航天員的太空飲食催化營(yíng)養(yǎng)食品新科技

特醫(yī)食品？

它與航天員有著什么關(guān)系？

隨著營(yíng)養(yǎng)科學(xué)及現(xiàn)代食品科技的發(fā)展，

特醫(yī)食品發(fā)展帷幕正式拉開(kāi)。

營(yíng)養(yǎng)是健康的重要物質(zhì)基礎(chǔ)?！秶?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十三五”規(guī)劃綱要》和《“健康中國(guó)2030” 規(guī)劃綱要》中均明確提出制定實(shí)施國(guó)民營(yíng)養(yǎng)計(jì)劃，作為提高國(guó)民健康水平，保障和改善民生的重要舉措。這意味著“營(yíng)養(yǎng)”的要義，從個(gè)人自我管理健康、均衡的飲食，上升到國(guó)家層面來(lái)合理統(tǒng)籌國(guó)民的“舌尖飲食”。

近年來(lái)，我國(guó)人均壽命從20世紀(jì)50年代的50多歲延長(zhǎng)到70多歲。這既得益于醫(yī)療條件的提升，也得益于營(yíng)養(yǎng)供給能力顯著增強(qiáng)。但我們還應(yīng)看到，受社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不平衡、人口老齡化、不健康生活方式等影響，國(guó)民營(yíng)養(yǎng)不足與營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩并存等問(wèn)題仍普遍存在。

“營(yíng)養(yǎng)不良最為好發(fā)的人群，并不是城鄉(xiāng)的貧困者，而是在醫(yī)院診療的病人?！币舱虼?，中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心航天營(yíng)養(yǎng)與食品工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室助理研究員董海勝表示，醫(yī)院的病人對(duì)營(yíng)養(yǎng)支持的需求最為迫切，特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“特醫(yī)食品”）應(yīng)需而生。

起源于航天食品，在臨床“發(fā)光發(fā)熱”

什么是特醫(yī)食品？為了滿(mǎn)足進(jìn)食受限、消化吸收障礙、代謝紊亂或特定疾病狀態(tài)人群對(duì)營(yíng)養(yǎng)素或膳食的特殊需要，專(zhuān)門(mén)加工配制而成的配方食品。該類(lèi)產(chǎn)品必須在醫(yī)生或臨床營(yíng)養(yǎng)師指導(dǎo)下單獨(dú)食用 或與其他食品配合食用。

說(shuō)起特醫(yī)食品的興起，你一定想不到竟然跟航天有關(guān)。1957年，美國(guó)Greenstein團(tuán)隊(duì)為了解決宇航員在太空的飲食問(wèn)題，配制了一種水溶性化學(xué)組成明確膳（Chemically Defined Diet，CDD），即要素膳。其中含有18種氨基酸、葡萄糖、玉米油或亞油酸乙酯、礦物質(zhì)與維生素。進(jìn)入20世紀(jì)60年代后，紐迪希亞（Nutria）公司開(kāi)始正式生產(chǎn)醫(yī)學(xué)營(yíng)養(yǎng)品，并推出了Nutria 2000，特別提供給一些有特殊飲食需要的病人，臨床效果良好。

起初用于航天的這種化學(xué)成分明確的飲食后來(lái)廣泛應(yīng)用于臨床，通過(guò)口服或管飼等方式經(jīng)胃腸道提供代謝需要的能量及營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。據(jù)董海勝介紹，在中國(guó)，這種腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)制劑起初被當(dāng)做藥品管理，近年來(lái)歸為食品。從歸屬上看，特醫(yī)食品隸屬于特殊膳食用食品，與嬰幼兒食品、運(yùn)用營(yíng)養(yǎng)食品、孕婦配方食品、低能量食品并列。

“特醫(yī)食品在臨床應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在符合人體生理特征?！倍僬f(shuō)，特醫(yī)食品是通過(guò)人的消化道代謝和吸收，使用更安全。通過(guò)改善病人的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，可以顯著提高治愈率，降低并發(fā)癥和病死率，縮短住院時(shí)間，總體上降低費(fèi)用。臨床上已經(jīng)形成一個(gè)共識(shí)：當(dāng)腸道有功能，且能安全使用時(shí)，就可使用特醫(yī)食品。

當(dāng)然，在具體應(yīng)用時(shí)，還要提前對(duì)住院病人進(jìn)行一個(gè)細(xì)致的“體檢”。“首先我們確認(rèn)病人是否存在胃腸功能障礙，如果存在胃腸功能障礙，我們就采用易消化的配方，更容易代謝吸收?！倍俦硎荆筮€要考察一系列的指標(biāo)，包括是否需要限制液體攝入量，是否有糖尿病，是否存在脂肪吸收障礙，是否存在腸胃道動(dòng)力障礙等，并給出適合其體質(zhì)的配方。

航天員罷食，由此迎來(lái)美好“食代”

特醫(yī)食品的雛形源于航天需求，并在后來(lái)很好地服務(wù)于航天員群體。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，太空的特定環(huán)境對(duì)人的影響是制約航空發(fā)展的一個(gè)主要因素，這包括失重、噪聲、振動(dòng)、輻射、晝夜節(jié)律改變、狹小生活空間、有害氣體及心理應(yīng)激等，這些因素都會(huì)直接或間接對(duì)人類(lèi)機(jī)體多個(gè)生理系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，比如心理功能障礙、太空運(yùn)動(dòng)病、心血管疾病、骨質(zhì)疏松及肌肉萎縮等。

這也就能解釋?zhuān)瑸槭裁春教靻T在出征時(shí)都是颯爽英姿，太空飛行半年后返回時(shí)大部分是半臥位或平躺的，他們需要較長(zhǎng)時(shí)間的療養(yǎng)恢復(fù)和地球環(huán)境的再適應(yīng)。

航天食品研究者們面臨的主要問(wèn)題就是在失重環(huán)境下航天員進(jìn)食過(guò)程受限、體液丟失、免疫功能降低、胃腸功能減弱、味嗅覺(jué)發(fā)生變化、主動(dòng)飲水較少、腸道菌群出現(xiàn)紊亂……這些航天食品需求恰恰與特醫(yī)食品的定義相吻合。

眾所周知，最初的航天食品主要是牙膏食品或者壓縮狀食品。毋庸置疑，這種航天食品營(yíng)養(yǎng)充足且食用安全，但口感實(shí)在不敢恭維，食品的色、香、味、形等屬性更是無(wú)從提及。

因?yàn)檫@一點(diǎn)，歷史上就曾出現(xiàn)航天員罷食事件，還迫使當(dāng)局改進(jìn)航天食品系統(tǒng)。科學(xué)家先在空間實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了專(zhuān)門(mén)的航天營(yíng)養(yǎng)代謝試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)人體消化道的構(gòu)造非常巧妙：即使在微重力環(huán)境下也可以正常進(jìn)食。也就是說(shuō)，最初所顧慮的塊狀食品可能會(huì)卡在喉嚨或食管里面，引起窒息的風(fēng)險(xiǎn)是不存在的。

隨著科技的發(fā)展，航天食品得以不斷豐富，脫水食品、自然食品、罐頭食品、烘焙食品、糖果、奶制品等紛紛出征太空，種類(lèi)達(dá)到了數(shù)百種，航天員甚至還吃上了新鮮水果。太空廚房系統(tǒng)也進(jìn)一步升級(jí)，可以在軌加熱、有多功能餐桌，航天員們還可以向地球的我們展示失重環(huán)境下飄浮的食品。

長(zhǎng)期載人航天飛行員經(jīng)常執(zhí)行一些艙外任務(wù)，需要出艙活動(dòng)，從航天器密閉艙內(nèi)穿上笨重的艙外航天服出來(lái)，安裝、維修或者更換航天器外部部件，開(kāi)展艙外試驗(yàn)等。對(duì)于載人登月、載人火星探測(cè)來(lái)說(shuō)，月面或者星面科考行走等任務(wù)，艙外活動(dòng)更加頻繁，時(shí)長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)，任務(wù)期間進(jìn)食飲水保障能量和營(yíng)養(yǎng)素的供應(yīng)是必要的。

由于跟在飛行艙內(nèi)進(jìn)食有很大不同，這就回歸到了最初的全營(yíng)養(yǎng)配方食品，也就是特醫(yī)食品。艙外活動(dòng)食品可以是袋裝粉末或液體形式，固定在胸部，吸管放置在口腔附近。航天員著服后按需食用，通過(guò)牙齒控制食品供給開(kāi)關(guān)。

董海勝所在團(tuán)隊(duì)成功研制了一種艙外服飲食裝置，全稱(chēng)為“航天用功能性全營(yíng)養(yǎng)流食及其制備方法”，可以供水也可以供給全營(yíng)養(yǎng)液。其中含有蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還添加了益生元、丙谷二肽及藥食同源組分，具有促進(jìn)傷口愈合、調(diào)節(jié)腸道菌群、延緩骨丟失等效果。目前已獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)。

國(guó)內(nèi)企業(yè)興致勃勃，產(chǎn)業(yè)發(fā)展正逢其時(shí)

美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）最早于1988年就出臺(tái)了特醫(yī)食品生產(chǎn)和監(jiān)管的指導(dǎo)原則，隨后歐盟、日本、澳大利亞、新西蘭等國(guó)也相繼出臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)、法令。中國(guó)的特醫(yī)食品則是在2013年取得了合法身份和地位，近幾年來(lái)，關(guān)于特醫(yī)食品的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺(tái)，一些直接相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在制定、立項(xiàng)或修訂，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來(lái)好時(shí)機(jī)。

2016年7月1日，《特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品注冊(cè)管理辦法》開(kāi)始實(shí)施。其中規(guī)定了特醫(yī)食品的生產(chǎn)企業(yè)要自建生產(chǎn)線，不允許代加工。董海勝介紹，特醫(yī)食品工藝主要分為三類(lèi)：干法混合工藝、濕法噴粉工藝和液體工藝。目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)多采用干法混合工藝，濕法噴粉工藝比例較小。

舉例來(lái)說(shuō)，干法混合工藝適用于粉劑產(chǎn)品，其中微量成分分布的均勻性是個(gè)問(wèn)題?！叭绻岩豢他}投到一噸菜里，如何保證均勻性是很大的問(wèn)題。” 董海勝說(shuō)，液體工藝的生產(chǎn)線投入量最大，技術(shù)門(mén)檻最高，但是液體產(chǎn)品的穩(wěn)定性是一個(gè)難點(diǎn)。

“現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很多企業(yè)想投入生產(chǎn)特醫(yī)食品，但是我們發(fā)現(xiàn)原料百分之七八十需要進(jìn)口，工藝設(shè)備也來(lái)自國(guó)外。”董海勝認(rèn)為，國(guó)內(nèi)的原料生產(chǎn)廠家一方面要把原料的質(zhì)量提升上來(lái)，另一方面還要把工藝設(shè)備做得更加穩(wěn)定，更加耐用。同時(shí)，特醫(yī)食品要遵循綠色健康的加工工藝，采用噴霧冷凍干燥技術(shù)以減少營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失，通過(guò)超高壓冷殺菌技術(shù)、無(wú)菌均質(zhì)技術(shù)得以保留食品優(yōu)良的色香味。此外，鋁塑復(fù)合膜袋裝、玻璃瓶裝、桶、罐等多樣化的包裝形式，既能實(shí)現(xiàn)與臨床上的無(wú)縫連接，也能適用于更多的環(huán)境。

“特醫(yī)食品的概念和形式是現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、食品科學(xué)、現(xiàn)代食品加工技術(shù)的融合結(jié)晶，需要臨床營(yíng)養(yǎng)、醫(yī)療、食品加工等領(lǐng)域人員的通力合作?！倍僬f(shuō)，當(dāng)前的特醫(yī)食品大部分是參考國(guó)外成熟經(jīng)驗(yàn)的做法，是化學(xué)組分明確的食品組方。如何將特醫(yī)食品與中華飲食文化相結(jié)合，探索藥食同源原料 的應(yīng)用，還需要有責(zé)任的企業(yè)家和科研機(jī)構(gòu)沉下心來(lái)，耐心完成大量的基礎(chǔ)研究工作。

“全營(yíng)養(yǎng)配方食品將是航天食品的組成之一。”對(duì)于未來(lái)的發(fā)展方向，董海勝還建議，特醫(yī)食品可以與腸道微生態(tài)、腸道菌群平衡有機(jī)結(jié)合。同時(shí)，有針對(duì)性地制定個(gè)性化營(yíng)養(yǎng)方案，滿(mǎn)足病人的個(gè)性化需求，也是未來(lái)特醫(yī)食品發(fā)展的一個(gè)方向。

1. 美國(guó)Greenstein團(tuán)隊(duì)為了解決宇航員在太空的飲食問(wèn)題，配制了一種水溶性化學(xué)組成明確膳

2. 航天員甚至還吃上了新鮮水果

3. 宇航員的食物