多酚、多糖与谷蛋白的三元相互作用：面粉基产品质量的分子机制与策略调控：综述

《Food Chemistry》：Ternary interactions of polyphenols, polysaccharides, and gluten proteins: molecular mechanisms and strategic regulation of flour-based product quality: a review

　　

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  双酶水解联合谷氨酰胺酶（DG）改善了大豆粕的风味。
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  DG进一步富集了游离氨基酸和挥发性风味化合物。
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  鲜味和甜味氨基酸与大豆粕的鲜味和余味呈正相关。
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  γ-谷氨酰化使潜在鲜味肽的数量增加了16.7%。
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  发现了T1R1/T1R3的关键残基（Asp216、Ser147、Ala302）和CaSR的关键残基（Asp215、Gln179、Ser147）。

引言

以面粉为基础的主食，如面包、面条和馒头，因其面粉的加工多样性而具有全球普遍性（Sheng等，2025）。产品质量取决于复杂的多元组分基质。在该基质中，面筋蛋白提供结构连续性和气体保持所需的粘弹性网络。同时，淀粉作为主要的结构骨架，通过糊化和回生动力学决定产品体积和质地（Gao等，2020）。

为主动调节基质结构和功能，流变胶体和结构化生物高分子被广泛应用于面粉配方中。近年来淀粉衍生的聚醚非异氰酸酯聚氨酯研究表明，修饰淀粉富含羟基的结构可以调节分子间相互作用和整体功能（Chen等，2025）。这种结构适应性凸显了淀粉生物大分子作为精准营养和可持续食品设计的可调节平台。其目标性能直接取决于分子架构和修饰策略（Balasubramanian等，2026）。

与碳水化合物修饰并行的是，多酚类化合物，包括酚酸、黄酮类、单宁和花青素，被添加到食品中，通过与内源性生物分子的相互作用来提供健康益处并改变食品微观结构（Co?kun等，2025）。非淀粉多糖（NSPs），如β-葡聚糖（BG）、果胶和藻类多糖，也作为关键的结构修饰剂，因其高持水能力和对麦谷蛋白的亲和力（Bieniek & Bieniek & Buksa，2023）。这些生物高分子发挥双重效应。未经优化的NSP添加会引发对可用水的激烈竞争，剥夺麦谷蛋白展开和交联所需的塑化水，从而损害网络形成（Zhang、Xu和Zhang，2024）。

引入这些添加剂后，面粉基食品演变为复杂的多相、多尺度系统，其中麦谷蛋白、淀粉、多酚和NSPs形成动态相互作用的网络（Yu等，2022）。麦谷蛋白-多酚、麦谷蛋白-多糖和淀粉-多酚等两两相互作用已被表征，但真实的多元组分行为不能仅通过二元效应的简单加和来预测。对水、结合位点和空间区域的竞争和协同动态产生非加和、路径依赖的响应。这些组装结果取决于加工历史和添加顺序（X. Li等，2023）。一个关键的知识空白仍然存在。大多数研究仍局限于面粉基质外的简化二元模型（Cortés-Ferré等，2025）。三元体系主要在液相乳液或递送系统中被探索，而非致密的面粉基质中（Najari等，2024）。

传统的静态和终点测量无法捕捉加工和储存过程中动态水再分配、竞争性结合、相分离和网络重构等瞬态分子事件。连接分子相互作用与流变性、微观结构和营养功能的跨尺度关系仍然定义不清。这一局限性阻碍了预测性配方设计。本综述综合了含有多酚、麦谷蛋白、淀粉和NSPs的二元体系和三元体系的机制洞察。水和基质成分被作为动态介导变量处理。本研究建立了全面的结构-加工-质量框架，以指导功能性面粉基食品的工业设计。

章节摘要

二元相互作用机制

麦谷蛋白、多酚、淀粉和NSPs之间的二元相互作用从根本上决定面团的水合、麦谷蛋白网络发育、气体保持和淀粉相行为。代表性的以麦谷蛋白为中心的二元相互作用汇总于表1。多种技术表征验证了非共价醇溶蛋白-多酚结合（Q. Wang等，2020）以及麦谷蛋白与茶多酚（TP）之间的共价交联（Q.-Y. Ma等，2024）。水竞争和空间位阻

三元相互作用机制

二元相互作用提供了组分结合的分子基础，但面粉基产品涉及麦谷蛋白、淀粉、NSPs、多酚、水和微量配料之间的同时相互作用。三元行为需要一个超越两两相互作用、考虑对水合水和结合位点的竞争、多元组分桥联、分子拥挤、相分离和加工诱导反应的框架。这些过程持续重塑

对面团流变性质的影响

多酚和多糖通过改变水分分布和麦谷蛋白结构来调节面团流变性。NSPs的亲水基团和链缠结增加了水分吸收并将水分转向低流动性状态，通常延长面团的成熟时间（Hong等，2021）。富含BG面团中的LF-NMR测量表明水分迁移受限，这与更长的搅拌峰值时间和面包体积变化有关（Nirmala Prasadi & Joye，2023）。多酚可以与

工业可扩展性和商业化配方策略

多酚-多糖-麦谷蛋白系统的工业转化需要超越实验室概念验证研究的证据。商业原料的化学定义程度低于纯化的模型化合物，并在分子量分布、杂质谱、水合行为和感官活性成分方面存在差异（Upton等，2020）。这种异质性改变了面团流变性、反应动力学和产品质量，使直接放大变得更加复杂（Girard & Awika，2020）。

经济性和

结论与未来展望

本综述建立了多酚、多糖和麦谷蛋白之间三元相互作用的结构-加工-质量框架。该框架整合了竞争性结合和协同结合、水分再分配、分子拥挤、相分离和网络演变，贯穿搅拌、发酵、醒发、烘焙和储存全过程。原料效应取决于分子结构、剂量、水合度、添加顺序和加工阶段；一种成分可以改善某一质量

CRediT作者贡献声明

Wang Yun：初稿撰写、项目管理和资金获取、概念化。Zhang Min：调查、形式分析。Yao Qianyi：可视化、监督指导。Zhang Lianfu：审阅与编辑。Zhang Genyi：审阅与编辑。Li Chunmei：监督指导、概念化。

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本研究得到国家自然科学基金（NSFC，项目编号32401974）、扬州市"绿色扬州金凤凰"基金（137013475）以及扬州大学高层次人才项目（137013154）的资助。

Yun Wang|Min Zhang|Qianyi Yao|Lianfu Zhang|Genyi Zhang|Chunmei Li|Haifeng Zhang