Astronauten bemerken oft, dass der Genuss an Essen während ihres Aufenthalts im Weltraum abnimmt. Essen, das auf der Erde äußerst schmackhaft ist, kann in der Umlaufbahn geschmacklos und langweilig werden.

Obwohl Ernährungspläne sorgfältig für Weltraummissionen erstellt werden, haben Astronauten oft das Problem einer unzureichenden Nahrungsaufnahme, die ihre Energiebedürfnisse nicht deckt. Dieses Phänomen wirft die Frage auf, was genau mit unseren Sinnen unter Weltraumbedingungen passiert.

Um diese Veränderungen zu verstehen, wurden auf der Erde Forschungen durchgeführt, die virtuelle Realität (VR) und simulierte Raumschiffe nutzen, um herauszufinden, wie die Weltraumumgebung den Geruchssinn und das Geschmackserlebnis beeinflusst.

Forschungen haben gezeigt, dass einige Gerüche in weltraumähnlichen Bedingungen intensiver erscheinen, was darauf hindeutet, dass frühere Theorien über den Einfluss der Schwerelosigkeit auf den Körper das Phänomen nicht vollständig erklärt haben. Die Forschungsergebnisse, veröffentlicht im International Journal of Food Science and Technology, könnten entscheidend für die Entwicklung zukünftiger Weltraummenüs sein.

Essen und seine Konsumation sind komplexe Prozesse, die viele Sinne wie Sehen, Riechen, Schmecken, Hören und Tasten einbeziehen.

Für ein vollständiges Geschmackserlebnis – zum Beispiel beim Beißen in einen Apfel – ist eine Kombination von Sinnen erforderlich: Geschmack (süß, sauer), Geruch (eine komplexe Mischung von Apfelaromen), Textur (Knusprigkeit), Farbe (grün, rot) und Tastsinn (Festigkeit). Wenn einer dieser Sinne vermindert ist, ist der Genuss des Essens nicht derselbe.

Das Essenserlebnis im Weltraum ist sehr unterschiedlich von dem, was wir auf der Erde gewohnt sind.

Eine mögliche Erklärung für das veränderte Geschmackserlebnis im Weltraum ist das Fehlen von Schwerkraft. Ohne Schwerkraft sammeln sich Körperflüssigkeiten nicht im unteren Teil des Körpers, sondern werden zum Kopf hin geleitet, was zu einem Gefühl wie einer verstopften Nase führen kann. Wenn Sie jemals eine Erkältung hatten, wissen Sie, wie schwer es sein kann, Essen ohne normalen Geruchssinn zu genießen.

Es könnte jedoch auch andere Gründe für diese Veränderungen geben.

Die Umgebung spielt eine bedeutende Rolle im Geschmackserlebnis. Im Weltraum ist die Umgebung unbekannt und ständig monoton. Könnte eine solche Umgebung unsere Wahrnehmung von Essen verändern?

Der Kontext trägt erheblich zum Esserlebnis bei. Untersuchungen haben gezeigt, dass das Essen derselben Mahlzeit in unterschiedlichen Umgebungen zu unterschiedlichen Eindrücken dieser Mahlzeit führen kann. Stellen Sie sich vor, Sie genießen ein Sandwich bei einem Picknick in einem wunderschönen Park im Vergleich zum schnellen Essen desselben Sandwiches an einem Arbeitstisch.

Raumschiffe sind geschlossene und begrenzte Räume, hermetisch abgedichtete Behälter mit einer Umgebung, die mit Drähten und Ausrüstung gefüllt ist, ohne klare Grenze zwischen Arbeits- und Privatbereich. Stellen Sie sich eine Quarantänesituation wie während der Pandemie vor, die mehrere Jahre dauert, mit begrenzter Nahrung und essentiellen Vorräten (und ständig verstopfter Nase).

Eine Geschmacksstudie verglich Mahlzeiten in Flugzeugen in drei verschiedenen Umgebungen: einem klassischen sensorischen Labor (ruhig, geschlossene oder halbgeschlossene Kabinen – wie Wahlkabinen), einer halbrealistischen Flugzeugumgebung, die im Labor mit Flugzeugmöbeln simuliert wurde, und einem echten Flug.

Passagiere in der simulierten Flugzeugumgebung genossen ihre Mahlzeiten fast genauso wie Passagiere auf echten Flügen. (Beide waren weniger zufrieden im Vergleich zu denen im Laborumfeld.) Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Flugzeugumgebung das Essensgenuss erheblich beeinflusst.

Simulation des Weltraums auf der Erde
Die Erforschung menschlicher Reaktionen im Weltraum ist äußerst anspruchsvoll. Weltraummissionen umfassen normalerweise nur sechs oder sieben Besatzungsmitglieder, was die Stichprobengröße für Experimente und die Vorhersagekraft der Ergebnisse erheblich einschränkt.

Darüber hinaus hat jede Person in der Lebensmitteluntersuchung einzigartige sensorische Erfahrungen und Reaktionen darauf, was das Verständnis erschwert, wie verschiedene Menschen Gerüche im Weltraum wahrnehmen, ganz zu schweigen von Nahrungsaromen.

Deshalb haben wir uns entschieden, die Weltraumbedingungen auf der Erde zu rekonstruieren. Mithilfe von VR haben wir die Umgebung der Internationalen Raumstation simuliert.

Die Nutzung von VR ermöglichte es uns, Daten über die Reaktionen der Teilnehmer auf Nahrungsreize „im Moment“ zu sammeln, anstatt darauf zu warten, dass sie das Headset abnehmen und sie danach zu fragen. VR ist ein äußerst wichtiges Werkzeug für das Training von Astronauten aufgrund seiner Fähigkeit, ein realistisches Gefühl der Präsenz zu schaffen, was für die Untersuchung des Lebens in einem Raumschiff entscheidend ist.

Unsere Studie ist die erste, die eine signifikante Stichprobe (54 Personen) einbezieht, um Variationen in persönlichen Erfahrungen mit Gerüchen und Geschmäcken in simulierten isolierten Umgebungen zu erfassen.

In unserer Studie haben wir alltägliche Gerüche verglichen. Einige Gerüche wurden in der virtuellen Umgebung der Internationalen Raumstation anders wahrgenommen als in der Umgebung in Labor-Kabinen.

Molekulare Eigenschaften von Gerüchen
Gerüche sind komplexe Mischungen von Molekülen mit einzigartigen chemischen Strukturen, die die Interaktion mit olfaktorischen Rezeptoren in der Nase beeinflussen, um spezifische Düfte zu erzeugen.

Unsere Studie legt nahe, dass nur bestimmte Geruchsverbindungen in weltraumähnlichen Umgebungen anders wahrgenommen werden. Wir fanden heraus, dass Moleküle mit süßen Düften oft intensiver wahrgenommen werden.

Vanille und Mandel, die den süßen Stoff Benzaldehyd enthalten, rochen in unserem VR-Raumschiff stärker als in der Kontrollumgebung. Andererseits gab es keinen Unterschied in der Wahrnehmung des Zitronenaromas.

Diese Erkenntnisse könnten nützlich sein bei der Gestaltung von Weltraumgerichten. Zum Beispiel könnten süße Aromen als Geschmacksverstärker oder Zusatzstoffe verwendet werden, um andere Geschmäcker hervorzuheben und Tiefe hinzuzufügen.

Das Verständnis, wie diese Geruchsverbindungen miteinander interagieren und die optimalen Konzentrationen zu finden, ist entscheidend. Es ist auch wichtig zu beachten, dass kein Aroma für alle Geschmäcker geeignet ist.

Auswirkungen auf der Erde
Ein besseres Verständnis der Geruchswahrnehmung unter weltraumähnlichen Bedingungen könnte die Entwicklung personalisierter Diäten auf der Grundlage der einzigartigen sensorischen Erfahrungen und Vorlieben jedes Astronauten vorantreiben. Durch die Anpassung von Nahrungsaromen könnten wir Raumfahrer nicht nur zu einer höheren Nahrungsaufnahme anregen, sondern auch zu einem größeren Genuss am Essen.

Diese Erkenntnisse könnten auch Menschen auf der Erde helfen, die in isolierten oder begrenzten Bedingungen leben, wie Bewohner von Altenheimen, Personen auf militärischen Missionen und U-Boot-Besatzungen.

Original:
Julia Low
Dozentin für Ernährung und Lebensmittel (Sensorische Wissenschaften), RMIT University
Grace Loke Mei Ing
PhD in Lebensmittelwissenschaften, RMIT University
Ian Peake
Architekt für digitale Lösungen, RMIT University
Jayani Chandrapala
Außerordentlicher Professor, RMIT University
Lisa Newman
Dozentin für Ernährung an der RMIT University