Watertandende kunstmond

Een kunstmond bootst het eerste stadium van de spijsvertering na. Zo gaan onderzoekers na hoe de smaakbeleving ontstaat.

Een kunstmond, ontwikkeld door onderzoekers van het Franse ministerie van Landbouw, kan appeltjes kauwen met een resultaat dat bijna niet te onderscheiden is van door mensen gekauwde appeltjes, zo is proefondervindelijk komen vast te staan.

Het is niet de eerste kunstmond ter wereld. Vorig jaar kwam de universiteit van Bristol met een kauwmachine voor het testen van gebitsimplantaten en vulmaterialen, de Dento-Munch. En in een wat luchtiger sfeer: speelgoedfabrikant Mattel verkocht vorig jaar ‘Snacktime Kids’ speelgoedpoppen die in staat waren eenvoudige hapjes te verorberen. Dat ging prompt verkeerd; de poppen beten zich vast in de vingers en haren van de eigenaresjes en Mattel moest het product terugtrekken en schadevergoedingen uitkeren.

De Franse kunstmond is ontwikkeld aan het instituut ENITIAA – Ecole Nationale d'Ingénieurs des Techniques des Industries Agricoles et Alimentaires. Hij simuleert niet zozeer het naar binnen werken zoals de poppen van Mattel, of slijtage, zoals de machine uit Bristol. Het gaat om het complete eerste stadium van de spijsvertering. Er ontstaat min of meer natuurgetrouw gekauwd voedsel, en de bedoeling is om dát wetenschappelijk te bestuderen. De onderzoekers zijn geïnteresseerd in het verschijnsel smaak, en daarom in de geurstoffen die ontwijken bij het kauwen. Geur is het belangrijkste onderdeel van de smaakbeleving. In een appel zitten wel dertig geurstoffen.

Het is niet voldoende geuren uit ongekauwd voedsel te extraheren. Kauwen verwarmt en bevochtigt het voedsel en de werking van het speeksel zorgt voor chemische veranderingen. Dat een gedetailleerd model van het kauwen nodig was, is gebleken uit eerder onderzoek. Analyse van gesneden, gestampte en gepureerde appeltjes bracht aan het licht dat geen daarvan lijkt op gekauwde appel. Menselijk kauwsel is lastig te maken. Imitatie van het kauwen zelf is dus het enige dat erop zit.

De kunstmond is een hard cilindervormig reservoir van 600 milliliter, ongeveer vijfmaal de inhoud van een menselijke mond. De binnenkant is bekleed met biologisch stabiel plastic dat ook gebruikt wordt voor implantaten. Rond het reservoir stroomt water van 37 graden. Het kauwproces wordt nagebootst doordat de bodem ronddraait, terwijl tegelijkertijd een zuiger met scherpe tanden op en neer beweegt. De motoren die dit doen hebben een regelbare snelheid. Het voedsel wordt onderwijl bevochtigd met kunstspeeksel waarin enzymen zitten die de vertering op gang brengen. De ruimte wordt geventileerd met helium, dat chemisch niet reactief is en vrijkomende smaakstoffen afvoert voor analyse.

Het eerste wat met het prototype is gedaan is valideren: zes vrijwilligers moesten appeltjes kauwen (Golden Delicious). De keus viel op appels omdat deze vrij hard zijn en dus relatief moeilijk te kauwen voor een machine. Het effect van hun inspanningen werd qua aanblik en geur vergeleken met wat de kauwmachine ervan terechtbracht. Het apparaat kon op grond daarvan zo worden afgesteld dat de gelijkenis maximaal was. En daarmee kan het eigenlijke onderzoek beginnen.

Herbert Blankesteijn