Erkundung der Lebensmittelforschung in vitro: Das NERDT OMS-System und die Zukunft der bioinspirierten Kausimulation

In den letzten Jahren haben Fortschritte in der Lebensmittelwissenschaft und -forschung zu einer wachsenden Nachfrage nach innovativen Technologien geführt, die menschliche biologische Prozesse präzise simulieren. Zu diesen Innovationen gehört der NERDT Oral Mastication Simulator (OMS), ein hochmodernes Gerät, das die komplexe Dynamik des menschlichen Kauens nachbilden soll. Dieses In-vitro-Gerät ist ein Wendepunkt für Lebensmittelwissenschaftler, Forscher, Studenten und Ernährungsexperten, die die komplexen Prozesse des Nahrungsabbaus und der Bolusbildung verstehen möchten. Bahnbrechende Artikel haben maßgeblich zur Entwicklung des NERDT OMS und seiner Anwendungen in der Lebensmittelforschung beigetragen und neue Erkenntnisse und Informationen für Lebensmittelinnovationen in Ihrem Labor geschaffen.

Was ist das NERDT OMS?

Die NERDT OMS ist eine hochentwickelte Maschine, die den oralen Kauvorgang auf eine Weise simuliert, die dem natürlichen menschlichen Erlebnis sehr nahe kommt. Anders als traditionelle Methoden wie Mixer, die die komplexen Details des menschlichen Kauens nicht nachbilden können, zeichnet sich das NERDT OMS durch die Herstellung von Nahrungsbällen aus, die den Ergebnissen in vivo entsprechen. Vom Feuchtigkeitsgehalt bis zur Partikelgrößenverteilung stellt dieses Werkzeug sicher, dass die Eigenschaften der erzeugten Nahrungsbälle nahezu identisch mit denen sind, die im menschlichen Mund gebildet werden. Die Nachbildung von Nahrung Die Verdauung beginnt bereits mit dem ersten Bissen.

Eine kürzlich auf ScienceDirect veröffentlichte Studie unterstreicht die Bedeutung dieser Spitzentechnologie. Der Artikel mit dem Titel „Erstellen ähnlicher Nahrungsmittelbolus wie in vivo mithilfe eines neuartigen in vitro bio-inspirierten oralen Kausimulators (iBOMS-Ⅲ): Die Fälle mit gekochtem Reis und gerösteten Erdnüssen“ zeigt, wie eng die NERDT OMS kann echtes menschliches Kauen simulieren.

Sie können die vollständige Studie lesen hier auf ScienceDirect.

 

DBOS
Das DBOS ist ein In-vitro-Kausystem des Menschen, das den oralen Kauvorgang des menschlichen Körpers nachbilden soll.

 

Die Kaukammer
Die Kaukammer sowie der Ober- und Unterkiefer sind nach den anatomischen Gegebenheiten des Menschen gestaltet.

 

Warum das NERDT OMS ein Game-Changer ist

Herkömmliche Methoden zur Lebensmittelzerkleinerung, wie Mixer, können die feinen Gegebenheiten des menschlichen Mundes oft nicht nachbilden. Ihnen fehlt die präzise Kontrolle über Kaukräfte, Speichelinteraktion und Neupositionierung der Nahrung, die beim natürlichen Kauen stattfindet. Oder es ist zeitaufwändig, die Probanden auf Proben kauen zu lassen, und die Proben variieren von Proband zu Proband, was für wiederholte Experimente nicht ideal ist.

Die NERDT OMS überwindet diese Einschränkungen mit erweiterten Funktionen wie:

  • Speichelinteraktion:

    Der Simulator führt kontrollierte Mengen künstlichen Speichels ein und ahmt so den Feuchtigkeitsgehalt menschlicher Speichelbälle genau nach.

  • Präzises Kauen:

    Durch die anpassbare Einstellung der Beißkraft und der Anzahl der Kauzyklen ist eine genaue Simulation unterschiedlicher Nahrungsmittelarten möglich, egal ob weich oder hart.

  • Zungensimulation:

    Ein einzigartiger Zungenmechanismus sorgt dafür, dass die Nahrung so positioniert wird, wie sie sich im Mund befinden würde, und ermöglicht so eine realistische Kaudynamik.

Durch diese Kontrollmöglichkeit erhalten Forscher neue Möglichkeiten, das Verhalten unterschiedlicher Nahrungsmittel beim Kauen zu untersuchen. So können sie wertvolle Erkenntnisse über die Textur, Verdaulichkeit und Sinneswahrnehmung von Nahrungsmitteln gewinnen.

Beispiele für vom DBOS gekaute Lebensmittel, vorher und nachher.

Anwendungen des NERDT OMS

Die Vielseitigkeit des NERDT OMS macht es zu einem unschätzbar wertvollen Werkzeug für eine breite Palette von Anwendungen, darunter:

  • Entwicklung von Lebensmittelprodukten:

    Unternehmen, die die Textur von Lebensmitteln optimieren oder verstehen möchten, wie ihre Produkte beim Kauen zersetzt werden, können das NERDT OMS verwenden, um Rezepturen zu testen, bevor sie diese auf den Markt bringen.
  • Ernährungs- und Gesundheitsforschung:

    Durch die Untersuchung der Bolusbildung und ihrer Auswirkungen auf die Verdauung können Forscher herausfinden, wie unterschiedliche Bevölkerungsgruppen (Alter, Gesundheitszustand usw.) mit Lebensmitteln umgehen, und so wichtige Erkenntnisse für Ernährungsrichtlinien und die medizinische Forschung gewinnen.
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  • Sensorische Studien:

    Die Fähigkeit der Maschine, das menschliche Kauen nachzuahmen, bietet ein tieferes Verständnis dafür, wie Lebensmitteltexturen im Mund wahrgenommen werden, und hilft bei der Entwicklung von Lebensmitteln, die bestimmte sensorische Vorlieben berücksichtigen.

Erweiterung des NERDT-Systems: Vom Mund zum Darm

Das NERDT OMS ist nur der Anfang. Als Teil des umfassenderen NERDT-Systems arbeitet es in Verbindung mit anderen fortschrittlichen in vitro NERDT-Modellen, um den gesamten Verdauungsprozess und die Bedingungen zu simulieren. Über das Kauen hinaus hat sich das NERDT-System weiterentwickelt und umfasst nun auch anspruchsvolle Modelle, die nachbilden, was mit der Nahrung passiert, nachdem sie den Mund verlassen hat.

Die NERDT Near-Real Digestive Tract In vitro-Serie geht weit über das Kauen hinaus. Nachdem das OMS den Kauvorgang präzise simuliert hat, durchläuft die Nahrung Modelle, die Speiseröhre, Magen und Dünndarm nachbilden. Dazu gehören:

NERDT™ Human: Dieses fortschrittliche In-vitro-Modell setzt den Prozess fort, indem es die Verdauungsaktivität im Magen nachahmt, einschließlich Säureexposition, peristaltischen Bewegungen, kontrollierbarer Magenentleerung und aller Enzyminteraktionen. Vom Magen geht es weiter zum Dünndarm, alles im selben System. Dadurch können Forscher die Nahrung vom Kauen bis zur Verdauung verfolgen und eine vollständige Analyse des Nährstoffabbaus und der Nährstoffaufnahme durchführen.

Das System simuliert die flexible anatomische Wandstruktur des Dickdarms und ahmt so die physiologischen Bedingungen des menschlichen Körpers genau nach.

Zusammen ermöglichen diese Systeme Lebensmittelwissenschaftlern, zu untersuchen, wie verschiedene Nahrungsmittel durch das gesamte menschliche Verdauungssystem verarbeitet werden, vom ersten Bissen bis zur Aufnahme der Nährstoffe im Dünndarm. Die Erkenntnisse, die aus diesen In-vitro-Modellen gewonnen werden, haben erhebliche Auswirkungen auf die Entwicklung von Lebensmittelprodukten, die Ernährungsforschung und Magen-Darm-Studien. Implementierung der Infogest-Standards.

 

Lesen Sie die vollständige Studie

Für diejenigen, die sich für die Wissenschaft hinter dem NERDT OMS interessieren, ist die umfassende Studie mit Einzelheiten zu seinen Fähigkeiten und seiner Leistung verfügbar unter Science. Der Artikel vergleicht die Ergebnisse der vom Simulator erzeugten Nahrungsboli mit denen menschlicher Probanden und zeigt damit die beeindruckende Genauigkeit des Geräts. Lesen Sie den ganzen Artikel HIER.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das NERDT OMS einen bedeutenden Fortschritt in der bioinspirierten oralen Verarbeitungstechnologie darstellt. Seine Fähigkeit, realistische Nahrungsboli zu erzeugen, eröffnet neue Möglichkeiten für die Forschung in den Bereichen Lebensmittelwissenschaft, Ernährung und darüber hinaus. Egal, ob Sie in der Lebensmittelproduktentwicklung arbeiten oder wissenschaftliche Forschung betreiben, das NERDT OMS bietet beispiellose Einblicke in die Komplexität des menschlichen Kauvorgangs.

Bleiben Sie bei Ihrer Forschung an der Spitze mit dem NERDT OMS– die Zukunft der Kausimulation ist hier.