La lingua umana risponde a una gamma di sostanze diverse, registrandole come vari gusti. L’evoluzione ha programmato il nostro senso gustativo per trovare le cose nutrienti gustose e le cose non nutrienti non gustose, per la maggior parte. Gli esseri umani sono flessibili su ciò che mangiano rispetto a molti animali, da qui il nostro status di onnivoro, ma ci sono molti tipi di materiale organico che non siamo in grado di digerire e quindi percepiamo come sgradevoli. Lo zucchero è altamente digeribile e offre una fonte di calorie molto condensata, quindi per noi ha un buon sapore e ha un sapore distinto che chiamiamo dolce. Tutti i mammiferi, tranne i gatti, possono assaggiare e apprezzare questa sostanza e sono più inclini a mangiare cibi di cattivo gusto se ne contengono.
Gli scienziati ora sanno che la lingua è ricoperta da minuscoli grappoli di sensori chimici chiamati papille gustative. È la forma geometrica delle molecole in arrivo che determina il loro sapore. Alcuni alimenti hanno più molecole che contribuiscono tutte alla loro sensazione gustativa complessiva. Esistono diversi tipi di zucchero, ma di gran lunga il più frequentemente consumato dagli esseri umani è una molecola chiamata saccarosio. Ci sono anche altre molecole, come la saccarina, che hanno un sapore dolce anche se non sono zucchero, sebbene la sensazione gustativa sia leggermente diversa.
La ragione per cui due diverse classi di molecole producono lo stesso sapore dolce è stata confermata negli anni ‘1960. Entrambi hanno una doppia serie di atomi di idrogeno che spuntano dalla loro superficie come un rebbi, pronti a legarsi con i recettori nella lingua. Nello zucchero, questi due atomi sono tra 2.5 e 4 angstrom l’uno dall’altro, dove un angstrom è una lunghezza approssimativamente uguale alla larghezza di due atomi di idrogeno. La saccarina ha una struttura molecolare completamente diversa, ma gli stessi rebbi con spaziatura simile, portando a una sensazione di gusto simile.
Le sostanze dal sapore amaro hanno anche due atomi di idrogeno che sporgono per il legame, un altro polo, ma la separazione media di questi due atomi è di 1.5 angstrom. La diversa spaziatura degli atomi di idrogeno di pochi diametri atomici è sufficiente per produrre l’effetto di alto livello del dolce o dell’amaro. Ecco perché lo zucchero ha un sapore dolce e il chinino ha un sapore amaro.