什么是电子舌?透过场效电晶体来测量味觉

台南人的三分糖是你的全糖?相信很多有在喝手摇饮的人会发现
每间饮料店对甜度的制定都不大相同,
然而每个人对甜度的评判也无相对的标準。
为了可以更客观的判断甜味的程度,
科学家研发了一种甜味电子舌!
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台人的三分糖是你的全糖?

相信很多有在喝手摇饮的人会发现
每间饮料店对甜度的制定都不大相同,
然而每个人对甜度的评判也无相对的标準。
为了可以更客观的判断甜味的程度,
科学家研发了一种甜味电子舌!

 
 

 

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电子舌又名人工舌,是一种可以在短时间内分辨和定量溶液中不同味觉或化学成份的仪器。电子舌拥有快速分析、多用途及可以定性及定量溶液中化学成份的功能。其实电子舌头的观念早在1909年就开始发展,直至1990年后才有更多突破性的研究进展与应用,像是用于酒类、咖啡、酱油、医药品或是检测河流或工业排放废水中是否含有任何有害物质等分析。
 
由于要完全複製人类舌头构造的製造过程非常複杂,科学家Tai Hyun Park和他的研究团队们藉由模仿人类的味蕾,开发出一种超灵敏的人工甜味电子舌头,来进行甜味的分析。那他们究竟是怎么製造的呢?

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​先让我们来了解一下舌头的构造,舌头有分不同的味觉感知区域:
舌前感受甜味,左右两侧感受鹹、酸味,舌尾则是感受苦味。而我们的甜味感受器有两个大而複杂的构造,其中一个结构最外层的部分被称为「捕蝇草领域」(Venus flytrap domain),这个领域与人摄入的甜味相互作用。
 
之前有研究人员仅利用鲜味感受器末端的蛋白质,成功製造了一种具有人类性能的鲜味感知器。因此,他们想以同样的概念模仿捕蝇草领域作为电子味蕾,製造一种能感知甜味的电子舌头。
 
在新研究中,研究人员将细菌製造的捕蝇草区域样品放在一层贵重金属电极的薄膜上,再将多个金属电极与奈米碳管连接,形成「场效电晶体」(Field-effect transistor),此为一种可利用外加电压控制半导体表面所製成的电晶体,并以电位测量味觉。当他们将天然蔗糖或人工甜味剂的溶液添加在该装置时,电流就减小了,但当放入纤维二糖(C12H22O11, 一种无味的糖)或谷氨酸钠(C5H8NO4Na, 味精)时,它没有任何反应。研究团队表示,此感测器比以往的电子甜味感测器还要敏锐1000万倍。它还可以实际侦测饮料的甜度,例如苹果汁、甜甘菊茶。

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​由于电子舌头对人工甜味既敏感又有选择性,且具有不会味觉疲劳的特性,在现在这个人工智慧发达的时代,有可能在医疗保健、製药、食品和饮料行业中,都有机会成为一个有效的筛选、研发或是品管工具!
 

By不能没有甜食的 In 小编
 


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参考资料:
https://phys.org/news/2022-01-bioelectronic-tongue-sweetness.html
https://www.tiri.narl.org.tw/Files/Doc/Publication/InstTdy/137/01370900.pd

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