1 Sensorische Grundlagen

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1 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Einführung M. BUSCH-STOCKFISCH. Einführung Essen und Trinken sind für den Menschen nicht nur Basis zur Erhaltung des Lebens oder Mittel zur Zufuhr lebensnotwendiger Nährstoffe sondern immer auch mit Genuss und Lebensfreude verbunden. Deren vorrangige Bedeutung ist in der Vergangenheit von der Ernährungswissenschaft häufig verkannt worden. Der Mensch wählt aus was ihm schmeckt und ein Verbraucher wird nur Produkte wiederkaufen, deren Aussehen, Geruch, Geschmack und Textur ihm gefällt. Der Erfolg von Lebensmitteln am Markt hängt also sehr stark von den sensorischen Eigenschaften ab, inwieweit sie die Verbrauchererwartungen treffen und sich heute schnell ändernden Erwartungen angepasst werden müssen. Aussehen, Geruch, Geschmack und Textur eines Lebensmittels sind Basis des Genusses und Essvergnügens, das durch den Verzehr entsteht und haben nichts mit dem Nährstoffgehalt zu tun. Eine ausgewogene Ernährung wird aber immer nur dann akzeptiert, wenn auch die sensorischen Parameter stimmen. Lebensmittel mit schlechten sensorischen Eigenschaften werden auch von hungrigen Menschen abgelehnt. Der richtige Einsatz und die richtige Kombination von Zutaten und Zusatzstoffen ist eine Voraussetzung und die Kunst akzeptierte Produkte auf dem Markt zu platzieren. Nur die Überprüfung durch Sensoriker und Verbraucher sichert dieses ab. Sensorische Analyse hat in den letzten 0 Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen sowohl im Bereich der Lebensmittelwissenschaft als auch der Verbraucherforschung. Anwendungsgebiete findet man bei allen Lebensmitteln, Lebensmittelzusatzstoffen und -zutaten, aber auch Konsumartikeln wie Kosmetika, Reinigungsmittel, Tabakwaren, Verpackungen, Umweltfragestellungen Gebrauchsgegenständen und vielem mehr. Eingesetzt wird Sensorik bei der Entwicklung neuer Produkte, Auswahl von Produkten, Wareneingangskontrolle, Produkt-, Zutaten- und Prozessoptimierung, Untersuchung der Haltbarkeit, Kostenreduzierung, in der Grundlagenforschung und Untersuchung der Verbraucherakzeptanz. Im Zuge der Verkürzung von Produktentwicklungszeiten werden Ergebnisse aus sensorischen Verbraucherbefragungen durch Profilprüfungen, die von hochspezialisierten und hervorragend ausgebildeten Prüfern ermittelt werden für Produktentwickler und Marketing übersetzt. Verbrauchermeinung kann so direkt in Produktentwicklungen oder -veränderungen umgesetzt werden. Verbraucher und Sensorik Sensorik und Essvergnügen Einsatz der Sensorik Praxishandbuch Sensorik, Grundwerk 0/0

2 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Einführung Chef-Sensorik? Messinstrument! Die Anzahl der Testmethoden zur Untersuchung von Produkten wird in Durchführung und statistischer Auswertung zunehmend komplexer. Planung und Auswertung der sensorischen Untersuchungen werden heute durch professionelle Computerprogramme unterstützt. Die zunehmende Bedeutung der Sensorik zeigt sich auch in zwei Zeitschriften, die seit ca. 0 Jahren erscheinen, der zunehmenden Anzahl gut besuchter Tagungen sowie der Vielzahl von Büchern, die in dieser Zeit erschienen sind. Moderne Sensorik heute, hat nichts mehr mit dem einfachen Verkosten in Küchen und Besprechungszimmern zu tun, auch nichts mehr mit der berühmten Chef-Sensorik, bei der die Meinung eines einzelnen nur Gültigkeit hat und auch nicht mehr mit der althergebrachten Sachverständigen-Sensorik, bei der man nur Produktfehler sucht und damit ein Qualitätsurteil verknüpft. Moderne Sensorik wendet mehr oder weniger aufwändige Methoden an, die statistisch ausgewertet werden und somit eine Argumentation mit abgesicherten Ergebnissen möglich macht. Messinstrument und damit Grundlage aller Untersuchungen ist und bleibt bisher der Mensch ausgewählt, mit mindestens durchschnittlichen sensorischen Fähigkeiten, ausgebildet und vertraut mit den üblichen oder speziellen sensorischen Testverfahren. Bisher war es nicht möglich die vielfältigen Wahrnehmungsmöglichkeiten durch instrumentelle Messmethoden zu ersetzen und es erscheint wenig wahrscheinlich, dass das in nächster Zukunft möglich sein wird. Praxishandbuch Sensorik, Grundwerk 0/0

3 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Sinnesphysiologische Grundlagen. Sinnesphysiologische Grundlagen In unserer Umwelt findet man eine Vielzahl von Reizen, die nach PLATTIG [] vom Menschen aufgenommen und in eine Erregung umgewandelt werden. Diese Reizaufnahme erfolgt mit speziell auf den jeweiligen Reiz ausgerichteten Sensoren, die diesen in eine organismuseigene Erregung überführen. Sie enthalten Informationen über die Art des Reizes sowie dessen Intensität. Der Mensch besitzt eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren. Die Sensoren leiten die Erregung zum entsprechenden Zentrum im Gehirn, das diese auswertet. Der Weg vom Sensor zum Gehirn ist durch Nervenstrukturen verbunden, die Sinneskanäle genannt werden. Die Aufnahme physikalischer oder chemischer Reize erfolgt durch die Sinnesorgane: Auge Ohr Nase Zunge Haut- und Mucosazellen (die weitläufig über den Körper verteilt sind) Die Funktion der Reizaufnahme wird durch die in den Sinnesorganen befindlichen Rezeptoren wahrgenommen, die sich vor anderen Nervenzellen durch eine höhere Reizempfänglichkeit sowie eine größere Reizempfindlichkeit auszeichnen. Die einzelnen Rezeptoren reagieren jeweils auf einen bestimmten Reiz besonders stark []. Der menschliche Organismus verfügt über eine sehr große Anzahl von Rezeptoren, die den Sinnesorganen zugeordnet sind und den Sinneseindruck wahrnehmen: optische Rezeptoren akustische Rezeptoren Chemorezeptoren Thermorezeptoren Mechanorezeptoren Nocirezeptoren (Schmerzrezeptoren) Eine Gruppe von ähnlichen Sinneseindrücken bezeichnet man auch als Sinnesmodalität. Man unterscheidet heute bis Sinnesmodalitäten. Tabelle.- gibt einen genaueren Überblick über die Modalitäten der Sinnesempfindungen mit den Bereichen: Reizaufnahme und Sensoren Sinnesorgane Rezeptoren Praxishandbuch Sensorik

4 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Sinnesphysiologische Grundlagen Modalitäten der Sinnesempfindungen Empfindungsmodalität (Sinne) Empfindungsqualität Reizqualität Rezeptortyp Sinne des Menschen Gesichtssinn Die Sinneseindrücke werden durch die Sinnesorgane an das Zentralnervensystem weitergegeben. Die hervorgerufenen Reaktionen äußern sich in entsprechenden Empfindungen bzw. körpereigenen Reizen. Den Sinnesorganen entsprechend verfügt der Mensch über den Gehörsinn Geruchssinn Geschmackssinn Tab..- Modalitäten der Sinnesempfindungen [] Empfindungsmodalität (Sinne) Gehörsinn Gesichtssinn Geruchssinn Geschmackssinn Tastsinn, dieser ist weiter zu differenzieren in Berührungssinn Temperatursinn kinästhetischer Sinn Schmerzsinn [] Empfindungsqualität Reizqualität Rezeptortyp (Anzahl der Rezeptoren) Ton, Klang, Geräusch Helligkeit, Dunkelheit, Farbe unterschiedliche Gerüche vier Grundgeschmacksarten: süß, salzig, sauer, bitter Luftschallwellen Hz elektromagnetische Strahlung nm in Wasser oder Gewebsflüssigkeit lösliche, chemische Verbindungen Temperatursinn Kälte, Wärme langwellige, elektromagnetische Strahlung nm, Konvektion akustische Rezeptoren ( 0 ) optische Rezeptoren ( 0 ) Chemorezeptoren ( 0 ) Thermorezeptoren (, 0 ) Praxishandbuch Sensorik

5 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Sinnesphysiologische Grundlagen Tab..- Tabelle.- gibt einen genauen Überblick über die Zusammenhänge von Sinnesorgan, Empfindungsmodalität, Sinneseindruck und Empfindungsqualität. Empfindungsmodalität (Sinne) mechanischer Hautsinn kinästhetischer Sinn Schmerzsinn Fortsetzung Empfindungsqualität Reizqualität Rezeptortyp (Anzahl der Rezeptoren) Druck, Berührung Tab..- Einteilung der Sinneseindrücke [, ]] Sinnesorgan Auge Nase Zunge Getast Ohr absolute Körperlage, -beschleunigung, relative Bewegung von Körperteilen, Gelenken, Kraftempfindung Schmerz, somatischer: Oberfläche (Haut) Tiefe (Muskeln, Bindegewebe) Visceraler: Eingeweide Empfindungsmodalität (Sinn) Gesichtssinn Geruchssinn Geschmackssinn Temperatursinn mechanischer Hautsinn kinästhetischer Sinn Schmerzsinn Gehörsinn mechanische Einwirkung fester und flüssiger Stoffe oder übertragene Luftdruckänderungen gewebeschädigende Einwirkungen: elektrisch, mechanisch, chemisch, thermisch Sinneseindruck Sehen optisch Riechen olfaktorisch Schmecken gustatorisch Tasten, Druck, Berührung, Vibration haptisch Hören akustisch Mechanorezeptoren ( 0 ) Nocirezeptoren ( 0 ) Empfindungsqualität (Beispiele) hell, farbig, rund, glatt, klar, porig fruchtig, blumig, aromatisch, würzig, kräuterig, balsamig süß, salzig, sauer, bitter, umami warm, kalt glatt, rauh, feucht schwer, leicht, zäh, knusprig, fest, zähflüssig stechend laut, leise, knackend Praxishandbuch Sensorik

6 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Physiologische und psychologische Grundlagen der Sensorik Auge und Lebensmittel Abb..- Beispiel für ein Flavorgramm (nach NEY [0]) weiterhin sind bekannt Gleichgewichtssinn Temperatursinn Schmerzsinn [] Die klassischen Sinne haben die größte Bedeutung für sensorische Untersuchungen. Das Zusammenwirken von Substanzen im Flavor: Geruch, Geschmack und Textur zeigt die Abbildung.- nach NEY [0]. Das Zusammenwirken aller Sinne macht den sensorischen Gesamteindruck aus. Über die fünf bzw. acht Sinne geben Lehrbücher der Physiologie ausreichende Informationen. Hier sollen aus diesem Grunde nur Besonderheiten im Zusammenhang der Sensorik dargestellt werden... Gesichtssinn Die visuellen Sinneseindrücke umfassen die Gesamtheit aller mit dem Auge wahrnehmbaren Merkmale wie: Farbe Hell-Dunkel Form Die erste Sinneswahrnehmung eines Lebensmittels erfolgt mit dem Auge, auch die erste Kaufentscheidung erfolgt aufgrund In-Augenscheinnahme eines Produkts. Im Ablauf einer sensorischen Prüfung wird das Prüfgut zuerst einmal mit dem Auge begutachtet. Mit der Farbe assoziiert man bestimmte Gerüche und Geschmacksrichtungen, mit rot z. B. Erdbeere, mit gelb Zitrone, mit grün Kräuter, etc. Das zeigt, dass der visuelle Sinn dominierend wirkt und in der Lage ist die chemischen Sinne: Geruch und Geschmack irrezuführen. Praxishandbuch Sensorik

7 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Physiologische und psychologische Grundlagen der Sensorik Anhand der Farbe lässt sich Frische bzw. Verdorbenheit, Konzentration anderer Bestandteile, Sorte, Reifegrad etc. beurteilen. Das Sehen kann alle nachfolgenden sensorischen Beurteilungen beeinflussen, deshalb behindert man insbesondere die Farbbeurteilung eines Lebensmittels, indem man mittels farbiger Lichtquellen oder Einfärbung die Farbe eines Lebensmittels maskiert. Es ist sehr wahrscheinlich, dass z. B. eine rot gefärbte Zitronenlimonade als Kirschlimonade geschmeckt wird oder, dass versucht wird Konzentrationsunterschiede anhand der Färbung zu erkennen, statt sie zu schmecken. Auch die Oberflächenstruktur eines Lebensmittels lässt eine Vielzahl von Schlüssen auf die Qualität eines Lebensmittels zu. Zum Gesichtssinn gehören Auge mit Sehnerv und das Sehzentrum im Gehirn. Das einwandfreie Zusammenwirken dieser drei ermöglicht das Sehen. Licht dringt in das Auge ein über Cornea und Linse und trifft auf die Retina (Netzhaut), auf ihr befinden sich zwei unterschiedliche Sehzellen: die Stäbchen und Zäpfchen. Die Stäbchen ermöglichen das Schwarz-Weiß-Sehen, die Zäpfchen das Farbensehen. Sensorische Eigenschaften, die durch das Sehen wahrnehmbar und messbar sind: Farbe: durch Farbreize hervorgerufen; die Art, Intensität, Reinheit, Gleichmäßigkeit etc. der Farbe ist messbar Form: visueller Eindruck der äußeren Gestalt und Beschaffenheit. Es existiert ein umfangreiches Vokabular zur Beschreibung der Form. Struktur/Gefüge: visueller Eindruck der inneren Beschaffenheit; Zur Schulung des Sehens gibt es eine größere Zahl von Testmöglichkeiten. Einige sind in der DIN 0 zu finden, darüber hinaus gibt es den Munsell Color Vision Test () oder diverse Farbzuordnungstest z. B. Ishihara-Test, und andere die im Buchhandel erhältlich sind... Geruchssinn T. HUMMEL/A. WELGE-LÜSSEN Die Medizin schenkt dem Riechen wenig Beachtung. Der Riechsinn gilt als niederer Sinn [0], der beim Menschen rudimentär ausgebildet ist. Bis vor kurzem war man sich sogar über die Organisation des Riechsystems noch nicht im Klaren. Heute weiß man, dass die menschliche Riechempfindung auf spezialisierten Rezeptoren beruht []. Speziell nur in der Riechschleimhaut exprimierte Rezeptorproteine erlauben eine spezifische Erkennung der uns umgebenden Düfte. Die Gene für diese Proteine, von denen der Mensch etwa 00 besitzt, stellen etwa % aller Gene dar []. Farbe und Geschmack Gesichtssinn Farben und Form Niederer Sinn Praxishandbuch Sensorik

8 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Physiologische und psychologische Grundlagen der Sensorik Bedeutung der chemischen Sinne Gustatorisches System Olfaktorisches System Trigeminales System Wie wichtig sind die chemischen Sinne? Riechen und Schmecken sind Sinne, die in unserer heutigen Gesellschaft nicht unbedingt lebenswichtig sind. Sie tragen allerdings entscheidend zu unserer Lebensqualität bei. Sie lassen aber auch einen Brand frühzeitig erkennen oder schützen uns vor dem Verzehr von verdorbenen Nahrungsmitteln. Denkt man ans Essen und seine soziale Funktion, dann ist Riechen nicht unerheblich an unserem gesellschaftlichen Leben beteiligt. Andererseits führt ein Riechverlust zu sozialen Schwierigkeiten. So kann z. B. der eigene Körpergeruch nicht mehr wahrgenommen werden []. In der Regel wird der Wert der Sinneseindrücke Riechen und Schmecken erst dann erkannt, wenn sie nicht mehr funktionieren. So etwas ist nicht selten: Wenigstens % der Bevölkerung können nicht riechen [; ] und jenseits des 0. Lebensjahres findet sich eine deutliche Riechminderung in etwa % der Fälle []. Was ist das Besondere an den chemischen Sinnen? Charakteristisch für die chemischen Sinne ist, dass Informationen aus vielen verschiedenen Sinneskanälen miteinander verschmolzen werden. Zum Beispiel ist die Wahrnehmung des Aromas einer Kirsche eine hochintegrative Leistung. Sie resultiert aus dem Zusammenspiel von wenigstens drei Sinneskanälen, nämlich dem gustatorischen, dem olfaktorischen und dem trigeminalen System. (A) Das gustatorische System das Schmecken vermittelt die grundlegenden Geschmacksrichtungen süß, sauer, salzig, bitter und umami (möglicherweise existieren auch noch weitere Schmeckrezeptoren, z. B. für fettig oder metallisch ). Beteiligt am Schmecken sind drei verschiedene Nerven, der N. glossopharyngeus, der N. facialis und der N. vagus. (B) Der olfaktorische Nerv vermittelt eine Fülle von Riecheindrücken, wie z. B. den Geruch von Vanillin oder den Geruch von faulen Eiern. Dabei werden beim Essen die Duftstoffmoleküle dem Riechfeld über den retronasalen Weg zugeführt (genaugenommen ist der so genannte Feinschmecker ein Feinriecher ) (siehe Abb..-). (C) Der N. trigeminus vermittelt Empfindungen wie das Brennen von Meerrettich oder die kühlende, prickelnde Wirkung von Menthol. Da fast alle bekannten Duftstoffe eine trigeminal vermittelte Empfindung verursachen können, ist der Trigeminus also ganz wesentlich an der Wahrnehmung von Gerüchen beteiligt. (D) Schließlich muss noch die Funktionalität des vomeronasalen Systems bzw. des Ductus vomeronasalis beim Menschen diskutiert werden, und wieweit dieses System zu Riecheindrücken beitragen kann. Wahrscheinlich ist das vomeronasale System beim erwachsenen Menschen allerdings nicht funktionsfähig es fehlt ein N. vomeronasalis und ein akzessorischer Bulbus olfactorius. Praxishandbuch Sensorik

9 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Physiologische und psychologische Grundlagen der Sensorik Abb..- Orthonasales vs. retronasales Riechen: Düfte erreichen die Regio olfactoria entweder über den orthonasalen Weg beim Schnüffeln oder über den retronasalen Weg beim Essen und Trinken (Graphik: Dr. THOMAS BELEITES). Weshalb riecht Kaffee nach Kaffee? Die menschliche Riechempfindung, z. B. von Kaffee, hängt von dem Kontakt zwischen Duftstoffmolekülen und Riechrezeptoren, so genannten olfaktorischen Rezeptorneuronen (ORN), ab. Diese ORN finden sich im Riechepithel im Nasendach, das makroskopisch nicht von der restlichen Schleimhaut unterschieden werden kann. Interessanterweise bilden sich Riechzellen als einzige Sinneszelle kontinuierlich nach, mit zunehmendem Alter jedoch in immer geringerem Ausmaß. Die topographische Organisation und Verteilung der ORN innerhalb des Riechepithels wurden teilweise identifiziert []. Bedeutsamerweise exprimiert jedes ORN nur eines der vielen olfaktorischen Rezeptoren []. Die Axone der ORN, die denselben Rezeptor exprimieren, projizieren dann auf symmetrisch angeordnete, kugelförmige Synapsenhaufen (sogenannte Glomeruli ) im Riechkolben, dem Bulbus []. Riechrezeptoren sind typischerweise nicht sehr selektiv für einzelne Duftstoffe, sondern verschiedene Duftstoffe binden mit unterschiedlicher Affinität konzentrationsabhängig an einen Rezeptor []. Jeder Duftstoff bindet also entsprechend seiner chemischen Eigenschaften nicht nur an einen Rezeptortyp, sondern typischerweise an mehrere Riechrezeptortypen. Im Falle des Kaffees sind das Hunderte von verschiedenen Duftmolekülen! Auf der Ebene der Glomeruli im Olfaktorische Rezeptorneuronen Praxishandbuch Sensorik

10 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Physiologische und psychologische Grundlagen der Sensorik Verarbeitung der Riechinformation Besonderheiten des olfaktorischen Systems Riechkolben führt dies zu einem speziellen Aktivierungsmuster für jeden einzelnen Duftstoff. Dieses geruchsspezifische Aktivierungsmuster gilt als Grundlage der Qualitätskodierung von Gerüchen; wir riechen den Kaffee also deshalb, weil er im Riechkolben ein bestimmtes Muster aktiviert, von dem wir gelernt haben, dass es Kaffee repräsentiert. Durch diese relative Nicht-Spezifität der Riechrezeptoren sind wir in der Lage, tausende von Düften wahrzunehmen und ggf. voneinander zu unterscheiden, selbst wenn einzelne Düfte eben zum ersten Mal synthetisiert oder wahrgenommen worden wären []. Wie wird Riechinformation verarbeitet? Die olfaktorische Wahrnehmung nimmt ihren Anfang in der Regio olfactoria der Nasenschleimhaut, die oberhalb der mittleren Nasenmuschel liegt. In das Epithel sind ORN eingebettet, deren Axone durch die Lamina cribrosa des Siebbeins zu den Bulbi olfactorii ziehen. Wie bereits erwähnt, bilden die Axone der ORN innerhalb der Glomeruli des Bulbus olfactorius Synapsen mit den nachgeschalteten zweiten Neuronen, den Mitralzellen. Die Axone der Mitralzellen folgen dem Tractus olfactorius. Die Mehrzahl der Fasern projiziert direkt auf piriforme und entorhinale Rindenareale sowie zu der Amygdala oder dem Hippocampus, während ein geringerer Anteil über den Thalamus zum orbitofrontalen Cortex geleitet wird [0]. Das olfaktorische System weist einige Besonderheiten auf: (A) Die Mehrzahl der olfaktorischen Fasern projiziert ungekreuzt zu Hirnarealen; (B) die meisten olfaktorischen Fasern umgehen den Thalamus und (C) die Information wird bereits nach Synapsen im piriformem Cortex, der Amygdala, oder dem entorhinalen Cortex verarbeitet. Diese anatomische Nähe des olfaktorischen Systems zu Arealen, die eng mit der Verarbeitung von Emotionen und Erinnerungen verknüpft sind, ist wahrscheinlich auch mit dafür verantwortlich, dass Düfte einen so ausgeprägten emotionalen Charakter besitzen. Hinsichtlich der weiteren Verarbeitung werden der orbitofrontale und insuläre Cortex als wesentliche Zentren angesehen [0]. Das trigeminale System ist in die Wahrnehmung von Düften eingebunden Der intranasale N. trigeminus ist mit seinen chemosensorischen Rezeptoren in die Wahrnehmung von Düften mit eingebunden, neben der Vermittlung von Empfindungen wie Temperatur, Stechen, Brennen und Berührung. Fast alle bekannten Duftstoffe führen zumindest in höheren Konzentrationen neben der olfaktorischen Aktivierung auch zu einer trigeminal vermittelten Empfindung []. In der Regel ist die olfaktorische Schwelle einer Substanz aber niedriger als die trigeminale Schwelle. Praxishandbuch Sensorik

11 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Physiologische und psychologische Grundlagen der Sensorik Mit dem olfaktorischen System können Düfte kaum lokalisiert werden. Wird einseitig saubere Luft ohne Duftstoff angeboten und auf der anderen Seite gleichzeitig ein reiner olfaktorischer Reiz (wie z. B. Vanillin oder Schwefelwasserstoff), so ist das olfaktorische System kaum fähig, die Seite zu lokalisieren, auf der der Duft angeboten wurde []. Führt der Duft zu einer trigeminalen Aktivierung (wie z. B. Menthol, das eine kühlende Empfindung auslöst) so kann der Ort trigeminaler Aktivierung festgestellt werden (aber siehe auch []). Olfaktorisches und trigeminales System sind eng miteinander verknüpft []. Von einer klinischen Warte aus betrachtet, zeigt sich dies auch bei Patienten mit Riechverlust, die eine deutliche Schwächung der trigeminalen Sensibilität aufweisen. Umgekehrt führt auch ein Verlust der trigeminalen Sensitivität zu einem Verlust an olfaktorischer Sensitivität []. Das Schmecken Das gustatorische System vermittelt die fünf Geschmacksqualitäten süß, sauer, salzig, bitter und umami (der Geschmack von Glutamat), möglicherweise auch fettige oder metallische Empfindungen. Geschmacksqualitäten wie süß und bitter werden über verschiedene Rezeptoren vermittelt []. Gustatorische Rezeptorzellen finden sich in Geschmacksknospen, die in den Zungenpapillen liegen. Schmecksinneszellen besitzen die Fähigkeit zur Regeneration []. Die Schmeckempfindungen werden über drei Nerven ins ZNS geleitet, die Nn. lingualis, glossopharyngeus und vagus. Die vorderen zwei Drittel der Zunge werden durch den N. lingualis innerviert (Chorda tympani), N. glossopharyngeus und N. vagus innervieren das hintere Drittel der Zunge sowie Hypopharynx und Larynx. Geschmacksfasern projizieren zu ipsilateralen Hirnarealen v. a. im insulären Cortex und im Temporallappen. Eine wichtige Relais-Station ist dabei der Thalamus []. Das vomeronasale System ist beim Menschen wahrscheinlich nicht funktional Das vomeronasale Organ (VNO) besteht aus vomeronasalem Epithel, Nerv und akzessorischem Bulbus olfactorius. Bei vielen Spezies werden über das VNO Pheromon-Effekte vermittelt [], wobei als Pheromon ein chemisches Molekül bzw. eine chemische Verbindung bezeichnet wird, welche von einem Vertreter einer Spezies sezerniert wird und bei anderen Vertretern derselben Spezies zu spezifischen physiologischen, verhaltensbezogenen und endokrinologischen Effekten führt. Die funktionelle Bedeutung dieses Organs wird beim Menschen noch diskutiert [] hier findet sich allerdings nur das vomeronasale Epithel (bei etwa 0 % der Bevölkerung) in einer Schleimhauttasche am Naseneingang, nicht aber ein vomeronasaler Nerv oder ein akzessorischer Bulbus olfactorius [0]. Beim Menschen werden Enge Verbindung von olfaktorischem und trigeminalem Sytem Fünf Geschmacksqualitäten Vomeronasales Sytsem Praxishandbuch Sensorik

12 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Physiologische und psychologische Grundlagen der Sensorik auch pheromon-ähnliche Effekte beschrieben [], was allerdings auch Gegenstand lebhafter Diskussionen ist []. Möglicherweise werden diese Effekte über vomeronasale Rezeptoren vermittelt, die im Riechepithel exprimiert werden []; wahrscheinlich spielt der Ductus vomeronasalis bei der Vermittlung dieser Effekte keine Rolle. Determinanten des Riechvermögens Das Riechvermögen wird durch drei Determinanten hauptsächlich beeinflusst: Geschlecht, Alter und Umwelt. Geschlecht: Frauen sind in aller Regel empfindlicher für Gerüche als Männer []: Sie sind besser in der Benennung von Gerüchen, sie können besser Gerüche voneinander unterscheiden, sie haben niedrigere Riechschwellen und sie zeigen größere Amplituden bei den oflaktorisch ereigniskorrelierten Potenzialen. Die eigentliche Ursache dafür ist unklar. Neben besseren verbalen Fähigkeiten der Frauen gegenüber den Männern spielen vermutlich soziale, hormonelle und genetische Faktoren eine Rolle. Alter: Die olfaktorische Sensibilität nimmt im Laufe des Lebens regelhaft ab, besonders aber jenseits des 0. Lebensjahres. Etwa 0 % der 0-Jährigen leiden an einer sehr ausgeprägten Riechstörung [; ]. Diese Änderung wird u. a. erklärt durch eine verminderte Regenerationsfähigkeit der olfaktorischen Rezeptorneurone, durch Durchblutungsstörungen der Schleimhaut oder auch durch die Calcifizierung der Lamina cribrosa. Umwelt: Rauchen kann das Riechvermögen beeinträchtigen. Riechstörungen finden sich bei Rauchern häufiger als bei Nichtrauchern. Bei Nikotin-Abstinenz ist eine Erholung der Riechfunktion allerdings möglich []. Zusammenfassung Die chemischen Sinne tragen bei den meisten von uns zur Lebensqualität bei. Ohne chemische Sinne gibt es nur wenig Genuss beim Essen und Trinken! Sie sind superintegrativ. Hier werden Informationen aus gustatorischen, trigeminalen und olfaktorischen Empfindungen zu einem Riech- oder Geschmackseindruck zusammengeführt. Der Wert der chemischen Sinne wird häufig unterschätzt; er wird häufig erst erkannt, wenn eine Funktionsstörung auftritt... Hautsinn Unter dem Hautsinn versteht man den taktilen Hautsinn oder das Getast. Man spricht auch von trigeminalen Wahrnehmungen oder Somatosensorik. Diese Begriffe werden häufig synonym gebraucht. 0 Praxishandbuch Sensorik

13 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Physiologische und psychologische Grundlagen der Sensorik Nach PLATTIG [] ist der Hautsinn aufgeteilt in Mechanozeption: Rezeption mechanischer Einflüsse auf die Körperoberfläche (Berührung, Druck, Vibration) Thermorezeption (Temperatursinn) Nozizeption (Schmerzsinn) (s. Tab..-) Der Trigeminusnerv durchzieht die gesamte Gesichtsregion: Augen, Nase, Mundhöhle und beeinflusst die sensorisch motorischen Fähigkeiten. Man spricht vom Mundgefühl der Lebensmittel. Textur und Mundgefühl haben in der Verbraucherakzeptanz von Produkten eine große Bedeutung und wurden lange verkannt. Texturbedingungen bestimmen häufig vordergründig die Einschätzung der Qualität des Produktes durch den Verbraucher. Trigeminale Eindrücke können nach MEILGAARD, CIVILLE, CARR [] und MATHEIS [] Irritationen hervorrufen, sie werden aber bei den meisten Lebensmitteln geschätzt. Bekannt und erwünscht ist das Prickeln von CO, die Schärfe von Alkohol, das scharfe Brennen von Pfeffer, Chili, Ingwer etc., das Stechen von Ammoniak. Trigeminale Eindrücke können ähnlich dem Geruch eine Warnfunktion haben und Abwehrreflexe auslösen. Mit Mechanozeption sind haptische Eindrücke gemeint, die wiederum in taktile und kinästetische Eindrücke unterschieden werden. Taktile Eindrücke sind alle mit Händen und Mund wahrnehmbaren Berührungen (glatt, rauh etc.), kinästetische Eindrücke sind die dynamischen Sinneseindrücke, die durch Hand- und Kaubewegungen (zäh, körnig, knusprig etc.) entstehen. Der Verkostungsvorgang beginnt mit der Aufnahme des Lebensmittels mit Lippen und Schneidezähnen. Zwischen den Backenzähnen wird das Lebensmittel zerkaut. Es findet eine Oberflächenvergrößerung statt. Unter Einwirkung des Speichels wird der Bissen befeuchtet. Je trockener das Lebensmittel ist, desto mehr Speichel wird produziert. Die Zunge kontrolliert ob Teile des Lebensmittels geschluckt werden können. Die Berührung der hinteren Rachenwand löst den Schluckreflex aus und führt auch noch zu einem texturalen Eindruck. Der Verkostungsvorgang bei der Texturmessung ist ein dynamischer Prozess. Die sensorischen Messtechniken enthalten diese dynamischen Eigenschaften der Texturwahrnehmung. Die sensorische Texturmessung mittels deskriptiver Methoden (Texturprofilprüfung) erfolgt nach genauen Anweisungen, damit bei jedem Prüfer unter vergleichbaren Bedingungen die dynamischen Prozesse ablaufen. Ohne diese Anweisungen würden die Ergebnisse zu stark schwanken und wären nicht verlässlich auswertbar. Neben der oralen Wahrnehmung der Textur gibt es auch die nicht orale Form. Bereits visuelle Beurteilung lässt Rückschlüsse auf die Textur Mundgefühl Schmerzempfinden Kinästetische Eindrücke Verkostungstechnik Praxishandbuch Sensorik 0

14 Behrs-Verlag, Frau Hansen, Handbuch Sensorik,. AK MG. Physiologische und psychologische Grundlagen der Sensorik Temperaturempfinden Auditive Eindrücke zu. Das Aussehen lässt Rückschlüsse auf Reifezustand und Festigkeit zu.. Durch Pressen zwischen Daumen und Zeigefinger oder Schneiden ist eine Beurteilung von Festigkeit, Brüchigkeit, und Faserigkeit möglich. Gießen, Verteilen oder Rühren macht die Einschätzung der Viskosität, Klebrigkeit oder Klumpigkeit möglich [, ]. Der Gesichtsbereich reagiert am empfindlichsten auf Kälte und Wärme. Der vordere Teil der Mundhöhle reagiert empfindlicher als die dorsalen und pharyngalen Zonen. Temperatur und Geschmacksempfinden sind sehr eng verknüpft. Bei höheren Temperaturen ist das Geruchsempfinden bzw. die Aromafreisetzung stärker. Auch die Sensibilität für die Grundgeschmacksarten ist bei unterschiedlichen Temperaturen verschieden. Die maximalen Empfindlichkeit für die Saccarose liegt bei 0 C, für Kochsalz bei C und der bittere Geschmack bei 0 C []... Gehörsinn Zu den auditiven Eindrücken zählen alle mit dem Ohr wahrnehmbaren Sinneseindrücke. Es sind im Zusammenhang mit Lebensmitteln vor allem Geräusche, die beim Kauen und Abbeißen entstehen. Die Fragestellungen in diesem Zusammenhang erforschen die Art der Geräusche z. B. Knacken, Krachen sowie die Lautstärke []. Eine konkrete Beurteilung hat sich bisher als schwierig erwiesen. Begriffslisten werden noch erarbeitet... Geschmack W. MEYERHOF Definition Der Geschmackssinn ist einer unserer chemischen Sinne. Er lässt sich klar vom Geruch und von der Trigeminalwahrnehmung abgrenzen, die ebenfalls für die Erkennung von Chemikalien zuständig sind. Die deutlichste Abgrenzung beruht auf den Kopfnerven, die an der Übertragung und Verarbeitung chemischer Information beteiligt sind. Während der Geruchssinn für flüchtige Aromastoffe zuständig ist, ist der Geschmack als Kontaktsinn anzusehen. Geschmacksstoffe müssen wasserlöslich sein und im Speichel gelöst die rezeptiven Strukturen im Mund erreichen. Geschmackswahrnehmung, auch als gustatorische Wahrnehmung oder Gustatorik bezeichnet, wird durch den.,. und 0. Kopfnerven vermittelt, wohingegen die Geruchswahrnehmung durch den. Kopfnerven und die Trigeminalwahrnehmung für die Erkennung von z. B. scharf- schmeckenden Chemikalien (Capsaicin, Piperin, Senföle) durch den. Kopfnerven, den Trigeminus, vermittelt Praxishandbuch Sensorik 0