Menú Barcelona para la Estación Espacial Internacional (ISS)

En el año 2006 publicamos en nuestra revista el siguiente trabajo redactado por los responsables del Menú Barcelona para la Estación Espacial Internacional y ahora lo rescatamos por ser de interés ante los preparativos de un posible viaje a Marte.

Las fotos que se adjuntan tienen propiedad intelectual y pertenecen BDN Ingienería de Alimentación S.L., estando prohibida su reproducción total o parcial.

Albert Monferrer

Albert Monferrer

El presente documento fue redactado por Albert Monferrer, veterinario y Máster en Biotecnología Alimentaria, y Núria Cubero, licenciada en Ciencia y Tecnología de los Alimentos e Ingeniera Técnica Agrícola. 

Núria Cubero

 

La estación espacial internacional (ISS) está situada a 350 Km de la tierra. En ella, astronautas de Estados Unidos, Rusia, Canadá, Japón, Brasil y de la agencia espacial europea (ESA) llevan a cabo la construcción de la propia estación, además de trabajos de investigación  que les obliga a pasar períodos de tiempo que van desde días a meses. 

La primera imagen mental cuando pensamos en el espacio es la de ligereza, la capacidad de flotar y “nadar” en el aire, como consecuencia de la disminución de la fuerza de la gravedad al alejarnos de la superficie terrestre. Esta nueva situación hace que  los pequeños actos cotidianos de la vida diaria en la tierra, se conviertan en una pequeña aventura en el espacio. Todo tiene que estar pensado para la asimilación de los cambios que repercutirán en el organismo, estado de ánimo y en general en los hábitos de los astronautas. 

Las particularidades de un día en la estación espacial internacional (ISS) son muchas. Para empezar, en las 24 horas que dura un día en la tierra se viven 16 anocheceres-amaneceres en la ISS, ya que cada hora y media se da una vuelta completa a la tierra. Al flotar, se pierde la referencia entre techo y suelo, el punto de apoyo ya no está en los pies y el desplazamiento se realiza con pequeños impulsos controlados, al apoyar manos y pies contra las diferentes superficies de los módulos de la estación espacial.

Las cosas no se quedan apoyadas sobre superficies como mesas, sino que al dejar de agarrarlas quedan quietas y flotando. Por esta razón se emplean diferentes sistemas de sujeción como velcro® y tiras elásticas que nos permiten dejar las cosas en un sitio fijo. 

Los líquidos no se vierten, ni se derraman, si no que ocupan el mínimo espacio posible formando una esfera que queda flotando en el aire. Cualquier cosa que no se sujete quedará flotando en el aire.  

Esta falta de gravedad también tiene consecuencias en el organismo y metabolismo. Los órganos internos y los fluidos corporales como la sangre se ven desplazados de su situación habitual. La sangre se concentra en la parte superior del cuerpo, cabeza y extremidades superiores, provocando durante los primeros días de adaptación,  una sensación de congestión parecida a la que se sufre durante una gripe o resfriado. Una estancia prolongada en el espacio provoca  pérdida de masa muscular al disminuir el ejercicio físico. También se ha demostrado la pérdida de masa ósea como consecuencia de una disminución de la asimilación de calcio por falta de vitamina D que se sintetiza con ayuda de la luz solar. La ingravidez también afecta a las papilas gustativas disminuyendo el sentido del gusto.  

El ánimo también se ve afectado al pasar tanto tiempo alejados de la familia y viviendo en un espacio cerrado, reducido, sin luz natural y totalmente dedicado a los proyectos de investigación que llevan programados desde la tierra. Los ratos de ocio y relax son mínimos y los únicos momentos del día en que se reúne toda la tripulación es durante las comidas.  

Los alimentos de la dieta de un astronauta deben estar pensados incluyendo una serie de modificaciones teniendo en cuenta condiciones organolépticas, nutricionales, conservación, envasado, facilidad de uso, etc.  Hasta ahora se ha dedicado más esfuerzo en asegurar la seguridad, higiene y calidad nutritiva de éstos alimentos, dejando a un lado la vertiente más social y organoléptica de los mismos. Durante una comida no sólo se satisfacen necesidades biológicas, sino que también es un acto social y hedónico que está muy arraigado a la cultura de cada país y a las relaciones sociales. Por tanto es natural que uno de los momentos del día más importantes en la estación espacial sea la hora de la comida. Los países que fabrican actualmente alimentos para el espacio son Estados Unidos y Rusia, ambos con gustos culinarios muy alejados del gusto europeo. Esta es la principal razón por la que se plantea la posibilidad de que Europa pueda cubrir las necesidades de sabor de los astronautas europeos. 

El Menú Barcelona para la ISS debía cumplir cinco objetivos fundamentales:

1.       CONSERVACIÓN Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

Como cualquier otro menú terrestre, el de los astronautas debe ser seguro y estable desde el punto de vista sanitario. No debe contener microorganismos patógenos o sus toxinas, ni tampoco microorganismos alterantes del alimento. En el caso de la comida del espacio este nivel de seguridad aún debe ser más estricto dado que no tienen la posibilidad de recurrir a un médico o a un hospital en caso de sufrir una intoxicación o una toxiinfección alimentaria.

Además, los alimentos se deben conservar estables durante toda su vida útil, sin refrigeración dado que en la estación espacial no hay frigoríficos y la temperatura media es de 21ºC.

Por este motivo todos los alimentos deben pasar por un tratamiento de conservación que asegure su estabilidad e inocuidad. La comida que llevan los astronautas en este momento está tratada por ionización (principalmente la comida de Estados Unidos), por deshidratación y por esterilización.

Para el Menú Barcelona elegimos tres sistemas de conservación. Dos de ellos ya utilizados actualmente para este tipo de productos (esterilización e ionización) y uno novedoso (alta presión hidrostática) que requerirá de más estudios para asegurar completamente su utilidad en este tipo de productos.  

IONIZACIÓN

La ionización es un proceso de conservación de alimentos consistente en exponer el producto a tratar a un campo de radiaciones ionizantes originadas por rayos gamma, rayos X o haces de electrones. En el caso del Menú Barcelona se han utilizado rayos gamma. Durante el proceso la temperatura del alimento no aumenta, evitándose así sabores de recalentamiento o de sobrecocción. El alimento procesado no entra nunca en contacto directo con la fuente energética ni se altera su estructura atómica a nivel nuclear, por lo que el producto, una vez tratado, no es radioactivo. 

El interés de esta técnica de conservación es que, a altas dosis, llega a esterilizar completamente el alimento destruyendo los microorganismos y sus formas de resistencia, logrando así que los productos sean seguros para su consumo y se puedan almacenar sin necesidad de frío. El proceso se realiza con el alimento dentro de su envase definitivo. 

Como contrapartida, la ionización acelera las reacciones de oxidación y disminuye el contenido de algunas vitaminas en el alimento. En algunas ocasiones, debido a la oxidación, el producto cambia de color y aparecen sabores anómalos. 

La ionización de alimentos, aunque está aprobada por la FAO y la OMS, está restringida en Europa a su aplicación en un número muy pequeño de alimentos. En Estados Unidos y en otros países la legislación es más amplia. 

ESTERILIZACIÓN

La esterilización es un proceso de conservación de alimentos consistente en exponer el producto a tratar a una temperatura elevada, por encima de 100ºC (generalmente 110-115ºC), y durante el tiempo suficiente para asegurar que se destruyen los enzimas y los microorganismos así como sus formas de resistencia (esporas). El tratamiento se realiza en aparatos a presión llamados autoclaves. 

Los alimentos sometidos a este tratamiento sufren un calentamiento muy elevado, alterando en muchos productos la textura, el aspecto y el sabor. Por este motivo, en el Menú Barcelona, los chefs han tenido que modificar los tiempos de cocinado de sus platos, contando en que el proceso de cocción se terminaría durante el proceso de esterilización. Finalmente sólo se han tratado por este método aquellos platos que han pasado satisfactoriamente el análisis sensorial posterior. 

Además de la posible alteración organoléptica, otro inconveniente de este tratamiento es que disminuye de forma muy apreciable el contenido en vitaminas del alimento. 

TRATAMIENTO POR ALTAS PRESIONES 

El tratamiento por altas presiones, también llamado pasteurización hiperbárica, es un proceso de conservación de alimentos consistente en introducir los productos a tratar, envasados previamente en recipientes herméticos y flexibles, en una cámara llena de agua y someterlos a alta presión  hidrostática durante unos minutos. Concretamente los platos del Menú Barcelona se sometieron a 6.000 bares durante 6 minutos.  

Los alimentos sometidos a este tratamiento conservan perfectamente sus características organolépticas (textura, color, sabor…) y nutricionales. El tratamiento prolonga la vida útil del producto debido a que reduce drásticamente la flora microbiana contaminante y patógena.  

En los procesos habituales no se consigue asegurar la salubridad total del alimento debido a que el tratamiento no destruye completamente todos los enzimas ni las esporas bacterianas. Por ello los alimentos deben conservarse en refrigeración.  

Con este procedimiento se han tratado los platos del Menú Barcelona cuyas características organolépticas se resentían al aplicar cualquiera de los otros dos sistemas de conservación. Se están llevando a cabo estudios para realizar tratamientos combinados con las altas presiones que aseguren la calidad nutricional y sensorial (imposibles de conseguir por los otros dos métodos de conservación) y permitan asegurar la calidad sanitaria del alimento sin necesidad de línea de frío.  

2.       CULINARIO-ORGANOLÉPTICO 

Los platos fueron elaborados por cocineros y chocolateros de reconocido prestigio (Carles Gaig, Carles Abellán y Enric Rovira) y, por ello, debían cumplir tras el tratamiento de conservación las características organolépticas necesarias para que los chefs aceptaran firmar esos platos como propios.  

Muchos tratamientos de conservación alteran las características organolépticas del producto, especialmente en lo que respecta a textura y sabor. Así, muchos de los platos tratados por esterilización en autoclave fueron rechazados debido a que el sabor quedaba desvirtuado respecto al original. Aparecían sabores a recocido (lo que la literatura técnica anglosajona denomina como “WOF” o Warm-Over Flavors). También se alteraba la textura de las partes musculares, hecho muy evidente en el bacalao que quedó muy seco y filamentoso, sin la textura típica del bacalao cocido al punto.  

Los cambios organolépticos más acentuados se observaron, como era de suponer, con los tratamientos térmicos a altas temperaturas, pero también otros sistemas de conservación, como la ionización, alteraron el sabor de algunos platos. Este proceso aceleró la oxidación de las grasas más insaturadas, apareciendo en los productos sabores rancios e, incluso, algo ácidos.  

Sin duda alguna el mejor tratamiento a que se sometieron los distintos platos, desde el punto de vista organoléptico, fue el tratamiento por alta presión hidrostática. Los cocineros opinaron que el sabor casi no se modificaba, así como la textura, aroma y color que permanecían como en el plato original. Lamentablemente esta tecnología de conservación no es suficiente por si sola para asegurar la estabilidad sanitaria del alimento no conservado en frío. 

En aquellos casos en que fue posible propusimos algunos cambios en la receta o en el proceso de los platos con el fin de minimizar los cambios organolépticos no deseados ocurridos en las tecnologías más agresivas.   

Algunos ejemplos fueron: 

        Acortar el tiempo de cocción de las carnes en general y de las aves en particular (pollo y pato) para que la esterilización no afectara tanto a la textura del producto. 

        Modificar la bechamel de los canelones, utilizando concentrados de proteínas de suero (WPC) en vez de leche. De esta forma se elimina casi totalmente la lactosa y no ocurren procesos de caramelización y oscurecimiento durante el tratamiento térmico. 

         Añadir más salsa o líquido de cobertura (aceite) en los platos que se van a esterilizar. La salsa o aceite actúan como amortiguador de la temperatura que no afecta tan directamente al producto. De esta forma se evitan quemaduras en la superficie de los mismos.

3.       NUTRICIONAL 

Una dietista (Asunción Rovira) veló por la calidad nutricional del Menú Barcelona. El Menú se diseño con la posibilidad de combinar los distintos platos presentados para poder ajustar los requerimientos nutricionales a las necesidades del momento. Se hizo especial hincapié en controlar el aporte calórico y repartir el aporte energético de una forma equilibrada entre los glúcidos, las proteínas y los lípidos. Se trató, en lo posible, de que las cantidades de vitaminas y minerales necesarios fueran aportados por los propios ingredientes de la dieta. En caso de déficit se pensó en incorporarlos en forma de complejo vitamínico-mineral.   

Los tratamientos de conservación también influyeron en la cantidad de vitaminas y otros nutrientes. La esterilización fue el sistema que más las afectó a las vitaminas ya que muchas de ellas son termosensibles y se destruyen por el calor. La ionización, por su poder oxidante, alteró la composición en ácidos grasos poliinsaturados. Nuevamente el procesado por alta presión hidrostática se desveló como el mejor sistema para conservar la calidad nutricional de los productos. 

4.       ENVASADO 

El envasado también tiene sus peculiaridades cuando se trata de comer en el espacio.  

En primer lugar el envase debe ser adecuado y soportar el tratamiento de conservación. Así el envase para la esterilización debe aguantar las altas temperaturas durante el tiempo requerido; el envase para las altas presiones debe tener, como mínimo, una cara flexible y el envase para la irradiación no debe contener compuestos clorados. 

En segundo lugar el envase debe mantener las características del alimento. Por este motivo se buscan materiales de alta barrera a los gases, a la humedad y a la luz y se debe controlar la estanqueidad del sellado para evitar la recontaminación posterior. 

En tercer lugar debe de ser un envase cómodo de usar, de abrir, de almacenar antes de su uso y de eliminar tras ser vaciado. En general debe ocupar poco espacio. Por este motivo se tiende a usar envases flexibles de plástico, tipo bolsa, y cada vez menos envases rígidos de metal, tipo lata. 

5.       FACILIDAD DE USO 

El Menú Barcelona, pensó también  en este aspecto del producto, tanto a nivel del envase como del contenido.  

Aunque las bolsas de plástico de alta barrera cumplen con la mayoría de requisitos, en general no son cómodas de usar. En nuestro desarrollo se buscó un envase semirrígido, tipo barqueta de plástico, con una tapa de plástico flexible fácilmente pelable. De este modo queremos ofrecer mayor comodidad al astronauta al no tener que usar tijeras para abrir las bolsas y poder comer directamente de la barqueta. El diseño del envase hace que se pueda apilar, uno dentro del otro, una vez vacíos y así no ocupar demasiado espacio. 

El tipo de alimento que compone el menú está preparado en trozos de un solo bocado, para evitar el uso de cuchillos. El alimento se debe comer con cuchara ya que la mayoría de platos llevan una salsa. Esta salsa es necesaria para que las partículas (arroz, guisantes…) o los trozos (pollo…) queden adheridos entre sí y también al plato. De esta manera se evita que, debido a la ingravidez, floten. 

Otros aspectos a tener en cuenta cuando se piensa en comida para el espacio son: 

          Los productos no pueden producir migas, como hacen el pan o las galletas, ya que éstas pueden flotar y obstruir los filtros del aire o bien pueden meterse en el ojo de los astronautas. 

          Generalmente no se aliñan los productos, o al menos no como en la tierra. Es imposible añadir sal como tal, se debe añadir como salmuera e, incluso así, el proceso es complicado para que no floten las gotas de salmuera por la estación. Lo mismo ocurre con el aceite y vinagre.  

 

1.- Carles Abellán (cocinero)
2.- Carles Gaig (cocinero)
3.- Enric Rovira (chocolatero)
4.- Asunción Rovira (dietista)
5.- Manuel Casanovas (coordinador del equipo)
6.- Marisa López (coordinadora del equipo)
7.- Pedro Duque (astronauta español)
8.-
Albert Monferrer (autor de este artículo)
9.- Núria Cubero (autora de este artículo)
 

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 Anexo: El menú que se presentó para la evaluación de la Agencia Espacial Europea, en espera de aprobación, es el siguiente: 

– Escalivada (pimientos, berenjena, cebolla… asados y aliñados con aceite de oliva y pasta de aceitunas negras).
– Arroz caldoso con chipirones
– Guisantes con panceta
– Canelones trufados
– Mar y montaña (pollo con cigalas)
– Queso de la Garrotxa con membrillo
– Fruta pelada (mandarina y manzana)
– Chocolate: esferas de chocolate decoradas como los planetas
 

Tanto este menú como otros que existen en reserva serán comercializados en el futuro para excursionistas, aventureros o para uso cotidiano doméstico según nos asegura el autor de este artículo. 

Para terminar y como curiosidad diremos que se contempló la posibilidad de acompañar estos platos con vino sin alcohol, pero como nos cuenta el propio Albert Monferrer: “El vino y bebidas alcohólicas están prohibidos. Se pensó en preparar vino sin alcohol… pero era una pena estropear el vino así“. 

 

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