登上Nature頭條：受牛奶解辣啟發，華東理工大學開發出測定辣度的人造舌頭

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

近日，國際頂尖學術期刊Nature在其官網頭條報道了來自華東理工大學的一項新研究：測定食物辣度的秘密武器——人造舌頭，無需再讓人類的味蕾冒險。

該研究以：A Soft and Flexible Artificial Tongue for Pungency Perception 為題，發表于ACS Sensors期刊，論文通訊作者為華東理工大學胡靜教授。

這種基于凝膠的人造舌頭能夠測定從溫和的甜椒到川菜中更辣的“朝天椒”等各類食物的辣度。

論文通訊作者胡靜教授表示，人造舌頭本身并非一項新成就，科學家們此前已經制造出類似裝置，能夠利用電子傳感器檢測甜、酸、辣和鮮味。但這項研究旨在特別關注辣味，并盡可能精確地測量辣度，這對于食品的質量控制尤為重要。

該研究中的解決方案靈感源自牛奶的解辣效果，牛奶中的影響我們辣味感知的蛋白質能夠緩解辣味菜肴帶來的灼燒感。

該研究開發的人造舌頭由一種凝膠制成，其中包含奶粉、丙烯酸和氯化膽堿。當電流施加于這種凝膠時，其中的氯離子和氫離子能夠導電，因為它們具有流動性。為了監測導電性的變化，研究團隊將這種凝膠置于銅片之間，并將整個裝置連接到一個測量電流的工作站上。

辣椒素是賦予辣椒辣味的化合物，其與凝膠中的牛奶蛋白相互作用，形成大分子復合物，從而擾亂離子流動。因此，當人造舌頭接觸到辣椒素時，其導電性會下降。

為了揭示當前辣度的變化情況，研究團隊讓人造舌頭“品嘗”了八種不同的辣椒。根據每種辣椒所引發的變化，他們設計了一個從 0 到 70 的辣度量表，從平淡到極度辛辣。

然后，為了測試人造舌頭的準確性，研究團隊用其測量了八種不同辛辣食物的辣度，例如辣椒粉、辣椒醬等。研究團隊還請經過訓練的人類味覺測試員對這些食物的辣度進行評估，從平淡到極度辛辣。結果顯示，人造舌頭對這八種食物辣度的排序與人類味覺測試員的排序非常吻合。因此，它可以替代人類舌頭來測試辛辣食物。

總的來說，該研究開發的人工舌頭能夠在寬范圍（0.0001 - 1% wt %）內檢測辛辣化合物，具有高靈敏度（0.259% wt %-1）和快速響應時間（< 10 秒）。此外，這種人工舌頭能夠檢測各種辛辣食品和調味品中的辛辣程度。該研究能夠實現辛辣化合物檢測和辛辣感評估，為未來涉及可移動人形機器人和便攜式辛辣味監測設備的應用提供了一個強大平臺。

https://www.nature.com/articles/d41586-025-03767-1

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.5c01329