Astronauten hebben moeite om hun ruimtevoedsel op te eten en wetenschappers willen weten waarom

Soms vinden astronauten het moeilijk om voldoende voedzaam voedsel te eten aan boord van het Internationale Ruimtestation, omdat het saai smaakt. Maar het voedsel dat astronauten eten is van hoge kwaliteit en ontworpen om lekker te zijn en aan hun voedingsbehoeften te voldoen. Wat is het probleem?

NASA heeft twee faciliteiten gewijd aan voedsel voor astronauten: het Space Food Systems Laboratory in het Johnson Space Center in Houston en de Space Food Research Facility, eveneens in Texas. De twee faciliteiten ondersteunen de productie en ontwikkeling van voedsel voor astronauten, inclusief menu's, verpakkingen en hardware, voor alle NASA-ruimteprogramma's. Er is zelfs een geavanceerd voedselonderzoeksteam dat toekomstige ruimtemissies in de gaten houdt die ver buiten het Internationale Ruimtestation en de Low Earth Orbit (LEO) zullen reizen.

Er is een verscheidenheid aan voedingsmiddelen beschikbaar voor astronauten. Voedsel varieert van gevriesdroogd of gedehydrateerd voedsel zoals roerei en aardappelpuree tot ingeblikt voedsel zoals ravioli en gehaktbrood tot radioactief voedsel zoals gerookte kalkoen. Ze hebben ook niet-bereide gerechten zoals noten en mueslirepen.

Maar ondanks deze ijverige inspanningen om een ​​verscheidenheid aan kwalitatief hoogstaand en smakelijk voedsel te bieden, melden astronauten regelmatig dat hun voedsel in de ruimte smakeloos is.

Onderzoekers van het Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) gebruiken virtual reality om de oorzaak van dit probleem te onderzoeken. Ze publiceerden een onderzoek in het International Journal of Food Science and Technology waarin ze hun bevindingen presenteerden. De titel is “Geurwaarneming in virtueel ruimtevaartuig? Een gefundeerde benadering van het verzamelen van sensorische gegevens.“De hoofdonderzoeker is Julia Lu van de School of Science van RMIT.

Wetenschappers – en de rest van ons – beseffen dat de reuk- en smaakzintuigen met elkaar verbonden zijn. Ze zijn allebei afhankelijk van de chemie. De smaakpapillen op onze tong voelen de vijf basissmaken: umami, zoet, zout, zuur en bitter. De reuksensoren in onze neuzen detecteren duizenden geuren. Onze hersenen verzamelen al deze signalen en mensen die hun reukvermogen verloren hebben, melden dat voedsel smakeloos wordt.

Zijn astronauten hun reukvermogen kwijtgeraakt? Zijn hun reuk- en smaakzintuigen op de een of andere manier veranderd aan boord van het Internationale Ruimtestation?

“Contextuele factoren bepalen de algehele ervaring van voedselconsumptie”, zeggen de auteurs in hun artikel. Extreme consumptiecontexten zoals de ruimte vormen logistieke, ethische en financiële uitdagingen voor de zintuiglijke voedselevaluatie. “Deze evaluaties zijn echter nodig omdat de sensorische aspecten van smaak en variatie de psychologische en gedragsmatige resultaten in de ruimte verbeteren.” Gedragsresultaten zijn om voor de hand liggende redenen bijzonder belangrijk in de ruimte, en NASA en andere ruimtevaartorganisaties zijn zeer geïnteresseerd in positieve resultaten.

In deze studie keken onderzoekers naar drie sterke voedselgeuren: amandelextract, vanille-extract en essentiële oliën van citroen. Ze testten hoe 54 volwassenen deze verschillende geuren voelden onder natuurlijke omstandigheden op aarde en onder door virtual reality gesimuleerde omstandigheden in het internationale ruimtestation.

De resultaten toonden aan dat twee geuren, vanille en amandel, intenser werden waargenomen in de gesimuleerde ISS-omgeving. De geur van citroen veranderde niet. De onderzoekers vonden een zoete chemische stof die veel voorkomt in vanille en amandelen, genaamd benzaldehyde. Ze geloven dat deze chemische stof betrokken kan zijn bij het veranderen van de perceptie, samen met de gevoeligheid van een individu voor een bepaalde geur.

Interessant is dat iemands mentaliteit en emoties ook een rol spelen bij de perceptie van geuren.

“Grotere eenzaamheid en isolatie kunnen ook een rol spelen, en dit onderzoek heeft implicaties voor de manier waarop geïsoleerde mensen voedsel ruiken en proeven,” zei Lu.

Wetenschappers hebben deze kwesties eerder bestudeerd, niet alleen in de ruimte, maar ook op geïsoleerde onderzoeksstations op Antarctica. Ze ontdekten dat mensen in deze omgevingen een significante verandering in hun reukvermogen kunnen ervaren. “Deze bevindingen kunnen wijzen op de potentiële impact van dergelijke omgevingen op de reukfunctie”, schreven ze.

De omgeving met lage zwaartekracht heeft ook gevolgen voor astronauten. “De astronauten observeerden een verschuiving in de smaakperceptie, wat aangeeft dat voedsel in de ruimte minder smaakvol is”, schreven de auteurs. “Deze verandering wordt in eerste instantie geassocieerd met vloeistofverschuivingen veroorzaakt door zwaartekracht, wat het reukvermogen kan beïnvloeden.”

Op aarde trekt de sterke zwaartekracht van de planeet lichaamsvloeistoffen naar beneden. In de ruimte zonder zwaartekracht kan er meer vloeistof in het hoofd ophopen. Wanneer vloeistof zich ophoopt in de neusholtes, kan dit de reuk- en smaakzin van de astronaut aantasten. Gecombineerd met de druk van isolatie en opsluiting, en de omstandigheden in het ruimtevaartuig, zoals vochtigheid en de aanwezigheid van verbindingen in de lucht, kan het resultaat smakeloos voedsel zijn.

Deze vloeibare effecten vervagen na een paar weken aan boord van het internationale ruimtestation. Astronauten melden echter nog steeds dat ze niet van hun eten genieten. “De astronauten genoten nog steeds niet van hun eten, zelfs nadat de effecten van de vloeistoftransformatie waren uitgewerkt, wat erop wijst dat er iets anders achter zit”, zegt Lu.

“Eén langetermijndoelstelling van het onderzoek is het creëren van voedsel dat beter is ontworpen voor astronauten en andere mensen die in geïsoleerde omgevingen leven, om hun voedingsinname tot bijna 100% te verhogen”, zegt hoofdonderzoeker Julia Lu. Dit zou zich kunnen uitstrekken tot senioren in verpleeghuizen en zou kunnen leiden tot meer gepersonaliseerde voedselsmaken om voedzaam voedsel lekkerder te maken. (En als je een dystopische mentaliteit hebt, kan het worden gebruikt om… Soylent Groen Lekkerder dan.)

“Wat we in de toekomst zullen zien met Artemis-missies zijn veel langere missies, die jaren duren, vooral als we naar Mars gaan, dus we moeten echt de problemen rond voeding en voedsel begrijpen en hoe de bemanning op hun voedsel reageert.” “Het verbazingwekkende aan dit virtual reality-onderzoek is dat het een grote bijdrage levert aan het simuleren van de ervaring van het zijn op het ruimtestation. Het verandert echt hoe dingen ruiken en hoe je smaakt.”

Voedselchemie-expert en universitair docent Jayani Chandrapala is een van de deelnemers aan het onderzoek. Chandrapala benadrukte de rol die benzaldehyde, een chemische verbinding die veel voorkomt in vanille en amandelen, speelde in de resultaten.

“In ons onderzoek denken we dat het deze zoete geur is die die zeer intense geur afgeeft in de VR-omgeving”, zegt Chandrapala van het College of Science.

Door smaak- en geurperceptie, emotionele omstandigheden en virtuele realiteit te combineren, richt deze studie zich op een zelden besproken aspect van toekomstige ruimtevluchten buiten een lage baan om de aarde. Discussies over langetermijnmissies naar Mars zijn vaak gericht op het beschermen van astronauten tegen risico's zoals straling, verlies van botdichtheid en spieratrofie. Maar voeding is ook de sleutel tot het succes van een missie. Een succesvolle reis naar Mars en terug hangt af van het feit dat zoveel mogelijk details goed zijn.

Maar deze bevindingen strekken zich ook uit tot mensen die op geïsoleerde plekken hier op aarde leven.

“De resultaten van dit onderzoek kunnen helpen bij het aanpassen van diëten voor mensen in sociaal geïsoleerde situaties, waaronder in verpleeghuizen, en het verbeteren van hun voedingsinname,” zei Lu.

In hun conclusies schrijven de auteurs: “Deze bevindingen bieden kansen voor innovatie in geospatiaal sensorisch onderzoek en gepersonaliseerde eetervaringen, en voor het verbeteren van immersieve instrumenten voor toekomstige studies.” “Dergelijke benaderingen kunnen zich verder uitstrekken dan alleen ruimtevaarttoepassingen en ten goede komen aan bevolkingsgroepen die in isolatie en/of beperkte omstandigheden leven, zoals alleenstaande oudere volwassenen, militair personeel en individuen met beperkte mobiliteit.”