La conception d'aliments, en tant que vecteurs intelligents de molécules cibles responsables aussi bien de propriétés sensorielles que nutritionnelles correspond à un enjeu majeur pour l'industrie alimentaire. Il s'agit de proposer des aliments avec des teneurs réduite en sel, sucre ou matière grasse, ou bien enrichis en fibres ou protéines, et ceci en intégrant les besoins spécifiques des populations (enfants, sportifs, personnes agées ou en surpoids ...). Le tube digestif, de la bouche jusqu'à l'intestin, peut être considéré comme un formidable réacteur multi étagé, compact et parfaitement adaptable. Au cours de ce processus, la structure et donc les caractéristiques physiques du bol alimentaire, ainsi que les caractéristiques de l'individu qui consomme l'aliment impactent les cinétiques de digestion et influencent les régulations physiologiques associées à la santé et au bien-être de l'Homme. La modélisation mathématique des réactions et transferts dans le tube digestif constitue une approche originale et puissante, car elle permet de découpler les phénomènes liés à la structure et la composition de l'aliment d'une part et à l'individu d'autre part. Elle constitue ainsi une base pour construire des outils d'aide à la formulation. Des approches couplant mesures in vitro et in vivo associées à des développements in silico sont illustrées au travers de trois exemples sur des produits laitiers de différentes structures et compositions (gels laitiers modèles, yaourts et fromages), et ceci afin de prédire la perception salée, la perception d'arômes et enfin la digestion de protéines.