Научный проект по теме: "Космическая еда"

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Коммунальное государственное казенное предприятие

«Колледж индустрии туризма и гостеприимства»

Управления образования города Алматы

Секция_ Питание_

НАУЧНЫЙ ПРОЕКТ

Тема: Космическая еда

Ф.И.О. автора(ов) проекта: Р. Аманжолова

Специальность: 1226000- Технология и организация производства продукции предприятий

Курс:_2 курс

Группа: 51 ТОП

Научный руководитель: А. Омирбекова

АЛМАТЫ, 2020 год

Структура проекта

Содержание.............................................................. (стр.2)

Введение....................................................................(стр.3)

- Актуальность

- Проблема

- Цель

- Задачи проекта

- Гипотеза

Глава I. Теоретическая часть (теория)…………(стр.4)

Глава II. Практическая часть (исследования, данные, графики,

анкетирование, SWOT анализ)……(стр.12)

Заключение (подведение итогов)………………..(стр.17)

Список источников………………………………(стр.18)

Приложение………………………………………(стр.)

Введение

Актуальность темы проекта

В 2020 году первому космонавту Ю.А.Гагарину исполнилось бы 86 лет Прошло 59 лет со дня первого полета человека в космос. Сегодня люди находятся в невесомости очень длительное время. Мне всегда было интересно, а как они там живут. Как спят, как умываются, а главное, как питаются. Космическая еда – один из важнейших и самых интересных вопросов современной космонавтики.

Ведь здоровье и питание тесно связаны друг с другом. Я решила узнать, как организовано питание космонавтов на орбите, т.к. космическая еда считается самой здоровой и качественной. Оказывается, наши представления о космической еде давно отстали от времени, ведь сегодня современные технологии используются не только при создании нового вида ракетного топлива или различных вспомогательных механизмов. Оказывается, производство продуктов питания для космонавтов также постоянно совершенствуется и сегодня космическая еда уже не является невкусной пищей в тюбиках. Мне было интересно узнать, какие технологии сегодня применяются для приготовления и хранения космической еды. Ведь даже сложные условия космоса, трудности доставки, позволяют долгое время сохранять космическую пищу отличном состоянии. Я хотела понять, а есть ли обязательные требования, предъявляемые к космическому питанию, а так же, каковы способы организации питания космонавтов в прошлом, настоящем и будущем. Ведь космонавты должны быть здоровыми и работоспособными.

Мне стало интересно, а знают ли другие учащиеся ответы на вопросы, которые заинтересовали меня?

Цель работы

Исследовать особенности питания в космосе.  Узнать, отличается ли космическая еда от нашей привычной земной пищи, чем на самом деле питаются космонавты в космосе, правда ли что в настоящее время еда космонавтов не только в тюбиках, а в банках и пакетах.

Задачи:

• Изучить обязательные требования, предъявляемые к космическому питанию космонавтов.

• Изучить особенности организации питания космонавтов.

• Изучить способы организации питания космонавтов на космической станции.

• Изучить историю производства космической еды.

• Проанализировать собранные материалы и выявить изменение рациона питания космонавтов с начала пилотируемой космонавтики по настоящее время.

• Изучить способы производства космической еды и её хранение.

• Изучить суточный рацион питания космонавта на борту

• Изучить «космическую кухню» других стран.

• Познакомиться с разработками учёных по организации питания космонавтов в будущем.

Гипотеза исследования: Космическое питание. Отличается ли оно от обычного питания. Выяснить, полностью ли космическая еда удовлетворяет потребности в пище космонавта.

Объект исследования: космическая еда.

Методы: поисковый, аналитический.

Целевая аудитория: 

 Студенты 1-2 курса

Глава I. Теоретическая часть

I.1 С чего всё началось

В земных условиях каждому человеку, чтобы полноценно развиваться, в первую очередь необходима пища и вода. Каждый день у нас на завтрак, обед, ужин большое разнообразие продуктов и мы даже не задумываемся о том, как сложно этот процесс проходит в космосе

Первым человеком, который испробовал космическую еду непосредственно на орбите, разумеется, стал Юрий Гагарин. Несмотря на то, что его полет занял всего 108 минут и, проголодаться космонавт не успел, план запуска подразумевал прием пищи. Ведь это был первый полет человека на орбиту Земли, и ученые вообще не знали, удастся ли космонавту нормально поесть в условиях нулевой гравитации, примет ли организм пищу. В качестве упаковки для еды были использованы тюбики, успешно опробованные до этого в авиации. Внутри были мясо и шоколад. Еще на Байконуре   Гагарин и Титов  пробовали «космическую пищу» в тюбиках: пюре щавелевое с мясом, мясной паштет, шоколадный соус. Калорий в «тюбиковой» еде много, но вкус любой еды лучше всего познаешь, когда её кусаешь и жуёшь, а, по словам космонавтов, это была какая-то сытная, питательная замазка.

В полной мере, космическую еду в космосе испытал на себе космонавт Герман Титов. За двадцать пять часов полёта Титов успел принять пищу три раза, однако по его словам, на Землю он вернулся голодным. На первое у него был стакан овощного супа-пюре, на второе — печёночный паштет; на третье — стакан черносмородинового сока. Следующие космонавты, возвращаясь с орбиты, заявляли, что голодают и это мешает нормальному труду. Тогда в меню внесли изменения. В него добавили говяжий заливной язык, пирожки с рыбой, украинский борщ, антрекоты, пожарские котлеты, куриное филе, более 20 наименований соков, фруктовые пюре и овощные соусы.  К началу 1980-х годов космический ассортимент включал более 200 наименований

Уд аляясь от планеты, человек должен удивительно подробно продумать вопрос пищи. А можно ли будет при нулевой гравитации глотать нормальную пищу?
Это как раз то, чего боялся Джон Гленн, когда стал первым американским космонавтом в 1962 году. Но когда он оказался в космосе, он успокоился, так как он смог есть без проблем. Гравитация не влияет на способность глотать, благодаря процессу перистальтики в пищеводе, где сокращение и расширение мышц горла отвечают за доставку пищи. Таким образом, очень похоже, что мы были рождены, чтобы летать в космос.

Сложные физические условия космоса, трудности доставки и хранения требуют специфической упаковки и повышают требования к хранению продуктов при длительных полетах. Еда, создаваемая для употребления в космосе, должна кардинально отличаться от земной консистенцией и формой. Условия труда космонавтов и физиологические изменения в организме человека требуют разработки сбалансированного и полноценного питания

Ве дь прием пищи - это одна из немногих возможностей для отдыха, равно как и напоминание о далёкой Родине, это важная эмоциональная составляющая пребывания космонавтов в ограниченном пространстве. В связи с этим космическая пища должна обладать высокими вкусовыми качествами и максимально походить на земную, привычную. Разработка таких продуктов – сложная задача, требующая привлечения широкого круга специалистов, от кондитеров до физиологов и инженеров. По рекомендациям, консервные заводы изготовили научно обоснованный космический обед из трёх блюд, каждое из которых было запечатано в тубу и могло быть потребляемо прямо из неё.

На кораблях «Союз» в рацион питания космонавтов входили мясные консервы, соки, обеденные блюда, среди сухих продуктов были сыр, мясо, вобла, творожный пудинг и хлебобулочные изделия.

Первые производители Родиной космического тюбика принято считать Эстонию. Прибалтийский химкомбинат уже в 1964-м году наладил непрерывное производство алюминиевых туб в соответствии с местным стандартом. Здесь упаковывали в тубы разнообразные ягодные желе для продажи в местных магазинах. Никто бы и не знал, что "эстонские стандарты качества" полностью соответствуют космическим, если бы однажды ВНИИ Пищеконцентратов космического питания не остановил свой выбор именно на этом подрядчике.

Во время перестройки отрасль, постепенно стала приходить в упадок.

В 1991-1992 годах ситуация стала едва ли не критической. Сбалансированный рацион перестал быть разнообразным, от космонавтов поступали жалобы, а разработчики питания пытались разыскать деньги на проведение дальнейших работ. Тут на помощь пришли американцы. По соглашению от 1994 года о совместных российско-американских программах "Мир" - "Шаттл", предполагалось сотрудничество и в области космического питания. Но гордость космической отрасли России — Бирюлевский экспериментальный завод смог сохранить космические традиции, кадры и уникальные технологии.

I.2. Особенности организации питания космонавтов

Для приготовления пищи космонавтов необходимо учитывать особенности организации питания:

• космическая еда должна иметь очень длительные сроки хранения при комнатной температуре (и выдерживать скачки температур). На борту нет холодильника для еды, а поставки производятся раз в несколько месяцев. Для упаковки на корабль все должно быть доставлено на стартовую площадку за два месяца до даты пуска

• в Горячие блюда поставляются либо в консервах, либо в плоских гибких прямоугольных упаковках из плотной фольги, либо в пластиковой вакуумной упаковке после сублимированной сушки. На борту консервы разогреваются специально предназначенных для этого нагревательных отверстиях. Сублимированные продукты в пакетах насыщают горячей водой, в результате чего они становятся пригодными к употреблению. Чай, кофе, соки — все это в виде порошка или заварки уже упаковано в пластиковые пакеты.

• Есть масса ограничений, связанных с невесомостью. На борту смешать ингредиенты нельзя. Можно только добавить воды, чтобы превратить их в готовый к употреблению напиток: горячей — в кофе или чай, комнатной температуры — в соки, холодильника для напитков тоже нет. Если хочется просто попить воды, можно взять предназначенный для этого пустой пакет и наполнить его. Крошка, которая на Земле упадет на пол, в космосе останется в пространстве, она может не только попасть с глаз, но и в нос, и этим самым создает опасность задохнуться при попадании в дыхательные пути.

• Космические продукты - самые безопасные и самые натуральные. В них нет ни химических, ни синтетических добавок: неизвестно, как они себя поведут в космосе, где, в том числе, присутствуют солнечная радиация и магнитные волны. Труднее всего в Космосе с водой. На космических кораблях осуществляется полная регенерация воды: даже отходы жизнедеятельности очищаются и снова превращаются в водичку. В космосе нет молока - оно слишком тяжёлое и к тому же быстро портится. Вместо него используется молочный порошок.

• С потерей гравитации приходит потеря ощущений, особенно вкуса и запаха (в силу прилива крови к голов), что изменяет восприятие пищи в космосе, а также влияет на улучшение вкуса острых продуктов. Более того, при потреблении газированных напитков, газ и жидкость в желудке отделяются друг от друга, что приводит к появлению отрыжек. Принимая во внимание подобное влияние, пиво и Cola/Pepsi были специально обработаны для их пригодности в космосе.

I.3. Обязательные требования, предъявляемые к космическому питанию

Обязательные требования предъявляются не только к организации питания, но и к самому космическому питанию:

Космонавтов можно сравнить с военными - на голодный желудок не воюют и не летают в космос. Еда в космосе обеспечивает не только физическое питание, но и психологический комфорт, является компонентом «чувства дома». Поэтому к питанию предъявляют обязательные требования:

● 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.

I.4. Технологии приготовления космической пищи

Сегодня в космос посылают продукты сублимированные. Нынешние продукты для космонавтов проходят процедуру сублимационной сушки и хранятся в вакуумной упаковке. Этот процесс трудоёмок: из замороженных продуктов по специальной технологии выводят влагу, благодаря чему в них сохраняется почти всё содержание (95%) питательных веществ, микроэлементов, витаминов, а также вкус, запах и первоначальная форма. Этим способом учёные научились высушивать практически любые продукты – даже творог, который на МКС является одним из самых популярных продуктов. Космонавты из других стран чуть ли не выстраиваются в очередь, чтобы иметь возможность попробовать это блюдо (оно входит в рацион российских космонавтов).
Кроме того, такую еду можно хранить без ущерба для качества до 5-ти лет при любой температуре и любых условиях хранения.
Хлеб запаковывают в упаковки, которых хватает ровно на один укус. Так как летающие крошки могут попасть в дыхательные пути. Хлеб поставляют в вакуумной упаковке. Космонавты его подогревают.

Ст авшие символом космического питания тюбики сейчас используются редко - пища в основном расфасована по банкам.

Процесс приготовления космической пищи предполагает традиционные технологии — консервирование тепловой стерилизацией, обезвоживание, тепловая и сублимационная сушка. Мяса на партию питания закупается немного (не более 20 кг) и обязательно парного. Другое сырье берется в том количестве, которое необходимо для приготовления продукции в течение двух дней. Главное — стерильность. Сначала еда готовится на плите — это борщи, щи, каши. Затем приготовленные блюда переправляются в другой цех, и перепад температур перед их фасовкой не должен превышать 10 градусов (на каждый продукт — свой тепловой режим). В отделениях сублимационной сушки мастера в стерильных халатах и масках заливают в лотки готовые супы слоем не толще 2 см. Так же разливают в лотки и творог. Из 50 кг обычного творога получается 12 кг "космического".

I.5.  «Кухня» космической станции

А где космонавты принимают пищу? Как выглядит кухня на космической станции?

«Обеденный стол» оснащён невиданным на Земле специальным устройством — крошкоулавливателем, который не даёт крошкам со стола разлететься из-за невесомости по всей станции, к центральному блоку стола пристыковываются контейнеры с набором продуктов, прямо в которых и происходит подогрев пищи. Банки вскрывают обычным консервным ножом, Пища всегда вязкая, прилипает к ложке – иначе она бы начала летать вокруг. Для специальной еды на борту МКС используются специальные столовые приборы, которые несколько отличаются от земных. Чтобы удобнее было есть из глубоких пакетов, у ложек - удлинённый черенок с прикреплённой к нему полоской специальной ткани-«липучки» — велькро — это для дополнительной фиксации, чтобы зацепить прибор за стол, чтобы не улетел. На Международной космической станции (МКС) используется контейнерный принцип упаковки космических рационов. Красные и синие контейнеры доставляются не станцию транспортными кораблями и складируются в специальном отсеке, откуда их и извлекают по мере необходимости обитатели станции. На контейнерах надписи по-русски : «Соки и молоко », «Рыба и хлеб», «Продукты легкого перекуса», «Сласти и йогурт». Для подогрева тюбиков с пищей до нужной температуры, используется Чудо-печка (1971г) , которая до сих пор состоит на службе у российской космонавтики.

Жевательная резинка — лучший друг космонавта в условиях невесомости, где зубной камень активнее проявляется из-за недостаточного слюноотделения.

I.6. Что едят космонавты из разных стран мира.

Очень интересный вопрос. Отличается ли еда космонавтов разных стран?

Отправляя космонавтов на МКС, Европейское космическое агентство формирует для них специальное меню, состоящее из блюд национальной кухни.

У  астронавтов из других стран совсем непривычные для нас продукты. Например, у японских космонавтов (утюхикоси ) на орбите вкусы не меняются – они едят суши, суп с лапшой, соевый соус и, конечно же, зелёный чай. Космонавты из Китая (тайконавт) , впрочем, едят обычную для нас свинину, рис и курицу Китайский тайкунавт Янг Ливей питался китайской свининой, цыпленком кунг-пао, рисом и китайским травяным чаем. Французы (спасионавты) , любители деликатесов, кроме повседневной еды берут с собой на орбиту даже грибы трюфели. Был случай, когда специалистам из Роскосмоса пришлось запретить французскому астронавту провезти на "Мир" сыр с плесенью, так как они побоялись, что продукт может стать причиной нарушения биологической обстановки на орбитальной станции. Американцы, питаются теми же продуктами, что и россияне, разница лишь в компоновке блюд. Правда, существует определённая специфика: если американцы из фруктов предпочитают цитрусовые, то наши – виноград и яблоки, любят побаловать себя гамбургерами. Космонавты из разных стран ходят друг к другу в модули на ужины и обеды, пробуя еду из разных стран, а каждое воскресенье устраивают совместный обед.  Космонавты на орбите обязательно употребляют продукты, богатые кальцием. Американцы едят йогурты с ягодами и персиками, а россияне получают сыры с травами и чесноком.

Сейчас на орбитах нет национальных станций, потому международные экипажи обмениваются питанием. Космонавты-ветераны, пресытившись привычной едой, отдают предпочтение кухне других стран. Например, американских астронавтов может заинтересовать русский борщ, а наши с удовольствием наворачивают продуктовые посылки из США. По их признанию, в особой цене буррито - мясо в мексиканской пшеничной лепешке с кетчупом и сальсой.

I.7. Космическая еда будущего.

А  какое будет питание космонавтов в будущем?

Экологическая среда в кабинах межпланетных кораблей даст человеку абсолютно все, что нужно для нормальной жизни. Белки, жиры, углеводы, микро— и