من تقنية المختبر إلى الدباسة المدارية
يحافظ التجفيف بالتجميد (التجفيف بالتجميد) على الطعام عن طريق إزالة الرطوبة منه أثناء تجميده، مما يمنع انهيار الخلايا ويساعد في الحفاظ على اللون والشكل والقيمة الغذائية. وقد انتقلت هذه الطريقة من الاستخدام الصيدلاني إلى الأغذية، ثم إلى رحلات الفضاء المأهولة كحل عملي لتحديات الكتلة والحجم والسلامة.
وضعت البرامج المبكرة معايير صارمة، منها مدة صلاحية في درجة حرارة الغرفة، وشكل مضغوط، ووزن خفيف، وسرعة وسهولة التحضير. وشملت طرق الحفظ التي درستها ناسا التجفيف، والتجفيف بالتجميد، والرطوبة المتوسطة، والبسترة بالإشعاع، والتعبئة بالنيتروجين. وجرّب رواد فضاء عصر ميركوري مكعبات صغيرة الحجم، ومساحيق مجففة بالتجميد، وسوائل شبه سائلة، والتي كان من الصعب إعادة ترطيبها، كما أنها أنتجت فتاتًا عائمًا في بيئة انعدام الجاذبية.[1]
لماذا لا يزال رواد الفضاء يستخدمونه
بفضل إزالة معظم الماء، تُقلل الوجبات المجففة بالتجميد من وزن الإطلاق، وتُطيل مدة صلاحيتها دون الحاجة إلى التبريد، ويمكن إعادة ترطيبها بأقل قدر من المعدات - وهي مزايا لا تزال مهمة حتى مع تطور مطابخ المركبات الفضائية الحديثة. فعلى سبيل المثال، في محطة الفضاء الدولية، قد يمتلك الطاقم ثلاجات وأفرانًا، ومع ذلك لا تزال الوجبات الرئيسية والجانبية المجففة بالتجميد جزءًا من قائمة الطعام نظرًا لموثوقيتها وكفاءتها.[1]
الاستعداد للماء البارد:حددت وكالة ناسا هدفًا لإعادة تكوين الأطعمة في ماء تبلغ درجة حرارته حوالي 80 درجة فهرنهايت (27 درجة مئوية) في غضون 10 دقائق؛ وقد وصلت الصلصات المطورة خصيصًا إلى إعادة الترطيب الكامل في حوالي 5 دقائق.[1]
كيف تعمل عملية التجفيف بالتجميد
يُجمد الطعام (عند درجة حرارة حوالي -40 درجة فهرنهايت)، ثم يوضع في حجرة مفرغة من الهواء، ويُسخن برفق حتى يتبخر الجليد مباشرةً (التسامي). يُزال بخار الماء، وتتكرر هذه العملية عدة مرات حتى يجف المنتج تمامًا. تستغرق الدورات النموذجية ما بين 8 إلى 24 ساعة تقريبًا، ويمكنها إزالة أكثر من 99% من الماء الأصلي.[1]
القيمة الغذائية، والملمس، والمذاق
بفضل قدرة التجميد على دعم بنية الطعام أثناء التجفيف، تحافظ الأطعمة المُعاد ترطيبها على قوامها ونكهتها المميزة. وبالمقارنة مع التجفيف التقليدي، الذي يُزيل عادةً ما بين 92% و96% من الرطوبة، فإن التجفيف بالتجميد، الذي يُزيل أكثر من 99% من الرطوبة، يُنتج عبوات أخف وزنًا، وترطيبًا أسرع، واحتفاظًا أفضل بالمعادن والعناصر الغذائية الأخرى.[1]
ملاحظة ثقافية: الحقيقة وراء "آيس كريم رواد الفضاء"
بدأ الآيس كريم المجفف بالتجميد الشهير كمنتج جديد للجمهور عام 1973، مرتبطًا بمركز زوار أميس. وقد استفاد من التطورات التكنولوجية في مجال الفضاء، لكنه لم يكن طعامًا أساسيًا لرواد الفضاء. ومع ذلك، ساهمت هذه القصة في نشر شعبية الحلويات المجففة بالتجميد بين زوار المتاحف وهواة الأنشطة الخارجية.[1]
ماذا بعد؟
وبالنظر إلى المستقبل، تركز الأبحاث على تطوير أساليب تجفيف أكثر ذكاءً لإعادة ترطيب أسرع وأكثر تجانسًا، واستقرار مُستهدف للعناصر الغذائية الدقيقة، وقوائم طعام مُخصصة لكل مهمة. والهدف واضح: تحقيق أقصى قدر من التغذية ورفع الروح المعنوية، بأقل قدر من الوزن والنفايات.
التعليمات
ما الذي جعل الأطعمة المجففة بالتجميد جذابة لرحلات الفضاء المبكرة؟
إنها تلبي المتطلبات: مستقرة في درجة حرارة الغرفة، صغيرة الحجم، خفيفة الوزن، وسهلة التحضير بكمية قليلة من الماء أو المعدات - مثالية لعمليات انعدام الجاذبية.
كيف يختلف التجفيف بالتجميد عن التجفيف التقليدي؟
يؤدي التجفيف إلى إزالة ما يقارب 92-96% من الماء، بينما يزيل التجفيف بالتجميد أكثر من 99%. والنتيجة هي حمولات أخف، وإعادة ترطيب أسرع، واحتفاظ أفضل بالعناصر الغذائية بشكل عام.
هل يتناول رواد الفضاء بالفعل الآيس كريم المجفف بالتجميد؟
لا، لقد نشأ في عام 1973 كتحفة متحفية مرتبطة بمركز زوار أميس التابع لناسا بدلاً من كونه طعامًا فضائيًا قياسيًا.
ماذا تتضمن هذه العملية؟
قم بتجميدها إلى حوالي -40 درجة فهرنهايت، ثم قم بتطبيق فراغ، وأضف حرارة لطيفة حتى يتحول الجليد إلى بخار، وكرر الدورات حتى يختفي الماء بشكل أساسي (عادةً ما يستغرق ذلك من 8 إلى 24 ساعة).
هل يمكن للطاقم إعادة ترطيب الوجبات بالماء البارد؟
نعم. استهدفت ناسا الماء بدرجة حرارة 80 فهرنهايت (27 درجة مئوية) تقريبًا مع نافذة زمنية مدتها 10 دقائق؛ وتصل تركيبات محددة مثل الصلصات إلى حوالي 5 دقائق.
مراجع
- ناسا سبين أوف (2020).الأطعمة المجففة بالتجميد تغذي المغامرين والخيال. https://spinoff.nasa.gov/Spinoff2020/cg_2.html
تاريخ النشر: 12 نوفمبر 2025
