La langue humaine réagit à une gamme de substances différentes, les enregistrant comme des goûts variés. L’évolution a programmé notre sens gustatif pour trouver des choses nutritives savoureuses et des choses non nutritives non savoureuses – pour la plupart. Les êtres humains sont flexibles sur ce qu’ils mangent par rapport à de nombreux animaux, d’où notre statut d’omnivore, mais il existe de nombreux types de matières organiques que nous sommes incapables de digérer et que nous percevons donc comme désagréables. Le sucre est hautement digestible et offre une source de calories très condensée, donc pour nous, il a bon goût et a une saveur distincte que nous qualifions de sucré. Tous les mammifères, à l’exception des chats, peuvent goûter et apprécier cette substance et sont plus enclins à manger des aliments de mauvais goût s’ils en contiennent.
Les scientifiques savent maintenant que la langue est recouverte de minuscules amas de capteurs chimiques appelés papilles gustatives. C’est la forme géométrique des molécules entrantes qui détermine leur goût. Certains aliments contiennent plusieurs molécules qui contribuent toutes à leur sensation gustative globale. Il existe plusieurs types de sucre, mais le plus consommé par l’homme est de loin une molécule appelée saccharose. Il existe également d’autres molécules, comme la saccharine, qui ont un goût sucré bien qu’elles ne soient pas du sucre, bien que la sensation gustative soit légèrement différente.
La raison pour laquelle deux classes différentes de molécules produisent le même goût sucré a été confirmée dans les années 1960. Ils ont tous deux un double ensemble d’atomes d’hydrogène qui sortent de leur surface comme une griffe, prêts à se lier aux récepteurs de la langue. Dans le sucre, ces deux atomes sont distants de 2.5 à 4 angströms, un angström étant une longueur approximativement égale à la largeur de deux atomes d’hydrogène. La saccharine a une structure moléculaire entièrement différente, mais les mêmes dents avec un espacement similaire, conduisant à une sensation gustative similaire.
Les substances au goût amer ont également deux atomes d’hydrogène qui dépassent pour la liaison, un autre volet, mais la séparation moyenne de ces deux atomes est de 1.5 angström. L’espacement différent des atomes d’hydrogène de quelques diamètres atomiques suffit à produire l’effet de haut niveau de douceur ou d’amertume. C’est pourquoi le sucre a un goût sucré et la quinine a un goût amer.