益生菌在调节人体健康方面具有多种功能,但其在加工、储存和消化过程中对热、氧及胃酸高度敏感,导致活菌数下降,功效受限。微胶囊技术可通过外层壁材为益生菌提供物理保护屏障,从而在加工、储存和摄入过程中维持较高的存活率,延长保质期并增强其健康促进作用。喷雾干燥是益生菌微胶囊化的主流技术,具有重要的研究价值。

近期,东北农业大学食品科学学院李春教授、刘丽波教授发表综述,系统阐述了益生菌的喷雾干燥过程、该过程中可能受到的应激损伤、微胶囊壁材的保护机制,以及喷雾干燥技术的最新进展及其应用,旨在为喷雾干燥益生菌在食品、医药、畜牧等领域的未来应用与发展提供参考。相关研究成果以“Spraying‐Drying Probiotic Microcapsules: Encapsulation Materials, Encapsulation Techniques, and Applications in Recent 10 Years”为题目,发表于期刊《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》。
本文要点:
1、该综述围绕近10年喷雾干燥益生菌微胶囊研究展开,先明确益生菌对热、氧及消化环境敏感的特性与微胶囊技术的保护作用,指出喷雾干燥因成本低、能耗少、效率高成为主流制备技术。
2、接着阐述传统喷雾干燥的雾化、蒸发干燥、粉末收集三阶段工艺,及过程中益生菌面临的热、脱水、氧化等五类应激损伤。
3、随后从基础成膜材料(蛋白质、碳水化合物等)、功能增强材料(虫胶、油脂)、辅助添加剂(离子、抗氧化剂)三类系统梳理保护壁材的特性与作用。
4、介绍了真空喷雾干燥、喷雾冷冻干燥等四种改良喷雾干燥技术的原理、优势与局限。
5、最后提及该技术在食品、饲料、医药领域的应用,并指出未来需突破低温技术产业化、平衡壁材保护与控释等方向,为喷雾干燥益生菌在多领域的应用与发展提供全面参考。
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图1. 传统喷雾干燥流程

图2. 喷雾干燥过程中益生菌可能遭受的应激损伤

图3. 喷雾干燥保护壁材。EGCG,表没食子儿茶素没食子酸酯

图4. 喷雾干燥技术拓展流程(a. 真空喷雾干燥;b. 喷雾冷冻干燥;c. 静电喷雾干燥;d. 纳米喷雾干燥)
论文链接:https://doi.org/10.1111/1541-4337.70351
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