de la producción de cultivosregenerables (productos a ser cultivados enel espacio incluyen repollo, zanahorias,acelgas, frijoles, lechuga, cebollas,cacahuates, papas, rábanos, arroz, soya,espinacas, batatas, tomates y trigo); y

• Sistemas de procesamiento de alimentosoperables en microgravedad (e.g., EstaciónEspacial Internacional) y en gravedadreducida (e.g., estaciones planetarias ylunares).

El Reto: Desarrollo de NuevosProductos AlimenticiosPara mantenerse en buena salud, losastronautas deberán consumir alimentos quesean nutritivos, agradables y gustosos. Esnecesario investigar y desarrollar productosen las siguientes áreas.

• Nuevas recetas para la preparación deproductos de cosechas locales

• Probióticos• Nutraceuticals• Sabores de alimentos microencapsulados• Nuevos menús y recetas• Productos potenciales

- Tabletas reemplazadoras de comidas queprovean un tercio de las calorías ynutrición diarias requeridas

- Productos que incorporen 25 gramos desoya diarios en la dieta de losastronautas

- Productos derivados de soya con bajocontenido de grasa que reduzcanflatulencia

- Productos que incorporen okara,derivado de la producción de la leche desoya

El Reto: Desarrollo de NuevosEquipos para el Procesamiento deAlimentosDebido a restricciones ambientales, todos losequipos deben de ser compactos,multifuncionales y ligeros. Además, losequipos deben de utilizar la mínima cantidadposible de energía para su operación, requeriruna cantidad mínima de agua para su limpiezay ser fáciles de utilizar y limpiar. Tambiéndeben de generar una cantidad mínima decontaminación y de olores. Es necesarioinvestigar y desarrollar los siguientes tipos deequipo.• Refrigeradores y congeladores• Hornos regulares y de microondas• Máquinas de extrusión, mezcladores y

molinillos• Equipos para el procesamiento de granos

enteros• Equipos para uso especializado

- Panes derivados de granos- Tofú derivado de soya- Endulzantes derivados de féculas- Recuperación de aceite contenido en granos

- Alimentos análogos a carne derivados degranos

El Reto: Prolongación de laConservación de AlimentosLos productos alimenticios deben mantenersebajo conservación prolongada segura por unperíodo de nueve meses a cinco años, en lascondiciones ambientales de almacenamiento.En las misiones de larga duración estarándisponibles almacenes para alimentosrefrigerados y congelados. Es necesarioinvestigar y desarrollar las siguientes áreas.• Mejoramiento del material de empaque• Compuestos novedosos para la reducción de

la actividad de agua , la oxidación de lípidosy el crecimiento de microbios

• Productos para prevenir o minimizar lamigración de agua

• Irradiación• Procesos novedosos tal como alta presión,

conductividad e intensidad luminosa• Empaque y almacenamiento bajo atmósfera

modificada• Protocolos acelerados de conservación

prolongada para pruebas de almacenaje dealimentos por cinco años

• Productos potenciales- Productos de panadería- Bebidas de frutas secadas al natural- Productos derivados de carne y huevos- Productos lácteos

El Reto: Mejoramiento y Monitoreode la Seguridad de los AlimentosGarantizar la seguridad de los alimentos yprevenir el desarrollo de microbios patógenos yolores indeseables son factores críticos para lasalud y el bienestar de los astronautas. Esnecesario investigar y desarrollar las siguientesáreas.• Métodos no destructivos y rápidos para la

evaluación de la calidad y seguridad de losalimentos empacados con el fin de evitar

NA

SA

NA

SA

intoxicaciones por alimentos y la liberaciónde olores indeseables

• Métodos de prueba no destructivos para laconfirmación rápida de las condiciones deseguridad de los alimentos

• Sensores para el monitoreo en línea rápido ycontinuo sobre la calidad y la seguridad delos alimentos

• Factores específicamente involucrados en laseguridad de los alimentos: cambios decolor, cambios de la Actividad de Agua, ydetección de toxinas

El Reto: Empaque de AlimentosCon el fin de garantizar una duraciónprolongada y segura de los alimentos yminimizar peso y desechos, se necesitannuevos métodos y materiales de empaque. Esnecesario investigar y desarrollar las siguientesáreas.• Material de empaque reciclable o degradable• Degradación acelerada• Compatibilidad para la conversión en abono• Materiales de empaque multifuncionales• Nuevas cubiertas comestibles para alimentos• Material de empaque compatible con el uso

de microondas

El Reto: Desarrollo de un Sistemapara el Manejo de DesechosAlimenticiosEn el ambiente cerrado de la Estación EspacialInternacional y de las estaciones planetariashabitadas, agua y aire serán reciclados. Esnecesario investigar y desarrollar las siguientesáreas.• Degradación acelerada de contenidores de

alimentos• Bioconversión de biomasa en productos

utilizables• Limpieza de equipos• Limpieza de aguas negras• Biofiltros para equipos procesadores de

alimentos, para degradación de desperdicios,y limpieza del aire

• Consorcios únicos de deodorización micro-bial para la biofiltración del aire

• Hidrólisis acelerada de biomasa a través detratamientos hechos con componentesproducidos en las mismas estacionesespaciales

• Bioreactor para la limpieza y reciclaje deaguas residuales

• Cultivo de hongos sobre biomasa residual

El Reto: Desarrollo de Sistemas deDesinfecciónLa eliminación de microbios patógenos delambiente y la prevención de emisión de oloresindeseables son componentes críticos para lasalud del astronauta. Es necesario investigar ydesarrollar las siguientes áreas.• Desinfección de cultivos, alimentos, áreas de

trabajo y equipo para el procesamiento y lapreparación de comida

• Control de olores• Generadores de desinfección desde

compuestos reciclables tales como agua y aireen H2O2

y ozono, respectivamente• Desarrollo de desinfectantes que no sean

dañinos para los sistemas de manejo dedesechos de substancias biológicas sólidas ylíquidas

El Reto: Desarrollo de OtrosComponentes en el Sistema deAlimentosExisten numerosas oportunidades para lainvestigación y el desarrollo de productos yprocesamientos para sistemas de alimentosespaciales. A continuación se mencionanejemplos de otras áreas para las cuales senecesitan investigación y desarrollo.

Producción de Productos de Alimentos Cultivados• Producción y preservación de cultivos de

bacterias necesarias para los procesos defermentación

• Bioreactores para el cultivo de microbios enmicrogravedad

• Productos alimenticios potenciales- Miso, tempeh- Salsa de soya, yogurt de soya, queso de

soya- Panes

Extracción de aceite de granos de soya y cacahuate,sin uso de solventes• Desarrollo de granos de soya con bajo

contenido de grasa• Recuperación microbial de aceite• Compuestos ( GRAS – Generalmente

Reconocidos como Seguros) fijadores deaceite

• Desarrollo de sistemas y protocolos únicospara recuperación de aceite

Uso de Enzimas en Sistemas de AlimentosEspaciales• Amilasas para la producción de endulzantes

contenidos en batatas y papas• Celulasa y xilanasa para la degradación

acelerada de biomasa• Producción microbial de enzimas en

microgravedad y en estaciones planetarias• Concentrados de enzimas y métodos de larga

conservación• Desarrollo de una planta con procesamientos

establecidos para una degradación mejoradade biomasa

Para Obtener Más Información Sobre laPosibilidad de Participación, por Partede su Compañía, en Enfrentar el Retode Los Alimentos en el Espacio,contactar a:

Dr. Anthony L. Pometto III, DirectorNASA Food Tech. Commercial Space CenterIowa State University2901 South Loop Drive, Suite 3700Ames, IA 50010-8632E-mail: apometto@iastate.eduPhone: (515) 296-5383Fax: (515) 296 6272NASA FTCSC Internet Site:http://www.ag.iastate.edu/centers/ftcsc/

El Reto de LosAlimentos en el

Espacio

Construyendo AsociacionesHoy,

Desarrollando Alimentos parael Mañana.