객관적으로 '맛' 평가...'전자 혀'로 떫은 맛 감지한다

[이데일리 강민구 기자] ‘맛’은 개인별로 주관적이지만, 식품이나 의약품을 개발할 때에는 맛을 최대한 객관적으로 표현해야 한다. 이러한 객관적인 맛 평가를 도울 ‘전자 혀’가 개발됐다.

울산과학기술원(UNIST)은 고현협 에너지·화학공학부 교수팀이 미세한 구멍이 많은 고분자 젤을 이용해 ‘떫은맛’을 감지하는 ‘전자 혀’를 개발했다고 8일 밝혔다.

‘전자 혀’를 구강모형에 부착한 모습.<사진=울산과학기술원>

고현협 교수팀이 개발한 ‘전자 혀’는 인체의 맛 감지 원리를 모방해 떫은맛을 정량적으로 표현했다. 이를 활용하면 각종 식품, 주류 개발 사업, 과수 모니터링 분야에서 활용할 수 있다.

사람이 와인 또는 덜 익은 과일을 먹으면 입안이 텁텁해지는 떫은맛을 느낀다. 탄닌과 같은 ‘떫은맛 분자’가 혀 점막 단백질과 결합해 만들어지는 물질이 점막을 자극하고, 인체는 이를 떫은맛으로 인식한다.

반면 단맛이나 짠맛은 혀 돌기 속 맛 감지세포 덩어리인 미뢰가 맛을 감지한다. 떫은 맛을 감지하려면 이미 개발된 단맛 등을 감지하는 전자 혀와 다른 원리로 작동하는 전자 혀가 있어야 했다.

연구팀은 떫은맛 분자와 결합하면 ‘소수성 응집체’가 만들어지는 ‘이온전도성 수화젤’을 이용해 전자 혀를 개발했다. 혀 점막에서 일어나는 떫은맛 감지 원리를 모방한 것이다. 고분자 젤은 혀 점막 단백질 역할을 하는 ‘뮤신’과 염화리튬이온을 포함했으며, 미세한 구멍이 많다.

뮤신이 떫은맛 분자와 결합하면 미세 구멍에 ‘소수성 응집체 네트워크’가 만들어지고, 염화리튬이온의 움직임 정도를 변화시켜 떫은맛을 전기적 신호로 검출할 수 있다.

연구진이 만든 혀로 와인, 덜 익은 감, 홍차 등의 떫은맛을 감지하는 실험을 한 결과, 다양한 와인의 떫은맛 정도를 정량적으로 감별해냈다.

이번에 개발된 전자 혀는 인간이 감지할 수 있는 농도인 수십 마이크로 몰 보다 농도가 낮은 수 마이크로 몰의 떫은맛을 감지할 수 있고, 센서에 접촉 즉시 떫은맛 정도를 알아낼 수 있다.

고현협 교수는 “저렴하고 유연한 재료를 이용해 소형화된 전자 혀를 만들었다”며 “제작이 간편하고, 분석을 위한 복잡한 시편 준비 과정이 없어 식품, 주류 산업이나 농업 등 다양한 분야에 적용 가능할 것”이라고 기대했다.

연구는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 지난 6일자로 게재됐다.