从航天到餐桌，食品这一路经历了什么？- 大数跨境

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从航天到餐桌，食品这一路经历了什么？

FDL数食主张

2022-06-19

导读：宇宙的尽头竟然是……食品？

图源：iso

//作者：FDL数食主张 - 甜甜绻

//正文：共 6686 字

宇宙的尽头竟然是……食品？

神舟出征，再启漫漫星途。

2022年6月5日10时44分，震天撼地的巨响过后，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号Ｆ遥十四运载火箭从酒泉卫星发射中心成功发射，飞赴苍穹。此次飞行，神舟十四号将创下多个“首次”，即是中国空间站转入建造阶段的首次载人飞行，也将首次实现航天员乘组在轨轮换。

届时，神舟十四号与神舟十五号航天员乘组将同时在轨驻留，6名中国航天员齐聚太空。在飞船入轨之后，神舟十四号的3名航天员将进驻天和核心舱，将开启为期6个月“太空出差生活”。

古话说，兵马未动，粮草先行。中国航天可谓是为“吃饭问题”操碎了心。

早在5月10日，“快递飞船”天舟四号就已发射成功，为神舟十四号飞船带去丰富多样“好物”。据了解，天舟四号携带了近5吨的物资，大部分都是航天员们日常生活必需品，其中食品占了不少的份额，不乏鱼香肉丝、宫保鸡丁等家常菜，甚至还有精心准备的定制美食盲盒。

图源：北京晚报

在太空中享受美食，听起来是一件不可思议的事情。实际上，从黑暗料理到美食盲盒，航天食品经历了数十年的发展过程，甚至悄悄演变成生活中常见的食品。

接下来，数食主张将带您一览航天食品发展简史，领略航天食品别样的魅力，希望从中能窥见一二食品行业的未来方向。

食物航天的浪漫神话

大家一定看过一些航天员就餐名场面，从即食食品到一个星期不重样的定制食谱，航天员的饮食肉眼可见的越变越好。然而，摄像机下航天员花样吃播的背后，凝聚了科学家们数十年的科研心血。

图源：九派新闻

1、“冷牙膏”时代

在人类航天事业起步时期，考虑到太空失重的环境，科学家们面临着一些基本问题，例如食物是否容易消化？或者它在发射过程中对极端压力和振动有何反应？因此，食物必须遵循不易碎、重量轻、易于准备和食用、经久耐用且无需冷藏的特点，并且营养要丰富，足以维持宇航员完成太空任务。

1961年，俄罗斯宇航员尤里·加加林在太空吃上了第一顿饭——一管牙膏式挤压肉泥。同时期的航天食品，还有被称为“药片餐”的一口食品、采取真空包装的冻干食品。总的来说，出于补充营养和易于储存的需要，这些航空餐往往都具备高糖、高盐、高密度的特点。但是从味道和口感上来说，这些航天食品让宇航员们难以下咽，堪称黑暗料理。

图源：edition

2、黄金时代

到1960年代中期，航天任务变得更长，可达两周，并且宇航员的配餐也不再仅仅出于实验目的，宇航员的用餐体验问题得以改善，依赖“牙膏餐”的时代一去不复返。1969年人类通过阿波罗11号任务登上月球时，航天食品已经取得了巨大的飞跃。除了减少膳食准备和消费时间，还引入了一种新形式的食物，即无需复水的“湿包”，也就是预制菜的前身，甚至能用勺子来吃。

图源：history

自此，航天食品的性状开始接近地表饮食，宇航员们终于能吃上像样的饭！

1973 年，NASA发射了Skylab，这是首个允许宇航员在太空中停留数周甚至数月的空间站。

考虑到美食对于宇航员身心健康的重要性，NASA在Skylab上为其开辟了一个用餐区，宇航员们聚在桌前，找好立足点，即可用餐具吃饭。火腿、牛排、土豆泥，甚至冰淇淋都在菜单上可供选择，用餐体验与地球相差无几。

图源：astroblog

3、花样百出的太空中餐

中国作为世界美食大国，为了让宇航员们在太空也能享受舌尖上的美味，早在1968年就开始研究太空食品。2003年神舟5号载人飞船发射，航天员杨利伟食用月饼与咖啡饮品；

2005年神舟6号，航天员们已经可以吃到热食热饮，食品种类也增至四五十种；2008年神舟7号，航天员可以品尝到红烩猪排、鱼香肉丝等中式菜肴，可选食品种类已达八十几种；

2012年，神舟9号航天乘组一日三餐都能吃上炒饭，黑椒牛柳等炒菜也能经常吃到，同时还配备了酱萝卜等各式小菜，荤素搭配营养均衡；

2013年神舟10号，实现了航天员口味的个性化定制；2016年的神舟11号，太空食材丰富至一百余种，一日三餐外还有点心和夜宵给予补给……

航天食品的不断丰富，正是人类航天事业进步的侧面写照，大众也对其抱有满满的好奇。近年来，许多品牌为了满足消费者的好奇心、带动营销增长，开始热衷与中国航天联名，其中不乏收获消费者青睐的产品，它们是怎样玩转航天营销的？

图源：航空知识

航天食品还能这么玩

随着航天技术的不断发展和国民关注度的持续提高，“航天”正在成为品牌之间竞相争夺的火热IP。

爱网上冲浪的朋友们一定在四月听过一个翻红梗“感觉良好”，这是2003年杨利伟在返回地球时说的话，此前不久在神舟十三号宇航员口中再次出现，央视也立即带头玩梗，在微博带上了#感觉良好#的话题。近日，神舟十四号发射消息一出，当日就登上了微博热搜，话题阅读次数高达1亿，看来航天IP的火热程度可不是亿点点。

图源：微博-央视新闻

持续升温的航天话题为品牌们提供了营销的新灵感，如何借助航天整个国民级大IP打造出引人注目的产品呢？以下这些案例或许能激发一些灵感。

1、太空餐礼盒

今年年初，美团外卖携手中国航天·太空创想，让消费者也能吃上“太空餐”。美团用户通过APP进入活动页面进行申领，就有机会赢得“太空餐礼盒”。

据介绍，一份礼盒套餐包括六种美食：烧鸡腿、麻辣猪肉等多类荤菜，还搭配了航天奶茶（椰香香蕉味）、太空冰淇淋、益生菌巧克力星球一类的甜品小食。每样菜式均源于航天食谱，比如冰淇淋采用的是专利技术，最大程度地保留了食物原有的营养成分。

相关负责人表示，美团外卖希望以此为契机，借助平台力量传播和弘扬中国航天精神，让航天文化影响更多的年轻人。

图源：微博

2、餐+饮

去年神舟十二号成功发射后，国民饮品豆浆玩了一把航天营销，火到外太空。九阳豆浆与中国航天进行深度合作，将豆浆带向了太空。

蹭着话题的热度，九阳豆浆在北上深多地登陆，并联合眉州东坡、庆丰包子铺等众多连锁餐饮品牌推出航天员“同款豆浆”。据统计，短短2小时内该款联名豆浆就售出100万余杯。

该豆浆之所以能顺利驶入空间站，并受到消费者的追捧，得益于其通过检验的5大安心标准。这使其既与传统豆浆饮品拉开了差距，又将豆浆的品质标准提升至新的台阶，促进了行业的健康发展。

图源：微博-九阳豆浆

高科技、神秘……是人们对于航天食品的固有印象。事实上，航天食品的研发成果不仅仅只是应用于航天中，越来越多的航天食品正出现在我们日常的餐桌上，只是人们后知后觉。

飞入寻常百姓家的天宫食品

近年来，航天食品的发展在很大程度上促进了食品行业的自主研发能力，航天食品的优势也在逐渐通过科技手段转化成食品生产力。往往在不知不觉中，我们就吃上了太空的“福利”。

无论是亩产高一倍、维生素C含量高20%的太空青椒，还是抗病能力更强、更沙甜可口的太空西瓜，均由“上过天”的种子们培育优化而来。

现如今，除了这些来自太空的瓜果蔬菜，还有哪些航天食品已经飞入寻常百姓家？它们走向日常化的道路又是什么样的呢？

1、冻干：

为了改善宇航员在太空中的饮食质量，NASA进行了广泛的研究，并与多家食品公司合作探索不同的解决方案，其中在后来最广为食品行业应用的就是“冻干技术”。

在冷冻干燥过程中，熟食被快速冷冻至-40 F°，水分会转化成冰晶，然后在真空环境中通过加热蒸发从而除去其中水分。食品在进行冻干和真空包装后，能够在非冷藏的情况下长时间储存，同时保留98%的营养价值，其重量也仅为原始重量的20%。

实际上，冻干技术是Jacques-Arsène d'Arsonval于1906年发明的，并于1938年由雀巢公司进一步开发。因此，尽管冷冻干燥并非由NASA直接发明，但是因其航天计划而得到了极大改进。

现如今，该技术已经不仅限用于宇航员的营养餐中，士兵餐食、救灾粮食中也常常使用该项技术，甚至已经普及到老人与残疾人的营养餐中。

图源：medium

2、婴幼儿食品

很难想象，太空中飞行的行星能和婴儿食品之间存在联系。现在市售的婴儿配方奶粉含有一种营养丰富的成分，这种成分的发现和使用可以追溯到NASA的一项研究，该研究探索了藻类在太空中长期飞行后产生的营养价值。

在此过程中，科学家们发现了一种基于藻类的植物油专利成分，称为Formulaid®。该成分作为膳食补充剂的价值在于它含有两种人体必需的多不饱和脂肪酸，分别是DHA（二十二碳六烯酸）和ARA（花生四烯酸），对婴儿智力与视力发展具有重要影响。通常意义上来说，DHA和ARA存在于母乳当中，但在大多数婴儿配方奶粉中却无法添加。

1994 年，Martek获得了Formulaid®的美国专利，同年，该公司与欧洲领先的营养产品制造商Nutricia签署了一项协议，将Formulaid®添加到Nutricia的婴儿配方奶粉中，以便在欧洲销售。

自此，Nutricia成功推出了早产儿配方奶粉，并且尝试将Formulaid®的使用扩展到所有婴儿的配方奶粉中。目前在美国，90%的婴儿食品都添加了该成分，相关产品出口到其他 65个国家。除此之外，该成分还广泛用于成人、宠物和牲畜的各种食品当中。

图源：medium

下一个来自星星的食品，会是什么？

根据联合国发布的一份报告显示，到2050年，地球人口将增至97亿。除此之外，灾害、战争等问题会进一步加剧粮食短缺问题，地球正面临着如何养活快速增长的人口的挑战。

因此，如何有效地利用有限的水源、空间来提高粮食产量，促进食品生产成为行业的一大挑战。人们不得不向宇宙“求助”，先进的太空技术或许能够为食品行业提供行之有效的解决方案。

为此，NASA和CSA（加拿大航天局）在2021年首次联合举办了一项“深空食品挑战赛”。参与挑战的公司必须能够为至少4名宇航员在为期三年的太空任务中提供食物，并且这些解决方案需要方便、快捷，以最少的投入和浪费实现最大量的食物输出，保证宇航员饮食的营养与风味。该挑战赛旨在激励企业开发新的食品生产技术和或系统，除了用于太空，该解决方案还需要为地球食品行业做出贡献。

数食主张在总结其挑战赛第一阶段的获胜者后发现，主要涉及3个方面：植物生长（Plant Growth）、加工食品（Manufactured Foods）和生物文化（Bio Culture），这也预示了未来太空食品技术的三大方向。

接下来，数食主张将选取本次挑战赛中如垂直农场、3D打印、使用生物反应器培养蛋白质等具有代表性的技术进行讲解，并且还将会对涉及到的一些如真菌、微生物、培养的细胞/肉/昆虫等具有市场潜力的“未来食品”成分进行分享。

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1、植物生长

随着全球人口日益增多，传统农业在未来极有可能无法满足如此庞大的粮食需求。加之新冠疫情的爆发，供应链中断和劳动力短缺的问题愈发严重，受控环境农业（CEA）应运而生。CEA能够在有限的条件下对新鲜的农产品进行商业化规模种植，并且不受气候等不确定因素的影响。

幸运的是，人类早在数十年以前已开始了相关研究。最初NASA在水星太空舱留下的退役低压舱内测试，技术人员将一排排水培托盘像书架一样摆放，然后使用现成的零件添加照明、通风和循环水系统，上面种满了各种作物，观察植物在没有阳光或露天的情况下在水中的生长情况，这种创新的农业方法为CEA产业奠定了基础。

CEA将植物科学和环境控制相结合，以优化植物生长并最大限度地提高效率，常见的垂直农场就属于此产业。人们可以通过技术过滤农作物水中的污染物并为其提供精确的营养平衡，人工照明也遵循合适的时长、强度和波长，而环境控制则帮助作物生长环境保持理想的温度和湿度。

随着科技的发展，CEA产业衍生出了更丰富的形式。2021的深空食品挑战赛中，28位获奖者中近半涉及了与垂直农场相关的植物生长技术。

示例：

此前不久，Deep Space Entomoculture进行了50万美元的种子轮融资，这笔资金将帮助这家初创公司在2022年底增加一倍员工。

另外，该公司今年将加速生产第一批面向地球市场的BioPods。BioPod是该公司的旗舰产品，一种针对植物生长进行优化的可控吊舱。它为植物生长创造了理想的气候和大气条件，允许种植传统农业中无法种植的物种。据该公司称，该技术可最大限度地提高效率和产量，减少水和能源消耗，同时提高产量。

据悉，该公司还计划推动新太空产品的开发，包括其NASA授予的食品生产系统NUCLEUS。NUCLEUS是其旗下一种模块化的生物再生系统，可生产新鲜的微绿色蔬菜、蔬菜、蘑菇甚至昆虫，能够为长期太空任务提供微量营养素。它通过结合几种植物的方式来创建一个能够维持自我平衡的食品生产系统，最大限度地减少水、空气和养分的输入。该公司计划将其纳入NASA的Artemis计划，在火星探索任务期间进行部署。

图源：interstellarlab

2、加工食品

机组人员的健康对于航天任务来说至关重要，当他们离地球越远，维持营养需求的代价就越大，这就对宇航员的食品提出了极高的需求。食品不仅需要保持新鲜，还要足够美味，能为宇航员提供足够的营养，还要尽可能少地产生垃圾。

在探索为宇航员提供营养和多样性餐食的过程中，NASA于2013年与一家公司签订了一份小企业创新研究 (SBIR) 合同，该公司提出了一个新颖的想法：用3D打印机从头开始构建食物，该打印机可以提供淀粉、蛋白质和脂肪，创造出纹理逼真的食物，并辅以喷墨技术提供的微量营养元素、风味和香气。

3D打印技术发展至今，已经可以加工更加复杂的食品，在去年的获奖名单上，至少有8个项目使用了3D打印技术。

示例：

Space Food是一个由太空、食品和技术专家组成的联盟。在食品科技初创公司Aleph Farm的技术平台和烹饪创新公司Astreas的工程专业知识的支持下，该团队开发了一个闭环系统，为执行太空任务的宇航员培养和烹制美味营养的牛排。

利用细胞冷冻保存和生物反应器以干细胞为基础制造肉类，这种方法将使工作人员生产的肉类投入比牧场养牛少近1000倍。此外，该系统还可用于制造其他肉类，如猪肉或羊肉。

作为最早涉足替代肉类利基行业的公司之一，Aleph Farm是直接从牛细胞中种植牛排的先驱。2018年，它向世人展示了世界上第一块由细胞培养而来的薄切牛排；2019年，它使用俄罗斯初创公司3D Bioprinting Solution的生物打印机在国际空间站上成功生产了肉类。

它表示，现已成功在距离地球248英里的国际空间站上生产肉类。该实验是Aleph Farms与俄罗斯的3DBioprintingSolutions与美国的Meal Source Technologies和FinlessFoods一起开发3D生物打印技术的结果。

俄罗斯国际空间站通过该实验证明了一个概念，即在微重力条件下，通过由3DBioprintingSolutions开发的3D生物打印机组装小型肌肉组织，可以在太空中生产培养肉。

图源：3dprint

3、生物文化

为了更好地解决环境与资源问题，努力维持人与自然的平衡，就必须要有新的蛋白质供给方式来重塑全球现有的蛋白质供给系统，并成为新蛋白质供给系统的重要组成部分。于是乎，替代蛋白就在此背景下隆重登场，迅速成为资本、品牌及市场一致认可的最优解。

所谓的替代蛋白质是一个总称，根据原料不同可分为微生物蛋白、细胞蛋白、昆虫蛋白和植物蛋白越来越多的品牌正在探索研发更多蛋白新来源，试图为市场带来更高效、更多元且更优质的解决方案，甚至出现了无中生有的“空气蛋白”。

示例：

“无中生有的食物”是芬兰公司Solar Foods用来描述其革命性发明Solein的方式，这是一种使用氢气和二氧化碳从单细胞中生长出来的新型、可持续的无动物蛋白。

Solein是一种黄色粉末形式的无动物蛋白，可用于食品配方。制造Solein的第一步是从森林或沙漠等自然栖息地中选择土壤样本，然后筛选样品中最优质的生物，将其放入生物反应器中，在那里进行气体发酵。生物反应器中的气体发酵会产生液体，然后从液体中将细胞离心分离出来，整个过程大约要持续70小时才能完成。最终将产生一种干燥、味道中性的粉末，其中含有60-70%的蛋白质。这种粉末的黄色来自其含有的β-胡萝卜素，一种存在于胡萝卜等果蔬中的鲜艳色素。

该过程类似于葡萄酒或啤酒制造过程中，但微生物不是以糖为食，而是从空气中获取可再生电力和水，特别是从H2O颗粒中提取的溶解氢和二氧化碳，然后向微生物喂食包括钙、磷、氮和钾在内的营养物质，植物通常会通过土壤吸收这些营养物质。

Solar Foods成立于2017年，源于芬兰VTT技术研究中心 LUT理工大学之间的试点项目。自成立以来，该公司一直在稳步走向成功，获得了约6000万美元的投资。Solar Foods还曾在2019年的Europas和Index奖中荣获欧洲最热门的清洁技术初创公司、绿色技术创新奖，其产品还入选了时代杂志2020年的100项最佳发明。

2021 年底，Solar Foods获准在芬兰万塔开始建设其首个生产设施——Factory 01。预计该工厂完成日期为2023年，竣工后Solar Foods将开始扩大Solein的生产，使其能够实现商业化销售，并为替代蛋白市场带来积极影响。

图源：foodmatterslive