酸、甜、苦、咸、鲜是人类五种基本味觉，人对甜味的喜好与生俱来[1]，《说文解字·甘部》：“甛，美也。舌，知甘者。”即舌头能品尝出甜味，甜味产生的生物学机制大致如下：甜味分子激活舌上皮味蕾上的甜味受体（T1R2/T1R3受体），进而激活G蛋白及膦脂酶Cβ2，Cβ2水解得到的三磷酸肌醇诱发细胞内 Ca2+ 释放，随后细胞膜去极化并释放神经递质，从而产生甜味[2]。

化学层面上，科学家们总结并不断修正补充相关分子构效理论：

（1）1963年，Shallenberger提出AH-B理论，即甜味分子上要同时拥有氢供基AH（如羟基、氨基等）与氢受基B（如氧原子、氮原子等），AH基团的H（氢质子）与Ｂ的距离为0.25~0.40nm（图1(a)），甜味分子的AH-B单元与甜味受体的AH-B单元相作用产生味感[3]。

（2）1972年，Kier对AH-B理论进行了补充，提出AH-B-X三角理论，分子存在疏水基X，AH，B，X三点共同决定分子的甜度[4]（图1（b）），X与A，B距离分别为0.35nm和0.55nm，但后期研究发现并不具备普遍意义。

（3）1991年，Tinti进一步提出多点理论，即甜味受体至少有8个识别点与甜味分子相应部位作用产生甜味，例如阿斯巴甜与受体有9个位点相互结合作用（图1（c））[5, 6]。

由此可见，甜度与分子的脂水分配系数相关，当分子达到亲脂亲水平衡时，与甜味受体作用大，甜度高[7]。值得指出的是，单独的甜味受体、分子-受体结合体的三维结构尚未获得，因此上述理论并未完全实证而有一定的局限性[8]。
迄今，普遍使用的甜味分子已达20余种，如糖类 （蔗糖）、糖类衍生物 （三氯蔗糖）、糖醇类（山梨醇）、糖苷类 （甜菊糖苷）、二肽类 （阿斯巴甜）、蛋白质类 （索马甜）、磺酰胺类（糖精）等。通常把室温下5% 蔗糖溶液的甜度定为1，其他甜味分子与之比较而获得甜度值。其测定一般靠评测员多次品尝取平均值，因此甜度值受主观因素影响，最近已开发出电子舌模拟人类味觉，可以较为客观地评估甜度，但技术还不成熟[9]。

糖给人带来幸福感，但是过量摄取会导致肥胖，甚至是疾病（如糖尿病等），机制上是源于过量糖分子在体内分解产生“富裕”能量。预计2030年将会有21.6亿人受肥胖影响[10]，低热量的生活理念，为非糖类甜味剂的发展迎来了契机，也促进了甜味化学多元化发展。
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