益生菌是一種活的微生物，當(dāng)攝入足夠的量時會對健康有益，只有在生存能力（107-1010 CUF m/L）得到保護(hù)的情況下才能發(fā)揮其作用。益生菌通常是乳桿菌和雙岐桿菌，它們常與胃腸道有關(guān)；它們通常以凍干培養(yǎng)物的形式供應(yīng)，或者被霧化并直接添加到食物中。

益生菌菌株對胃腸道健康很重要，因?yàn)樗鼈兛梢灶A(yù)防腸道炎癥，為上皮細(xì)胞提供保護(hù)，并調(diào)節(jié)抗體。它們可以產(chǎn)生細(xì)胞因子或趨化因子，改善乳糖不耐受，增加對結(jié)直腸癌的保護(hù)，抑制幽門螺桿菌活性，并用于治療食物過敏和預(yù)防急性腹瀉。

然而，這些微生物有不幸的缺陷，特別是在菌株存活方面。噴霧干燥是微膠囊化最廣泛使用的方法之一，因?yàn)槠涑杀镜停谧罴迅稍飾l件下具有高存活率，并且在配方中加入了保護(hù)劑。近年來，乳清蛋白作為益生菌保護(hù)劑的使用獲得了越來越多的興趣，因?yàn)檫@些蛋白是提高益生菌活性的天然載體，并且由于結(jié)構(gòu)和理化特征，可以作為胃腸道中的遞送系統(tǒng)。蛋白質(zhì)可以在干燥過程中增加益生菌的存活率，因?yàn)樗鼈兡軌蛐纬山档蜔釕?yīng)力的保護(hù)膜。糖的添加也會影響干燥的益生菌制劑的存活。研究人員肯定了糖（如肌醇、山梨醇、果糖、乳糖、葡萄糖和海藻糖）對脫水細(xì)菌細(xì)胞的保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn)，海藻糖等糖是一種能夠通過氫鍵與蛋白質(zhì)分子相互作用的二糖；它可以在脫水和再水化過程中替代蛋白質(zhì)周圍的水分子，形成一種玻璃狀基質(zhì)，穩(wěn)定生物大分子。

科學(xué)家研究了使用奶酪乳清與淀粉、阿拉伯膠、麥芽糖糊精和乳清蛋白濃縮物聯(lián)合干燥鼠李糖乳桿菌 64 的載體劑選擇。另一方面，干燥溫度是影響存活率的因素。例如，噴霧干燥的植物乳桿菌 WCFS1 再低干燥溫度下表現(xiàn)出較高的存活率。在此背景下，本研究以 WPC、麥芽糊精和海藻糖為原料，采用噴霧干燥的方法對鼠李糖乳桿菌 ATCC 7469 進(jìn)行微囊化，并評估微囊化對細(xì)胞活力和干粉性能的影響。以噴霧干燥條件（包括進(jìn)口溫度、空氣流量和進(jìn)料泵）為自變量，益生菌存活率、水分含量、水分活性和有效產(chǎn)量為因變量。采用響應(yīng)面法對噴霧干燥包裹的鼠李糖乳桿菌的存活率進(jìn)行了優(yōu)化，并對粉末的穩(wěn)定性進(jìn)行了評估。

結(jié)果表明，蛋白質(zhì)-海藻糖-麥芽糊精混合物是包裹鼠李糖乳桿菌的良好壁材，在干燥過程中表現(xiàn)出重要的熱保護(hù)作用，并提高了其存活率；通過響應(yīng)面方法優(yōu)化的噴霧干燥工藝條件生產(chǎn)的微膠囊具有可接受的理化性質(zhì)——水分、水活性、吸濕性和粒徑等，為益生菌的微囊化提供了思路。