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太空食品技术：历史背景、现在前景和未来前景
Nishanth M 摘要 自人类航天早期以来，太空食品技术取得了重大进步。过去，人们通常将食物冷冻干燥或辐照以延长其保质期并减少其体积，但这些方法会导致食物的味道和质地不佳。如今，太空食品通常包装在可复水的袋子中，可以在飞行中加热。然而，目前的太空食品技术仍然面临着诸多挑战，例如需要延长保质期、缺乏新鲜食材以及需要满足宇航员在长期任务期间的营养需求。未来，垂直农业和 3D 食品打印等食品生产技术的进步可能有助于改善太空食品的口感和营养价值，并使在航天器上种植新鲜农产品成为可能。此外，研究太空食物的心理影响对于保持宇航员的士气和生产力至关重要。本综述重点介绍太空食品及其技术的起源和历史、目前正在使用的方法和方法以及未来的进步和机遇。 关键词：太空食品；食品生产；食品包装；生命支持系统；冷冻干燥 引言 宇航员在太空失重状态下会吃一种特殊的食物，即“太空食品”。适当的饮食对于长期太空旅行中的社会心理至关重要，而摄入正确的营养素可以维持这种心理。膳食营养对宇航员的生命健康至关重要。太空食品应具有小巧、轻便、便于携带、能够抵御辐射、振动和低压等环境变量的有害影响等特点。太空食品在成分、储存、营养成分和食用方式方面与普通食品不同。太空环境会带来许多生理变化，如骨质流失、肌肉质量下降、免疫功能下降、肠道转运时间减慢、肠道通透性降低等，这些变化可能会影响食物的吸收。为宇航员提供足够的太空飞行食物和营养，是保证他们健康的关键。然而，在太空旅行过程中，航天员的膳食摄入可能经常不足，导致其营养状况明显下降，并引发或加剧失重环境下对人体健康的生理变化。因此，航天食品需要不断改进。太空食品的开发应遵循两个目标：一是满足航天员生存所需的生理需求；二是满足航天员在长期、艰苦的太空任务中对心理健康和享受的需求。科学技术的进步大大增加了太空食物的数量和质量。太空饮食和地球饮食之间唯一的解剖学区别就是这些。今天，宇航员可以吃一周的完全不同的美食。美国宇航员在太空中沉迷于自己的快餐文化，他们吃汉堡包、沙拉、香肠馅饼、甜点，甚至感恩节吃火鸡。国际空间站上的俄罗斯机组人员可以享用一份有 300 多种选择的菜单，每天四餐，每餐都有各种选择，包括干肉、西兰花和奶酪、冻梭子鱼猪肉、杏仁烤土豆等。日本料理在日本占主导地位，包括寿司、面条、纳豆饭、水果、咖喱牛排、海鲜、炖猪肉等。如今，宇航员可以选择的中国菜系多达 100 多种，包括鱼香肉丝、宫保鸡丁、莲子粥、蒸牛肉、粽子、八宝饭、凉茶等等。食品加工和保鲜技术的进步，促成了如此丰富多样的饮食。（Jiang et al 2019）[14] 。
食物不吃糖尿病前
为防止糖尿病的发展，避免加剧前糖尿病的食物至关重要。诸如精制碳水化合物，甜谷物和加工肉类等食物增加了2型糖尿病和心脏病的风险。当血糖水平高于正常水平高但不足以分类为2型糖尿病时，就会发生糖尿病前期。通过改变生活方式的改变，包括饮食改造，例如避免某些食物，可以将血糖水平降低至健康范围。具有高血糖指数的精制碳水化合物被迅速消化，并导致血糖水平迅速增加。这些碳水化合物，包括白面包，米饭和面粉，缺乏纤维和必需的营养，导致食用后不久饥饿。饮食中高的碳水化合物的饮食增加了2型糖尿病，高血压和心脏病的风险。相反，应选择像全谷物，淀粉蔬菜，豆类和豆类等复杂的碳水化合物，因为它们的纤维较高并更慢地消化，提供持久的能量和饱腹感。甜糕点和甜点，高含糖，饱和脂肪和卡路里的高含量，由于它们与肥胖，2型糖尿病，炎症和心脏病的联系，应适度消耗。更健康的甜点选择包括新鲜的水果，搭配格兰诺拉麦片，全谷物吐司搭配坚果黄油和深色巧克力覆盖的杏仁。含糖的饮料是添加糖的主要来源，应由低糖选择取代，例如白糖，未加糖的茶或无糖调味水，以降低2型糖尿病，心脏病和中风的风险。1。而不是含糖饮料，选择茶，不添加糖的闪闪发光或低糖果汁。在谷物方面，请注意，热和冷甜味的选择通常很低，含糖量较高。取而代之的是，选择少于5克糖和至少3克纤维的全麦谷物，并在上面放上浆果，坚果或Chia种子，以增加营养。健康的早餐替代品包括带有火鸡香肠的炒鸡蛋，带有浆果的希腊酸奶，带鸡蛋的鳄梨吐司以及带坚果和新鲜水果的干酪碗。限制您对饱和脂肪的摄入，这可以降低胰岛素敏感性并有助于糖尿病的发展，并增加胆固醇水平和心脏病风险。取而代之的是，在鳄梨，脂肪鱼，橄榄油，花生酱，坚果和种子中发现了适量的健康单不饱和和多不饱和脂肪。加工的肉类，如培根，香肠和午餐肉的饱和脂肪和钠往往很高，并且与2型糖尿病，心脏病和癌症的风险增加有关。考虑将其代替植物性蛋白质来源，例如坚果，种子，小扁豆，无皮肤家禽和海鲜。在水果方面，最好的选择是最好的，因为干燥可以浓缩营养和糖含量。食用干果时要注意份量，并考虑避免使用糖尿病前期的血糖指数高的水果。未加糖的希腊酸奶是一种健康的零食选择，但要警惕含糖的浇头和调味料。上面放有坚果，种子和浆果，以增加风味。糖尿病前饮食需要平衡碳水化合物和蛋白质，以防止血糖峰值。希腊酸奶是一个不错的选择，糖和碳水化合物比传统酸奶少。还可以提供由杏仁，大豆或椰奶制成的低糖非奶油酸奶。由于碳水化合物含量高和血糖指数限制了炸薯条，这会导致血糖迅速升高。炸食品每周消耗3次，将2型糖尿病的风险增加近19％。选择烤的地瓜，欧洲防风草或小扁豆代替炸薯条。尝试脆皮羽衣甘蓝片，烤西葫芦，胡萝卜或绿豆“薯条”作为替代品。这些食物不会引起血糖峰值。烘烤炸薯条，与健康的脂肪和蛋白质配对也可以帮助保持血糖稳定。通过调味品改善食品风味对于糖尿病前饮食至关重要。但是，一些沙拉调味料和调味品，例如番茄酱，烧烤酱，蜂蜜芥末和法式调味料，含有高钠，碳水化合物，脂肪和卡路里。由于添加糖，许多无脂肪的敷料比常规版本多。选择用橄榄油，鳄梨油或其他醋制成的油性沙拉敷料是一种更健康的选择。而不是使用高糖果酱和果冻，而是制作低糖果酱或使用无糖果冻。用全谷物，健康脂肪，瘦蛋白，水果，蔬菜和豆类代替精制的碳水化合物，糕点，甜谷物和含糖饮料可以帮助管理血糖水平。匹兹堡，Papennsylvania 2。格林斯伯勒，NCNORTH CAROLINA 3。檀香山，hihawaii 8。美国的一些城市被列为有糖尿病前期的人，包括南卡罗来纳州的查尔斯顿；新泽西州帕特森；加利福尼亚州兰开斯特；田纳西州默弗里斯伯勒；加利福尼亚州圣罗莎；俄勒冈州尤金；路易斯安那州什里夫波特；田纳西州克拉克斯维尔；卡里，北卡罗来纳州；塞勒姆，俄勒冈州；弗吉尼亚州纽波特新闻；田纳西州查塔努加；俄亥俄州阿克伦；普罗维登斯，罗德岛；佛罗里达州塔拉哈西；亚利桑那州皮奥里亚；南达科他州苏福尔斯；纽约扬克斯；北卡罗来纳州费耶特维尔；纽约罗切斯特；得克萨斯州麦金尼；加利福尼亚州莫雷诺谷；加利福尼亚州弗里蒙特；德克萨斯州弗里斯科；华盛顿斯波坎；爱达荷州博伊西；佛罗里达州圣露西港；得克萨斯州欧文；温斯顿·塞勒姆（Winston-Salem），北卡罗来纳州；佛罗里达州圣彼得堡；德克萨斯州拉雷多；新泽西州泽西市；纽约布法罗；和密苏里州圣路易斯；亚利桑那州钱德勒；北卡罗来纳州达勒姆；内布拉斯加州林肯。圣保罗，Mnminnesota 4。 Newark，NJNew Jersey 5。 列克星敦，肯塔基6。 Stockton，Cacalifornia 7。 克利夫兰，俄亥俄州9。 阿灵顿，TXEXAS 10。 奥克兰，卡卡利尼亚11。 长滩，卡卡利尼亚12。 Raleigh，Ncnorth Carolina 13。 奥马哈，内内布拉斯加州14。 科罗拉多斯普林斯，cocolorado 15。 弗雷斯诺，cacalifornia 16。 Albuquerque，NMNEW墨西哥17。 孟菲斯，tntennessee 18。 华盛顿特区，华盛顿特区19。 拉斯维加斯，nvnevada 20。 西雅图，Wawashington圣保罗，Mnminnesota 4。Newark，NJNew Jersey 5。列克星敦，肯塔基6。Stockton，Cacalifornia 7。克利夫兰，俄亥俄州9。阿灵顿，TXEXAS 10。奥克兰，卡卡利尼亚11。长滩，卡卡利尼亚12。Raleigh，Ncnorth Carolina 13。 奥马哈，内内布拉斯加州14。 科罗拉多斯普林斯，cocolorado 15。 弗雷斯诺，cacalifornia 16。 Albuquerque，NMNEW墨西哥17。 孟菲斯，tntennessee 18。 华盛顿特区，华盛顿特区19。 拉斯维加斯，nvnevada 20。 西雅图，WawashingtonRaleigh，Ncnorth Carolina 13。奥马哈，内内布拉斯加州14。科罗拉多斯普林斯，cocolorado 15。弗雷斯诺，cacalifornia 16。Albuquerque，NMNEW墨西哥17。孟菲斯，tntennessee 18。华盛顿特区，华盛顿特区19。拉斯维加斯，nvnevada 20。西雅图，Wawashington西雅图，Wawashington
安全处理食物的基本规则是什么
更安全食品的五个关键突出显示了五个关键信息：保持清洁，分离生和煮熟的食物，煮至其完成，以安全的温度存放食物，并使用安全的水和饮水机。这张海报已翻译成87多种语言，以分享谁在全球范围内的食物卫生信息。微生物生长因子可以分为固有的（在食物内部）和外在（食物之外）。控制微生物生长的主要因素是营养，温度，pH，水活动和大气。让我们分开打破。内在因素包括： - 营养：细菌需要营养才能成长，就像所有生物一样。- pH：衡量酸性或碱性食物的量度。较低的pH表示更多的酸性（0-7），较高的pH表示更多的碱性（7-14）。中性pH是7，就像蒸馏水一样。- 水活动：食物中的自由水量。自由水较少的食物持续更长的时间，并支持较慢的微生物生长。减少游离水的示例包括： - 加入盐结合水分子 - 使用糖结合水分子，例如在少量酸（低pH）和大量水的果酱制作食物中称为潜在危险食品（PHFS）。这些食物很容易被微生物宠坏，并从监管机构那里获得额外的检查。外部因素包括： - 温度：我们对控制最大的一个因素。大多数引起疾病的微生物在40°F -140°F之间生长，称为危险区域。- 大气 - 湿度（与大气有关）高温加速细菌，霉菌和酵母的生长，从而降低了保质期并损害安全性。食物通常在低温下使用寿命更长。至关重要的指南是在“危险区域”中存储不超过两个小时的食物。用气体包装的冷藏食品（例如预切沙拉）的升高利用一种大气修饰技术，可以显着延迟变质。包装氛围有三种主要类型：1。有氧运动（常规空气）2。改良的气氛（定制气体混合物）3。真空包装（无氧）没有包装，新鲜食品由于大气中存在氧气而迅速破坏，这促进了有害细菌（如假单胞菌）的生长。改良的大气包装涉及将食物放入塑料袋中，这些塑料袋包含没有氧气的气体。此方法可有效防止导致变质的微生物的生长。真空包装，用于冷藏肉和某些蔬菜产品，涉及去除空气以最大程度地减少氧化并减少变质。一些细菌和酵母对特定食物有偏爱；例如，在牛奶和肉类等潮湿的环境中，细菌和酵母在牛奶和肉类等潮湿的环境中迅速生长，在干燥的物质上壮成长。要确保在家中食品安全，请遵守基本准则： *保持清洁度 *正确存储食物 *彻底 *彻底 *监测温度 *使用清洁水无法遵循这些准则，可能会导致200多种不同的疾病，从腹泻到癌症，根据世界卫生组织（WHO）（WHO）。使用厕所时，请确保保持清洁度。在食用之前将食物彻底加热。在厨房中，必须对所有用于烹饪的表面和设备进行彻底清洁和消毒。将昆虫，害虫和其他动物远离厨房区域和食物。应始终将原始食物和煮熟的食物分开，以避免交叉污染。准备生肉，家禽或海鲜，使用刀具和切割板等单独的工具，然后将它们存放在防止与准备好的食物接触的容器中。彻底烹饪所有肉，家禽，鸡蛋和海鲜，尤其是在使用温度计确保达到70°C时。作为汤和炖菜，请在食用前将它们带到沸点。在安全温度下储存煮熟和易腐食品：在食用前迅速冷藏或在60°C以上的热量低于60°C。切勿将煮熟的食物放出超过2个小时。通过遵循包装说明，可以安全地将冷冻食品安全地放冷冻食物，理想情况下是在冰箱中使用干净的水。处理食物时，使用干净的材料并选择用于安全的新鲜有益健康的成分，例如巴氏灭菌牛奶。如果原始食用，洗净水果和蔬菜并避免过期食品。
植物工厂的历史和先进技术
植物工厂可以定义为园艺温室或自动化系统设施，通过控制环境条件，例如光，温度，湿度，CO 2和养分溶液。最近，在工厂工厂中，先进的技术已被用来自动调整和控制增长环境。现代工厂工厂技术的主要好处是安全，保障和稳定的食品供应。他们可以解决减少农业员工减少的问题，由于全球变暖的异常天气以及由于人口过多而导致的粮食短缺。因此，可以预期农业业务的进步。植物工厂可以将基于人造照明的完全封闭的系统和基于天然阳光的系统广泛归类。封闭的植物工厂中使用的主要培养方法是水培法，而天然阳光系统可以同时使用土壤和水培技术。基于阳光的植物工厂可以独自使用自然阳光，或者可以使用自然的阳光和人造光的组合。在一个封闭式工厂工厂中，运营成本很高。这种方法不适合种植大量水果和蔬菜，但叶蔬菜适用。小空间，建筑物内部或以前的工业工厂，是植物生长系统的足够关联。如果环境控制是最佳的，则可以增加植物的营养价值。这种用于重新搜索的温室称为phytotron。另一方面，与封闭系统相比，基于阳光的植物工厂的运行成本较低。它们更适合种植更大的水果和蔬菜，但是由于气候变化不可预测，环境控制很困难。植物工厂的历史和典型的过渡如下：1949年，帕萨迪纳加利福尼亚理工学院的Earhart植物研究实验室开发了第一个温室，控制着照明，温度，湿度，湿度，CO 2，风，雨，雨水和雾气。在1950年代在日本，植物体安装在大学，生物学和农业研究机构中。1952年，国家遗传学研究所的环境监管温室成为该国的第一个植物。在1957年，东京大学的农业教师安装了能够控制温度，湿度和人工照明的生物环境控制设施（Biotron）。它不仅是植物植物，而且是生物学研究目的的动物和昆虫环境控制实验室。在1950年代和60年代，BIOS-3 CELSS（受控生态生命支持系统）始于其他国家的太空发展计划。1967年，威斯康星大学还建立了一个名为Biotron的设施。在1970年代初期，日本有限公司（目前是该协会的名誉会员（日本农业，生物学和环境工程师和科学家学会），Takatsuji Masaki）是世界上第一个开始使用工厂工厂技术进行测试的人。在1980年代在美国，使用自然阳光的大型自动化植物工厂变得广泛。同时，在荷兰，使用人造光作为种植花，观赏植物和幼苗的植物生产工厂也变得突出。在日本，水疗中心（语言植物方法）生物特征培养技术是由Ehime University教授Hashimoto Yasushi提出的。1990年，提出了国际空间站内的一家工厂工厂，对零重力与植物生长之间关系的研究始于NASA开发的沙拉机。在日本，目的是提高生产效率。由于这种重点，已经开发了基于荧光照明的多层培养系统，有效地利用面积较密集的植物布局以及漂浮在洪水床上的栽培面板。机器人还被引入植物工厂，在该工厂中，开始并继续进行播种，收获和包装的测试。2008年，启动了一项日本国家政策，称为“广泛工厂工厂使用的经济增长战略”，以促进完全控制的环境和太阳能植物工厂企业的传播。 在2009年第三次繁荣时期，三菱研究所公司2012年3月的调查显示，建立了各种工厂工厂，并且已经开始运营。 106个工厂仅使用人造光，21使用人工和自然光的组合，而84个独有的自然阳光。2008年，启动了一项日本国家政策，称为“广泛工厂工厂使用的经济增长战略”，以促进完全控制的环境和太阳能植物工厂企业的传播。在2009年第三次繁荣时期，三菱研究所公司2012年3月的调查显示，建立了各种工厂工厂，并且已经开始运营。106个工厂仅使用人造光，21使用人工和自然光的组合，而84个独有的自然阳光。从那时起，从耕种到收获的自动化技术管理元素的快速发展就一直在环境控制开始。到目前为止，据推测，只有机器才在植物工厂内部移动。但是，最近还分析了植物移动系统的土壤培养物。例如，大阪县大学的多阶段生菜培养系统机器人或国家农业和食品研究组织的草莓收获机器人。