Космический «Хлеб»: можно ли выпекать батоны и булки на Луне и Марсе?⁠⁠

Хлеб является наиболее распространенным продуктом питания, пригодным для всех людей, за исключением больных целиакией (0,6% населения мира). Среди многих видов хлеба и хлебных изделий рецепты на основе пшеницы являются наиболее часто встречающимися во многих культурах по всей планете, а цельнозерновой хлеб признан одним из наиболее полноценных продуктов питания. В ежедневном меню космонавтов МКС присутствуют несколько сортов хлеба, производимые пекарней Научно-исследовательского института хлебопекарной промышленности в Москве. Это небольшие кусочки хлеба, завернутые в герметичные пластиковые блистеры. Из-за очень длительного срока хранения под пластиковой пленкой вкусовые качества хлеба неизбежно теряются. В этой связи крайне важно иметь возможность выпечки хлеба, который является привычным и в то же время полезным продуктом питания для людей разных национальностей, в период пребывания людей на планетарной базе или во время длительных межпланетных полетов.

Очевидно, что для производства хлеба на другой планете необходимо выращивать пшеницу, а также использовать подходящую закваску, чтобы будущие астронавты впоследствии смогли сами производить хлеб на другой планете, прежде всего, на Марсе, с минимальными усилиями и минимальным оборудованием. Кроме того, несмотря на то, что на Марсе имеется гравитация, она составляет всего 0,37 G, поэтому необходимо принять дополнительные меры предосторожности, чтобы предотвратить распространение пыли от муки, а также ограничить прямой контакт между печкой и окружающей средой. Имеющаяся на МКС печь не подходит для выпечки хлеба и может использоваться только для приготовления печенья. Очевидно, что для выпечки хлеба требуется отдельный прибор, а также заранее приготовленные смеси и вода, расфасованные в строго отмерянных количествах по разным пакетам. Инициатива эксперимента с выпечкой хлеба из готовых смесей принадлежит некоммерческой организации The Planet Mars Baking Society, Бельгия, а именно, её президенту, Сержу Амейе, который является идейным вдохновителем данного исследования.

В эксперименте «Хлеб», осуществленном в рамках 240-суточного изоляционного эксперимента SIRIUS-21, перед нами стояло три цели:

1. Разработать и протестировать простой метод производства хлеба как основного продукта питания в космосе в 8-ми месячном эксперименте SIRIUS, воспроизводящем основные характеристики длительной межпланетной экспедиции.

2. Получить оценку экипажем изоляционного эксперимента четырёх разных сортов хлеба, который они сами выпекали во время миссии.

3. Привлечь внимание научной общественности к данной проблематике.

На 136 день изоляции экипаж, состоявший из 5 человек, приступил к одновременной выпечке 4 сортов хлеба в разных модулях имитируемого корабля в течение 4-х часов, а затем, после 2-х часов ожидания, пока хлеб остынет, продегустировал каждый сорт и дал оценки всем представленным сортам по таким показателям как аромат, текстура, ощущение во рту и вкус. На основании полученных оценок был вычислен общий балл для каждого сорта хлеба.

В исследовании были представлены следующие сорта хлеба:

— Sensitive — это полноценная хлебная смесь на основе цельнозерновой муки Durum, содержащая закваску Durum, а также комплекс ферментов и соль. Формула данной смеси направлена на облегчение переваривания хлеба в целом, в том числе и у людей, чувствительных к глютену, за счет уменьшения количества FODMAPS (ферментируемых олиго-димоносахаридов и полиолов) в хлебе.

— Хлеб гладиаторов — это полноценная хлебная смесь на основе цельнозерновой муки Durum, содержащая одноимённую закваску, семена конопли, комплекс ферментов и соль. Хлеб содержит все 9 аминокислот, определенных Всемирной организацией здравоохранения как незаменимые, а также жирные кислоты Омега 3 и Омега 6. Для хлеба гладиаторов была выбрана твердая пшеница, потому что с 3 века нашей эры она заменила ячмень в рационе римлян. Durum с его 28 хромосомами находится где-то между древними зернами (14 хромосом) и современными сортами пшеницы (44 хромосомы). Кроме того, этот сорт переваривается намного лучше, чем сегодняшняя высокоурожайная пшеница. Семена конопли были закуплены во Франции и относятся к сорту Cannabis Sativa, используемому в промышленных целях. Хотя согласно законодательству ЕС семена конопли не содержат тетрагидроканнабиол, независимой лабораторией был проведен специальный анализ, на основе которого был сделан вывод, что содержание данного вещества в семенах, включённых в состав смеси, составляет менее 1 мг, что подтверждается соответствующим сертификатом.

— Apogee и Perigee – полноценные хлебные смеси, состоящие из соответствующих сортов пшеницы и закваски Durum.

Все хлебные смеси были произведены компанией Puratos Group в Бельгии и AO Puratos в России под контролем Puratos Group. Для выпечки хлеба использовалась хлебопечка DOMO.

На основании оценок членов экипажа первым в рейтинге сортов стал хлеб сорта Sensitive, набравший 171 балл из 200. Следом за ним идёт сорт Perigee, набравший 156 баллов из 200. Члены экипажа особенно отметили аромат полученного хлеба. Третьим стал хлеб, испечённый из смеси Apogee (146 баллов из 200). Он запомнился членам экипажа сочетанием аромата и вкуса. И, наконец, Гладиаторский хлеб получил 134 балла из 200.

Успешно проведённый эксперимент в изоляционном проекте SIRIUS-21 является первым шагом на пути к выпечке хлеба в реальном космическом полёте или на планетарной базе. В условиях гипогравитации хлебопечку планируется поместить в специальный титановый корпус, в котором будет электрическая розетка, а также трубка для отвода избыточного влажного воздуха, которую, теоретически, можно будет связать с системой внешней вентиляции станции, корабля или базы. Кроме того, в комплект для хлебопечения предполагается поместить пакеты с хлебной смесью, пакеты с точно соответствующим рецепту количеством воды, а также трубку для соединения двух пакетов. Таким образом предполагается избежать появления мучной пыли. После перемещения воды в пакет со смесью, один из космонавтов будет осторожно вымешивать содержимое пакета, пока вода не впитается в хлебную смесь. Затем пакет открывается, и его содержимое под давлением подается в контейнер хлебопечки. Космонавту нужно будет только убедиться, что хлебопечка подключена к розетке в титановом корпусе и нажать кнопку, соответствующую программе приготовления хлеба. Титановый корпус будет оставаться закрытым до конца процесса выпечки, чтобы не было контакта между источником тепла и внешней средой.

Источник: ИМБП РАН