Um zu erleben, was das Mundgefühl ist, führt man am besten ein Experiment durch. Nehmen Sie einen Schluck Rotwein, lassen Sie ihn im Mund kreisen und reiben Sie dann die Zunge am Gaumen entlang. Dabei sollten Sie ein trockenes, zusammenziehendes oder raues Gefühl wahrnehmen. Das wird als Adstringenz bezeichnet. Gefällt Ihnen das? Laut dem Geschmacksforscher Christopher Simons von der Ohio State University gilt die Adstringenz als eine häufig positiv hervorgehobene Facette des Geschmacks von Wein und Kaffee. »Es ist eine interessante Empfindung, mit der viele Menschen nicht vertraut sind«, sagt der Forscher.

Adstringenz ist ein Beispiel für das Mundgefühl, den am wenigsten bekannten Aspekt der Geschmackswahrnehmung. Die beiden offensichtlicheren Komponenten sind Geschmack und Geruch. Wie wichtig der Geruch ist – oder das Aroma –, werde deutlich, wenn man die Cola-Versionen zweier verschiedener Marken probiert, während man sich die Nase zuhält, erklärt die Lebensmittelwissenschaftlerin Alissa Nolden von der University of Massachusetts Amherst. Solange die Nase zu ist, schmecken die beiden Sorten gleich und fühlen sich auch gleich an. Erst, wenn man die Nase wieder freigibt, erkennt man den Unterschied durch das Aroma, das durch den Gaumen aufsteigt.

Eine weitere Möglichkeit, Adstringenz zu erleben, schlägt Nolden mit einem Vergleich von Rot- und Weißwein vor. Dabei sollte man sich die Nase zuhalten und die Augen schließen, bevor man jeweils einen Schluck probiert. Selbst wenn der Geschmack ähnlich ist, lässt sich Rotwein durch sein adstringierendes Mundgefühl vom Weißwein unterscheiden.

Viele Menschen nehmen das Mundgefühl kaum bewusst wahr, obwohl sie es täglich mehrfach erleben. Wissenschaftler untersuchen jedoch zunehmend genauer, welche Rolle es bei der Wahrnehmung von Geschmack spielt. Die grundlegenden Prinzipien lassen sich zwar anhand zahlreicher Experimente für zu Hause veranschaulichen, doch für ein tieferes Verständnis braucht es manchmal ungewöhnlich anmutende Studien. Diese zeigen, dass oft nur eine Handvoll kleiner Moleküle für die speziellen sensorischen Empfindungen verantwortlich ist. Meist entsteht ein bestimmtes Gefühl im Mund durch die Art und Weise, wie die Hauptbestandteile von Lebensmitteln und Getränken wechselwirken: Proteine, Fette und Zucker. Mit diesem Wissen lässt sich das kulinarische Erlebnis verbessern. Und wer beim Essen und Trinken bewusst auf das Mundgefühl achtet, kann sogar auf sensorische Entdeckungsreisen gehen.

Textur bestimmt das Mundgefühl

Den größten Einfluss auf das Mundgefühl hat die Textur eines Lebensmittels oder Getränks. Überraschenderweise basiert das wissenschaftliche Verständnis davon, wie unser Mund Texturen wahrnimmt, größtenteils auf Erkenntnissen über unsere Fingerspitzen. Denn ebenso wie auf der Zunge ist die Haut dort haarlos und enthält ähnliche Nervenfasern. »Lange Zeit glaubten wir, die Fingerspitzen seien die empfindlichsten taktilen Sensoren unseres Körpers«, sagt Simons. Doch neuere Forschungen, unter anderem aus seinem Labor, zeigen, dass die Zungenspitze sogar noch empfindlicher ist.

Wie Simons erklärt, hat ein Team um die Neurologin Yalda Moayedi an der Columbia University herausgefunden, dass die Nerven der Zunge auf andere Weise organisiert sind als die der Hand. Zudem enthalten sie andere Mechanorezeptor-Proteine, sogenannte Papillen, die Bewegungen auf der Zunge wahrnehmen. Adstringenz entsteht vermutlich, wenn sich die Art verändert, wie Speichel den Mund auskleidet, was wiederum die Wahrnehmung der Textur beeinflusst. Speichel besteht nämlich nicht nur aus Wasser, sondern enthält auch Proteine, darunter Mucine. Sie gehören zur selben Stoffgruppe, wie sie auch Schnecken als Schmiermittel produzieren, und enthalten hohe Anteile der Aminosäure Prolin.

Adstringierende Verbindungen, darunter Polyphenole wie die in Wein und Tee vorkommende Tanninsäure, verbinden die prolinreichen Speichelproteine. Wissenschaftler vermuten, dass Pflanzen Polyphenole als natürliche chemische Abwehr gegen Mikroben und Fraßfeinde herstellen. Durch das Zusammenkleben verklumpen die Proteine und fallen aus dem Speichel aus, wodurch dieser weniger viskos wird und weniger schmiert. Das erhöht die Reibung zwischen den Oberflächen im Mund, regt die Mechanorezeptoren an und verursacht das trockene oder raue Gefühl. Es fühlt sich ähnlich an, wie wenn man raue Gegenstände mit der Zunge ertastet – eine Ähnlichkeit, die Simons testete, indem er Probanden an Metallstäben lecken ließ.

Gemeinsam mit der Neurowissenschaftlerin Brianne Linne, damals noch an der Ohio State University, untersuchte er, wie Mechanorezeptoren, die Rauheit wahrnehmen, zur Adstringenz beitragen. Sie maßen die Rauheitsempfindlichkeit von Freiwilligen, die dazu unterschiedlich raue Metallstäbe ableckten. Simons bezeichnet es als »bemerkenswert«, dass die Probanden die Unterschiede mit der Zunge wahrnehmen konnten, während sie diese mit der Hand kaum spürten.

Die geheimnisvolle Wirkung der Kohlensäure

Linne und Simons teilten die Probanden in Gruppen mit hoher und niedriger Rauheitsempfindlichkeit ein. Sie verabreichten ihnen Tanninsäure und ein weiteres adstringierendes Polyphenol, Epigallocatechingallat, das ebenfalls in Tee vorkommt. Dabei zeigte sich, dass die rauheitsempfindlichere Gruppe auch stärker auf Epigallocatechingallat reagierte, nicht jedoch auf Tanninsäure. Außerdem mochten die sensibleren Personen adstringierende Lebensmittel wie unreife Bananen und dunkle Schokolade lieber als die weniger empfindlichen.

Manche chemische Substanzen lösen direkt ein bestimmtes Mundgefühl aus, etwa kohlensäurehaltige Getränke. Man könnte vermuten, dass das Prickeln von Champagner entsteht, wenn die Bläschen im Mund platzen. Doch dieser Prozess spielt nur eine untergeordnete Rolle. Das zeigt der Fall zweier Ärzte, die eine Bergbesteigung mit Bier feierten. Einer von ihnen hatte gegen die Höhenkrankheit das Medikament Acetazolamid eingenommen. Dieses hemmt das Enzym Carboanhydrase, welches Kohlendioxid und Wasser in Hydrogencarbonat und Protonen umwandelt. Ist das Enzym blockiert, nimmt der Bergsteiger leichter Sauerstoff auf. Doch der Arzt, der das Medikament eingenommen hatte, konnte das Prickeln des Biers nicht schmecken. Dasselbe galt für ein anderes kohlensäurehaltiges Getränk. Whisky hingegen schmeckte für ihn normal.

20 Jahre später entdeckten Wissenschaftler, dass Geschmacksknospen, die saure Aromen wahrnehmen, ebenfalls Rezeptoren besitzen, die Kohlendioxid erkennen – und zwar über das Enzym Carboanhydrase. Das wäre die Erklärung, wenn das Bier dem bergsteigenden Arzt lediglich anders geschmeckt hätte. Aber es begründet noch nicht das fehlende Prickeln. Laut weiteren Studien nimmt das prickelnde Gefühl ab, wenn das Enzym Carboanhydrase blockiert ist. Wie sich dabei zeigte, kann Kohlendioxid Zellmembranen passieren. In der Zelle wandelt dann Carboanhydrase das Gas in Kohlensäure um. Dann, so lassen Experimente vermuten, erkennen transiente Rezeptor-Potenzial(TRP)-Kationenkanäle, vor allem das Protein TRPA1, die Kohlensäure und lösen ein prickelndes Nervensignal aus. Diese Proteine bekommen viel zu tun, wenn man einen Cocktail schlürft, der gleichzeitig säuerlich und prickelnd ist – etwa einen Drink aus gleichen Teilen Orangensaft und Sekt.

Wählerische Esser reagieren empfindlich auf Texturen

Die vor allem in den USA berühmte Cranberry-Soße, die dort traditionell zu Thanksgiving serviert wird, vereint wiederum Säure mit Adstringenz. Um sie herzustellen, werden Cranberrys entsaftet, mit viel Zucker vermischt und eingekocht. So entsteht eine dicke, geleeähnliche Masse mit einem sehr adstringierenden und säuerlichen Geschmacksprofil, das durch den Zucker ausgeglichen wird. »Das ist eine ganz besondere Texturerfahrung, die für Ungeübte sehr eigenartig ist«, sagt Alissa Nolden. Wählerische Esser reagierten zudem oft empfindlich auf ungewöhnliche Texturen von Lebensmitteln, erklärt Simons. Das gilt gerade für Kinder, die weiche, schleimige Konsistenzen oft meiden. Cranberrysauce ist deshalb eine durchaus umstrittene Festtagsbeilage.

Das von einer Textur hervorgerufene Mundgefühl prägt auch den Geschmack vieler fleischbasierter Gerichte. Es entsteht unter anderem durch die Struktur von Fleischproteinen, Fett und weiteren Bestandteilen. Diese sensorische Erfahrung mit pflanzlichen Alternativen zu imitieren, ist eine Herausforderung. Genau daran arbeitet der Chemiker Mario Martinez von der Universität Aarhus in Dänemark.

Martinez erforscht Makromoleküle, die in Pflanzen vorkommen. Seiner Ansicht nach kommen pflanzliche Burger von Firmen wie Beyond Meat und Impossible Foods traditionellen Fleischburgern schon recht nahe. Viel schwieriger ist es dagegen, ganze Muskelstücke zu imitieren, doch genau das will er mit seinem Team erreichen.

Die Struktur eines Lebensmittels entsteht durch große Moleküle wie Proteine und Kohlenhydrate sowie deren Wechselwirkungen mit Wasser und anderen Bestandteilen. »Wie beim Hausbau ist es entscheidend, die richtigen Bausteine zu finden«, sagt Martinez. Manche Menschen empfinden pflanzliche Fleischersatzprodukte als sehr trocken oder können sie weniger genießen, da sie zu weich sind. »Fleisch erfordert mehr Kaubewegungen«, erklärt Martinez dazu. Das liegt unter anderem daran, dass sich pflanzliche Proteine zu Kugeln formen, Fleisch hingegen Fasern ausbildet.

Gemeinsam mit der Lebensmittelwissenschaftlerin Niki Alexi von derselben Universität fand Martinez’ Team außerdem heraus, dass tierisches Fleisch meist mehr frei verfügbares Wasser enthält als pflanzliche Alternativen. Das ist wichtig, weil die Wasserverteilung mit der Wahrnehmung ungelöster Partikel im Mund und dem Eindruck von Beschichtung zusammenhängt. Die Tendenz variiert jedoch zwischen den Pflanzenarten: Einige speichern Wasser ähnlich wie Fleisch und bilden faserige Strukturen. Produkte auf Hanf- oder Kürbisbasis können sich beispielsweise wie dichtes Schweine- oder Kalbfleisch anfühlen. Solche Strukturen könnten helfen, »die Anzahl der notwendigen Kaubewegungen zu erhöhen«, sagt Martinez.

Reibung als Geschmacksmerkmal

Anwesha Sarkar, Lebensmitteltechnologin an der University of Leeds, erforscht die Textur von Lebensmitteln und Getränken aus der Perspektive der Tribologie – der Wissenschaft von Reibung, Schmierung und Verschleiß. Das Mundgefühl der Schärfe in einem Curry etwa entsteht hauptsächlich durch Verbindungen wie dem in Chilischoten enthaltenen Capsaicin, das TRPV1-Ionenkanäle aktiviert und Nervenimpulse ans Gehirn sendet. Sarkar interessiert jedoch besonders, welche direkten taktilen Empfindungen die Stoffe auslösen: »Reibung erzeugt Wärme, wie beim Händereiben im Winter. Ich frage mich, wie diese Reibung im Mund entsteht und wie sie mit der Wirkung von Gewürzen in einem Gericht zusammenhängt.«

TRPV1-Kanäle erkennen zudem Gingerole in Ingwer und Piperin in schwarzem Pfeffer. TRPA1, das Protein, das Kohlendioxidbläschen erkennt, kann auch ein brennendes Gefühl im Mund auslösen. Es reagiert etwa auf Allylisothiocyanat, das in Meerrettichsoße steckt, die manchmal zu Roastbeef serviert wird. Nolden weist darauf hin, dass solche Empfindungen technisch als Chemästhesie gelten – eine Warnung des Körpers vor potenziell schädlichen Chemikalien. Dennoch kommen Menschen oft zu ihr und fragen, wie sie ihre Toleranz gegenüber dem Brennen steigern können. Sie empfiehlt, täglich einen Tropfen scharfe Soße auf einen Cracker zu geben und die Menge über Wochen langsam zu erhöhen. Die Frage erstaunt die Forscherin jedoch etwas. »Ich sollte öfter mit ihnen darüber sprechen, warum sie das überhaupt wollen«, gibt sie zu.

Die Tribologie von Chili im Mund könnte man auch mit einer dreidimensionalen biomimetischen Zunge untersuchen, die Sarkars Team entwickelt hat. Zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus der Zahnmedizin der Universität nahmen die Forschenden Abdrücke von 15 Zungen, um Form, Größe und Lage von Merkmalen wie den Papillen zu erfassen. Das sind kleine Gewebeausstülpungen, welche die Geschmacksknospen beherbergen. Außerdem analysierten sie, wie weich und verformbar Schweinezungen sind und wie sich Flüssigkeiten darauf ausbreiten. Diese Faktoren lassen sich im menschlichen Mund nicht direkt messen. Mit den gewonnenen Daten fertigte Sarkar eine realistische Zungennachbildung aus Silikon an, mit der ihr Team Reibungs- und Schmier-Eigenschaften von Lebensmitteln misst. Allerdings zunächst nicht anhand von Chili, sondern eines deutlich genussfähigeren Stoffs: Schokolade.

Das Team aus Leeds nutzte die biomimetische Zunge, um zu erforschen, wie der Mund den Genuss von Schokolade unterstützt. Dabei wechselt die Schokolade vom festen in den flüssigen Zustand und vermischt sich mit Speichel und weiteren Substanzen. Die Forschenden entdeckten, dass Fett entscheidend für die Schmierung und das angenehme Mundgefühl in der Anfangsphase des Schokoladenessens ist. Sobald die Schokolade mit dem Speichel eine Emulsion bildet, wird der Fettgehalt für die Schmierung dann weniger wichtig. Die ideale Schokolade müsste daher mehr Fett an der Oberfläche haben, um das anfängliche Mundgefühl zu verbessern, aber weniger im Inneren, erklärt Sarkar. Dann könnten auch Zubereitungen mit weniger Fettanteil den »bliss point« erreichen – die Zusammensetzung, die Menschen als besonders lecker empfinden.

Fett und Zucker sorgen für cremiges und klebriges Mundgefühl

Die physikalische Chemikerin Elke Scholten von der Universität Wageningen in den Niederlanden betont, dass Fett für das Mundgefühl in nahezu jedem Lebensmittel wichtig ist. Es sorgt für eine vollere, geschmeidigere Wahrnehmung. »Fett spielt zwar nicht immer die gleiche Rolle, ist aber oft mit positiven sensorischen Eigenschaften verknüpft«, erklärt sie. »Fett macht Lebensmittel normalerweise glatt, dickflüssig, cremig oder reichhaltig.« In fester Schokolade sorgt Fett für die charakteristische Härte und das »Knacken«, mit dem die Tafel im richtigen Moment mit dem perfekten Klang bricht, erläutert Scholten. Beim Schmelzen entsteht dann die glatte Cremigkeit. Ohne die richtige Fettzusammensetzung wird Schokolade wachsig oder zu hart.

Das Team aus Wageningen untersuchte, wie die Größe der Zucker- und Kakaopartikel die Viskosität geschmolzener Schokolade beeinflusst. Große Zuckerkörner lassen die Schokolade körnig wirken, sagt Scholten. Gleichzeitig kann Zucker Schokolade klebriger machen, da er in Kombination mit dem Speichel die Zuckerkörner »zusammenklebt«.

Um die Rolle von Fett und Zucker zu erleben, empfiehlt Scholten, weiße und dunkle Schokolade zu vergleichen und in Ruhe jeweils ein Stück zu genießen. Weiße Schokolade enthält hauptsächlich Fett und Zucker und fühlt sich daher oft klebriger und cremiger im Mund an. Dunkle Schokolade mit mehr Kakaopartikeln wirkt hingegen trockener und weniger klebrig.

Fett und Zucker tragen über das Mundgefühl ebenso zum Genusserleben von Speiseeis bei, wie das Wageninger Team mit Experimenten zu Viskosität, Härte und Tribologie zeigte. Zucker bestimmt die Anzahl und Größe der Eiskristalle und sorgt für die Viskosität in dem Teil, der nicht gefroren ist. »Er ist der Klebstoff, der alles zusammenhält«, erklärt Scholten. »Beim Herstellen von Speiseeis löst sich der gesamte Zucker im nicht gefrorenen Wasser. So entsteht ein sehr dickflüssiger Zuckersirup. Ohne Zucker wird aus Speiseeis ein harter Eisblock.«

Fett wiederum trägt mehr Luft ins Eis ein, macht es so fluffiger und verzögert das Schmelzen. Das kann man testen, indem man Speiseeis mit Sorbet vergleicht: Sorbet basiert lediglich auf Wasser und Zucker und enthält kaum Fett. Speiseeis fühle sich daher nicht nur cremiger, sondern auch wärmer an, weil es langsamer schmelze und dadurch dem Mund weniger Wärme entziehe, erläutert Scholten. »Viele denken, Sorbets seien einfach kälter, aber sie kommen aus dem gleichen Gefrierschrank. Das kann also nicht stimmen.«

Wer weiß, auf welche Weise allgegenwärtige Stoffe wie Fett, Protein, Zucker, Capsaicin, Kohlendioxid und Polyphenole zu verschiedenen Gefühlen im Mund beitragen, kann ihnen bewusster Aufmerksamkeit widmen. Laut Anwesha Sarkar bevorzugen wir zwar bestimmte Mundgefühle, diese sind aber wahrscheinlich nicht für alle Speisen gleich: »Was wir im Wein mögen, gefällt uns in einer Sahne oder einem Dessert vielleicht nicht.« Egal, was wir essen – die Beschäftigung mit dem Mundgefühl bietet eine Gelegenheit für genussvolle Momente. »Jedes Lebensmittel hat seinen eigenen Reiz«, sagt Sarkar.