Houston, tenemos hambre: la alimentación en el espacio.

Empezamos el año 2018 en el blog, tratando uno de los temas que desde que hemos tenido constancia de los primeros planetas fuera del Sistema Solar, en los que se podría albergar vida, más ha llamado mi atención. Sí, estoy hablando de la alimentación en el espacio, puesto que más allá de las posibles terraformaciones que puedan llevarse a cabo, es necesario recordar que para llegar a ellos, debemos viajar por el espacio y tenemos que saber cómo debemos alimentarnos, más que nada, para una vez superadas las limitaciones de la respiración, hacer frente a otra de las funciones vitales inevitables; esto es, alimentarse. Teniendo en cuenta que las condiciones “ahí arriba” no son las mismas a las que estamos habituados en tierra firme, ¿qué mejor que ahondar un poco en las visicitudes que nos encontraríamos si quisiéramos preparar y degustar viandas mientras nos desplazamos por el espacio con destino al planeta habitable más próximo? Al igual que el turismo convencional cuenta con la oferta gastronómica característica del lugar, el turismo espacial tampoco debe olvidarse de este aspecto tan vital y la vez, tan placentero.  Así que si quieres saber un poco más sobre la alimentación de astronautas y viajeros del espacio, continúa leyendo!  La alimentación espacial es aquella que, mediante diversos diseños y presentaciones especiales obtenidos gracias a los avances realizados en el campo de la ciencia y tecnología alimentaria, proporciona las necesidades nutricionales básicas para la supervivencia en un espacio de microgravedad así como trata de mantener dignamente, las cualidades organolépticas de los diferentes alimentos. En cuanto al primer punto, es necesario indicar que, a diferencia de lo que ocurre en la tierra, los requerimientos nutricionales de astronautas y pasajeros de las estaciones espaciales, difieren ligeramente con respecto a las recomendaciones habituales en individuos que pisan tierra firme. Esto es debido a que en condiciones de microgravedad o caída libre se requiere más energía ya que el cuerpo nunca está realmente en reposo. Los cálculos calóricos para elaborar los menús espaciales se calculan a partir de las ecuaciones de Harris-Benedict, y suelen no superar las 3200 kcal/día para hombres.

Además es necesario tener en cuenta las variaciones fisiológicas que se producen y en los que una buena dieta puede ayudar a mantener en buen estado; esto es, la pérdida de densidad ósea y de masa muscular así como las variaciones en la homeostasis y hemodinámica sanguínea, el correcto funcionamiento del sistema inmunitario, el sistema nervioso o la absorción de nutrientes a través de la mucosa intestinal. En este estudio realizado por uno de los nutricionistas de la Nasa, Scott Smith, parece ser que variaciones en la homeostasis y hemodinámica sanguínea parece guardar relación con un aumento de los niveles de hierro en sangre (al reducirse la volemia durante la microgravedad, se aumenta el almacenamiento de hierro a través de la ferritina) y éste, con la mayor pérdida de densidad ósea observada en astronautas sometidos a misiones de largo recorrido. Se ha observado una tasa promedio de pérdida de densidad ósea de 1-2% cada mes de estancia en microgravedad (en tierra firme, no llega a superar el 1-2% anuales). Durante los primeros días de permanencia en microgravedad, se observan episodios de diarreas y problemas gastrointestinales; la dificultad a la hora de eliminar gases y de eliminación de los residuos fecales, provoca que se vean reducidos los carbohidratos en los menús espaciales (para evitar fermentaciones intestinales abundantes y prolongadas). Los requisitos de agua también son mayores que en individuos sometidos a la acción de la gravedad terrestre (en parte debido a los cambios de volemia experimentados durante las misiones).

En cuanto al segundo punto, la microgravedad también afecta a la percepción de los sentidos (el sentido del gusto se “embota” y el olfato suele verse reducido debido a las congestiones nasales habituales entre los astronautas en órbita debido al ascenso de la sangre y fluidos a la región cefálica) que junto con  los requerimientos de conservación y mantenimiento de los alimentos, hacen que en muchas ocasiones la características organolépticas de los alimentos que se envían al espacio, difieran ligeramente de los degustados habitualmente y con ello, el apetito de astronautas y cosmonautas se vea disminuído.

Cómo los astronautas necesitan llevar la comida y almacenarla durante largos períodos de tiempo en su cubículo dentro de la nave o estación espacial, la alimentación espacial debe presentar en una forma que asegure su fácil manejo y almacenamiento, pero sobre todo que garantice la seguridad de su consumo. En las primeras expediciones espaciales, lo habitual era consumir alimentos deshidratados (en forma de cubos recubiertos de una gelatina que impedía que migas o restos “flotaran” y dañaran los equipos), liofilizados o bien licuados en un formato similar a los tubos de pasta de dientes. Se habían diseñado de tal forma que Sin embargo, fueron muchos las quejas de los participantes del programa Mercurio, relativas a la falta de sabor, textura y palatalabilidad de los alimentos espaciales así como de algunas dificultades observadas a la hora de rehidratar los alimentos. Incluso se observó en esta época el primer caso de indigestión observada en microgravedad, el conocido como síndrome de adaptación al espacio sufrida por Gherman Titov, cosmonauta soviético enviado en la misión Vostok 2 para estudiar los efectos de la microgravedad sobre el cuerpo humano durante largos períodos de tiempo. Este episodio llevó a que muchos de los científicos de la Nasa llegaran a pensar que la microgravedad podía originar cambios en el proceso de deglución, aspecto que finalmente sería descartado.

En las siguiente misiones se envasaron los alimentos en bolsas con aberturas por las que se podía introducir una cierta cantidad de agua mediante una jeringa para facilitar su rehidratación, así como se elaboraban menús más variados y novedosos que los que disponían en misiones anteriores, incorporándose texturas nuevas (cócteles, budines, salsas, barras alimenticias), combinaciones de alimentos y bebidas como mosto o zumo de naranja. En la misión Apollo, se observaron muchos más avances en cuanto a presentación (recipientes termoestabilizados, latas y envases flexibles esterilizados o agua caliente para rehidratar que hacía mejorar el sabor de los alimentos) destacando la “spoon-bowl“, un recipiente de plástico que se podía abrir y su contenido se podía comer con una cuchara. La siguiente mejora introducida fue durante las misiones dentro de la estación Skylab, en la que se amplió el espacio destinado a comer y se instaló la primera cocina espacial, que contaba con horno para calentar la comida, una nevera para mantener los alimentos refrigerados y mesa de comedor (ver la primera imagen de esta entrada). Aparecía por primera vez el congelado como forma de almacenamiento (casi el 15% de los 72 alimentos enviados, el mayor número hasta la fecha, eran congelados) y la irradiación previa de los alimentos. Con respecto a las presentaciones, prevalecieron los alimentos enlatados frente a los liofilizados o deshidratados. Con la llegada de las misiones de la ISS (estación espacial internacional) y del uso de transbordadores, se perdieron los dispositivos de refrigeración y se volvió al uso prioritario de alimentos termoestabilizados, liofilizados y deshidratados para los menús espaciales. La novedad en esta época fue que se introdujeron en los envases, las fechas de caducidad de los alimentos (máximo 2 años). 

Los requisitos para que un alimento sea utilizado en un menú espacial son variados: debe ser ligera (se consiguió reducir la masa de los alimentos mediante la alta variabilidad del menú, la adecuación del contenido de proteínas e hidratos de carbono reduciendo el contenido de humedad al 10%), nutricionalmente completa (densidad energética y riqueza de nutrientes alta), bien envasada y de fácil apertura (envases con dos capas, que favorecen la mayor protección y estabilidad del producto), digerible, agradable al paladar y que deje poco desperdicioEl menú actual incluye alrededor de 200 alimentos y bebidasFrutas, pan y frutos secos pueden consumirse en su forma habitual. Condimentos como sal o pimienta, deben disponerse en forma líquida (la sal diluida en agua y la pimienta en solución con aceite) para evitar posibles atascos, intoxicaciones o contaminaciones. Para el agua, bebidas de sabores como los zumos de frutas (es destacable el auge de consumo del producto TANG después de uso en los vuelos espaciales) y o café/té, se utilizan bolsas de bebida selladas al vacío o separadas en compartimentos que faciliten la rehidratación de los liofilizados y se beben por absorción (en 2015 se llevó a la ISS la primera cafetera de expressos) ; cerveza y bebidas carbonatadas pueden provocar lo que se conoce como “eructo húmedo (el gas presente en estas bebidas no se separa correctamente en el flujo gástrico provocando además de un eructo, el arrastre de la comida retenida en al parte superior del estomágo como consecuencia de la microgravedad). Con respecto a productos panificados, son preferibles las tortillas “estilo mexicano” termoestabilizadas frente al pan, pues produce menos migas y por tanto, menos contaminación (aunque parece ser que eso cambiará para este año, gracias al proyecto Bake in Space).

Además del peso que supone transportar la alimentación, otro de los problemas que surgen en la alimentación espacial es la gestión de los residuos generados. El envasado es fundamental para garantizar la seguridad alimentaria de los menús y alargar al máximo su conservación y almacenamiento, pero también genera mucho residuo difícil de gestionar. Hoy en día es de vital importancia, encontrar nuevos materiales para el envasado que sean menos pesados, presenten una mayor protección de los alimentos y sean compatibles con procesos de incineración. De forma colateral esto también repercute en la vida útil de los alimentos durante misiones de larga duración, la calidad nutricional y la calidad organoléptica. Durante el procesamiento de los alimentos que garantiza el alargamiento de su vida útil, se observaron pérdidas superiores al 40% en vitamina C, ácido fólico y ácido pantoténico en muchos de los productos termoestabilizados; hoy en día para mantener al máximo la calidad nutricional y organoléptica se utilizan las técnicas de procesamiento a alta presión (HPP, a más de 6000 atmósferas de presión, con o sin calor) y la esterilización por radiación con ondas microondas (129ºC durante 10 minutos, consiguiendo mayor calidad que con las técnicas de termoestabilización). Pero no sólo el procesamiento puede provocar pérdidas nutricionales, las radiaciones del espacio podrían degradar los nutrientes en los alimentos, disminuir su biodisponibilidad o crear sabores desagradables por oxidación, que favorecen una mayor generación de naúseas entre los astronautas, de ahí la importancia de mejorar el procesado y elaboración de los menús espaciales. En 2015, se probó la primera lechuga cultivada en el espacio (otras especies de posible cultivo serían las espinacas, zanahorias, tomates, fresas o calabazas) así que quizás el futuro sea eso, la autoproducción o sistema de soporte a la vida

Y con esto, culminamos el repaso a la alimentación espacial. Si fuera tecnóloga de alimentos, me encantaría trabajar para la NASA participando en la elaboración de los menús de los astronautas (y de paso, asegurarme que un día me invitaran a subir ahí arriba a “flotar” un poco jeje). Espero que os haya sorprendido e interesado tanto como a mí, todo lo aquí compartido.

¡Nos “leemos” en la próxima entrada!                                                                                 TatianaDC

NOTA AL LECTOR #1. La industria alimentaria debe a la NASA el desarrollo e implementación de los sistemas de APPCC (análisis de puntos de peligro críticos y de control), quien los implementó para garantizar la seguridad alimentaria de los alimentos que proporcionaba a los astronautas en misión y para favorecer una mejor gestión de los residuos.

NOTA AL LECTOR #2. Además del menú establecido, los astronautas adquieren una “caja de bonificación” por cada mes que están en órbita. Qué un capricho lo tiene cualquiera, hasta los que están en órbita.

NOTA AL LECTOR #3. El proyecto Hi-SEAS llevado a cabo en 2013 en Hawai, ha permitido entre otras cosas, chequear la posibilidad que los astronautas cocinen sus propios menús (para más info, aquí)

Fuentes:                                                                                                                    Gomar-Serrano, J.A. “La alimentación en los viajes espaciales tripulados: desde el Programa Gemini hasta la ISS/Shuttle” Revista Española de Nutrición Humana y Dietética (2015) http://www.nasa.gov/audience/forstudents/postsecondary/features/F_Food_for_Space_Flight.html                                                                        http://blogs.scientificamerican.com/food-matters/30-under-30/                            http://www.asc-csa.gc.ca/eng/astronauts/living-in-space/eating-in-space.asp http://sommem.mx/assets/pdf/PubLect-efectos-fisiol-microg.pdf  http://www.nasa.gov/audience/foreducators/stem-on-station/ditl_eating  http://iss.jaxa.jp/kids/en/life/01.html  https://www.scientificamerican.com/article/taste-changes-in-space/ http://www.sbs.com.au/topics/science/space/article/2016/04/28/space-fare-9-strangest-foods-eaten-astronauts                                http://www.independent.co.uk/news/science/astronaut-food-christmas-dinner-international-space-station-a6785616.html                        http://www.xataka.com/espacio/comer-en-la-estacion-espacial-internacional-es-distinto-pero-variado-de-los-brownies-a-la-termoestabilizacion                          http://edition.cnn.com/2015/02/04/tech/nasa-diet-space-food/index.html  http://www.theatlantic.com/science/archive/2017/12/astronaut-food-international-space-station/548255/                                                        http://en.wikipedia.org/wiki/Space_food                http://es.wikipedia.org/wiki/Alimento_espacial

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