Gli scienziati della Washington State University hanno sviluppato un modo per triplicare la durata di conservazione di maccheroni e formaggio pronti al consumo, uno sviluppo che potrebbe avere benefici per tutto, dai viaggi spaziali all'uso militare.

Se gli esseri umani vanno su Marte, hanno bisogno di cibo. Cibo che non si guasterà durante il lungo viaggio tra i pianeti, e mentre sono in superficie.

Attualmente, gli imballaggi in plastica possono conservare gli alimenti a temperatura ambiente fino a dodici mesi. I ricercatori della WSU hanno dimostrato in un recente articolo sulla rivista Tecnologia alimentare e dei bioprocessi potevano conservare maccheroni e formaggio pronti al consumo sicuri e commestibili con nutrienti selezionati fino a tre anni.

"Abbiamo bisogno di una barriera migliore per mantenere l'ossigeno lontano dal cibo e fornire una durata di conservazione più lunga simile al foglio di alluminio e alle buste in laminato plastico, " disse Shyam Sablani, che guida il team che lavora per creare un film protettivo migliore. "Abbiamo sempre pensato di sviluppare un prodotto che potesse andare su Marte, ma con una tecnologia che può avvantaggiare anche i consumatori qui sulla Terra".

Oltre a pensare ai viaggi nello spazio, i ricercatori stanno lavorando a stretto contatto con l'esercito degli Stati Uniti, che vogliono migliorare i loro "Meals Ready to Eat" (MRE) per rimanere gustosi e sani per tre anni.

Nei panel di gusto condotti dall'Esercito, il mac e formaggio, recentemente testato dopo tre anni di stoccaggio, è stato ritenuto valido quanto la versione precedente che è stata conservata per nove mesi.

Come funziona

Il cibo stesso viene sterilizzato utilizzando un processo chiamato sistema di sterilizzazione termica assistita da microonde (MATS), sviluppato da Juming Tang di WSU. Il cibo deve essere sterilizzato in plastica, dal metallo, come lattine, non può essere scaldato al microonde e il vetro è fragile e non è una scelta preferita di imballaggio per MRE. Il vetro è anche troppo pesante per usi militari o spaziali.

L'aggiunta di un rivestimento di ossido di metallo a uno strato del film plastico aumenta significativamente il tempo necessario all'ossigeno e ad altri gas per penetrare.

La tecnologia di rivestimento con ossido di metallo esiste da quasi 10 anni, ma sviluppa crepe quando sottoposto a processi di sterilizzazione. Ciò alla fine compromette la durata di conservazione degli alimenti, disse Sablani, un professore nel dipartimento di ingegneria dei sistemi biologici della WSU. I ricercatori della WSU hanno lavorato con le aziende di confezionamento per sviluppare nuovi film che trattengono ossigeno e vapore più a lungo.

I film di imballaggio sono costituiti da più strati di diverse plastiche. Questi strati sottili di pochi micron hanno scopi diversi, come essere una buona barriera, buono per sigillare, buona resistenza meccanica, o buono per la stampa, ha detto Sablani.

"Siamo entusiasti che un sovra-strato di rivestimento organico su ossido di metallo abbia aiutato a proteggere da crepe microscopiche, " ha detto. "Più strati di rivestimento in ossido di metallo hanno anche aumentato le prestazioni della barriera. La nostra ricerca ha guidato lo sviluppo di nuovi imballaggi ad alta barriera."

Test nel mondo reale

Per garantire che il processo funzioni completamente, l'esercito prevede di eseguire test in condizioni di campo. Quindi questi nuovi MRE verranno archiviati più a lungo, poi inviato ai soldati schierati a mangiare nel campo.

"Se gli piace il sapore del cibo confezionato lì, allora questo è il test definitivo per i nuovi film, " ha detto Sablani.

Il team non aspetta i tre anni per testare i risultati di ogni nuovo film. Mantenere il cibo confezionato in un'incubatrice a 100 gradi Fahrenheit accelera rapidamente i cambiamenti della qualità del cibo a un ritmo costante. Sei mesi nell'incubatrice equivalgono a tre anni a temperatura ambiente, mentre nove mesi equivalgono a quasi cinque anni, ha detto Sablani.

Test spaziali

Per i viaggi nello spazio, non è davvero possibile effettuare test sul campo per un viaggio su Marte. Ma Sablani ha in programma di contattare la NASA per parlare di come testare i film della WSU per assicurarsi che il cibo confezionato rimanga commestibile in una missione spaziale in cui il fallimento non è un'opzione.

"La NASA conosce il nostro lavoro, ma stiamo arrivando solo ora al punto in cui possiamo parlare con loro con un prodotto collaudato, " Ha detto Sablani. "Speriamo di trovare un modo per testare questi prodotti sulla Stazione Spaziale Internazionale in futuro per dimostrare che il cibo è sicuro dopo la conservazione a lungo termine".

La NASA richiederà la conservazione fino a cinque anni per il cibo, quindi questo è ciò su cui il team sta lavorando ora. Attualmente stanno invecchiando altre ricette che saranno assaggiate una volta raggiunta la soglia dei cinque anni.

Sono stati proposti diversi tipi di piani di missione per un viaggio su Marte. La conservazione quinquennale degli alimenti include alcuni requisiti di sicurezza incorporati, ha detto Sablani.

Potrebbe comportare un viaggio di circa nove mesi dalla Terra a Marte, circa cinquecento giorni su o in orbita attorno a Marte, e un tempo di viaggio di circa nove mesi per tornare sulla Terra. Il tempo di conservazione extra è necessario nel caso in cui la missione sia ritardata e gli esploratori debbano rimanere più a lungo.