通过二次干燥增强喷雾干燥鼠李糖乳杆菌GG在粉末储存期间的活率保持和结构完整性

《Food and Bioprocess Technology》：Enhancing Viability Retention and Structural Integrity of Spray-Dried Lacticaseibacillus rhamnosus GG During Powder Storage Through Secondary Drying

　　

摘要

为确保益生菌粉剂的健康功效，在加工和储存过程中保持高细菌活性是关键挑战。本研究采用低进风温度（58 ± 3 °C）和低出风温度（40 ± 2 °C）进行喷雾干燥，制备出含1.73 ? 2.10 × 10¹⁰ cfu/g活性菌、存活率为79.88–93.80%的鼠李糖乳杆菌GG（LGG）粉末。在喷雾干燥后紧接着进行解吸干燥或真空干燥，可将粉末水分含量分别降至7.04%和5.26%。所得粉末表现出约1.44 × 10¹⁰ cfu/g的高活性及增强的储存稳定性，在4 °C下储存120天后总活性损失小于0.4 log。为探究LGG粉末储存过程中失活的机制，将失活速率常数的自然对数（lnk）分别与粉末水分含量及温度的倒数作图，得到了近似线性关系。随着储存温度升高，lnk对粉末水分含量的斜率从11.187增加到68.662。假设粉末水分含量与温度之间潜在的协同效应归因于较高温度下粉末水活度的增加以及包埋材料的加速降解反应。储存粉末中的LGG细胞在生长能力、代谢活性和膜完整性方面均观察到显著损伤。研究结果表明，在接近LAB最大生长温度的条件下进行喷雾干燥具有制备具有高脱水存活率和储存稳定性的益生菌粉剂的潜力，并进一步揭示了包埋材料降解与细胞损伤对储存期间LAB活性的共同影响。