Des scientifiques de l'Université de l'État de Washington ont mis au point un moyen de tripler la durée de conservation des macaronis au fromage prêts à manger, un développement qui pourrait avoir des avantages pour tout, des voyages spatiaux à l'utilisation militaire.

Si des êtres humains vont sur Mars, ils ont besoin de nourriture. Des aliments qui ne se gâteront pas pendant le long voyage entre les planètes, et pendant qu'ils sont à la surface.

Actuellement, les emballages en plastique peuvent conserver les aliments à température ambiante jusqu'à douze mois. Les chercheurs du WSU ont démontré dans un article récent dans la revue Technologie des aliments et des bioprocédés ils pourraient garder les macaronis et fromages prêts à manger sûrs et comestibles avec des nutriments sélectionnés jusqu'à trois ans.

"Nous avons besoin d'une meilleure barrière pour garder l'oxygène à l'écart des aliments et offrir une durée de conservation plus longue similaire à celle des sachets en papier d'aluminium et en plastique stratifié, " dit Shyam Sablani, qui dirige l'équipe qui travaille pour créer un meilleur film protecteur. "Nous avons toujours pensé à développer un produit pouvant aller sur Mars, mais avec une technologie qui peut également profiter aux consommateurs ici sur Terre."

En plus d'avoir en tête les voyages dans l'espace, les chercheurs travaillent en étroite collaboration avec l'armée américaine, qui souhaitent améliorer leurs « Plats Prêts à Manger » (MRE) pour rester savoureux et sains pendant trois ans.

Dans des panels de dégustation menés par l'Armée, le macaroni au fromage, récemment testé après trois ans de stockage, a été jugée aussi bonne que la version précédente qui a été stockée pendant neuf mois.

Comment ça fonctionne

La nourriture elle-même est stérilisée à l'aide d'un processus appelé système de stérilisation thermique assistée par micro-ondes (MATS), développé par Juming Tang de WSU. Les aliments doivent être stérilisés dans du plastique, depuis le métal, comme des boîtes de conserve, ne peut pas être passé au micro-ondes et le verre est fragile et n'est pas un choix d'emballage préféré pour les EMR. Le verre est également trop lourd pour des utilisations militaires ou spatiales.

L'ajout d'un revêtement d'oxyde métallique à une couche du film plastique augmente considérablement le temps nécessaire à l'oxygène et aux autres gaz pour traverser.

La technologie de revêtement d'oxyde métallique existe depuis près de 10 ans, mais il développe des fissures lorsqu'il est soumis à des processus de stérilisation. Cela compromet éventuellement la durée de conservation des aliments, dit Sablani, professeur au département d'ingénierie des systèmes biologiques de la WSU. Les chercheurs du WSU ont travaillé avec des entreprises d'emballage pour développer de nouveaux films qui gardent l'oxygène et la vapeur plus longtemps.

Les films d'emballage sont constitués de plusieurs couches de différents plastiques. Ces couches minces de quelques microns ont des objectifs différents, comme être une bonne barrière, bon pour sceller, bonne résistance mécanique, ou bon pour l'impression, dit Sablani.

"Nous sommes ravis qu'une surcouche de revêtement organique sur l'oxyde métallique ait aidé à protéger contre les fissures microscopiques, ", a-t-il déclaré. "Des couches multiples de revêtement d'oxyde métallique ont également augmenté les performances de la barrière. Nos recherches ont guidé le développement de nouveaux emballages à haute barrière."

Tests en conditions réelles

Pour garantir le bon fonctionnement du processus, l'armée prévoit de faire des tests dans des conditions de terrain. Ces nouvelles MRE seront donc stockées plus longtemps, puis envoyé aux soldats déployés pour manger sur le terrain.

« S'ils aiment le goût des aliments emballés là-bas, alors c'est le test ultime des nouveaux films, ", a déclaré Sablani.

L'équipe n'attend pas les trois ans pour tester les résultats de chaque nouveau film. Conserver les aliments emballés dans un incubateur à 100 degrés Fahrenheit accélère rapidement les changements de qualité des aliments à un rythme constant. Six mois en couveuse équivalent à trois ans à température ambiante, alors que neuf mois équivaut à près de cinq ans, dit Sablani.

Essais spatiaux

Pour les voyages dans l'espace, il n'est pas vraiment possible de tester sur le terrain pour un voyage sur Mars. Mais Sablani prévoit de contacter la NASA pour discuter de la façon de tester les films WSU pour s'assurer que les aliments emballés restent comestibles lors d'une mission spatiale où l'échec n'est pas une option.

"La NASA connaît notre travail, mais nous arrivons juste maintenant au point où nous pouvons leur parler avec un produit éprouvé, ", a déclaré Sablani. "Nous espérons trouver un moyen de tester ces produits sur la Station spatiale internationale à l'avenir pour montrer que la nourriture est sûre après un stockage à long terme."

La NASA exigera un stockage pouvant aller jusqu'à cinq ans pour la nourriture, c'est donc ce sur quoi l'équipe travaille actuellement. Ils vieillissent actuellement d'autres recettes qui seront testées gustatives une fois qu'elles auront atteint le cap des cinq ans.

Plusieurs types de plans de mission ont été proposés pour un voyage sur Mars. Le stockage des aliments de cinq ans comprend certaines exigences de sécurité intégrées, dit Sablani.

Cela peut impliquer un temps de trajet d'environ neuf mois de la Terre à Mars, environ cinq cents jours sur ou en orbite autour de Mars, et un temps de trajet d'environ neuf mois pour revenir sur Terre. Le temps de stockage supplémentaire est nécessaire au cas où la mission est retardée et les explorateurs doivent rester plus longtemps.