Depuis la fin du XIXè siècle, de nombreuses recherches ont été effectuées dans le but d'établir un lien entre la constitution chimique des molécules aromatiques et leur action sur nos systèmes gustatif et olfactif. Jusqu'à présent les recherches n'ont pas abouti, nous montrant donc qu'il est difficile d'établir une relation, d'autant plus que la forme et le volume de ses molécules semblent intervenir également dans leur action.

1. La gustation :

a) Les saveurs de bases :

De nos jours, on distingue non seulement quatre saveurs de base, à savoir, salé, sucré, amer, acide, mais aussi depuis peu de nouvelles nombreuses saveurs telles que le piquant, l'umami, .... Très peu de substances ont un goût purement salé, NaCl ou LlCl, mais elles contiennent d'autres sels minéraux ou organismes possédant ce goût salé lorsqu'ils sont mélangés avec les autres saveurs.

En revanche, beaucoup de substances de structures diverses possèdent un goût sucré. On a même synthétisé des molécules qui peuvent être 200 000 fois plus sucrées que salées.

Les substances amères sont les plus nombreuses, cette grande variété implique probablement des systèmes de perception différents. Au niveau moléculaire, les structures amères sont semblables aux structures sucrées.

Le goût acide, quant à lui, dépend de la présence des ions H+ en solution, l'intensité de ce goût semble lié à l'acidité titrable plutôt qu'au pH. Pour toutes ces saveurs, les mécanismes de perception sont donc multiples, complexes et variés.

b) Les mécanismes de perception :

Au sens propre du terme, le goût se limiterait à la langue et à la cavité buccale. La langue permet la perception des arômes et des saveurs. Elle est tapissée d'une muqueuse humide et parsemée de papilles sensorielles tactiles et gustatives. Les papilles gustatives renferment plusieurs centaines de bourgeons reliées aux nerfs gustatifs.

Pendant de nombreuses années, les scientifiques s'étaient mis d'accord sur l'existence de zones différentes pour chaque saveur, tel que le montre le schéma ci-dessous :

Cependant, d'après des données récentes, les scientifiques ont découvert que chaque saveur peut être perçue sur chacune des zones de la langue. En effet, tous les bourgeons des papilles gustatives sont sensibles aux saveurs bien que chaque bourgeon soit plus sensible à l'une d'entre elles. Les mécanismes moléculaires de réception sont différents pour chaque saveur, et pour différentes substances de même saveur.

2. L'olfaction :

a) Les odeurs :

Presque tous les composés organiques ou minéraux dont le poids moléculaire est compris entre 30 et 300 sont des stimuli olfactifs. Ces molécules pénètrent dans le mucus et interagissent avec différents récepteurs, en fonction de leur géométrie et de leurs propriétés chimiques.

On a pu déterminer que les mammifères possèdent environ 1 000 récepteurs olfactifs différents, et pourtant, on a évalue à 10 000, le nombre d'odeurs qu'ils sont capables de distinguer. Un récepteur olfactif peut donc identifier plusieurs odeurs, chacun d'entre eux doit donc réagir à plusieurs molécules odorantes et à l'inverse, chaqu'une des odeurs doit pouvoir se lier à plusieurs récépteurs.

La disposition spatiale des sites du bulbe olfactif liés aux récepteurs détermine le "code" de l'odeur. A chaque odeur connue est associé une "image sensorielle", ainsi l'identification d'une odeur se fait par superposition de l'"image sensorielle" sur l'image que connaît le récepteur. Si l'odeur est jugée nouvelle, des similitudes sont recherchées, on a une catégorisation. La mémoire olfactive est beaucoup plus durable que la mémoire visuelle, même si elle baisse aussi en fonction du temps.

b) Les mécanismes de perception :

Le mécanisme de l'olfaction est encore mal connu, en effet, les récépteurs olfactifs réagissent de manière comparable avec des molécules de familles chimiques différentes, mais les réponses à ses réacions sont différentes et nous donnent ainsi des odeurs différentes. Ces différences sont encore inéxpliquées, et l'analyse du fonctionnement des récépteurs n'est donc pas encore terminée.

Souvent, quand on évoque le goût d'un aliment, il s'agit d'une perception olfactive. L'olfaction ne se fait que par un seul site, le nez, qui comprend deux accès,
-accès orthonasal : inspiration directe de l'odeur de l'aliment
-accès rétronasal : par l'arrière de la cavité buccale, lorsque l'aliment est en bouche.

Le nez comporte deux muqueuses ayant des rôles différents :
-La muqueuse rose : un rôle respiratoire. Elle tapisse les fosses nasales, échauffe, humidifie et désinfecte l'air inspiré, elle est riche en vaisseaux sanguins.
-La muqueuse jaune : un rôle sensoriel. C'est une tache d'environ 1 cm2 sur le cornet supérieur, elle est pauvre en vaisseaux sanguins et contient les terminaisons nerveuses du nerf olfactif.

Les récepteurs de la muqueuse olfactive (ou jaune) comportent à leur extrémité des dizaines de cils olfactifs mobiles plongés dans le mucus. La liaison d'un cil olfactif avec une molécule odorante induit un signal électrique, qui est relayé par l'une des 25 millions de fibres du nerf olfactif.

Une émanation stimule les récepteurs olfactifs de nos muqueuses nasales, chacune desquelles est reliée à un bulbe olfactif. Le bulbe olfactif est le premier dispositif traitant les informations olfactives, ils les envoient ensuite dans le cortex par un nerf, qui le prolonge, et qui transmet le message à une zone spécialisée, l'aire olfactive, située dans une région du cerveau à proximité quasi immédiate de ce dernier. Cette aire décode alors le message : nous pouvons ainsi savoir si l'odeur que nous recevons est connue ou inconnue, agréable ou désagréable et s'il s'agit d'un fumet ou d'une pestilence.