Lese - Glossar

Die Synapse bildet den Übergang von einer zur nächsten Nervenzelle. Im Rahmen der Erregnungsleitung werden die elektrischen Impulse (Aktionspotentiale) in einer Synapse zunächst decodiert, d.h. es werden sogenannte Neurotarnsmitter (chemische Botenstoffe) in den synaptischen Spalt ausgeschüttet. Diese lösen an der nächsten Nervenzelle wieder elektrische Impulse (postsynaptische Potentiale) aus, welche für die Weiterleitung entlang der Nervenbahn wiederum in Aktionspotentiale umgesetzt werden.

Synergistische Effekte sind Interaktionen zwischen Substanzen, welche zu einer Verstärkung der Empfindungsintensität führen. Die resultierende Empfindungsintensität nach Kombination / Mischung der Substanzen übertrifft die Ausgangsintensitäten der einzelnen Substanzen. Sofern es sich nicht um zwei Einzelsubstanzen handelt, die gemischt werden (binäre Gemische), sondern um komplexe Mischungen (wie es Lebensmittel i.d.R. sind), kann es auch sein, dass einzelne Komponetnten stärker hervortreten oder sich asymetrische Intensitätsveränderungen ergeben.

Beispiele:
Kuchenteig: Mischung von Salz (unterschwellig) in eine süsse Matrix (überschwellig), führt zu einer verstärkten Süssempfindung

Tomatensosse: Mischung vonZucker (unterschwellig) in eine herzahfte Matrix (säuerlich, würzig, ...), führt zur Abflachung der Säurespitze und zu einer Intensivierung der "salzig-würzigen" Note in der Sosse

Substanzen, welche die Wahrnehmung von Geschmacksqualitäten verändern.

Beispiele:
Gymneasäure: Die Substanz aus der Kletterpflanze Gymnea Sylvestre führt zu einem Ausfall der Süsswahrnehmung, da die für die Süesswahrnehmung verantwortlichen Rezeptoren blockiert werden.

Miraculin (Gykoprotein): Die Substanz aus dem Strauch Synsepalum dulcificum fügt einer sauren Geschmacksempfindung eine Süssempfindung hinzu. Dadurch wird die Säureempfindung insgesamt reduziert resp. quasi ausgeglichen. Auf Zellebene bedeutet dies, dass das Miraculin die Süssrezeptoren besetzt. In Folge des Säureeintrags wird der pH-Wert abgesenkt. und das Zuckermolekül des Miraculins kann die Zuckerrezeptoren stimulieren.

Mittels Reizung von Tast- oder Mechano-Rezeptoren (Messner-Zellen, Merkel-Körperchen, Pacini-Körperchen, Haarfollikel-Sensoren, Tastscheiben, Ruffini-Körperchen, ...), welche sich in der menschlichen Haut, sowie in bestimmten Papillentypen der Zunge (fadenförmige Papillen), an den Lippen, am Zahnfleisch und im Gaumen, befinden, können Textureigenschaften von Lebensmitteln durch den Menschen wahrgenommen werden (Viskosität, Struktur, Mundgefühl, ...). Je nach Art und Stärke des auslösenden Reizes werden die elektrischen Impulse in Form von Aktionspatentialen über spezifische Nervenfasern zum Gehirn geleitet.

Beispiele für unterschiedliche Tastempfindungen:

Intensität: Druck, Dehung (Merkel-Zellen)

Geschwindigkeit: Änderungmechanischer Belastung (Meissner-Körperchen, Haarfollikel-Sensorik)

Beschleunigung / Vibration (Pacini-Körperchen)

Richtunsgwahrnehmung (Ruffini-Körperchen)

Region des Gehirns in der die elektrischen Impulse via Erregungsleitung über Nervenzellen eingehen. Der Thalamus gilt als Schaltzentrale des Gehirns und leitet die Impulse in die verschiedenen Bereiche des sensorischen Cortex weiter, in denen dann die spezifische sensorische Wahrnehmung stattfindet.

Prozess der Auslösung eines Rezeptorpotentials durch einen Reiz/Stimulus.

Auslösung eines Aktionspotentials. Je stärker der Reiz umso höher das Rezeptorpotential und umso häufiger wird ein Aktionspotential ausgelöst (Frequenz). Die Frequenz der Aktionspotentiale codiert den Reiz und die Reizstärke im Rahmen der Erregungsleitung mittels Nervenbahnen.

Trigeminale Empfindungen sind Empfindungen, welche vom 5. Hirnnerv, dem Nervus Trigeminus, abgeleitet werden. Reizauslösende Substanzen werden nicht über Geruchs- oder Geschmackssinneszellen aufgenommen, sondern von sogenannten freien Nervenendigungen, welche v.a. in den Schleimhäuten von Augen, Nase und Mund zu finden sind.

Beispiele für reizauslösende Substanzen und zugehörige "primäre" Empfindungen sind z.B.:

Capsaicin aus Chili: brennend (scharf)

Pierin aus Pfeffer: brennend (scharf)

Methol aus Pfefferminze: kühlend

Alliin aus Zwiebeln und Knoblauch: beissend

Kohlensäure in Getränken: prickelnd

Polyphenole in Kaffee/Tee: adstringierend

Abhängig davon wie die Empfindungen assoziiert sind, unterscheidet man in  oral-trigeminale (geschmacks-assoziierte) und nasal-trigeminale (geruchs-assoziierte) Empfindungen.

Neben den beschriebenen "primären" Reaktionen, werden in der Folge "sekundäre" (körperliche) Reaktionen ausgelöst, z.B.:

Schwitzen

verstärkte Nasensekretion

Tränen der Augen

verstärkter Speichelfluss

ggf. Stimulation der Magen-Darm-Persitaltik

ggf. Reflexe wie das Niesen

Salze von Aminosäuren (Na-Glutamat, K-Glutamat, ...) können sich auf der Oberfläche von Geschmacksrezeporen wie Schlüssel zu Schloss an Rezeptorproteine binden. Hierbei spielen die Moleküle TAS1R und TAS3R, welche an sogenannte Gustducine (G-Proteine) gebunden sind, eine besondere Rolle. Sobald die Salze der Aminosäuren sich anbinden, lösen die G-Proteine aus, dass im Zellinneren ein Botenstoff ausgeschüttet wird, der zu einer Ca++ Ionen-Ausschüttug aus dem endoplasmatischen Retikulum ins Zellinnere führt. Durch die Ca++ Ionen wir die Zelle depolarisiert. Ausserdem führt der Ca++ Einstrom zu einer Aussschüttung von Neurotransmittern (Botenstoffen) in den synaptischen Spalt verursachen. Dadurch wird die elektrische Informtion in eine chemische Information umgewandelt und zur nächsten Nervenzelle transportiert. In Abhängigkeit von der Reizstärke wird dort eine Frequenz von Aktionspotentialen ausgelöst, welche die Informration weiter zum Gehirn leiten. Einfach geladene K+ Ionen stellen das ursprüngliche Ruhepotential der Rezeptorzelle wieder her, indem Sie aus dem Zellinneren austreten.

Diskriminierende Prüfverfahren oder Unterschiedsprüfungen, sind Methoden, mit denen sich feststellen lässt, ob kleine bis kleinste Unterschiede zwischen Merkmalseigenschaften der Prüfproben sensorisch wahrnehmbar sind. Daten, die man mittels Diskriminierender Prüfverfahren erhebt sind binomialverteilt und müssen entsprechend ausgewertet werden.

Zu den Unterschiedsprüfungen gehören Methoden wie: Paarweiser Vergleich, Duo-Trio-Test, Dreiecksprüfung, Two-out of-five-Test, A-not A-Test, etc.

Häufigstes Anwendungsgebiet für derartige Prüfverfahren ist die Qualitätssicherung von Lebensmitteln.

Minimal notwendiger Unterschied in der Reizsstärke, damit ein Intensitätsunterschied festgestellt werden kann.

Der Unterschieds-Schwellenwert nennt sich auch "Upper difference limit (UDL)".

Minimal notwendiger Unterschied in der Reizsstärke, damit ein Intensitätsunterschied festgestellt werden kann.

Der Unterschieds-Schwellenwert nennt sich auch "Just noticable difference (JND)".

Webers Gesetz besagt, dass die Unterschieds-Schwelle in einem nahezu festen Verhältnis zur Reizintensität steht. Um eine sensorische wahrnehmbare Intensitätsveränderung zu erzeugen, muss daher der Reizunterschied umso grösser sein, je grösser der initiale Reiz ist.

Sehsinneszellen, die für das Farb-Sehen verantwortlich sind.

Die Retina (Netzhaut) des menschlichen Auges besitzt ca. 120 Mio. Zapfen. Diese unterteilen sich in rot-, grün- und blau-empfindliche Zapfen. Je nach Wellenlänge des Lichts, werden die entsprechenden Zapfen erregt. Farbempfindung entsteht dann durch den Vergleich der verschiedenen Erregungszustände der drei Zapfen-Typen.

Haarfortsätze der Geruchssinneszellen in denen die Geruchrezeptoren angesiedelt sind.

Bei der Verarbeitung von Reizen werden auf Zellebene elektrische Impulse ausgelöst. Diese nennt man Aktionspotentiale. Sie werden über Nervenbahnen bis zum Gehirn weitergeleitet. Eine Sinnesmodalität/Sinnesqualität (z.B. Geschmack/süss) wird somit nicht unmittelbar durch den Reiz festgelegt, sondern ist davon abhängig welche Nervenzellen / Sinnesbahnen genutzt und welche Hirnregionen erregt werden.

Für die Beschreibung von Aromen im Kontext mit spezifischen Lebensmittelgruppen (z.B. Wein, Olivenöl, Schokolade, Kaffee, Whiskey, Bier, ...) existieren produktspezifische Vokabulare, welche häufig in Form von Aromarädern dargestellt werden. Diese dienen Prüfpersonen als "Stütze" bei der Beschreibung der Aromatik von Produkten.

Teil einer Nervenzelle, welche elektische Impulse (Aktionspotentiale) zur nächsten Nervenzelle weiterleitet.

Verschiedene Bitterstoffe (Chinin, Coffein, ...) können sich auf der Oberfläche von Geschmacksrezeporen wie Schlüssel zu Schloss an Rezeptorproteine binden. Hierbei spielen die Moleküle TAS2R, welche an sogenannte Gustducine (G-Proteine) gebunden sind, eine besondere Rolle. Sobald die Bitterstoffe sich anbinden, lösen die G-Proteine aus, dass im Zellinneren ein Botenstoff ausgeschüttet wird, der zu einer Ca++ Ionen-Ausschüttug aus dem endoplasmatischen Retikulum ins Zellinnere führt. Durch die Ca++ Ionen wir die Zelle depolarisiert. Ausserdem führt der Ca++ Einstrom zu einer Aussschüttung von Neurotransmittern (Botenstoffen) in den synaptischen Spalt verursachen. Dadurch wird die elektrische Informtion in eine chemische Information umgewandelt und zur nächsten Nervenzelle transportiert. In Abhängigkeit von der Reizstärke wird dort eine Frequenz von Aktionspotentialen ausgelöst, welche die Informration weiter zum Gehirn leiten. Einfach geladene K+ Ionen stellen das ursprüngliche Ruhepotential der Rezeptorzelle wieder her, indem Sie aus dem Zellinneren austreten.

Sehsinn

Der Blinde Fleck bezeichnet den Ort an dem der Sehnerv aus der Netzhaut (Retina) austritt. An dieser Stelle der Netzhaut sind keine Sehsinneszellen lokalisert.

Der Geruchssinn und der Geschmackssinn werden als chemische Sinne bezeichnet, da die reizauslösenden Stimuli chemische Subtanzen sind. Im Falle der Geruchswahrnehmung sind es flüchtige Moleküle / Substanzen (Duftstoffe) und im Falle der Geschmackswahrnehmung, sind es nicht-flüchtige Moleküle / Substanzen, wie Zucker (Sacharose), Salz (NaCl), Coffein, Genusssäuren, etc., die reizauslösend wirken.

Der sensorische Cortex wird durch verschiedene Reginen im Gehirn gebildet, die für die Wahrnehmung der spezifischen Sinnesempfindungen verantwortlich sind.

Region einer Nervenzelle, die einen elektrischen Impuls (via Synapse) empfangen kann.

Bei Kontakt zwischen Reiz (z.B. mechanisch, elektromagnetisch, chemisch) und Rezeptor wird die entsprechende Sinneszelle erregt, d.h. das bestehende Ruhemebranpotential der Zelle verändert sich, es wird depolarisiert und das sogenannte Rezeptorpotential bildet sich (Transduktion). Ist der Reiz ausreichend gross und die Spannung fällt infolgedessen bis zu einem Schwellenwert, wird in Abhängigkeit der Reizstärke eine Frequenz von Aktionspotentialen ausgelöst (Transformation), welche via Nervenbahnen zum Gehirn transportiert werden.

orthonasal --> direkter Geruch (Riechmoleküle geangen beim Einatmen durch die Nasenlöcher in den Bereich des Riechepithels in der Nasenhöhle und lösen dort eine Erregung der Geruchssinneszellen aus.

Diskriminierende Prüfverfahren oder Unterschiedsprüfungen, sind Methoden, mit denen sich feststellen lässt, ob kleine bis kleinste Unterschiede zwischen Merkmalseigenschaften der Prüfproben sensorisch wahrnehmbar sind. Daten, die man mittels Diskriminierender Prüfverfahren erhebt sind binomialverteilt und müssen entsprechend ausgewertet werden.

Zu den Unterschiedsprüfungen gehören Methoden wie: Paarweiser Vergleich, Duo-Trio-Test, Dreiecksprüfung, Two-out of-five-Test, A-not A-Test, etc.

Häufigstes Anwendungsgebiet für derartige Prüfverfahren ist die Qualitätssicherung von Lebensmitteln.

Flüchtige Moleküle (oft hunderte von einzelnen Duftstoffen), die eine Geruchswahrnehmung auslösen können.

Einzelne Dufstoffe (bis zu 1000) können vom Menschen zwar unterschieden werden, jedoch ist es schwieirg diese eindeutig als einzelne Geruchsqaulitäten zu benennen. Es gibt verschiedene Ansätze zur Klassifizeriung von Duftstoffen.

Aufgrund der Tatsache, dass der Geruchsin eng mit dem limbischen Sytem verbunden ist, welches im Gehirn die menschlichen Emotionen verarbeitet, sind Duftwahrnehmunegn oftmals auch mit Gefühlen, Assoziationen und Erinnerungen verbunden, die subjektiven Charakter haben.

Flüchtiges Molekül, das eine spezifische Geruchswahrnehmung auslösen kann.

Methode der sensorischen Analytik, die den Diskriminierenden Prüfverfahren zuzuordnen ist.

Dabei werden 2 Prüfproben präsentiert und die Prüfpersonen werden danach gefragt welche der Prüfproben in einem zu benennenden Merkmal (z.B. Süsse) stärker oder schwächer ausgeprägt ist. Die erhobenen Daten sind binomialvertelt und müssenentsprechend ausgewertet werden. I.d.R. müssen mind. 20-30 Prüfpersonen befragt werden, umstatistisch aussagekräftige Resultate zu erhalten. Die genaue Anzahl der notwendigen Prüfer ist von der Sensitivität der Prüfer und  der Grösse des zu erwartenden Unterschieds zwischen den Prüfproben abhängig.