Da Terra à Lua: como a alimentação espacial impulsiona a inovação em lácteos

O recente avanço das missões espaciais tripuladas e a retomada da exploração lunar marcam uma nova fase na corrida tecnológica global, impulsionada por objetivos científicos e por interesses estratégicos e econômicos. Diferentemente das missões do passado, caracterizadas por curta duração, os novos programas espaciais preveem estadias prolongadas na Lua e, futuramente, em Marte, exigindo soluções mais robustas para sustentar a presença humana fora da Terra (The Times of India, 2026). Nesse contexto, desafios antes secundários passam a ocupar papel central, especialmente aqueles relacionados à manutenção da saúde, desempenho e bem-estar dos astronautas em ambientes extremos.

Entre esses desafios, a alimentação se destaca como um dos pilares críticos para o sucesso das missões de longa duração. Os alimentos precisam fornecer energia, apresentar elevada estabilidade, segurança microbiológica, qualidade nutricional e praticidade logística, considerando limitações severas de espaço, peso e ausência de reabastecimento regular. Essa nova realidade tem impulsionado o desenvolvimento de soluções inovadoras na ciência de alimentos, transformando o ambiente espacial em um verdadeiro laboratório para tecnologias que, posteriormente, podem ser aplicadas na Terra (NASA, 2025). Nesse cenário, produtos lácteos e seus derivados emergem como fontes nutricionais estratégicas, combinando valor nutricional, versatilidade tecnológica e potencial para adaptação a condições extremas.

Estabilidade, segurança e qualidade nutricional dos produtos lácteos destinados as missões espaciais

Fonte: Os autores.

 

• Vida de prateleira prolongada: a disponibilidade de alimentos com vida de prateleira prolongada é um dos principais desafios em missões espaciais de longa duração. Nesses cenários, os alimentos devem manter qualidade sensorial, segurança microbiológica e valor nutricional por períodos extensos, muitas vezes sob condições adversas. Avanços tecnológicos têm permitido ampliar a estabilidade dos produtos, incluindo os derivados lácteos tradicionalmente perecíveis, por meio de processos como secagem, liofilização e concentração, que reduzem a atividade de água e retardam reações deteriorativas, tornando-os viáveis para aplicações em ambientes extremos (Cahill e Hardiman, 2020).

• Segurança microbiológica e estabilidade nutricional: a segurança microbiológica é um requisito crítico para alimentos destinados a missões espaciais, uma vez que falhas nesse aspecto podem comprometer gravemente a saúde da tripulação em ambientes com suporte médico limitado. Por isso, os sistemas alimentares devem empregar tecnologias robustas, como termoprocessamento, irradiação ionizante e liofilização, associadas a embalagens de alta barreira com atmosfera controlada, a fim de garantir a inativação de microrganismos deteriorantes e patogênicos. Paralelamente, a estabilidade nutricional representa um dos principais desafios em missões de longa duração, nas quais os alimentos podem permanecer armazenados por mais de 3–5 anos e sofrer degradação induzida por tempo, temperatura e radiação cósmica. Nesse contexto, alimentos de elevada qualidade nutricional, como os derivados lácteos, destacam-se pelo fornecimento de proteínas de alto valor biológico, cálcio, vitaminas lipossolúveis e compostos bioativos. Contudo, sua aplicação requer adaptações tecnológicas que assegurem estabilidade e segurança, sendo particularmente promissores formatos como leite em pó e reconstituível, iogurtes e leites fermentados liofilizados, queijos processados e termicamente estabilizados, além de ingredientes lácteos em pó, como proteínas do soro e caseinatos (Watkins et al., 2022).

• Redução de peso e volume para otimização logística: a limitação crítica de massa, volume, água e capacidade logística em missões espaciais impõe o desenvolvimento de alimentos altamente compactos, estáveis e nutritivos, capazes de maximizar a eficiência do sistema alimentar em ambientes confinados. Nesse contexto, ingredientes lácteos desidratados e concentrados emergem como soluções estratégicas, uma vez que apresentam elevada qualidade nutricional associada à significativa redução de peso e volume, além de maior estabilidade durante o armazenamento. O uso de alimentos em pó, amplamente adotado em sistemas alimentares espaciais, permite a otimização do transporte e estocagem e a reconstituição sob demanda com água disponível a bordo, reduzindo desperdícios e aumentando a flexibilidade operacional. Entre esses ingredientes, o leite em pó destaca-se como uma matriz alimentar altamente versátil, com longa vida de prateleira, baixa atividade de água e reduzido risco microbiológico, dispensando refrigeração e facilitando a logística em cadeias de suprimento restritas (Douglas et al., 2021; Shahdoosh, 2025).

• Personalização nutricional e engenharia de alimentos lácteos: os produtos lácteos apresentam elevado potencial para aplicação em missões espaciais devido à sua composição nutricional e possibilidade de adaptação tecnológica às demandas fisiológicas específicas impostas pela microgravidade. Evidências indicam que condições espaciais estão associadas a alterações no metabolismo mineral, estresse oxidativo, comprometimento do sistema musculoesquelético e desequilíbrios imunológicos, exigindo dietas nutricionalmente otimizadas e direcionadas. Nesse contexto, o leite e seus derivados destacam-se como matrizes altamente versáteis, capazes de fornecer aminoácidos essenciais, cálcio, vitaminas lipossolúveis e compostos bioativos fundamentais para a manutenção da massa muscular, saúde óssea e homeostase metabólica. Além disso, avanços recentes em tecnologias como impressão 3D de alimentos permitem a reformulação e personalização de produtos lácteos com composição ajustada, textura controlada e enriquecimento direcionado, possibilitando a produção de alimentos sob demanda com propriedades nutricionais específicas para diferentes perfis de astronautas. Essa abordagem integra nutrição de precisão e engenharia de alimentos, ampliando o papel dos derivados lácteos como matrizes estratégicas para o desenvolvimento de sistemas alimentares adaptativos e funcionalmente otimizados para ambientes espaciais (Bodruk e Acar, 2022).

Arquitetura molecular dos lácteos: fundamentos para o desenvolvimento de alimentos avançados

 

Fonte: Os autores.

Um aspecto ainda pouco explorado no contexto da alimentação espacial é o papel das estruturas físico-químicas dos componentes lácteos na funcionalidade dos sistemas alimentares. O leite apresenta uma organização coloidal complexa, na qual lipídios estão dispersos na forma de glóbulos de gordura envolvidos por uma membrana altamente estruturada composta por fosfolipídios, proteínas e glicoproteínas. Essa organização confere ao sistema lácteo características intrínsecas de emulsão natural, nas quais os componentes lipídicos são estabilizados e protegidos contra coalescência e degradação enzimática. Além disso, as interações entre lipídios e proteínas nessa estrutura contribuem para a estabilidade físico-química do sistema, influenciando diretamente o comportamento dos glóbulos de gordura e sua resistência a diferentes condições de processamento.

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Evidências indicam que os fosfolipídios e proteínas presentes na membrana do glóbulo de gordura desempenham papel fundamental na manutenção da integridade estrutural dos glóbulos lipídicos, atuando na estabilização da emulsão e na modulação das interações entre os constituintes do leite (Wilmot et al., 2025). Em contextos como o ambiente espacial, onde a estabilidade física e a previsibilidade do comportamento dos alimentos são essenciais, essas propriedades tornam os sistemas lácteos particularmente relevantes, uma vez que sua organização estrutural contribui para maior estabilidade e controle das interações físico-químicas ao longo do armazenamento e processamento.

Além de sua organização estrutural, as matrizes lácteas apresentam elevada capacidade de incorporação e veiculação de compostos bioativos, característica que amplia significativamente seu potencial em sistemas alimentares avançados. Compostos como peptídeos bioativos, lipídios funcionais, antioxidantes e microrganismos probióticos podem ser naturalmente presentes, formados durante o processamento ou adicionados às formulações, exercendo efeitos fisiológicos relevantes à saúde humana.

As interações entre esses compostos e os componentes do leite influenciam diretamente propriedades tecnológicas e nutricionais dos produtos, incluindo estabilidade, qualidade sensorial e viabilidade de microrganismos. Evidências indicam que matrizes lácteas podem contribuir para a proteção de compostos sensíveis ao longo do processamento e do armazenamento, especialmente quando associadas a estratégias como encapsulação e desenvolvimento de estruturas micro e nanoestruturadas, que auxiliam na preservação da funcionalidade desses ingredientes. Além disso, ingredientes derivados do soro de leite destacam-se como fontes relevantes de proteínas com propriedades tecnológicas e biológicas, capazes de originar peptídeos com atividades antimicrobianas, imunomoduladoras e metabólicas.

Essas características reforçam o potencial dos sistemas lácteos como fontes nutricionais e matrizes para o desenvolvimento de alimentos com funcionalidades específicas (Vélez et al., 2025). Em ambientes como o espacial, onde a manutenção da qualidade nutricional e funcional ao longo do tempo é essencial, essa capacidade de incorporar, proteger e veicular compostos bioativos posiciona o leite e seus derivados como alternativas estratégicas para o desenvolvimento de alimentos com maior estabilidade, funcionalidade e valor agregado.

Considerações finais

As missões espaciais de longa duração impõem desafios multifatoriais à aplicação de produtos lácteos, especialmente no que se refere à estabilidade de microrganismos probióticos, às alterações fisiológicas dos astronautas e às restrições logísticas inerentes ao ambiente espacial. A viabilidade de alimentos fermentados, por exemplo, depende da manutenção da funcionalidade e sobrevivência dos microrganismos ao longo do armazenamento, o que ainda representa um entrave tecnológico relevante. Além disso, mudanças na microbiota intestinal, no metabolismo e na percepção sensorial em condições de microgravidade exigem formulações mais robustas e adaptadas, sem negligenciar aspectos como aceitação sensorial, fator crítico para adesão à dieta em ambientes confinados.

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Nesse contexto, o ambiente espacial emerge como um verdadeiro laboratório para o desenvolvimento de soluções inovadoras em ciência e tecnologia de alimentos. Tecnologias voltadas à estabilização, concentração e funcionalização de ingredientes lácteos, inicialmente pensadas para aplicações extraterrestres, apresentam elevado potencial de transferência para sistemas alimentares terrestres, especialmente em cenários que demandam maior eficiência, sustentabilidade e valor agregado. Assim, os desafios impostos pelo espaço ampliam as fronteiras do conhecimento e impulsionam avanços estratégicos para a indústria de lácteos, consolidando seu papel na construção de alimentos mais estáveis, funcionais e tecnologicamente avançados.

Autores:

Viviane Lopes Pereira (Engenheira de Alimentos, Mestre em Ciência de Alimentos e membro do  Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos- LIPA/DTA/UFV)

Priscila Campos de Freitas Caetano (Graduanda em Engenharia de Alimentos e membro do  Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos- LIPA/DTA/UFV)

Profa. Dra. Érica Nascif Rufino Vieira (Professora do Departamento de Tecnologia de Alimentos da UFV e coordenadora do  Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos- LIPA/DTA/UFV)

Prof. Dr. Bruno Ricardo de Castro Leite Júnior (Professor do Departamento de Tecnologia de Alimentos da UFV e coordenador do  Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos- LIPA/DTA/UFV)

Agradecimentos 

Os autores agradecem a CAPES - Código Financiamento 001; ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), à Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG) (APQ 00785-23/RED 00157-23/ APQ-06600-24/ APQ 05926-24), a Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais - Instituto de Laticínios Cândido Tostes (EPAMIG-ILCT) e FINEP (FINEP-01.23.0632.00).

Referências bibliográficas

Bodruk, A.; Acar, F. Dairy products in space nutrition and potential processing of dairy products with 3D/4D printers as a space food. Akademik Gıda, v. 20, n. 2, p. 182–188, 2022. DOI: https://doi.org/10.24323/akademik-gida.1149883

Cahill, T.; Hardiman, G. Nutritional challenges and countermeasures for space travel. Nutrition Bulletin, v. 45, n. 1, p. 98-105, 2020. DOI: https://doi.org/10.1111/nbu.12422

Douglas, G. L.; Wheeler, R. M.; Fritsche, R. F. Sustaining Astronauts: Resource Limitations, Technology Needs, and Parallels between Spaceflight Food Systems and those on Earth. Sustainability, v. 13, n. 16, 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/su13169424

NASA. NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION. Risk of inadequate food and nutrition. 2025. Disponível em: https://www.nasa.gov/reference/risk-of-inadequate-food-and-nutrition/. Acesso em: 17 abr. 2026.

Shahdoosh. Why food manufacturers are switching to powdered milk in 2025: a strategic shift driven by cost, stability, and global supply chains. 2025. Disponível em: https://shahdoosh.com/en/why-food-manufacturers-are-switching-to-powdered-milk-in-2025/. Acesso em: 18 abr. 2026.

The Times of India. The new age ‘space-race’: NASA’s Artemis II success sharpens focus on China’s 2030 crewed moon landing. 10 abr. 2026. Disponível em: https://timesofindia.indiatimes.com/science/the-new-age-space-race-nasas-artemis-ii-success-sharpens-focus-on-chinas-2030-crewed-moon-landing/articleshow/130138341.cms. Acesso em: 17 abr. 2026.

Vélez, M. A.; Vénica, C. I.; Raak, N.; Perotti, M. C. Editorial: enhancing functional dairy foods: bioactive compounds in fermented matrices. Frontiers in Food Science and Technology, v. 5, 2025. DOI: https://doi.org/10.3389/frfst.2025.1685154

Watkins, P.; Hughes, J.; Gamage, T. V.; Knoerzer, K.; Ferlazzo, M. L.; Banati, R. B. Long term food stability for extended space missions: a review. Life Sciences in Space Research, v. 32, p. 79-95, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lssr.2021.12.003

Wilmot, L.; Miller, C.; Patil, I.; Kelly, A. L.; Jimenez-Flores, R. Dairy foods: a matrix for human health and precision nutrition—The relevance of a potential bioactive ingredient; the milk fat globule membrane. Journal of Dairy Science, v. 108, n. 4, p. 3109–3134, 2025. DOI: https://doi.org/10.3168/jds.2024-25412