人工舌头利用牛奶测定辛辣食物的辣度

辣椒酱或胡椒粉无法仅凭外观判断辣度是适中还是让味蕾无法承受。为此，研究人员开发出一种人工舌头来快速检测辣度。受牛奶中酪蛋白的启发（酪蛋白能够与辣椒素结合并缓解辛辣食物的灼烧感），研究人员将奶粉融入凝胶传感器中。《ACS Sensors》期刊发表的研究报告显示，该原型机成功检测出多种食物中的辣椒素及辛辣化合物（例如导致大蒜产生刺激性气味的物质）。

该研究第一作者邓维钧表示：“这种柔性人工舌头在辛辣感评估领域具有巨大的潜力，可应用于便携式味觉监测设备、可移动人形机器人，或味觉丧失等感觉障碍患者群体。”

目前食品风味化合物的检测仍需依赖食品样品检验员和复杂的实验室方法。 为寻求替代方案，科学家正致力于开发人工舌头，用于检测甜味、鲜味等多种滋味。然而，辣椒中的辣椒素、黑胡椒中的胡椒碱以及大蒜中的大蒜素所产生的刺痛感、麻刺感或灼烧感，却难以通过合成材料进行重现和测量。胡静及其团队指出，辣椒素与牛奶中的酪蛋白结合，可以中和辣椒的灼烧感。为此，该团队尝试将酪蛋白融入电化学凝胶材料，通过检测酪蛋白与辣椒素结合时产生的电流变化来测定辣度，从而构建人工舌头。

研究人员将丙烯酸、氯化胆碱和脱脂奶粉混合，经紫外线照射制成舌形薄膜。这种柔性不透明的凝胶具有导电性。当辣椒素接触薄膜表面十秒后，电流强度显著下降，证实该材料具备人工舌头的辣味检测功能。初步测试表明，这种含乳材料可检测的辣椒素浓度范围，覆盖从人类感知阈值以下至超过痛觉临界值的广泛区间。该材料还能识别常见辣椒酱配料中的其他辛辣味化合物：姜、黑胡椒、辣根、大蒜和洋葱。

作为概念验证，研究人员使用该人工舌头测试了八种辣椒和八种辛辣食品（包括多种辣酱），通过电流变化测定其辣度。同时设置一组食品样品检验员对相同的样本进行辣度评测。结果显示，人工舌头与人类评测组得出的结果匹配度良好。因此，研究人员指出，这种含酪蛋白的人工舌头可以用来快速检测食品辣度水平，避免味蕾承受风险。

作者感谢国家自然科学基金和福建省皮革绿色设计与制造重点实验室基金的资助。

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