5 febbraio 2021

Cibo per sopravvivere, cibo per vivere: lo Space Food (seconda parte)

 

Gli esperti che lavorano per lo Space Food Systems della Human Health and Performance Directorate (organizzazione incentrata sul miglioramento della salute e delle prestazioni dell’equipaggio e sulla riduzione dei rischi connessi con lo spazio) sono responsabili della valutazione, della produzione e dell’imballaggio dello space food per ogni missione. Si occupano quindi dello sviluppo delle ricette e della progettazione di contenitori e imballaggi idonei per lo stoccaggio a lungo termine. Inoltre, sono tenuti a soddisfare le esigenze nutrizionali di ogni membro dell’equipaggio nel rispetto dello spazio limitato di stoccaggio, delle opzioni di preparazione limitate e delle difficoltà di mangiare in condizioni di microgravità. 

 

I laboratori dello Space Food Systems sono quattro: una cucina di prova che comprende una zona di preparazione e cabine di test sensoriali, un laboratorio di trasformazione alimentare, un laboratorio di imballaggio alimentare e un laboratorio analitico. Gli scienziati alimentari, i dietisti, gli ingegneri del packaging e i tecnici dei sistemi alimentari conducono esperimenti, pianificano progetti e indagini, scrivono le specifiche per i prodotti alimentari spaziali e si coordinano con altre squadre. Tutto il lavoro, le ricerche e gli esperimenti sono finalizzati allo Space Shuttle, alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e alle future missioni di esplorazione.

 

La NASA, dal principio delle sue missioni, dovette risolvere principalmente due problemi legati alla sicurezza alimentare: le briciole, che all’interno dei veicoli spaziali potrebbero danneggiare la strumentazione, oltre che essere inalate e causare problemi respiratori, e le malattie derivanti da batteri e tossine. A tal riguardo, per la produzione dei primi prodotti alimentari spaziali dei programmi Mercury, Gemini e Apollo, fu molto importante la collaborazione con la Pillsbury Company. Il problema delle briciole venne risolto rapidamente rivestendo il cibo con materiale che impediva la formazione di briciole,  mentre il controllo della qualità, per impedire l’avvelenamento alimentare, richiese studi più complessi che hanno portato a ciò che oggi è conosciuto come Hazard Analysis and Critical Control Point (HACCP). 

 

L’HACCP prevede un processo di controllo e di analisi dei rischi non solo del prodotto finale ma anche delle materie prime e dell’intero processo di produzione. Tale metodo è diventato con il tempo lo standard di sicurezza per l’industria alimentare negli Stati Uniti e successivamente all’estero. Oggigiorno l’HACCP è uno standard industriale mondiale che garantisce gli alimenti da una vasta gamma di potenziali rischi chimici, fisici e biologici. 

 

Un processo di controllo simile avviene anche per gli alimenti che vengono spediti nello spazio. Devono rispettare i parametri e i controlli dello Space Food Laboratory della NASA, oltre che le necessità degli astronauti, che diventano quindi delle problematiche da risolvere:

 

- La durata delle missioni tende a essere sempre più lunga e nello spazio non esiste né un frigorifero né un congelatore, quindi i cibi vanno mantenuti a temperatura ambiente in condizioni di alta pressione e di microgravità. Perciò è necessario che la shelf life (tempo di conservazione) dei prodotti, posti a temperatura ambiente, sia almeno di 18-24 mesi. Esistono due tipi di processi conservativi: la termostabilizzazione (processo di sterilizzazione a temperature molto alte che stabilizza l’alimento) e la liofilizzazione (processo durante il quale il cibo viene congelato e poi privato dell’acqua che sublima ). I cibi degli astronauti devono essere salutari e mantenere il più possibile intatte le loro proprietà nutritive, anche dopo essere stati sottoposti ai processi conservativi.

 

- Non è possibile cucinare a bordo dei veicoli spaziali perché non sono permesse fiamme libere. Pertanto, gli alimenti termostabilizzati vengono riscaldati e quelli liofilizzati vengono reidratati con acqua calda.

 

- Fondamentale è la scelta riguardante il packaging dei prodotti perché non tutti gli involucri sono adeguati, oltre al fatto che lo spazio per lo stoccaggio è ridotto. Il packaging deve quindi essere leggero e non ingombrante. Tutto è sottovuoto, basta una minima quantità di ossigeno all’interno della confezione per compromettere definitivamente il contenuto e renderlo immangiabile. Oltre all’aria, non deve entrare nemmeno la luce. La pressione è alta e il materiale deve essere resistente, infatti le confezioni sono un multistrato di alluminio e materiale plastico.

 

- Gli astronauti si trovano in condizioni di microgravità in cui è presente il rischio di volatilità: qualsiasi prodotto non deve produrre briciole, non devono esserci parti che si possono staccare. Per questo si elimina tutto ciò che può fare briciole (pane, grissini, crackers e biscotti secchi) a meno che non sia sicuro e assunto in un unico boccone. Lo stesso vale per gli alimenti eccessivamente liquidi che devono essere assunti con una cannuccia e devono avere una consistenza tale da non causare gocce volatili. 

 

- A bordo il gusto e l’olfatto possono essere alterati a causa della microgravità che determina un accumulo di liquido a livello di naso e bocca, generando una possibile alterazione della percezione dei gusti. È una sensazione soggettiva ma, per migliorare questo aspetto, si utilizzano molto le spezie, le erbe aromatiche e le salse accentuando gusto e profumo del cibo prodotto. 

 

- Un astronauta che vive in condizioni di microgravità per sei mesi ha un invecchiamento cellulare e uno stress ossidativo pari a quello di dieci anni di vita di un uomo sulla Terra. L’alimentazione è un ottimo modo per preservare la salute degli astronauti ed è per questo che si preferiscono alimenti senza sale, ricchi di calcio e proteine. L’utilizzo sovente di spezie e salse ha inoltre permesso di utilizzare meno sale, ottenendo comunque cibi saporiti.

 

In Italia esiste un’azienda di ingegneria aerospaziale, con sede a Torino, chiamata Argotec: il nome si ispira alla leggenda degli Argonauti. Nella mitologia greca, Argo era la nave che condusse Jason e altri cinquanta eroi, chiamati Argonauti, nelle ostili terre della Colchide (attualmente area della Georgia) alla riconquista del vello d’oro. 

 

Lo spirito di avventura degli Argonauti è la motivazione e la linea guida delle attività di Argotec, che si occupa principalmente della produzione di microsatelliti per il deep space e lo sviluppo di soluzioni innovative al fine di migliorare e supportare la vita degli astronauti. Frequenti sono le collaborazioni l’Agenzia Spaziale Europea (ESA). Inoltre, dal 2010, Argotec è responsabile europeo dello sviluppo e della fornitura di alimenti spaziali per gli astronauti europei in missione sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS); si occupa anche del loro bonus food, ossia il cibo delle grandi occasioni, scelto in prima persona da ogni astronauta dell’ESA, studiato appositamente per ognuno di loro e consumato durante le missioni di lunga durata sulla ISS.

 

Per affrontare questa ambiziosa sfida tecnologica, Argotec ha sviluppato in modo indipendente una nuova area di ricerca per lo studio degli alimenti pensati appositamente per gli astronauti, il cosiddetto Space Food Lab, nel quale preparano alimenti con una durata di conservazione di almeno 18-24 mesi, 100% organici e senza sale.Con la sua riconosciuta conoscenza delle norme e delle richieste della NASA, Argotec ha sviluppato il bonus food per diversi astronauti ESA. Per Luca Parmitano (Volare Mission), grazie alla collaborazione dello chef Davide Scabin, il team dello Space Food Lab ha preparato piatti tipici italiani come le lasagne, il risotto al pesto, la caponata, la parmigiana di melanzane e il tiramisù. Successivamente, il lavoro dell’azienda si è concentrato sui piatti del tedesco Alexander Gerst (Blue Dot Mission). Nel 2014, con la collaborazione dello chef Stefano Polato, si è lavorato sui piatti dell’astronauta italiana Samantha Cristoforetti (Futura Mission) che, in linea con il tema della sua missione, si orientò verso pesce azzurro, proteine vegetali, carne bianca, cereali integrali, frutta e verdura, chiedendo alimenti senza sale, zucchero e cereali raffinati. A luglio 2017 è partito alla volta della ISS Paolo Nespoli (Vita Mission), per il quale sono stati preparati l’insalata di quinoa con sgombro e verdure, il riso integrale con pollo e verdure e la lasagna tradizionale. Il menù comprende anche degli snack per le sue pause, come la barretta con cereali, mandorle e prugne e quella cereali, mandorle e datteri. 

 

Sono tutti cibi sostanziosi, sani, sicuri, a lunga conservazione e gustosi. Si tratta infatti di un cibo di grande qualità, con alle spalle anni di studi e un’équipe formata da chef, tecnologi alimentari, medici nutrizionisti e tecnici di laboratorio. Inoltre, ciò che viene prodotto nello Space Food Lab rappresenta anche un importante supporto psicologico per i membri dell’equipaggio una volta a bordo della ISS. 

 

Samantha Cristoforetti, oltre ad essere la prima donna italiana nello spazio, è stata il primo astronauta della storia a bere in orbita un autentico caffè espresso italiano. Oggi è possibile bere un vero caffè a bordo della ISS grazie alla collaborazione tra Lavazza e Argotec, che ha portato a bordo la prima macchina espresso a capsule, in grado di lavorare nelle condizioni estreme dello spazio. La richiesta di portare in orbita la macchina del caffè è stata infatti approvata per studiare la dinamica dei fluidi, dei quali ancora non conosciamo completamente il comportamento in condizioni di microgravità; ha permesso di studiare anche il convogliamento pressurizzato dell’acqua e la distribuzione del calore nello spazio. 

 

Le tecnologie messe a punto per lo space food, oltre che per gli usi militari, sono state trasferite anche nel tradizionale settore alimentare. In prospettiva sarebbe possibile trasferire l’esperienza dello space food nel settore terrestre anche per quanto riguarda le situazioni in cui non si ha a disposizione un frigorifero, come nel caso di calamità naturali, attività estreme, escursioni in ambienti particolari. I costi sono alti ma potrebbero essere abbattuti attraverso un maggior numero di pasti prodotti.

 

Il cibo non è semplice ‘carburante’ per sopravvivere, ma condivisione e convivialità, radici e cultura. Il bonus food prodotto da Argotec viene mandato sulla ISS in quantità prestabilite, dopodiché l’astronauta può scegliere di consumarlo occasionalmente al posto dello space food fornito dalla NASA e dall’Agenzia Spaziale Russa oppure può decidere di condividerlo con gli astronauti delle altre nazioni presenti a bordo della ISS. É proprio qui che si supera la linea di confine tra “cibo per sopravvivere” e “cibo per vivere”.

 

[Leggi la prima parte]

 

Per saperne di più:

S. Baldassa, Sistema HACCP: un’innovazione “spaziale” nella sicurezza alimentare, Alimenti e Sicurezza, www.alimentiesicurezza.it, 2017

Space Food, Argotec, www.argotec.it , 2016

E. Viganò, Cosa si mangia nello spazio? Tutti i segreti del pasto e della cena di Samantha Cristoforetti preparati da un’èquipe di Torino, Il Fatto Alimentare, ilfattoalimentare.it , 2015

L’espresso italiano in orbita con Argotec, Lavazza e l’Agenzia Spaziale Italiana, Agenzia Spaziale Italiana, www.asi.it , 2014

F. Petrera, Il cibo nello spazio, OggiScienza, oggiscienza.it, 2014

Argotec, Agenzia Spaziale Italiana, www.asi.it , 2009

J. Haggerty, A Dividend in Food Safety, Spinoff 1991

 

Immagine di Maksym Kozlenko da Wikimedia Commons – Libera per usi commerciali

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