Að brjóta upp hefðbundna HLB goðsögnina: Munur á aðsog á milli andlits á milli SSL, CSL og DATEM frá sjónarhorni sameinda sterískra hindrunar og hleðslueinkenna

Á sviði bökunarvísinda og notkunar á ýruefnum í matvælum hefur HLB gildið lengi verið litið á sem „gyllta reglustikuna“ fyrir skimun ýruefna. Hins vegar, þegar einblínt er á viðmótshegðun anjónískra ýruefna í deigkerfum, virðist skýringarkraftur HLB gildisins greinilega ófullnægjandi. Natríumsteróýl laktýlat (SSL, HLB 8.3), kalsíum steróýl laktýlat (CSL, HLB 5.1) og díasetýl vínsýru esterar af mónó- og tvíglýseríðum (DATEM, HLB 8.0–9.2) sýna áberandi mun{7} á glútenstyrkleika{7}. umfram þau tvö sem fyrrnefndu. Á bak við þetta fyrirbæri "HLB bilun" liggja fleiri grundvallar sameindakerfi. Þessi grein greinir kerfisbundið muninn á aðsogsmun þessara þriggja ýruefna á glútenpróteinskilum frá tveimur víddum sem oft gleymast: sameinda sterísk hindrun og hleðslueiginleika. Rannsóknin leiðir í ljós að SSL og CSL festast við grunn amínósýruleifar glútenpróteina með rafstöðueiginleika aðsogs í gegnum anjónískar höfuðhópa þeirra, og mynda sameindauppsetningu „sveigjanlegs halafestingar + rafstöðueiginleika aðsogs“. Aftur á móti veitir díasetýlvínsýrahópurinn í DATEM ekki aðeins fjöl-tengd vetni-tengjandi þvertengingargetu heldur myndar einnig "fleyg-laga fráhrindingaráhrif" við viðmótið vegna verulegrar sterískrar hindrunar þess, sem neyðir glútenprótein til að þróast og afhjúpa fleiri vatnsfælnar krosstengingar. Með þessum hætti nær DATEM, með ó-jónískum milliverkunum, glúten{18}endurskipulagningargetu sem er meiri en anjónísk ýruefni. Þessi niðurstaða leysir ekki aðeins í sundur hina hefðbundnu goðsögn um að „HLB gildi ákvarðar virkni ýruefna“ heldur veitir hún einnig nýtt sjónarhorn á efnafræðilegu viðmóti fyrir skynsamlega skimun og sameindahönnun bökunarýruefna.

Frá því að það var kynnt af Griffin árið 1949 hefur vatnssækið-fitusækið jafnvægi (HLB) gildið verið algengasta reynslureglan fyrir skimun ýruefna í matvælaiðnaðinum. Samkvæmt fræðilegum ramma þess eru ýruefni með HLB gildi um það bil 3–6 hentug til að koma á stöðugleika í vatni-í-olíu (W/O) fleyti, en þau með HLB gildi um það bil 8–18 henta fyrir olíu-í-vatnskerfi (O/W). Þessi einfalda og leiðandi flokkunaraðferð hefur stýrt þróun óteljandi matvælablöndur undanfarin sjötíu ár.

Hins vegar, þegar við færum áherslur okkar frá fleytikerfum yfir í hveiti-vörukerfi-sérstaklega viðmótahegðun ýruefna í hveitideigi-fara takmarkanir HLB kenningarinnar að koma í ljós. Hveitideig er ekki einfalt O/W eða W/O fleyti, heldur flókið seigfljótandi hálf-fast kerfi sem samanstendur af þrívíddu glútenpróteinneti, sterkjukornum, lípíðum og vatni. Í þessu kerfi er kjarnahlutverk ýruefna ekki að koma á stöðugleika í olíu-vatnsskilum heldur að taka þátt í sérstökum sameindavíxlverkunum við glútenprótein og breyta þar með gigtarfræðilegum eiginleikum deigsins.

SSL, CSL og DATEM eru þrír mest notaðir flokkar deigstyrkjandi-ýruefna í bökunariðnaðinum. SSL og CSL tilheyra báðir anjónískum steróýl laktýlat fjölskyldunni, með vatnssæknum höfuðhóp sem samanstendur af laktatkeðju sem endar í karboxýlathópi og vatnsfælnum hala af C18 sterínsýrukeðju. DATEM tilheyrir aftur á móti flokki ó-jónískra lífrænna sýrumónóglýseríða, sem inniheldur fyrirferðarmikinn díasetýlvínsýruhóp sem er tengdur með estertengjum við einglýseríðgrind. Kjarnavirkni allra þriggja ýruefna er miðuð við glúteinstyrkingu, samt fylgir virkni þeirra áberandi halla DATEM > SSL > CSL.

Þetta er einmitt þar sem HLB kenningin á í erfiðleikum með að viðhalda innri samræmi. HLB gildi SSL er 8,3, CSL er 5,1 og DATEM er um það bil 8,0–9,2. Samkvæmt HLB rökfræði ættu SSL og DATEM, með svipuð HLB gildi, að sýna sambærilega deighegðun. Í raun og veru er DATEM þó langt umfram SSL í glúteinstyrkingu og aukningu á rúmmáli brauðs. Enn vandræðalegri er sú athugun að SSL og CSL-bæði steróýl laktýlöt, sem eru aðeins mismunandi hvað varðar mótjón (natríum á móti kalsíum)-sýni HLB gildi sem lækkar verulega úr 8,3 í 5,1, með samsvarandi lækkun á virkum styrk.

Þessi „afbrigðilegu“ fyrirbæri benda eindregið til þess að virkni ýruefna í deigkerfum sé stjórnað, að minnsta kosti ekki fyrst og fremst, af vatnssæknu-fitusæknu jafnvægi sem lýst er af klassíska HLB kvarðanum, heldur frekar af dýpri sameinda milliflatahegðun-sérstaklega sameindahleðslueinkennum hindrunum og sterískum hindrunum. Samt, hingað til, hefur kerfisbundin samanburðargreining á aðsogsstillingum, rafstöðueiginleikum og sterískum fráhrindunaráhrifum þessara þriggja ýruefna við glútenpróteinviðmótið verið fjarverandi.

Þessi grein miðar að því að endurreisa skilningsramma á sameindastigi, með því að nota SSL, CSL og DATEM sem líkan ýruefni, til að sýna hina sönnu eðlisefnafræðilegu rökfræði á bak við „HLB bilunina“ frá þrívíddar-sameindastórum hindrunum, hleðslueiginleikum og aðsogsstillingum milliflata-og þar með veita nákvæmari skjámynd og mótun. hagræðingu í bakaraiðnaði.

1 Sameindauppbygging SSL

Natríumsteróýl laktýlat (SSL) er anjónískt ýruefni sem er framleitt með esterun á sterínsýru og mjólkursýru, fylgt eftir með hlutleysingu með natríumhýdroxíði. HLB gildi þess er um það bil 8,3. Sameindabyggingin sýnir klassíska „höfuð-hala“ amfífíska uppsetningu: vatnsfælna halinn er C18 mettuð sterínsýrukeðja sem veitir sækni í vatnsfælin svæði próteina, og vatnssækni höfuðhópurinn er endurtekinn laktateining (með fjölliðunargráðu sem er um það bil 2 natríumkarboxýlefni) (–COO⁻Na⁺), sem gefur anjónískan eiginleika þess. Mólþungi SSL er um það bil 400–500 Da, og sameindin tekur upp línulega uppsetningu í heild. Hægt er að dreifa SSL í heitu vatni og leysa upp í heitri fitu og olíu, sem þjónar sem fjölnota ýruefni, sveiflujöfnun og hveitinæring.

2 Sameindabygging CSL

Sameindabeinagrind kalsíumsteróýllaktýlats (CSL) er nánast eins og SSL-vatnsfælin hali er sterínsýra og vatnssækni höfuðhópurinn er laktatkeðja sem endar í karboxýlatsalti. Eini munurinn liggur í mótjóninni: hlutleysandi basinn fyrir SSL er NaOH (natríumjón), en fyrir CSL er Ca(OH)₂ (kalsíumjón). Þessi "jónaskipting" leiðir til tveggja marktækra afleiðinga: Í fyrsta lagi er Ca²+ tvígild jón sem er fær um að þverbinda tvær laktatkeðjusameindir, sem eykur verulega mólmassa CSL í um það bil tvöfalt meiri en SSL; í öðru lagi lækkar HLB gildi CSL skyndilega í 5,1, sem er aðeins um 60% af SSL. Þetta þýðir að það eitt að breyta mótjóninni getur "dragið" ýruefnið frá O/W svæðinu inn í W/O svæðið. CSL er stöðugt í lofti og er flokkað sem fitusækið ýruefni; vörur með einum til þremur laktýlhópum eru áhrifaríkar í bakaðar vörur, þar sem þær sem hafa að meðaltali tvo laktýlhópa henta best.

3 Sameindabygging DATEM

Díasetýlvínsýruesterar af mónó- og tvíglýseríðum (DATEM) eru anjónísk ýruefni framleidd með esterun mónó- og tvíglýseríða (E471) með díasetýlvínsýruanhýdríði, með HLB gildi um það bil 8,0–9,2. Sameindabyggingin samanstendur af þremur hlutum: glýserólhrygg sem er tengdur við eina eða tvær vatnsfælnar halakeðjur af fitusýru (venjulega C16-C18 sterín- eða palmitínsýra) og fyrirferðarmikill díasetýlvínsýru vatnssækinn höfuðhópur. Þessi vatnssækni höfuðhópur er kjarnabyggingareiginleikinn sem aðgreinir DATEM frá öðrum ýruefnum -hann inniheldur tvo asetýlhópa (–OCOCH₃), tvo esterhópa (–COO–), einn eða fleiri frjálsa karboxýlhópa (–COOH) og marga karbónýlhópa (C=O). Ef tekið er 1-sterýl-3-díasetýlvínsýra glýseról sem dæmi, sameindaformúla þess er C₂9H₅₀O₁1, með hlutfallslegan mólmassa 574,71. DATEM er stöðugt á pH-bilinu 3–9 og þolir bökunarhita yfir 200 gráður. DATEM getur sameinast fljótt og fullkomlega við vökvaða glútenþræði, sem gerir glútennetið sterkara, teygjanlegra og teygjanlegra og stuðlar þannig að aukinni gashaldi.

4 HLB gildissamanburður

Af töflunni er augljóst að HLB gildi SSL og DATEM skarast nánast algjörlega, en CSL er töluvert lægra. Ef HLB-gildi væri það sem ákvarðaði glúten-styrkingargetu ættu SSL og DATEM að sýna sambærilega virkni og báðir ættu að standa sig verulega betur en CSL. Hins vegar sýna miklar bakstursaðferðir að DATEM er sterkasta af þremur ýruefnum í glúteinstyrkingu og aukningu á brauðrúmmáli, langt umfram SSL, sem það hefur svipað HLB gildi með. Ljóst er að sameindabyggingarþættir umfram HLB-sérstaklega sterísk hindrun og hleðslueiginleikar- gegna mikilvægara hlutverki í aðsogshegðun milli andlits.

1 Eðlisefnafræðilegt eðli sterískrar hindrunar

Sterísk hindrunaráhrif gegnir sjálfstætt stjórnunarhlutverki í aðsogshegðun milli andlits sem fer yfir klassíska HLB kenningu. Við vatnsfælin tengi glútenpróteina ákvarða sterísk hindrun hvort ýruefnissameind geti "fléttast" inn í ákveðið svæði próteinsins eða sé "fráhrindað" að utan. Almennt er viðurkennt að ýruefni koma á stöðugleika í fleyti með því að mynda milliflötshindranir og aðferðirnar eru meðal annars rafstöðueiginleikar, myndun „bundins“ vatnslags og sterísk hindrun.

2 Línuleg uppsetning SSL og CSL

Bæði SSL og CSL eru með línulega sameindastillingu. Meginhluti SSL sameindarinnar samanstendur af beinni -keðju sterínsýru (með lengd um það bil 2,4 nm) tengd stuttri laktatkeðju (u.þ.b. 0,5–0,8 nm), með stærð karboxýlathöfuðhóps um það bil 0,3 nm. Þessi mjó, línulega uppbygging veldur því að SSL sameindir taka lágmarks hliðarpláss við viðmótið, sem gerir sameindunum kleift að pakka sér þétt saman á próteinyfirborðinu.

Grundvallarsameindabeinagrind CSL er eins og SSL, en Ca²⁺ krosstengir tvær laktatkeðjusameindir saman og myndar "tvöfaldur-hala" uppbyggingu-tvær sterínsýrukeðjur sem deila einum kalsíum-brúuðum höfuðhóp. Þótt það sé enn flokkað sem línulegt er sameindaþversniðsflatarmál CSL um það bil tvöfalt það sem SSL er.

3 „Fleyg-lagaður“ fyrirferðarmikill höfuðhópur DATEM

Díasetýlvínsýru höfuðhópur DATEM hefur áberandi sterísk hindrunaráhrif. Díasetýlvínsýruhlutinn inniheldur marga asetýl-, ester- og karboxýlhópa, sem samanlagt taka rúmmál í rými sem er langt umfram það sem er í karboxýlathöfuðhópum SSL eða CSL. Rannsóknir hafa sýnt að díasetýlhóparnir í DATEM sameindinni koma í veg fyrir samsöfnun fleytidropa með sterískum hindrunum.

Á yfirborði glútenpróteina aðlagast fyrirferðarmikill höfuðhópur DATEM sig ekki á aðgerðalausan hátt að viðmótinu heldur hefur virkan áhrif á uppbyggingu milliflata. Sterísk hindrun þess myndar „fleyg-laga“ fráhrindingaráhrif á viðmótið. Þegar vatnsfælna halakeðjan af DATEM fléttast inn í vatnsfælna svæði próteinsins er fyrirferðarmikill díasetýlvínsýruhöfuðhópurinn útilokaður frá næsta próteinyfirborði, en vegna umtalsverðs rúmmáls getur hann ekki lagað sig þétt að próteinyfirborðinu eins og SSL. Þessi "fleyg-laga fráhrinding" beitir hliðaráhrifum á aðliggjandi próteinkeðjur, sem neyðir staðbundnar próteinkeðjur til að þróast og afhjúpa fleiri falin vatnsfælin þvertengingarsvæði. Þetta fyrirkomulag ákvarðar skipulagslega að glúteinkerfisaukningarmátinn DATEM er í grundvallaratriðum frábrugðinn því sem er í hinum ýruefnunum tveimur.

1 hleðsludreifing og jafnrafmagnspunktur glútenpróteina

Glútenprótein eru aðallega samsett úr glúteníni og gliadíni. Glútenín er fjölpeptíðkeðja með mikla-sameinda-þyngd, rík af glútamíni (u.þ.b. 35%) og prólíni, með lágu en mjög dreifðu innihaldi af basískum amínósýrum (lýsíni, arginíni, histidíni). Gliadin er ein-keðja, lág-sameinda-prótein sem er einnig ríkt af glútamíni og prólíni. Á heildina litið eru glútenprótein rafmagnshlutlaus með örlítið súr tilhneigingu og jafnrafmagnspunktur þeirra er um það bil pH 5-6.

Í deigkerfum (pH um það bil 5,5–6,2) eru glútenprótein nálægt jafnrafmagnspunkti þeirra, með nettóhleðslu nálægt núlli. Engu að síður halda staðbundnar basískar amínósýruleifar -sérstaklega ε-amínóhópur lýsíns- jákvæðri hleðslu við þetta pH og þjóna sem "heitir blettir" fyrir rafstöðueiginleika anjónískra ýruefna.

2 The Anionic Achoring Mechanism of SSL og CSL

Sem anjónísk ýruefni er samspil SSL og CSL við glútenprótein aðallega knúið áfram af rafstöðueiginleika aðsogs. Vatnssæknir hópar þeirra bindast gliadíni í hveitiglúteini, en vatnsfælin hópar þeirra tengjast glúteníni og mynda glúten-próteinfléttur sem gera glútennetið fágaðra og teygjanlegra. Anjónísk uppbygging CSL/SSL gerir þeim kleift að safnast auðveldlega upp á yfirborð ýmissa íhluta og gangast undir aðsog, stilla sig í stefnu við yfirborð og viðmót og draga þannig úr yfirborðs- og milliflataspennu.

Rafstöðueiginleikar á milli karboxýlathópsins (–COO⁻) SSL og ε-amínóhópsins (–NH₃⁺) lýsínleifa nemur um það bil 10–20 kJ/mól (í lausnum með miðlungs jónstyrk), nægjanlegt til að ná traustri eins-punktafestingu. Kalsíumjónabrúin í CSL gerir hverri CSL sameind kleift að bera tvo karboxýlathópa, sem gerir fræðilega kleift að „bidentate rafstöðueiginleikar“, en þetta kynnir samtímis tvo ókosti: Í fyrsta lagi getur Ca²⁺ tekið þátt í samkeppnishvörfum við innræn klóbindandi efni eins og fýtínsýru sem dregur úr áhrifaríkri styrk í hveiti, sem minnkar; í öðru lagi framleiðir tvígilda jónin staðbundna hleðsluskimun á próteinyfirborðinu, sem dregur úr nettó rafstöðueiginleika.

3 lykilmunur á SSL og CSL

Í deigkerfum sýna SSL og CSL mismunandi virknihegðun. Natríumsaltform SSL býr yfir betri vatnsleysni og sýnir víðtækara notagildi yfir mismunandi matvælakerfi. CSL, vegna kalsíumjónainnihalds, hamlar gervirkni í lágmarki, hefur mildan og hreinan bragð og hentar fyrir lítið-sykur eða sykur-laust brauð, en SSL, þar sem sykur er ekki til sem bragðberi, er hætt við að gefa áberandi feita eða beiskt bragð.

Þennan mun má rekja til þeirrar staðreyndar að sameindarúmmál CSL er um það bil tvöfalt meira en SSL, sem leiðir til hægari dreifingarhraða við próteinviðmótið og óhagræði við samkeppnisaðsog á yfirborði sterkjukorna. SSL, með minni mólþunga og sterkari vatnsleysni, er fær um að ná nægilegri grindarfestingu innan skamms tímaglugga deigblöndunar og fer því fram úr CSL í heildarglúteinstyrkjandi-virkni.

1 Rafstöðueiginleikar aðsog SSL og CSL

Aðsog SSL og CSL við glútenpróteinviðmótið fylgir klassísku rafstöðueiginleikar við festingu og vatnsfæln samvirkni. Sameindin snertir fyrst vatnsfælna svæði próteinsins með vatnsfælnum víxlverkunum sterínsýruhalakeðjunnar, eftir það myndar laktatkeðjukarboxýlatið rafstöðuakkeri með lýsínleifum. Eftir aðsog stilla ýruefnissameindirnar sig í "uppréttri" stillingu næstum hornrétt á próteinyfirborðið, þar sem sterínsýrukeðjurnar falla þétt að próteinyfirborðinu. Á milli glútens og sterkju geta SSL og CSL myndað slétta filmu-eins og lagbygging sem dregur úr seigju deigsins, eykur stækkanleika glútenpróteinkerfisins og gerir vöruna mýkri og auðveldari í mótun.

Vegna lítillar mólþunga og þéttrar línulegrar uppsetningar getur SSL náð háum-þéttleika aðsogs á próteinyfirborðinu. CSL, vegna tvöföldunar á mólþunga og aukinnar sterískrar hindrunar af völdum kalsíumvíxltengingar, sýnir verulega lægri aðsogsþéttleika en SSL, sem skýrir beinlínis óæðri glúten-styrkingargetu þess miðað við SSL.

2 Non-Ionic Multi-Dentate Coordination Adsorption of DATEM

Gagnlitahegðun DATEM er í grundvallaratriðum frábrugðin hegðun steróýl laktýlötanna. Anjónísk yfirborðsvirk efni (SSL/CSL) bindast próteinum með þvertengingu aðsogs, en ó-jónísk yfirborðsvirk efni (DATEM) bindast próteinum með vetnistengi.

DATEM sýnir gríðarlega getu til að mynda vetnisbrýr með amíðhópum glútenpróteina, þar sem vatnsfælinn hluti þess myndar sterkt net með ó-skautuðum hliðarkeðjum próteina. DATEM sameindin, sem inniheldur mikinn fjölda díasetýl- og vínsýrahópa, getur virkað sem fjöl-tengill vetnis-tengibindill, samtímis myndað vetnistengikerfi með mörgum stöðum á próteininu. Þessi fjölpunkta samverkandi virkni gefur einni DATEM sameind bindingarstyrk við próteinið sem er mun meiri en eins jónapörs.

Annað mikilvægt hlutverk DATEM er að stuðla að útbreiðslu og krosstengingu próteinsameindakeðja. DATEM virðist hafa samskipti við vatnsfælna hluta glúteinsins, hjálpa próteinum þess að þróast og mynda kross-tengd byggingu. Við blöndun deigs komast DATEM sameindir hratt inn í vökvaða glútenþræði og, í gegnum sterísk hindrunaráhrif fyrirferðarmikilla höfuðhópa þeirra, virka eins og "sameindafleygar" til að rífa í sundur þétt pakkaðar próteinkeðjur, afhjúpa innri vatnsfælin hópa og cystein leifar. Þetta „afbrjóta–endur-víxltengingarferli er ferli sem SSL og CSL, sem skortir nægilega steríska hindrun, geta ekki komið af stað.

3 Mismunandi áhrif aðsogaðrar lagbyggingar á glútennetið

Glúteinkerfisbyggingin sem myndast eftir aðsog ýruefnanna þriggja er verulega mismunandi. Mikið magn af SSL (1,0%) leiðir til óreglulegra og opnara glútenfylkis, en DATEM framleiðir lagskipt og einsleitt glútennet. Þetta er mjög í samræmi við verkunarmáta þeirra á sameindastigi: SSL myndar með rafstöðueiginleikum anjónískra höfuðhóps þess „einsta-punktafesta“ aðsog, þar sem sameindir pakkast þétt saman á próteinyfirborðinu til að framleiða slétt smurlag sem dregur úr núningi milli glútenpróteina; DATEM, í gegnum steríska hindrun fyrirferðarmikils höfuðhóps síns, þvingar próteinkeðjur til að þróast og stuðlar að myndun nýrra millisameinda þvertenginga á milli próteinkeðja, sem að lokum myndar þétt, skipað þrívíddarnet.

Á stórsæjum stigi er DATEM áhrifaríkasta deignæringarefnið, tileinkað því að styrkja glútennetið fyrir hámarks gas varðveislu og brauðrúmmál; SSL sameinar bæði glúteinstyrkjandi og sterkju gegn-þenslu, veitir gott rúmmál á sama tíma og það nær-mýkt til lengri tíma og varðveislu ferskleika; CSL hentar betur fyrir sérhæfða notkun eins og frosið deig, sem krefst lágs-hitastigs,-langrar gerjunar.

1 Nothæfismörk klassískrar HLB-kenninga

Nánast -algjör skörun HLB-gilda SSL og DATEM (8.0–9.2 á móti. 8.3) er í sjálfu sér sterk vísbending um að HLB-gildi geti ekki útskýrt áberandi mun á glúteinstyrkjandi-getu þeirra. Enn dýpri mótsögn er sú að HLB gildi CSL (5.1) er aðeins um það bil 60% af SSL (8.3), en munurinn á glúten-styrkingargetu þeirra er mun minni en það sem þetta hlutfall myndi spá fyrir. Ljóst er að HLB kenningin rekst á mörk skýringarmáttar sinnar í próteini-fleytikerfi milliflata.

2 Smíði þriggja-matslíkans aðsogs milliflata

Byggt á ofangreindri greiningu leggur þessi grein til þriggja-víddar matslíkan aðsogs á milliflötum sem nær yfir sameinda steríska hindrun, hleðslueiginleika og uppsetningu aðsogs milliflata til að lýsa og spá fyrir um hegðun ýruefna við glútenpróteinviðmótið á ítarlegri hátt.

Mál I: sameinda sterísk hindrun.Sterísk hindrun er megin geometrísk færibreytan sem ákvarðar hvort sameind geti „fléttast“ inn í ákveðið svæði próteins. Lítil sterísk hindrun SSL og CSL gerir þeim kleift að pakka sér í miklum þéttleika á próteinyfirborðinu og mynda slétt smurlag; hin mikla steríska hindrun DATEM veldur því að það virkar sem "sameindafleygur," hnýtir próteinbyggingu upp og afhjúpar krosstengingarstaði.

Mál II: Hleðslueiginleikar.Hleðslueiginleikar ákvarða hátt og styrk sameindabindingar við próteinið. SSL og CSL ná akkeringu með rafstöðueiginleikum milli anjónískra karboxýlathópa og basískra amínósýruleifa, sem mynda eins-punkta eða tvöfalda-punktafestingu; DATEM, með samhæfingu fjöl-tentvetnis-tengiefna, framkallar fjöl-samlegðarsamvirkni við próteinið, og þó að það beri enga nettóhleðslu er heildar bindistyrkur þess í raun meiri en hinna fyrrnefndu.

Mál III: Uppsetning aðsogs milli andlits.Aðsogsuppsetningin samþættir sameinda rúmfræðilega uppbyggingu og efnabindingarham, ákvarðar örbyggingu aðsogaðs lags og stórsæjuleg gigtaráhrif sem af því hlýst. SSL myndar smurlag með miklum-þéttleika af „sveigjanlegri halafestingu + rafstöðueiginleika aðsogs,“ sem dregur úr núningi milli glútenpróteina; CSL myndar laust þekjulag með "tvöfaldri-halafestingu"; DATEM myndar þétt, skipað netlag með „fleyg-laga útbroti + marg-punkta vetni-tengjandi krosstengingu.

3 Afleiðingar fyrir bökunariðnaðinn

Fyrir val á deigbæti í bökunariðnaðinum ætti að fara yfir takmarkanir klassískrar HLB kenninga og koma á nýjum matsramma sem byggir á sameinda sterískum hindrunum og hleðslueinkennum.Þegar sótt er um hámarks brauðmagn, ætti að gefa ýruefni með mikla sterísk hindrun og sterka vetnistengingar-samhæfingargetu (eins og DATEM), sem nýta sér útbrots- og krosstengingargetu þeirra til að styrkja glútennetið.Þegar sótt er um jafnvægi í heildargæðum, er hægt að nota DATEM/SSL samsett kerfi-með mikilli sterískri hindrun DATEM sem ber ábyrgð á uppbyggingu glútennetsins og hámörkun á rúmmáli, og hár-þéttleika smurningu SSL sem ber ábyrgð á varðveislu mýktar og geymsluþols-lífslengingu sterkjufasans.Þegar verið er að stunda sérhæfða ferla eins og frosið deig, CSL gæti komið til greina, sem nýtir gervænni kalsíumjóna þess og meðallagi glúteinstyrkjandi-getu.

Þessi rannsókn hefur kerfisbundið leitt í ljós, út frá tveimur víddum sameinda sterískra hindrunar- og hleðslueiginleika, mismun á aðsog milli SSL, CSL og DATEM milli SSL, CSL og DATEM við glútenpróteinviðmótið og yfirgengi þeirra klassískrar HLB kenninga. Helstu niðurstöður eru þessar:

Í fyrsta lagi,sterísk hindrun ákvarðar dýpt virkni milliflata. Lítil sterísk hindrun SSL og CSL gerir þeim kleift að pakka sér í miklum þéttleika á próteinyfirborðinu og mynda smurlag; hin mikla steríska hindrun DATEM gerir því aftur á móti kleift að komast inn í og ​​brjóta upp glútenpróteinbygginguna, sem hrindir af stað djúpri endurskipulagningu netkerfis-.

Í öðru lagi,hleðslueiginleikar ákvarða festingarstillingu og bindingarstyrk. SSL og CSL treysta á rafstöðueiginleikafestingu til að ná fram aðsogs milli andlits; DATEM nær fjöl-samverkandi samverkun við próteinið með fjöl-tengdu vetni-samhæfingu.

Í þriðja lagi,aðsogsuppsetning milliflata er sameindagrundvöllurinn sem ákvarðar stórsæja gæði deigsins. Há-smurningslagið sem myndast af SSL veitir glúteininu sveigjanleika og teygjanleika, en fleyglaga-laga, útbrjótandi þvertengingarlagið sem myndast af DATEM veitir há-styrkanet. Skilningur á þessum stillingarmun gerir kleift að sameinda-hönnun samsettra ýruefnakerfa með markvissa virkni.

Þegar horft er fram á við, verðskulda eftirfarandi leiðbeiningar frekari athygli: Í fyrsta lagi að nota frumeindakraftsmásjár og nifteindaendurspeglun til að einkenna, við aðstæður á staðnum og í rauntíma, aðsogsstillingar og lagbyggingarþróun þriggja ýruefna við glútenpróteinviðmótið, og veita þannig beina tilraunastaðfestingu fyrir þrívíddarlíkanið; í öðru lagi að fella sameindavirki eftirlíkingar inn í rannsóknina á samskiptum ýruefnis og glútenpróteina til að mæla, frá sjónarhóli sameindaaflsfræði, viðkomandi framlagsþyngd sterískrar hindrunarorku og rafstöðueiginleikar bindiorku; í þriðja lagi, að byggja á þrívíddarmatslíkaninu, þróa nýja kynslóð grænna bökunarýruefna með stillanleg sterísk hindrun (eins og ensím-breytt fosfólípíð og yfirborðsvirk efni sem byggjast á fjölsykrum, og ná þannig tæknistökki frá "reynsluhönnun" yfir í "reynsluhönnun".