Künstlicher Mund ahmt Zungenbewegungen nach
Angesichts einer steigenden älteren Bevölkerung besteht eine der Herausforderungen für die Lebensmittelindustrie darin, Produkte für Menschen herzustellen, die an altersbedingten Erkrankungen wie Sarkopenie, Speichelfluss- oder Schluckbeschwerden leiden.
Aktuelle In-vitro-Modelle geben die Anatomie des Mundes oder die Zungenbewegungen jedoch nicht immer genau wieder und sind daher bei der Entwicklung von Nahrungsmitteln nur begrenzt hilfreich.
Die Zunge simuliert die in vivo beobachteten Kontraktionen
Vor diesem Hintergrund haben Forscher am französischen Institut national de la recherche agronomique (INRAE) und ihre japanischen Kollegen der Fujita Health University den ersten künstlichen Mund mit einer Zunge entwickelt, die so programmiert werden kann, dass sie die in vivo beobachteten Kontraktionen und Bewegungen simuliert.
Die Zunge besteht aus Silikon, das die Elastizität, Benetzbarkeit und Rauheit der menschlichen Zunge nachbildet. Sie verfügt über drei Hohlräume, die mit Druckluft aufgeblasen und entleert werden können, um die bei Menschen per Ultraschallbildgebung beobachteten Bewegungen genau zu simulieren.
Diese Spitzentechnologie wurde mit drei im Handel erhältlichen weichen Nahrungsmitteln getestet: einem Sahnedessert, einer Schokoladenmousse und einem Schokoladenfondant. Die mit dem künstlichen Mund gewonnenen Nahrungsmittelboli waren in Bezug auf Festigkeit, Klebe- und Kohäsionseigenschaften sowie Viskosität den in vivo an gesunden Teilnehmern erhobenen Daten sehr ähnlich.
„Dieses Gerät stellt eine neue Möglichkeit für die Untersuchung der Dynamik der oralen Nahrungsverarbeitung dar“, bilanzieren die Wissenschaftler. Sie haben bereits damit begonnen, das Kauen in nachfolgende Designs einzubeziehen.
Die Ergebnisse wurden am 15. Oktober in den Scientific Reports veröffentlicht.
Avila-Sierra, A., Bugarin-Castillo, Y., Glumac, M. et al. A first-of-its-kind 3D biomimetic artificial mouth capable of reproducing the oral processing of soft foods. Sci Rep 14, 22908 (2024). doi.org/10.1038/s41598-024-73629-9