探秘雀巢如何设计膳食,为阳光动力号加油:历经五年研制意大利调味饭

四月 29, 2015

蘑菇调味饭、奶油烤土豆和咖喱汤:这就是为阳光动力号飞行员们提供能量的一餐食谱,他们正在努力率先利用太阳能飞机完成环球飞行。

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虽然听起来很平常,但是位于瑞士洛桑的雀巢研究中心的8位科学家组成的团队为研发这些菜肴花费了五年时间,耗时超过6000小时。

由阿米拉•卡西斯(Amira Kassis)博士带领的雀巢团队,为试图打破太阳能飞行世界纪录的两名飞行员皮卡德(Bertrand Piccard)和伯尔斯伯格(André Borschberg)开发出量身定制的饮食方案。

面临的挑战在于,在提供基本膳食的同时,还要确保他们在无增压飞行舱中以27000英尺高度巡航飞行时获得所需要的营养。食物本身和包装都经过特殊设计,能够耐受极端温度和不同的气候条件。它必须易于食用,满足严格的重量限制,而且还要求味道鲜美。

测试新包装

“我们经历了无数次反复试验。从测试新的包装到测试食物本身,看它是否能够承受各种条件。”卡西斯博士说,“提供必需的营养品质,对于飞行员来说是极其重要的,而让各种因素均保持完美则花费了我们大量的时间。”

高海拔通常会让人食欲减退,因此飞行员的饮食主要划分为两个类别。在3500米上方食用的,按小份量提供,由高能量、高碳水化合物和高脂肪食物组成的高海拔版本;以及份量较大的,由高蛋白食物组成的3500米以下版本。

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他们在创造新纪录的飞行过程中,飞行员需要在狭小、隔离的条件下持续停留长达六天。他们的睡眠时间每次持续大约20分钟,并且几乎没有体育锻炼的机会。

提供舒适度

由生理学家、营养学家和食品科学家组成的卡西斯博士团队一开始对皮卡德和伯尔斯伯格的个人营养状况进行了评估,包括他们的碳水化合物、脂肪和蛋白质要求,同时对包括12次共耗时500小时的空中飞行,长达35000公里旅程中这些状况可能如何变化进行了估测。

在雀巢研究中心代谢单元进行的测试,对飞行员的能量消耗等情况进行了评估。其中对人体每日燃烧的卡路里,包括碳水化合物和脂肪进行了测量。

雀巢研究人员对每名飞行员的肌肉质量进行了测量,以便确定他们饮食中需要添加蛋白质的量。在制定方案的同时,他们还考虑了飞行员可能承受的恶劣物理条件,包括温度和海拔的急剧变化。

量身定制菜单

卡西斯博士和她的团队利用这些数据制定出一份菜单,其中包括针对每名飞行员量身定制的11种不同膳食和小吃,然后他们在2012和2013年通过飞行模拟对皮卡德和伯尔斯伯格进行了饮食试验。

这些试验测量的要素包括,飞行员的进食、飞行前和飞行后的体重及蛋白质平衡。雀巢研究中心团队利用试验结果,进一步改善飞行条件的饮食定制,并且对飞行员进行口味测试,以获得关于他们食物喜好的更多信息。

“当然,通过与飞行员合作,我们发现他们有着不同的偏好。例如,一人喜好素食,而另外一人不喜欢巧克力。”卡西斯博士说道。

“让飞行员品尝并认可菜单的目的,是确保他们在食欲可能与平时不同的情况会真正吃这些食物,这一点是非常重要的。”她补充道。

食物重量非常重要

食物存储和进餐是另外一个重要挑战。尽管拥有比波音747还要大的翼展,但阳光动力号飞机重量仅相当于一辆家用轿车,这意味着雀巢研究人员必须认真考虑带上飞机的所有食物和饮料的重量,包括包装。

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每次飞行的食物总量不能超过2.4千克,同时允许的液体体积不能超过3.5升(2.5升水和1升运动饮料)。

易于食用是非常重要的,因此包装包括限制溢出风险的汤和饮料袋子,以及打开后就可以变成杯子的“flexi cup”。专门设计的自热袋用来加热装在袋子中的食物。

新鲜而不含人造防腐剂

为了有效地保存食物,雀巢团队开发出一种工艺,将未经烹煮的食物原料放入一个特殊包装,然后进行加热处理。这种工艺可以锁住食物的新鲜,帮助保持食物口感,同时食物在不添加人造防腐剂的情况下可保存长达三个月。

包装除了要求易于使用和重量轻之外,还针对气压的变化对其进行了物理实验。

阳光动力号3月初从阿布扎比起飞,卡西斯博士称自己从未如此兴奋,因为她的团队将在五个月的飞行过程中监控和管理飞行员的饮食和营养需求。

展示技术创新

通过与阳光动力号的合作关系,雀巢还将为可持续性的相关教育活动提供支持,以便最大程度提高项目的后期效益及影响。

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这次太阳能动力世界纪录的尝试旨在挑战关于可持续飞行可能性的认知,同时卡西斯博士认为,这也为展示她所从事领域存在何种可能提供了一个平台。

“我们得以展示自己为阳光动力号设计和准备食物方面的技术创新。”她说道。

“多年的研究以及我们在飞行过程从飞行员身上收集的数据,将有助于在未来几年提高我们对于通过食物为这种耐力赛提供能量方式的认识。”

原文链接:A risotto five years in the making: How Nestlé designed a diet to fuel Solar Impulse