Experimentelle und numerische Untersuchungen des Fließverhaltens bei der intra-oralen Lebensmitteleinnahme zur objektivierten Prognose des Mundgefühls mittels kognitiver Algorithmen

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 2010 im Fachbereich Lebensmitteltechnologie, Note: 1,4, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Lehrstuhl für Strömungsmechanik), Sprache: Deutsch, Abstract: Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Aufklärung der Ursachen, der Entstehung und, aus diesen Erkenntnissen abgleitet, der Voraussage des Mundgefühls mittels Künstlicher Neuronaler Netze. Der Fokus liegt dabei insbesondere auf fließfähigen Lebensmitteln, und demnach auf deren strömungsmechanischen und rheologischen Verhalten. Zu Beginn schlägt die vorliegende Publikation ein verbessertes empirisches Mundmodell vor (Posthumus Funnel), dessen abgeleiteten Messgrößen die Voraussage des Mundgefühlattributes 'Orale Viskosität' signifikant verbessert. Neben einem analytischen Ansatz zur Modellierung der Posthumus Funnel Strömung (ähnlich einer Düsenströmung) liefern numerische Simulationen (CFD) tiefere Einblicke in das Strömungsfeld während des Ausflusses, sodass sich weitere Größen ableiten und mit den numerischen Simulationen des Schluckens dieser Proben vergleichen lassen. Dazu zählen beispielsweise die Scher- und die Dehnraten. Aus den numerischen Simulationen des Schluckvorgangs lassen sich des Weiteren Größen extrahieren und mit der Realität vergleichen, beispielsweise die zum Schlucken nötige Kraft oder der Druck auf einzelne Mechanorezeptoren. Daraus lassen sich Aussagen bezüglich der Ursachen der Mundgefühlsentstehung treffen, vor allem auf den jeweiligen Einfluss der von der Literatur oft zitierten Propriozeption (Eigenwahrnehmung) und Mechanorezeptoren. Beide Systeme galten bisher als relativ gleichberechtigt bezüglich der Mundgefühlswahrnehmung fließfähiger Lebensmittel. Doch die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die bisherige Annahme als so nicht weiter tragbar erweist.