Een team van voedingswetenschappers van de University of Massachusetts Amherst heeft een baanbrekende, gebruiksvriendelijk wiskundig model voor NASA om ervoor te zorgen dat het voedsel van astronauten rijk blijft aan voedingsstoffen tijdens langdurige missies in de ruimte.

Het nieuwe onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Voedsel scheikunde , geeft NASA een tijdbesparende snelkoppeling om de afbraak van vitamines in ruimtevluchtvoedsel in de loop van de tijd te voorspellen en om bevoorradingsreizen nauwkeuriger en efficiënter te plannen. Het onderzoek werd gefinancierd met een bedrag van $982,- 685 subsidie ​​van NASA.

"Er was geen informatie uit de literatuur beschikbaar om de vragen en zorgen van NASA direct te beantwoorden, " zegt senior auteur Hang Xiao, professor en Clydesdale Scholar of Food Science. "We gebruikten realtime, real-life gegevens in onze studie om het wiskundige model te trainen en om te bepalen hoe voorspellend en betrouwbaar het model zou zijn."

De onderzoekers hebben nauwgezet 3, 000-plus zakjes ruimtevluchtvoedsel volgens de exacte NASA-recepten, specificaties voor thermische verwerking en opslag die worden gebruikt voor maaltijden van astronauten op het internationale ruimtestation.

Xiao en collega's lieten voor het eerst zien hoe thiamine (vitamine B1) in twee jaar degradeert in drie menu-opties voor de bemanning:bruine rijst, spliterwtensoep en runderborst. Xiao zegt dat het "heel verrassend" was om te ontdekken dat, terwijl de bruine rijst en spliterwtensoep, bewaard bij 20 ° C, resistentie vertoonden tegen de afbraak van thiamine, de thiamine in runderborst was veel minder stabiel, na twee jaar nog maar 3 procent van de vitamine vast te houden.

"Het bewijzen van het model was zo eenvoudig als het vergelijken van deze gemeten waarden van twee jaar opslag met wat al 12 maanden eerder was voorspeld, " zegt hoofdauteur Timothy Goulette, die een UMass Amherst food science Ph.D. student tijdens de studieperiode.

Het model bleek in staat om vitamine-afbraak in de loop van de tijd te voorspellen met "hoge precisie, "Xia zegt, waardoor NASA astronauten kan voorzien van de voeding die ze nodig hebben zonder toevlucht te nemen tot het gebruik van supplementen.

"NASA zal een minimale hoeveelheid gegevens kunnen gebruiken om snel en nauwkeurig het vitaminegehalte van een bepaald voedingsmiddel op een bepaald moment en bij een redelijke temperatuur te voorspellen, " zegt Goulette. "De tool kan voor meerdere toepassingen worden gebruikt, niet alleen vitamines, maar ook andere biologische verbindingen."

De modelleringstool zal vooral belangrijk zijn omdat NASA plannen heeft voor de eerste menselijke missie naar Mars. "Tijdens hun langste missies, de noodzaak om de voedingswaarde van hun voedsel te begrijpen is van het grootste belang, " legt Goulette uit.

De onderzoekers merken op dat NASA het belang benadrukt van het op natuurlijke wijze verkrijgen van voedingsstoffen uit voedsel. "Het heeft de voorkeur voor een betere gezondheid, Xiao zegt. "Steeds meer onderzoek toont aan dat je lichaam anders omgaat met een vitaminepil dan echt voedsel zoals erwtensoep."

Het op peil houden van hun voeding door middel van vertrouwd voedsel heeft voordelen voor ruimtebemanningen die verder gaan dan hun fysieke gezondheid, vooral bij langere missies, Goulette-aantekeningen. "NASA wil ervoor zorgen dat de bemanning dat psychologische voordeel krijgt van een connectie met thuis op aarde. Er is een grote emotionele en psychologische aantrekkingskracht op eten als niets om je heen je aan thuis herinnert."

Het onderzoeksteam van UMass Amherst, waaronder ook co-auteurs Micha Peleg, David Julian McClements, Eric Decker en Mark Normand, veronderstelt dat de verrassend hogere snelheid van vitamine-afbraak in het rundvlees mogelijk verband houdt met de lipide-oxidatie van vet tijdens thermische verwerking of in de loop van de tijd.

"Verschillende voedingsmiddelen hebben verschillende fysische en chemische eigenschappen die thiamine min of meer stabiel maken, ' zegt Goulette.