안 매워 보이는데, 실제로 먹었더니 너무 매워서 눈물이 핑 돈 적 있니? 이런 어린이들을 위해 매운맛을 측정하는 인공 혀가 만들어졌어!

▲ Jing Hu et al.

인공혀

▲박동현

Q.첫 만남부터 입을 벌리다니! 넌 누구야?

만나서 반가워. 나는 음식의 맵기를 판단하는 인공 혀야. 투명하고 네모난 필름처럼 생겼어. 매운맛을 내는 고추의 캡사이신은 혀에서 통증을 느끼는 수용체를 자극해 따끔거리거나 뜨거운 감각을 유발해. 사람은 이 자극을 맵다고 느끼는 거야. 그런데 맵기를 판단하는 기준은 사람마다 다르고, 음식의 겉모습만으로는 맵기를 알기 어려워. 그래서 10월 29일, 중국 화둥이공대학교 외 공동 연구팀은 인공 혀에 카제인을 넣어 10초 안에 맵기를 판별할 수 있는 기술을 공개했단다.

Q.카제인이 뭐야?

카제인은 우유나 치즈 같은 유제품에 들어 있는 단백질이야. 전기가 통하지 않는 무극성 물질이지. 무극성 물질은 전기가 잘 통하는 극성 물질보단 같은 무극성 물질과 더 잘 섞이고 반응해. 그런데 캡사이신도 무극성이어서, 카제인은 캡사이신을 붙잡아 혀에 닿는 캡사이신 양을 줄여 줘. 매운 음식을 먹을 때 우유를 마시면 덜 매운 이유지. 연구팀은 카제인을 인공 혀의 재료인 겔에 넣었어.

Q.그래서 어떻게 맵기를 측정하는 거야?

겔 안에는 물과 염화 이온(Cl⁻) 같은 극성 물질이 들어 있어서 전기가 잘 통해. 그런데 인공 혀에 캡사이신이 닿으면 겔 안에 고루 퍼졌던 카제인이 캡사이신과 엉겨 붙으며 덩어리로 뭉치기 시작해. 그러면 겔 속에서 이온이 움직이는 통로가 좁아지거나 막혀서 캡사이신이 닿기 전보다 전기가 잘 흐르지 않아. 연구팀은 전류가 얼마나 줄었는지를 측정해 음식의 맵기를 파악하는 방법을 떠올렸어.

Q.너의 맵기 판별 능력이 궁금해.

나는 캡사이신의 농도가 매우 낮은 0.0001 wt%(웨이트퍼센트)●부터 1wt%까지 다양한 범위의 매운맛을 감지할 수 있어. 또, 캡사이신이 닿으면 10초 안에 전류가 변해 매운맛을 빠르게 측정한단다. 연구팀은 나에게 고추와 캡사이신이 든 소스를 맛보게 한 뒤 사람들이 느낀 맵기 정도와 비교했어. 그 결과, 사람들이 평가한 맵기와 나의 측정이 일치했어. 연구팀은 “맛을 느끼지 못하는 환자를 돕거나 식품 회사에서 맵기를 측정할 때 쓰일 것”이라고 전망했어.

용어 설명

●wt%(웨이트퍼센트): 물 100g에 물질이 몇 g 들어 있는지 나타내는 단위.