탄산수의 톡 쏘는 느낌은 왜 생기는 건가요?

Question

탄산수를 마시면 톡 쏘는 느낌이 듭니다. 이것은 그냥 기포 때문인지, 아니면 혀가 어떤 화학적인 자극을 받아서 그런 느낌을 느끼는 것인지 정확한 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요.

말씀해주신 것처럼 탄산수를 마셨을 때 톡 쏘는 듯한 느낌이 드는 것은 이산화탄소가 물과 반응해 만들어지는 약한 산과 이를 감지하는 신경 반응이 만들어낸 결과입니다. 탄산수에 녹아 있는 이산화탄소는 입안에 들어오면 물과 반응해 탄산을 형성하는데요, 이 탄산은 다시 일부가 분해되면서 수소 이온을 만들어 냅니다. 이 수소 이온이 혀와 구강 점막에 있는 산 감지 수용체와 통증 수용체를 자극하는데요, 특히 삼차신경이라고 하는 감각 신경이 관여하기 때문에 약한 따끔거림이나 자극감으로 느껴지게 됩니다. 이 과정에서 효소도 중요한 역할을 하는데요, 입안에는 이산화탄소와 물의 반응을 빠르게 만들어 주는 효소가 있는데, 이 효소 덕분에 탄산이 더 빠르게 생성되어 자극이 강화됩니다. 그래서 같은 이산화탄소라도 입안에서 더 뚜렷한 느낌을 주게 됩니다. 이외에도 물리적인 기포도 보조적으로 작용하는데요, 기포가 터지면서 국소적으로 이산화탄소가 빠르게 방출되고, 그 주변에서 탄산 생성과 자극이 집중적으로 일어나면서 톡 쏘는 듯한 느낌을 더 강하게 만듭니다. 하지만 핵심 원인은 여전히 화학적 반응과 신경 자극이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

탄산수를 마실 때 느껴지는 그 특유의 청량감은 단순히 기포가 혀에 닿아 터지는 물리적인 현상 때문만은 아닙니다. 물론 기포가 입안 점막을 두드리는 촉각적인 자극도 일정 부분 기여하지만, 더 핵심적인 이유는 우리 혀가 느끼는 화학적 반응에 있습니다.

​탄산수 안의 이산화탄소 성분이 입안에 들어오면 우리 침 속에 있는 탄산무수화효소라는 특정 효소와 만나게 됩니다. 이 효소는 이산화탄소를 탄산으로 아주 빠르게 변환시키는데, 이 과정에서 수소 이온이 방출되며 입안의 산성도가 순간적으로 변합니다. 이때 우리 혀의 통각 신경세포 중 하나인 TRPA1 수용체가 이 미세한 산성 변화를 감지하여 뇌에 신호를 보냅니다. 흥미롭게도 이 수용체는 고추의 매운맛이나 고추냉이의 알싸함을 느낄 때 반응하는 신경과 같은 종류입니다.

​즉, 우리가 탄산수를 마시며 시원하다고 느끼는 그 감각은 뇌가 아주 약하고 기분 좋은 수준의 통증으로 인지하는 화학적 자극인 셈입니다. 실제로 압력이 높은 특수 환경에서 기포가 생기지 않도록 만든 탄산수를 마셔도 사람은 여전히 톡 쏘는 느낌을 받는다는 연구 결과가 이를 뒷받침합니다. 여기에 차가운 온도와 기포가 터지는 물리적 자극이 더해지면서 우리가 흔히 아는 탄산음료 특유의 강렬한 풍미가 완성되는 것입니다.