Uzay gıdaları temel olarak sulandırılabilir, termostabilize, ışınlanmış ve doğal gıdalar olarak sınıflandırılır. Sulandırılabilir gıdalar; yapısındaki suyun dondurarak kurutma (freeze drying) gibi proseslerle uzaklaştırılarak depolama süresinin uzatılması mantığına dayanır. Dondurularak kurutulmuş gıdalara uzayda içilebilir su eklendiğinde eski formuna dönmesi, az yer kaplaması, yüksek kalite ve besin değerine sahip olması avantajlıdır. Dondurarak kurutma sayesinde çorba, makarna, peynir, meze ve tahıl gevrekleri gibi çeşitli yiyecekler sadece ambalajlarına su eklenerek tüketime hazır hale getirilebilir. Bununla birlikte çay, kahve, limonata ve portakallı içecek toz karışımları ise uzayda içecek ihtiyacının karşılanmasını sağlar.  

Uzay gıdaları hangi proseslerle üretilir?

Termostabilize işleminde, sağlığa zararlı ya da gıdaların bozulmasına neden olabilecek mikroorganizmaların ve enzim aktivitesinin sınırlandırılması için gıdaya belirli bir sıcaklığa kadar ısıl işlem uygulanmaktadır. NASA'nın termostabilize ürünleri arasında poşet çorbalar, erişteler, tatlılar ve bazı mezeler bulunur. Bu gıdalar, sterilize edildikten sonra esnek torbalarda veya metal ambalajlarla paketlenerek depolama süresince dayanır. 

Işınlanmış gıdalar, biftek ve tütsülenmiş hindi gibi et ürünleri oda sıcaklığında depolamak için pişirilip paketlenerek iyonlaştırıcı radyasyon ile sterilize hale getirilmektedir. Bu ürünler, ısıtılıp tüketilmeye hazır oldukları için termostabilize gıdalara çok benzer. Paketlenen ürüne uygulanması sayesinde ambalajın ve ambalajlama sürecinin kontaminasyon riskini ortadan kaldırması avantajlarındandır. Diğer proses teknikleriyle birlikte uygulanarak gıda kalitesini etkilemeden radyasyon dozu azaltılabilmektedir.

Orta nemli gıdalardan kuruyemişler, kurabiyeler, kuru meyveler ve granola barlar tüketilmeye hazır ürünlerdir. Bu gıdaların düşük su aktivitesi mikrobiyal gelişimi sınırladığından depolamaya dayanıklıdır. Diğer yöntemlere kıyasla daha düşük sıcaklık ve basınç uygulandığı için daha az besin kaybı görülür. Ayrıca soğutma gerektirmediğinden enerji tasarrufu sağlar. Bunun yanında unlu mamullerin raf ömürleri 18 aya kadar uzatılacak şekilde formüle edilip paketlenerek çörek, waffle, tortilla gibi ürünlerle menü çeşitliliği sağlanır. Doğal formdaki taze meyve ve sebzeler gibi kısa raf ömrüne sahip yiyecekler ise diyet gereksinimlerini karşılamaktan çok psikolojik destek amacıyla uzay aracının ilk günlerinde tüketilmesi için sınırlı miktarda bulundurulur. 

Gıdalara sonradan eklemek için kullanılan tuz ve biber gibi baharatlar yerçekimi olmayan ortamda dağılacağından için baharatlar yağ ile karıştırılarak tuz ise suda çözündürülerek sıvı formda paketlenir. Ayrıca ketçap, hardal, mayonez gibi tek kullanımlık paketli soslar bulunur [1,2,3,4].

Uzay gıdalarında kullanılan proseslerden olan yüksek basınç teknolojisi, geleneksel ısıl işlemlerle birlikte bozulmaya neden olan enzimler ve mikroorganizmaları inhibe ederek gıdanın  raf ömrünü uzatır. Mikrodalga destekli termal sterilizasyon (MATS) ve  sterilizasyon süresini önemli ölçüde kısaltıp asitli yiyeceklerin kalitesini iyileştiren basınç destekli termal sterilizasyon (PATS) tekniği de uzay gıdalarının üretiminde kullanılır. 

Gelecekteki uzun süreli uzay görevlerinde besin ihtiyacının devamlı sağlanabilmesi için bir uzay gemisinde veya başka bir gezegenin yüzeyinde bitki yetiştirilmesi üzerine çalışmalar da yapılmaktadır. Mars yolculuklarında ise 3 boyutlu gıda yazıcılarının kullanılması hedeflenmektedir.  Ayrıca tek hücreli protein kaynağı olan hidrojen oksitleyici bakteriler kullanılarak uzay gıdaları üretilmesi NASA tarafından geliştirilmektedir. Suyun elektrolizle oksijene ve hidrojene ayrıştırılıp hidrojeni oksitleyen bakterilere sağlanması prensibine dayanan bu yöntemin, uzayda yetiştirilmesi planlanan bitkilerden daha yüksek verimliliğe sahip olan mikroalglerden bile üç kat daha verimli olduğu söylenmektedir.  Yeni bir çalışmada uzay görevlerinde sadece karbondioksit ve su kullanılarak şeker, gliserol ve yağların sentezi  incelenmiştir. Şeker ve gliserol sentezi uygulanabilir alternatif bir yöntem olarak görülürken yağ üretiminin karmaşıklığı nedeniyle kullanılmayacağı düşünülüyor. Bununla birlikte karbondioksitten gıda sentezi canlı organizmalar ve tarımsal girdilere bağlı olmadığından küresel felaketlerde olası kıtlığa karşı kullanılabilecek sürdürülebilir yöntem olarak değerlendirilmektedir [2-7].

Kaynakça

[1]    “NASA Facts Space Food,” 2002. https://www.nasa.gov/pdf/71426main_FS-2002-10-079-JSC.pdf

[2]    J. Jiang, M. Zhang, B. Bhandari, and P. Cao, “Current processing and packing technology for space foods: a review,” vol. 60, no. 21, pp. 3573–3588, Nov. 2019, doi: 10.1080/10408398.2019.1700348.

[3]    NASA (National Aeronautics and Space Administration), “ SPACE FOOD AND NUTRITION An Educator’s Guide With Activities in Science and Mathematics ,” http://spacelink.nasa.gov/products.

[4]    M. Cooper, G. Douglas, and M. Perchonok, “Developing the NASA Food System for Long-Duration Missions,” J. Food Sci., vol. 76, no. 2, pp. R40–R48, Mar. 2011, doi: 10.1111/J.1750-3841.2010.01982.X.

[5]    H. W. Kim and M. S. Rhee, “Space food and bacterial infections: Realities of the risk and role of science,” Trends Food Sci. Technol., vol. 106, pp. 275–287, Dec. 2020, doi: 10.1016/J.TIFS.2020.10.023.

[6]    J. B. García Martínez, K. A. Alvarado, X. Christodoulou, and D. C. Denkenberger, “Chemical synthesis of food from CO2 for space missions and food resilience,” J. CO2 Util., vol. 53, p. 101726, Nov. 2021, doi: 10.1016/J.JCOU.2021.101726.

[7] K. A. Alvarado, J. B. García Martínez, S. Matassa, J. Egbejimba, and D. Denkenberger, “Food in space from hydrogen-oxidizing bacteria,” Acta Astronaut., vol. 180, pp. 260–265, Mar. 2021, doi: 10.1016/J.ACTAASTRO.2020.12.009.