Разбијање традиционалног мита о ХЛБ-у: разлике у међуфазној адсорпцији између ССЛ, ЦСЛ и ДАТЕМ из перспективе молекуларних стеричних сметњи и карактеристика наелектрисања

У области науке о печењу и примене емулгатора у храни, ХЛБ вредност се дуго сматрала „златним лењиром“ за скрининг емулгатора. Међутим, када се фокусирамо на међуфазно понашање ањонских емулгатора у системима за тесто, моћ објашњења ХЛБ вредности се чини изразито недовољном. Натријум стеароил лактилат (ССЛ, ХЛБ 8.3), калцијум стеароил лактилат (ЦСЛ, ХЛБ 5.1) и естри моно- и диглицерида диацетил винске киселине (ДАТЕМ, ХЛБ 8.0–9.2) показују велике вредности, а ипак наглашену разлику у капацитету ХЛБ{{7} ово друго далеко превазилази претходна два. Иза овог феномена „неуспеха ХЛБ“ леже фундаменталнији молекуларни механизми. Овај рад систематски анализира разлике у адсорпцији на међуфазној површини ова три емулгатора на интерфејсу протеина глутена из две често занемарене димензије: молекуларне стеричне сметње и карактеристике наелектрисања. Студија открива да се ССЛ и ЦСЛ везују за основне аминокиселинске остатке протеина глутена путем електростатичке адсорпције преко њихових ањонских глава, формирајући молекуларну конфигурацију „флексибилног сидрења репа + електростатичке адсорпције“. Насупрот томе, група диацетил винске киселине у ДАТЕМ-у не само да обезбеђује капацитет умрежавања више-дентатних водоничних-веза, већ такође генерише „ефекат одбијања у облику клина-“ на интерфејсу због своје значајне стеричне сметње, приморавајући протеине глутена да се развију и изложе више хидрофобних места унакрсног повезивања. На тај начин, ДАТЕМ постиже, кроз не{17}}јонске интеракције, капацитет-реструктурирања глутена који надмашује капацитет ањонских емулгатора. Ово откриће не само да разбија традиционални мит да „вредност ХЛБ-а одређује функционалност емулгатора“, већ такође пружа нову перспективу хемије међуфаза за рационални скрининг и молекуларни дизајн емулгатора за печење.

Од када га је Грифин увео 1949. године, вредност хидрофилног-липофилног баланса (ХЛБ) је била најуниверзалније емпиријско правило за скрининг емулгатора у прехрамбеној индустрији. Према свом теоретском оквиру, емулгатори са ХЛБ вредностима од приближно 3–6 су погодни за стабилизацију емулзија вода-у-уљу (В/О), док су они са ХЛБ вредностима од приближно 8–18 прикладни за системе уље-у-(О/В). Овај једноставан и интуитиван метод класификације водио је развој безбројних формулација хране током протеклих седамдесет година.

Међутим, када померимо фокус са емулзионих система на -системе производа засноване на брашну-нарочито на међуфазно понашање емулгатора у пшеничном тесту-почињу да се појављују ограничења теорије ХЛБ. Пшенично тесто није једноставна О/В или В/О емулзија, већ сложени вискоеластичан полу-чврсти систем састављен од тродимензионалне мреже глутена протеина, гранула скроба, липида и воде. У овом систему, основна функција емулгатора није да стабилизује међумеђу уље-вода, већ да се укључи у специфичне молекуларне интеракције са протеинима глутена, чиме се модулишу реолошка својства теста.

ССЛ, ЦСЛ и ДАТЕМ су три најшире примењене категорије емулгатора за{0}}учвршћивање теста у пекарској индустрији. ССЛ и ЦСЛ припадају породици ањонских стеароил лактилата, са хидрофилном главом која се састоји од лактатног ланца који завршава карбоксилатном групом и хидрофобног репа ланца Ц18 стеаринске киселине. ДАТЕМ, с друге стране, припада категорији моноглицерида нејонске органске киселине, са гломазном групом диацетил винске киселине која је везана естарским везама за кичму моноглицерида. Основна функционалност сва три емулгатора је усредсређена на јачање глутена, али њихова ефикасност прати изражен градијент ДАТЕМ > ССЛ > ЦСЛ.

Управо се ту ХЛБ теорија бори да одржи унутрашњу конзистентност. ХЛБ вредност ССЛ-а је 8,3, ЦСЛ-а је 5,1, а ДАТЕМ-а је приближно 8,0–9,2. Према ХЛБ логици, ССЛ и ДАТЕМ, који поседују сличне ХЛБ вредности, требало би да показују упоредиво понашање теста. У стварности, међутим, ДАТЕМ далеко надмашује ССЛ у јачању глутена и повећању запремине хлеба. Још збуњујуће је запажање да ССЛ и ЦСЛ-оба стеароил лактилата који се разликују само по свом противјону (натријум наспрам калцијума)-показују ХЛБ вредност која нагло пада са 8,3 на 5,1, уз одговарајући пад функционалне снаге.

Ови „аномални“ феномени снажно сугеришу да је ефикасност емулгатора у системима за тесто вођена, барем не првенствено, хидрофилном-липофилном равнотежом описаном класичном ХЛБ скалом, већ дубљим молекуларним међуфазним понашањем-нарочито карактеристикама молекуларног стеричког набоја хиндра. Ипак, до данас је изостала систематска компаративна анализа конфигурација адсорпције, електростатичких интеракција и ефеката стеричне одбијања ова три емулгатора на интерфејсу протеина глутена.

Овај рад има за циљ да реконструише оквир разумевања на молекуларном нивоу, користећи ССЛ, ЦСЛ и ДАТЕМ као моделне емулгаторе, да би открио праву физичко-хемијску логику иза „квара ХЛБ-а“ из три димензије-молекуларне стеричне сметње, карактеристике наелектрисања и међуфазне адсорпције{1}}обезбеђујући прецизнију конфигурацију екранизације и прецизне контроле оптимизација формулације у пекарској индустрији.

1 Молекуларна структура ССЛ-а

Натријум стеароил лактилат (ССЛ) је ањонски емулгатор произведен естерификацијом стеаринске и млечне киселине, након чега следи неутрализација са натријум хидроксидом. Његова ХЛБ вредност је приближно 8,3. Молекуларна структура показује класичну амфифилну конфигурацију „главе-репа: хидрофобни реп је ланац засићене стеаринске киселине Ц18 који обезбеђује афинитет за хидрофобне регионе протеина, а хидрофилна глава је јединица за понављање лактата (са степеном полимеризације од приближно 2 натријум карбоната) (–ЦОО⁻На⁺), што му даје ањонски карактер. Молекуларна тежина ССЛ-а је приближно 400–500 Да, а молекул усваја укупну линеарну конфигурацију. ССЛ се може дисперговати у врућој води и растворити у врућим мастима и уљима, служећи као-вишенаменски емулгатор, стабилизатор и регенератор брашна.

2 Молекуларна структура ЦСЛ

Молекуларни скелет калцијум стеароил лактилата (ЦСЛ) је практично идентичан оном код ССЛ-хидрофобни реп је стеаринска киселина, а хидрофилна глава је лактатни ланац који завршава карбоксилатном соли. Једина разлика лежи у контрајону: неутрализујућа база за ССЛ је НаОХ (јон натријум), док је за ЦСЛ Ца(ОХ)₂ (јон калцијума). Ова "јонска супституција" доводи до две значајне последице: прво, Ца²⁺ је двовалентни јон способан да умре два молекула лактатног ланца, значајно повећавајући молекулску масу ЦСЛ на приближно двоструко већу од ССЛ; друго, ХЛБ вредност ЦСЛ-а нагло пада на 5,1, што је само око 60% вредности ССЛ-а. То значи да само промена противјона може да „повуче“ емулгатор из О/В региона у В/О регион. ЦСЛ је стабилан на ваздуху и класификован је као липофилни емулгатор; производи са једном до три лактилне групе су ефикасни у пекарским производима, а они који имају у просеку две лактилне групе су најпогоднији.

3 Молекуларна структура ДАТЕМ-а

Естри диацетил винске киселине моно- и диглицерида (ДАТЕМ) су ањонски емулгатори произведени естерификацијом моно- и диглицерида (Е471) са анхидридом диацетил винске киселине, са ХЛБ вредношћу од приближно 8,0–9,2. Молекуларна структура се састоји од три дела: кичме глицерола везаног за један или два репна ланца хидрофобне масне киселине (обично Ц16–Ц18 стеаринска или палмитинска киселина) и гломазну хидрофилну групу диацетил винске киселине. Ова хидрофилна главна група је основна структурна карактеристика која разликује ДАТЕМ од других емулгатора-садржи две ацетил групе (–ОЦОЦХ₃), две естарске групе (–ЦОО–), једну или више слободних карбоксилних група (–ЦООХ) и више карбонилних група (Ц=О). Узимајући за пример глицерол 1-стеарил-3-диацетил винске киселине, његова молекулска формула је Ц2₉Х₅₀О₁₁, са релативном молекулском тежином од 574,71. ДАТЕМ је стабилан у пХ опсегу од 3-9 и може да издржи температуре печења преко 200 степени. ДАТЕМ се може брзо и потпуно комбиновати са хидратисаним глутенским нитима, чинећи мрежу глутена јачом, растегљивијом и еластичнијом, доприносећи тако повећаном задржавању гасова.

4 Поређење ХЛБ вредности

Из табеле је евидентно да се ХЛБ вредности ССЛ-а и ДАТЕМ-а скоро потпуно преклапају, док је код ЦСЛ-а знатно ниже. Ако би вредност ХЛБ била детерминанта капацитета јачања глутена{1}}, ССЛ и ДАТЕМ би требало да показују упоредиву ефикасност и оба би требало да значајно надмаше ЦСЛ. Међутим, опсежна пракса печења показује да је ДАТЕМ најјачи од три емулгатора у јачању глутена и повећању запремине хлеба, далеко превазилазећи чак и ССЛ, са којим дели сличну ХЛБ вредност. Јасно је да молекуларни структурни фактори изван ХЛБ-посебно стеричне сметње и карактеристика наелектрисања-играју важнију улогу у понашању адсорпције на међуфазној површини.

1 Физичкохемијска природа стеричне сметње

Ефекат стеричне сметње игра независну регулаторну улогу у понашању међуфазне адсорпције које превазилази класичну ХЛБ теорију. На хидрофобним интерфејсима глутенских протеина, стерична препрека одређује да ли молекул емулгатора може успешно да се „уметне“ у одређени регион протеина или да се „одбије“ напоље. Опште је познато да емулгатори стабилизују емулзије формирањем међуфазних баријера, а механизми укључују електростатичко одбијање, стварање "везаног" слоја воде и стеричне сметње.

2 Линеарна конфигурација ССЛ-а и ЦСЛ-а

И ССЛ и ЦСЛ поседују линеарну молекуларну конфигурацију. Главно тело молекула ССЛ састоји се од стеаринске киселине равног ланца- (са продуженом дужином од приближно 2,4 нм) повезане са кратким лактатним ланцем (приближно 0,5–0,8 нм), са величином карбоксилатне главе од приближно 0,3 нм. Ова витка, линеарна структура узрокује да ССЛ молекули заузимају минималан бочни простор на интерфејсу, омогућавајући молекулима да се чврсто спакују на површини протеина.

Основни молекуларни скелет ЦСЛ-а је идентичан оном код ССЛ-а, али Ца²⁺ повезује два молекула лактатног ланца заједно, формирајући структуру „двоструког-репа“-два ланца стеаринске киселине која деле једну главну групу премоштену са калцијумом-. Иако се још увек може класификовати као линеарна, површина молекуларног пресека{4}}ЦСЛ-а је приближно двоструко већа од ССЛ-а.

3 „Клинасто-обликована“ гломазна Хеадгроуп ДАТЕМ-а

Главна група диацетил винске киселине ДАТЕМ-а испољава изражен ефекат стеричне сметње. Део диацетил винске киселине садржи више ацетил, естарских и карбоксилних група, које заједно заузимају запремину у простору која је далеко већа од запремине карбоксилатних група ССЛ или ЦСЛ. Студије су показале да диацетил групе у молекулу ДАТЕМ спречавају агрегацију капљица емулзије кроз стеричне сметње.

На површини глутенских протеина, гломазна група главе ДАТЕМ-а се не прилагођава пасивно интерфејсу, већ активно утиче на међуфазну структуру. Његова стерична препрека генерише ефекат одбијања „клинастог{1}} облика на интерфејсу. Када се хидрофобни репни ланац ДАТЕМ-а интеркалира у хидрофобни регион протеина, гломазна група главе диацетил винске киселине је искључена са непосредне површине протеина, али због свог значајног волумена, не може се чврсто прилагодити површини протеина на начин ССЛ. Ово „одбијање у облику клина-“ врши бочни потисак на суседне протеинске ланце, терајући локалне протеинске ланце да се развију и излажући скривенија места хидрофобног умрежавања. Овај механизам структурно одређује да је начин побољшања мреже глутена ДАТЕМ-а фундаментално другачији од оног код друга два емулгатора.

1 Дистрибуција набоја и изоелектрична тачка глутенских протеина

Глутенски протеини се претежно састоје од глутенина и глијадина. Глутенин је високо{1}}молекуларни-ланац полипептида богат глутамином (приближно 35%) и пролином, са ниским, али критично распоређеним садржајем основних амино киселина (лизин, аргинин, хистидин). Глијадин је једноланчани-протеин мале{6}}молекуларне-бетеине, такође богат глутамином и пролином. Све у свему, протеини глутена су електрично неутрални са благо киселом тенденцијом, а њихова изоелектрична тачка је приближно пХ 5-6.

У системима теста (пХ приближно 5,5–6,2), протеини глутена се налазе близу своје изоелектричне тачке, са нето наелектрисањем близу нуле. Ипак, локални основни аминокиселински остаци-посебно ε-амино група лизина-задржавају позитивно наелектрисање при овом пХ и служе као „вруће тачке” за електростатичко сидрење ањонских емулгатора.

2 Ањонски механизам сидрења ССЛ и ЦСЛ

Као ањонски емулгатори, интеракција ССЛ и ЦСЛ са глутенским протеинима је првенствено вођена електростатичком адсорпцијом. Њихове хидрофилне групе се везују за глијадин у пшеничном глутену, док се њихове хидрофобне групе повезују са глутенином, формирајући глутен{1}}протеинске комплексе који глутенску мрежу чине рафиниранијом и еластичнијом. Ањонска структура ЦСЛ/ССЛ им омогућава да се лако акумулирају на површинама различитих компоненти и подвргну адсорпцији, поравнавајући се у правцу на површинама и интерфејсима и на тај начин смањују површинску и међуфазну напетост.

Електростатичка привлачност између карбоксилатне групе (–ЦОО⁻) ССЛ-а и ε-амино групе (–НХ₃⁺) остатака лизина износи приближно 10–20 кЈ/мол (у растворима умерене јонске снаге), што је довољно за постизање чврстог сидрења у једној-тачки. Премошћивање јона калцијума у ​​ЦСЛ омогућава сваком молекулу ЦСЛ да носи две карбоксилатне групе, теоретски омогућавајући „бидентатно електростатичко сидрење“, али ово истовремено уводи два недостатка: прво, Ца²⁺ може да учествује у конкурентским реакцијама са ендогеним хелатним агенсима као што је ефикасна концентрација флоурфитне киселине која редукује концентрацију флоуринске киселине; друго, двовалентни јон производи локализовани скрининг наелектрисања на површини протеина, смањујући нето електростатичку привлачност.

3 кључне разлике између ССЛ-а и ЦСЛ-а

У системима теста, ССЛ и ЦСЛ показују различито функционално понашање. Облик натријумове соли ССЛ-а поседује бољу растворљивост у води и показује ширу применљивост у различитим системима исхране. ЦСЛ, захваљујући свом садржају јона калцијума, минимално инхибира активност квасца, има благу и чисту арому и погодан је за хлеб без-шећера или шећера-без шећера, док је ССЛ, у одсуству шећера као носача укуса, склон да производи приметан мастан или горак укус.

Ова разлика се може приписати чињеници да је молекуларни волумен ЦСЛ-а приближно двоструко већи од ССЛ-а, што резултира споријом брзином дифузије на интерфејсу протеина и недостатком у конкурентној адсорпцији на површинама гранула скроба. ССЛ, са својом мањом молекулском тежином и јачом растворљивошћу у води, може да постигне довољно међуфазног сидрења у кратком временском периоду мешања теста, и на тај начин превазилази ЦСЛ у укупној ефикасности јачања глутена-.

1 Електростатичка адсорпција ССЛ-а и ЦСЛ-а

Адсорпција ССЛ и ЦСЛ на интерфејсу протеина глутена прати класични модел електростатичког сидрења-хидрофобне синергије. Молекул прво ступа у контакт са хидрофобним регионом протеина кроз хидрофобне интеракције репног ланца стеаринске киселине, након чега карбоксилат ланца лактата формира електростатичко сидро са остацима лизина. Након адсорпције, молекули емулгатора се поравнавају у "усправној" конфигурацији скоро управно на површину протеина, при чему се ланци стеаринске киселине чврсто прилагођавају површини протеина. Између глутена и скроба, ССЛ и ЦСЛ могу да формирају глатку структуру слоја попут филма- која смањује вискозитет теста, повећава растезљивост мреже глутенских протеина и чини производ мекшим и лакшим за обликовање.

Због своје мале молекуларне тежине и компактне линеарне конфигурације, ССЛ може да постигне адсорпцију велике{0}}густине на површини протеина. ЦСЛ, због удвостручавања молекуларне тежине и повећане стеричне сметње узроковане умрежавањем калцијума, показује знатно нижу густину адсорпције од ССЛ-а, што директно објашњава његов инфериорни капацитет-јачања глутена у односу на ССЛ.

2 Не-јонска мулти- зупчаста координациона адсорпција ДАТЕМ-а

Интерфазијско понашање ДАТЕМ-а је фундаментално другачије од понашања стеароил лактилата. Ањонски сурфактанти (ССЛ/ЦСЛ) се везују за протеине кроз адсорпцију унакрсног повезивања, док се не-јонски сурфактанти (ДАТЕМ) везују за протеине путем водоничне везе.

ДАТЕМ показује огроман капацитет да формира водоничне мостове са амидним групама глутенских протеина, при чему његов хидрофобни део формира снажну мрежу са не-поларним бочним ланцима протеина. Молекул ДАТЕМ, који садржи велики број група диацетил и винске киселине, може да делује као више-дентатни лиганд за водоничну- везу, истовремено формирајући мрежу водоничних веза са више места на протеину. Ова синергијска акција са више-тачака даје једном ДАТЕМ молекулу снагу везивања за протеин која је далеко већа од снаге једног пара јона.

Још једна важна функција ДАТЕМ-а је да промовише одвијање и умрежавање протеинских молекуларних ланаца. Чини се да ДАТЕМ ступа у интеракцију са хидрофобним деловима глутена, помажући његовим протеинима да се развију и формирају унакрсно{1}}повезане структуре. Током мешања теста, ДАТЕМ молекули брзо продиру у хидратизоване нити глутена и, кроз ефекат стеричне сметње њихових гломазних глава, делују као „молекуларни клинови“ да раздвоје чврсто збијене протеинске ланце, излажући унутрашње хидрофобне групе и остатке цистеина. Овај процес „одмотавање–поновно-унакрсно повезивање“ је процес који ССЛ и ЦСЛ, који немају довољно стеричних препрека, не могу да покрену.

3 Диференцијални утицај структуре адсорбованог слоја на мрежу глутена

Структуре глутенске мреже настале након адсорпције три емулгатора значајно се разликују. Високи нивои ССЛ-а (1,0%) доводе до неуређенијег и отворенијег глутенског матрикса, док ДАТЕМ производи ламинарну и хомогену мрежу глутена. Ово је у великој мери у складу са њиховим одговарајућим начинима деловања на молекуларном нивоу: ССЛ, кроз електростатичко сидрење своје ањонске главе групе, формира адсорпцију „у једној-тачки усидрене“, са молекулима који се густо пакују на површини протеина да би произвели глатки слој за подмазивање који смањује трење између протеина глутена; ДАТЕМ, преко стеричне сметње своје гломазне главе, приморава протеинске ланце да се развију и промовише формирање нових међумолекуларних унакрсних веза између протеинских ланаца, на крају конструишући густу, уређену тродимензионалну мрежу-.

На макроскопском нивоу, ДАТЕМ је најефикаснији регенератор за тесто, посвећен јачању мреже глутена за максимално задржавање гасова и запремину хлеба; ССЛ комбинује функције за јачање глутена и функције против-устајања скроба, пружајући добар волумен уз постизање дуготрајне-мекоће и очувања свежине; ЦСЛ је погоднији за специјализоване примене као што је замрзнуто тесто, које захтева ниску{2}}температуру, дуготрајну-ферментацију.

1 Граница применљивости класичне ХЛБ теорије

Скоро{0}}потпуно преклапање ХЛБ вредности ССЛ-а и ДАТЕМ-а (8.0–9.2 наспрам. 8.3) је само по себи снажан показатељ да ХЛБ вредност не може да објасни изражену разлику у њиховим капацитетима за јачање-глутена. Још дубља контрадикција је да је ХЛБ вредност ЦСЛ-а (5.1) само приближно 60% вредности ССЛ-а (8.3), али је разлика у њиховим капацитетима за јачање-глутена далеко мања него што би се могло предвидети овим односом. Јасно је да ХЛБ теорија наилази на границу своје објашњавајуће моћи у системима међуфазних емулгатора протеина{11}}.

2 Конструкција тродимензионалног модела за процену адсорпције на интерфејсу

На основу горње анализе, овај рад предлаже тродимензионални модел процене адсорпције на међуфазној површини који обухвата молекуларне стеричне сметње, карактеристике наелектрисања и конфигурацију међуфазне адсорпције да би се описао и предвидео понашање емулгатора на интерфејсу протеина глутена на свеобухватнији начин.

Димензија И: Молекуларна стерична препрека.Стеричка препрека је кључни геометријски параметар који одређује да ли молекул може да се „уметне“ у одређени регион протеина. Ниска стерична препрека ССЛ-а и ЦСЛ-а омогућава им да се пакују са великом густином на површини протеина, формирајући глатки слој за подмазивање; висока стерична сметња ДАТЕМ-а доводи до тога да делује као „молекуларни клин“, отварајући структуру протеина и откривајући места унакрсног повезивања.

Димензија ИИ: Карактеристике пуњења.Карактеристике наелектрисања одређују начин и снагу молекуларног везивања за протеин. ССЛ и ЦСЛ постижу сидрење путем електростатичке привлачности између ањонских карбоксилатних група и базних аминокиселинских остатака, чинећи једно-тачку или двоструку-тачку сидрења; ДАТЕМ, кроз координацију више-зупчастих водоничних-координација, производи синергистичке интеракције са више-тачака са протеином, и иако не носи нето наелектрисање, његова укупна снага везивања заправо премашује снагу претходне две.

Димензија ИИИ: Конфигурација адсорпције међуфаза.Конфигурација међуфазне адсорпције интегрише молекуларну геометријску структуру и хемијски начин везивања, одређујући микроструктуру адсорбованог слоја и резултирајуће макроскопске реолошке ефекте. ССЛ формира слој за подмазивање-високе густине „флексибилно сидрење репа + електростатичка адсорпција“, смањујући трење између протеина глутена; ЦСЛ формира лабав покривни слој са „двоструким-сидрењем репа“; ДАТЕМ формира густ, уређен мрежни слој кроз „клинасто-обликовање + више-тачака водоничног-умрежења.

3 Импликације за пекарску индустрију

За избор побољшивача теста у пекарској индустрији, ограничења класичне теорије ХЛБ-а треба да се превазиђу и да се успостави нови оквир за процену заснован на молекуларним стеричким препрекама и карактеристикама наелектрисања.Када тежите максималном обиму хлеба, предност треба дати емулгаторима са високом стеричном сметњом и јаким капацитетом координације{0}}водоника (као што је ДАТЕМ), користећи њихове способности међуфазног одвијања и реконструкције умрежавања да би се ојачала мрежа глутена.Када тежите уравнотеженом укупном квалитету, ДАТЕМ/ССЛ композитни систем се може усвојити-са високом стеричком сметњом ДАТЕМ-а одговорним за структурну подршку мреже глутена и максимизирање запремине, и са-подмазивањем велике густине ССЛ-а одговорним за очување мекоће и продужење рока трајања-фазе скроба.Када се бавите специјализованим процесима као што је смрзнуто тесто, ЦСЛ се може узети у обзир, користећи пријазност квасцу његових јона калцијума и умерени капацитет јачања глутена{0}}.

Ова студија је систематски открила, из две димензије молекуларне стеричне сметње и карактеристика наелектрисања, међуфазне адсорпционе разлике између ССЛ, ЦСЛ и ДАТЕМ на интерфејсу протеина глутена и њихову трансценденцију класичне теорије ХЛБ. Главни закључци су следећи:

прво,стерична сметња одређује дубину функционалности међуфаза. Ниска стерична препрека ССЛ-а и ЦСЛ-а омогућава им да се пакују са великом густином на површини протеина, формирајући слој за подмазивање; висока стерична препрека ДАТЕМ-у, насупрот томе, омогућава му да продре и развије структуру протеина глутена, покрећући дубоко-реструктурирање мреже.

друго,карактеристике наелектрисања одређују начин сидрења и снагу везивања. ССЛ и ЦСЛ се ослањају на електростатичко сидрење да би се постигла међуфазна адсорпција; ДАТЕМ постиже синергистичке интеракције са више-тачака са протеином кроз координацију више-зупчастих водоничних-веза.

треће,конфигурација међуфазне адсорпције је молекуларна основа која одређује макроскопски квалитет теста. Слој за подмазивање-високе густине формиран од ССЛ-а даје флексибилност и еластичност глутену, док клинасти-слој за унакрсну везу формиран од ДАТЕМ-а даје мрежу велике-врсте. Разумевање ове конфигурационе разлике омогућава дизајн на молекуларном-нивоу композитних система емулгатора са циљаним функцијама.

Гледајући унапред, следећи правци заслужују даљу пажњу: прво, коришћење микроскопије атомске силе и неутронске рефлектометрије за карактеризацију, у условима ин ситу и у реалном-условима, конфигурације адсорпције и еволуцију структуре слоја три емулгатора на интерфејсу протеина глутена, чиме се обезбеђује директна експериментална валидација за модел три{{1} евалуације друго, укључивање симулација молекуларне динамике у проучавање интерфејса емулгатор-глутен протеин да би се квантификовале, из перспективе молекуларне механике, одговарајуће тежине доприноса енергије стеричне сметње и енергије електростатичког везивања; треће, надограђујући се на тродимензионалном моделу евалуације, развијајући нову генерацију зелених емулгатора за печење са подесивим стеричким препрекама (као што су ензимски-модификовани фосфолипиди и сурфактанти на бази полисахарида-), чиме се постиже скок од „технолошког дизајна“ ка „технолошком дизајну“.