Summary
Dit protocol beschrijft de stappen die betrokken zijn bij de productie en fysisch-chemische karakterisering van een gesproeidroogd probiotisch product.
Abstract
Probiotica en prebiotica zijn van groot belang voor de voedings- en farmaceutische industrie vanwege hun gezondheidsvoordelen. Probiotica zijn levende bacteriën die gunstige effecten kunnen hebben op het welzijn van mens en dier, terwijl prebiotica soorten voedingsstoffen zijn die de gunstige darmbacteriën voeden. Poeder probiotica hebben aan populariteit gewonnen vanwege het gemak en de bruikbaarheid van hun inname en opname in het dieet als voedingssupplement. Het droogproces interfereert echter met de levensvatbaarheid van cellen, omdat hoge temperaturen probiotische bacteriën inactiveren. In deze context was deze studie gericht op het presenteren van alle stappen die betrokken zijn bij de productie en fysisch-chemische karakterisering van een gesproeidroogd probioticum en het evalueren van de invloed van de beschermende stoffen (gesimuleerde magere melk en inuline: maltodextrine associatie) en droogtemperaturen bij het verhogen van de poederopbrengst en de levensvatbaarheid van de cel. De resultaten toonden aan dat de gesimuleerde magere melk een hogere probiotische levensvatbaarheid bevorderde bij 80 °C. Met dit beschermmiddel verminderen de probiotische levensvatbaarheid, het vochtgehalte en de wateractiviteit (Aw) zolang de inlaattemperatuur toeneemt. De levensvatbaarheid van de probiotica neemt omgekeerd af met de droogtemperatuur. Bij temperaturen dicht bij 120 °C vertoonde het gedroogde probioticum levensvatbaarheid rond 90%, een vochtgehalte van 4,6% w / w en een Aw van 0,26; waarden die toereikend zijn om de stabiliteit van het product te garanderen. In dit verband zijn sproeidroogtemperaturen van meer dan 120 °C vereist om de levensvatbaarheid en houdbaarheid van de microbiële cellen in de poedervormige bereiding en overleving tijdens de verwerking en opslag van levensmiddelen te waarborgen.
Introduction
Om als probiotica te worden gedefinieerd, moeten micro-organismen die aan voedingsmiddelen (of supplementen) worden toegevoegd, levend worden geconsumeerd, kunnen overleven tijdens passage in het maagdarmkanaal van de gastheer en de plaats van actie in voldoende hoeveelheden bereiken om gunstige effecten uit te oefenen 1,2,7.
De groeiende interesse in probiotica is te wijten aan de verschillende voordelen voor de menselijke gezondheid die ze bieden, zoals de stimulatie van het immuunsysteem, de verlaging van het serumcholesterolgehalte en de verbetering van de darmbarrièrefunctie door op te treden tegen schadelijke microben, evenals hun gunstige effecten bij de behandeling van het prikkelbare darmsyndroom, onder andere 2,3. Bovendien hebben verschillende studies aangetoond dat probiotica een positieve invloed kunnen hebben op andere delen van het menselijk lichaam waar onevenwichtige microbiële gemeenschappen infectieziekten kunnen veroorzaken 3,4,5.
Om probiotica therapeutisch effectief te laten zijn, moet het product tussen 10 6-107 CFU / g bacteriën bevatten op het moment van consumptie6. Aan de andere kant heeft het Italiaanse ministerie van Volksgezondheid en Volksgezondheid Canada vastgesteld dat het minimumniveau van probiotica in voedsel 109 CFU / g levensvatbare cellen per dag of per portie moet zijn, respectievelijk7. Aangezien hoge belastingen probiotica nodig zijn om te garanderen dat ze gunstige effecten zullen hebben, is het essentieel om hun overleving te garanderen tijdens verwerking, schapopslag en passage door het maagdarmkanaal (GI). Verschillende studies hebben aangetoond dat micro-inkapseling een effectieve methode is om de algehele levensvatbaarheid van probioticate verbeteren 8,9,10,11.
In deze context zijn verschillende methoden ontwikkeld voor de micro-inkapseling van probiotica, zoals sproeidrogen, vriesdrogen, sproeikoelen, emulsie, extrusie, coacervatie en, meer recent, gefluïdiseerde bedden11,12,13,14. Micro-inkapseling door sproeidrogen (SD) wordt veel gebruikt in de voedingsmiddelenindustrie omdat het een eenvoudig, snel en reproduceerbaar proces is. Het is eenvoudig op te schalen en heeft een hoge productieopbrengst bij lage energiebehoefte11,12,13,14. Niettemin kan de blootstelling aan hoge temperaturen en een laag vochtgehalte de overleving en levensvatbaarheid van de probiotische cellen beïnvloeden15. Beide parameters kunnen voor een bepaalde stam worden verbeterd door de effecten van de kweekleeftijd en -omstandigheden te bepalen om de cultuur vooraf aan te passen en de sproeidroogomstandigheden (inlaat- en uitlaattemperaturen, vernevelingsproces) en de inkapselingssamenstelling 8,14,16,17,18 te optimaliseren.
De samenstelling van de inkapselende oplossing is ook een belangrijke factor tijdens SD, omdat het het beschermingsniveau tegen ongunstige omgevingsomstandigheden kan bepalen. Inuline, Arabische gom, maltodextrines en magere melk worden veel gebruikt als inkapselingsmiddelen voor probiotische droging 5,17,18,19. Inuline is een fructooligosaccharide die een sterke prebiotische activiteit vertoont en de darmgezondheid bevordert19. Magere melk is zeer effectief in het handhaven van de levensvatbaarheid van gedroogde bacteriële cellen en genereert een poeder met goede reconstitutie-eigenschappen17.
Lactiplantibacillus paraplantarum FT-259 is een melkzuurbacterie die bacteriocine produceert en antilisteriale activiteit vertoont, naast probiotische eigenschappen20,21. Het is een facultatieve heterofermentatieve staafvormige Gram-positieve bacterie die groeit van 15 °C tot 37 °C20 en compatibel is met de homeostatische lichaamstemperatuur. Deze studie was bedoeld om alle stappen te presenteren die betrokken zijn bij de productie en fysisch-chemische karakterisering van een gesproeidroogd probioticum (L. paraplantarum FT-259) en de invloed van de beschermstoffen en droogtemperaturen te evalueren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Productie van de probiotische cellen
- Bereid De Man Rogosa en Sharpe (MRS) bouillon.
- Reactiveer 1% (v/v) van de interessecultuur in de MRS-bouillon (hier werd Lactiplantibacillus paraplantarum FT-259 gebruikt).
- Incubeer gedurende 24 uur bij een adequate temperatuur (we gebruikten 37 °C).
2. Scheid de bacteriën van de cultuur
- Centrifugeer de bacteriecultuur bij 7.197 x g gedurende 5 minuten bij 4 °C met behulp van 50 ml conische buizen. Het is belangrijk dat het gewicht van de buizen vóór de procedure in evenwicht is.
- Verwijder met behulp van een pipet het supernatant en gooi het weg in een geschikte container. Was de pellets met een fosfaatbuffer (pH 7) en homogeniseer de oplossing.
- Herhaal het centrifugatieproces zoals eerder vermeld.
- Om de pellet te verkrijgen, gebruikt u een pipet om het supernatant te verwijderen en weg te gooien in een geschikte container.
3. Toevoeging van drooghulpmiddelen
- Selecteer de combinatie van twee drooghulpsamenstellingen (beschermstoffen): inuline:maltodextrinemengsel en gesimuleerde magere melk (tabel 1)22,23.
- Weeg 5 g inuline en 5 g maltodextrine af om de eerste combinatie van beschermende middelen te verkrijgen.
- Weeg 3 g inuline, 3 g lactose, 0,4 g colloïdaal SiO2 en 3,6 g wei-eiwit af om de tweede combinatie van beschermende stoffen te verkrijgen.
- Voeg elk van de drooghulpmiddelen toe aan ultrapuur water (1:10) en onderwerp je aan magnetisch roeren tot oplosbaarheid.
- Zorg ervoor dat de beschermstoffen en het water homogeen zijn, voeg vervolgens de probioticakorrels toe aan het mengsel en roer matig gedurende 20 minuten.
| Drooghulpmiddelen | Inuline en maltodextrine | Gesimuleerde magere melk |
| Maltodextrine | 5% | - |
| Wei-eiwit | - | 3.60% |
| Lactose | - | 3% |
| Inuline | 5% | 3% |
| Colloïdaal SiO2 | - | 0.40% |
Tabel 1: Samenstelling van de drooghulpmiddelen.
4. Sproeidrogen
- Schakel de sproeidroger (SD) in en stel het drooggasdebiet, de inlaatdroogtemperatuur en het verstuivergasdebiet en de druk als volgt in:
Inlaattemperatuur: 80 °C
Luchtstroom: 60 m³/h
Voedingssnelheid: 4 g/min
Vernevelingsstroom: 17 L/min
Verstuivingsdruk: 1,5 kgf/cm²
Diameter van het spuitmondstuk van de verstuiver: 1 mm - Bereid de samenstelling van de beschermende middelen voor en voeg de geconcentreerde probiotische pellets toe.
- Start de voeding van de probiotische samenstelling (cellen plus beschermstoffen) via een peristaltische pomp.
- Start de timer en plaats het productverzamelvat wanneer de oplossing de verstuiver binnenkomt.
- Registreer de uitlaattemperatuur elke 5 minuten om mogelijke temperatuurinstabiliteiten bij te houden.
- Stop de timer wanneer alle probiotische samenstelling aan de SD is gevoerd.
- Weeg het productverzamelvat om de hoeveelheid samenstelling te bepalen die aan het systeem wordt gevoerd en de hoeveelheid droog product die wordt verzameld, om de droogopbrengst (teruggewonnen product) te berekenen via een massabalans in de droger.
- Gebruik gesimuleerde magere melk om het effect van temperatuur op de levensvatbaarheid van de probiotische cellen te evalueren door vijf verschillende sproeidroogtemperaturen in te stellen (80 °C, 100 °C, 120 °C, 140 °C en 160 °C versus uitlaattemperaturen van 59 °C, 70 °C, 83 °C, 96 °C en 108 °C).
5. Poederkarakterisering
- Vochtgehalte van het product
- Weeg precies 100 mg van het gedroogde product af en plaats het in het titratievat van de Karl-Fischer-apparatuur.
- Druk op de initiatieknop om de bi-amperometrische titratie van het in het monster aanwezige water te initiëren.
- Wateractiviteit
- Weeg 0,6 g van het gedroogde product af in het monstercompartiment van de hygrometer bij 25 °C.
- Sluit de klep van de apparatuur.
OPMERKING: De test wordt automatisch gestart en stopt wanneer het monster de evenwichtsdampdruk in het monstercompartiment bereikt.
6. Probiotische levensvatbaarheid
- Verdun de eerder bereide bacteriële suspensies in 9 ml peptonwater (0,1%, v/v).
- Vortex tot volledige dispersie.
- Voer seriële decimale verdunningen (1:10) uit in 9 ml zoutoplossing (0,9% NaCl).
- Zaai de verdunningen op MRS-agarplaten en incubeer bij 37 °C gedurende 24-48 uur.
- Tel de kolonievormende eenheden (CFU/g) met behulp van een kolonieteller met vergrootglas.
- Bereken de probiotische levensvatbaarheid in het gedroogde product volgens de volgende vergelijking:
EE (%) = (N∕N o) × 100
waarbij N het aantal levensvatbare cellen is na sproeidrogen en No het aantal bacteriële cellen vóór het sproeidrogen. - Druk het aantal levensvatbare cellen in kve/g productdispersie uit.
7. Data-analyse
- Tabel de verkregen gegevens in statistische software en voer de analyse uit met behulp van een meervoudige vergelijkingstest (ANOVA).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
In deze studie werd L. paraplantarum ingekapseld door SD met behulp van food-grade inkapselingsmiddelen (inuline:maltodextrine en gesimuleerd melkpoeder), wat een hoge productkwaliteit en werkzaamheid aantoonde bij het behoud van de bacteriële levensvatbaarheid van de cel17,19.
De resultaten van de SD van probiotica bij 80 °C toonden aan dat de verschillende beschermende systemen (inuline: maltodextrine en gesimuleerde magere melk) een efficiënte bescherming van de probiotische cellen bevorderden, met levensvatbaarheden van respectievelijk 95,1% en 97,0%. De productopbrengst was bijna 50% w /w voor beide beschermende systemen en was iets beter voor de gesimuleerde magere melk, die een product genereerde met een beter uiterlijk en vloeibaarheid. Vervolgens werd de probiotische samenstelling in combinatie met de gesimuleerde magere melk onderworpen aan sproeidrogen bij hogere temperaturen van 80 °C tot 160 °C (figuur 1).
Zoals verwacht, had de toename van de SD-temperatuur de neiging om de probiotische levensvatbaarheid te verminderen, die bijna 80% bereikte bij 160 ° C. In figuur 1 is ook te zien dat het effect van de droogtemperatuur op de productopbrengst verwaarloosbaar was, met een gemiddelde waarde van 50,7% ± 2,4% w/w; Deze waarden worden vaak waargenomen voor sproeidrogers op laboratoriumschaal. Deze resultaten geven aan dat de gesimuleerde magere melk een goed beschermend systeem is voor probiotisch drogen, omdat het een hoogwaardig product genereert met goede systeemprestaties (productopbrengst).
Het vochtgehalte en de wateractiviteit van de poeders daalden omgekeerd met de sproeidroogtemperatuur, zoals verwacht (figuur 2).
Figuur 1: Poederopbrengst (%) en probiotische levensvatbaarheid (%) volgens de SD-temperatuur (°C), met gesimuleerde magere melk als drooghulpmiddel. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2: Vochtgehalte en wateractiviteit van de gedroogde probiotische monsters volgens de SD-temperatuur (°C), met gesimuleerde magere melk als beschermend systeem. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
L. paraplantarum FT-259 is een Gram-positieve, staafvormige bacterie, is een producent van bacteriocines met antilisteriële activiteit en heeft een hoog probiotisch potentieel20. Son et al.24 toonden eerder de immunostimulerende en antioxiderende capaciteit van L. paraplantarum-stammen aan. Bovendien hebben ze een groot probiotisch potentieel, met eigenschappen zoals stabiliteit onder kunstmatige maag- en galomstandigheden, gevoeligheid voor antibiotica en binding aan darmcellen. Bovendien produceren ze geen metabolieten die het maagdarmkanaal negatief kunnen beïnvloeden. Bovendien bestudeerden Choi en Chang25 de L. plantarum EM en rapporteerden het potentieel voor cholesterolverlaging op basis van de galzouthydrolaseactiviteit en het bindende vermogen van het celoppervlak. Naast het vertonen van tolerantie voor zuur- en galspanningen, vertoonde L. plantarum EM ook antimicrobiële activiteit tegen pathogenen en antibioticaresistentie, waardoor het potentieel als probioticum werd gevalideerd.
Het produceren van gedroogde probiotica voor commercialisering is echter een uitdaging, omdat de micro-organismen worden blootgesteld aan verschillende stressfactoren, zoals thermische, mechanische, osmotische en oxidatieve stress. De hoge temperaturen die bij het proces betrokken zijn, kunnen de denaturatie van de enzymen en eiwitten die betrokken zijn bij het metabolisme van de cel bevorderen, waardoor microbiële levensvatbaarheidsverliezen ontstaan. Waterverwijdering tijdens het drogen is ook een kritische factor, omdat een minimaal watergehalte nodig is om essentiële metabolische activiteit te ondersteunen26. De hoge schuifkrachten veroorzaakt door de passage van het probiotische mengsel door de verstuiver tijdens de SD kunnen ook de structuur van de probiotische cel beschadigen, wat bijdraagt aan levensvatbaarheidsverliezen27,28. Daarom is de juiste selectie van de SD-bedrijfsomstandigheden (bijv. De inlaat- en uitlaatdroogtemperaturen, drooggasdebiet, voedingsstroomsnelheid van de probiotische samenstelling, verstuivingsdruk en gasstroomsnelheid) essentieel om de levensvatbaarheidsverliezen van de cellen tijdens sproeidrogen te minimaliseren, de productkwaliteit te verbeteren en zo aanvaardbare drogerprestaties te verkrijgen.
De samenstelling van de bestanddelen geladen met de probiotica is ook een relevante factor, omdat slecht ontworpen formuleringen de probiotica niet beschermen tijdens het drogen en opslaan, waardoor aanzienlijke levensvatbaarheidsverliezen ontstaan. De samenstellingseigenschappen worden verbeterd door de toevoeging van de zogenaamde drooghulpmiddelen (of beschermende middelen), die een bepaalde bescherming kunnen bieden aan de cellen van het micro-organisme tijdens de SD en opslag26,29. Koolhydraten (bijv. Monosachariden, disachariden, polysachariden, oligosachariden, enz.), Eiwitten en gereconstitueerde magere melk worden meestal toegevoegd aan de probiotische samenstelling om de micro-organismecellen tijdens SD te beschermen. Hoewel onduidelijk, wordt het beschermende effect van magere melk geassocieerd met de complexe samenstelling, omdat het lactose, vet, caseïne, wei-eiwit en Ca2 + kationen bevat; sommige auteurs hebben betoogd dat de wei-eiwitten en Ca2+ een prominenter effect hebben dan de lactose30,31. Volgens Fu et al.17 verleent het gebruik van magere melk met toegevoegde wei een hoge thermische bescherming aan probiotica als gevolg van hydrofobe interacties tussen de zuiveleiwitten en bacteriële cellen 17.
De beschermende effecten van de drooghulpmiddelen op de probiotische levensvatbaarheid worden verklaard door drie hypothesen die worden gebruikt om het behoud van eiwitconformatie en enzymactiviteiten tijdens SD te rechtvaardigen, namelijk de vitrificatietheorie, de watervervangingshypothese en de hydratatiekrachtenhypothese, die volledig zijn besproken door Broeckx et al.30.
Het benadrukken van de probiotica tijdens de teelt is een andere methode die kan worden gebruikt om de probiotische celresistentie tijdens SD te verbeteren.
In het huidige protocol werden de effecten van beschermende systemen (een mengsel van inuline:maltodextrine en gesimuleerde magere melk) en de sproeidroogtemperatuur op de levensvatbaarheid en eigenschappen van het gedroogde probioticum, evenals de SD-prestaties, geëvalueerd.
De keuze voor gesimuleerde magere melk was gebaseerd op het werk van Písecký22. De fructooligosaccharide inuline en lactose werden toegevoegd als koolhydraten (in plaats van alleen lactose), en siliciumdioxide werd toegevoegd als de as. De keuze van inuline was gebaseerd op de literatuur, waar het is beschreven als een prebiotisch middel dat de voordelen van de probiotica in de darm kan verbeteren32,33. De vergelijking van de beschermende effecten van deze drooghulpmiddelen op de levensvatbaarheid van probiotica na SD werd uitgevoerd bij 80 °C. De resultaten toonden aan dat de gesimuleerde magere melk een hogere probiotische levensvatbaarheid bevorderde dan de combinatie inuline:maltodextrine bij 80 °C. Daarom werd een studie uitgevoerd naar de effecten van de droogtemperatuur (80 °C tot 160 °C) op de probiotische levensvatbaarheid en poederopbrengst met de gesimuleerde magere melk. Zoals te zien is in figuur 1, verminderde de toename van de inlaattemperatuur, die leidde tot een hogere uitlaattemperatuur, de overleving van de bacterie, zoals verwacht17. De poederopbrengst veranderde echter bij geen enkele temperatuur en bleef rond de 50%.
Het uitdrogingsniveau van probiotica is ook gekoppeld aan hun levensvatbaarheidsverliezen tijdens het drogen en het bewaren van producten. De fysische en chemische verslechteringsreacties van een gedroogd product zijn afhankelijk van het vrije waterniveau34, maar overmatige uitdroging kan de levensvatbaarheid van het gedroogde probioticum aanzienlijk verminderen. Zoals verwacht bevorderde de stijging van de droogtemperatuur een vermindering van het vochtgehalte van het product en de wateractiviteit, die waarden van respectievelijk 3,01% ± 0,30% (w / w) en 0,201 ± 0,006 bij 160 °C bereikten. Waarden van Aw onder het monolaagse vochtgehalte (~0,40) worden meestal geassocieerd met een langere houdbaarheid vanwege de vermindering van het vrije water dat beschikbaar is voor biochemische reacties en microbiële groei34. Bij zeer lage wateractiviteiten (<0,20) nemen lipideperoxidatiereacties echter aanzienlijk toe, wat schadelijk kan zijn voor de levensvatbaarheid van het product tijdens opslag. Wat het vochtgehalte betreft, verdient het de voorkeur dat de waarden in het bereik van 2,8% tot 5,6% blijven om het behoud van de probiotica te garanderen en de verslechterende biochemische reacties op lange termijnte verminderen 35,36.
Figuur 2 laat zien dat sproeidroogtemperaturen boven 120 °C nodig zijn om een product met de aanbevolen Aw te produceren. Bij deze temperatuur vertoonde het gedroogde probioticum een levensvatbaarheid van ongeveer 90%, een vochtgehalte van 4,6% w / w en een Aw van 0,26, wat uitstekende resultaten zijn. Martins et al.37 adviseerden in een optimalisatiestudie van het sproeidrogen van Lactococcus lactis-cellen een Aw-waarde van 0,198 en een inlaatsproeidroogtemperatuur van 126 °C om de levensvatbaarheidsverliezen van micro-organismen te minimaliseren, die nauw in overeenstemming zijn met de waarden uit dit protocol.
Andere poederkarakteriseringsmethoden kunnen worden uitgevoerd, zoals het onderzoeken van de morfologische kenmerken, kleverigheid36, vloeibaarheid en samendrukbaarheid38.
In dit verband zijn sproeidroogtemperaturen boven 120 °C vereist om de levensvatbaarheid en houdbaarheid van microbiële cellen in een poedervormig preparaat en hun overleving tijdens de verwerking en opslag van levensmiddelen te garanderen. In industriële termen is dit een uitstekend resultaat, omdat sproeidroogtechnologie goedkoop is in vergelijking met vriesdrogen, waardoor de productprijs wordt verlaagd. Bovendien lijkt overleving boven 50% een robuust bereik te zijn dat probiotische poederfunctionaliteit garandeert28, wat betekent dat de overleving een goede indicator is voor het reproduceren van dit protocol op industriële schaal. Opschaling naar industriële omstandigheden moet echter worden getest om ervoor te zorgen dat het product dezelfde kenmerken heeft als het verkregen poeder in dit protocol.
De methoden die in dit protocol worden beschreven, waren bedoeld om het belang van de juiste selectie van de samenstelling en de verwerking van de variabelen tijdens het sproeidrogen van probiotische bacteriën te verduidelijken om de levensvatbaarheid en stabiliteit van het poeder te waarborgen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben geen belangenconflicten te melden.
Acknowledgments
Deze studie werd gedeeltelijk gefinancierd door de Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Finance Code 001. Deze studie werd ook gedeeltelijk ondersteund door FAPESP - São Paulo Research Foundation. E.C.P.D.M. is dankbaar voor een Researcher Fellowship van de National Council for Scientific and Technological Development (CNPq) 306330/2019-9.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Aqua Lab 4TEV | Decagon Devices | - | Water activity meter |
| Centrifuge (mod. 5430 R ) | Eppendorf | - | Centrifuge |
| Colloidal SiO2 (Aerosil 200) | Evokik | 7631-86-9 | drying aid |
| Fructooligosaccharides from chicory | Sigma-Aldrich | 9005-80-5 | drying aid |
| GraphPad Prism (version 8.0) software | GraphPad Software | - | San Diego, California, USA |
| Karl Fischer 870 Titrino Plus | Metrohm | - | Moisture content |
| Lactose | Milkaut | 63-42-3 | drying aid |
| Maltodextrin | Ingredion | 9050-36-6 | drying aid |
| Milli-Q | Merk | - | Ultrapure water system |
| MRS Agar | Oxoid | - | Culture medium |
| MRS Broth | Oxoid | - | Culture medium |
| OriginPro (version 9.0) software | OriginLab | - | Northampton, Massachusetts, USA |
| Spray dryer SD-05 | Lab-Plant Ltd | - | Spray dryer |
| Whey protein | Arla Foods Ingredients S.A. | 91082-88-1 | drying aid |
References
- Food and Agricultural Organization of the United Nations and World Health Organization. Probiotics in food: Health and nutritional properties and guidelines for evaluation. FAO Food and Nutrition Paper 85. Food and Agricultural Organization. , Rome, Italy. At https://www.fao.org/3/a0512e/a0512e.pdf (2006).
- Sharma, R., Rashidinejad, A., Jafari, S. M. Application of spray dried encapsulated probiotics in functional food formulations. Food and Bioprocess Technology. 15, 2135-2154 (2022).
- Reid, G. Probiotic use in an infectious disease setting. Expert Review of Anti-Infective Therapy. 15 (5), 449-455 (2017).
- Alvarez-Olmos, M. I., Oberhelman, R. A. Probiotic agents and infectious diseases: a modern perspective on a traditional therapy. Clinical Infectious Diseases. 32 (11), 1567-1576 (2001).
- He, X., Zhao, S., Li, Y. Faecalibacterium prausnitzii: A next-generation probiotic in gut disease improvement. Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology. 2021, 6666114 (2021).
- Corona-Hernandez, R. I., et al. Structural stability and viability of microencapsulated probiotic bacteria: A review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 12 (6), 614-628 (2013).
- Hill, C., et al. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 11 (8), 506-514 (2014).
- Chávez, B. E., Ledeboer, A. M. Drying of probiotics: Optimization of formulation and process to enhance storage survival. Drying Technology. 25 (7-8), 1193-1201 (2007).
- Wang, G., Chen, Y., Xia, Y., Song, X., Ai, L. Characteristics of probiotic preparations and their applications. Foods. 11 (16), 2472 (2022).
- Baral, K. C., Bajracharya, R., Lee, S. H., Han, H. -K. Advancements in the pharmaceutical applications of probiotics: Dosage forms and formulation technology. International Journal of Nanomedicine. 16, 7535 (2021).
- Bustamante, M., Oomah, B. D., Rubilar, M., Shene, C. Effective Lactobacillus plantarum and Bifidobacterium infantis encapsulation with chia seed (Salvia hispanica L.) and flaxseed (Linum usitatissimum L.) mucilage and soluble protein by spray drying. Food Chemistry. 216, 97-105 (2017).
- Tran, T. T. A., Nguyen, H. V. H. Effects of spray-drying temperatures and carriers on physical and antioxidant properties of lemongrass leaf extract powder. Beverages. 4 (4), 84 (2018).
- Oliveira, W. P. Standardisation of herbal extracts by drying technologies. Phytotechnology:A Sustainable Platform for the Development of Herbal Products. Oliveira, W. P. , CRC Press. Boca Raton, FL. 105-140 (2021).
- Burgain, J., Gaiani, C., Linder, M., Scher, J. Encapsulation of probiotic living cells: From laboratory scale to industrial applications. Journal of Food Engineering. 104 (4), 467-483 (2011).
- Boza, Y., Barbin, D., Scamparini, A. R. P. Survival of Beijerinckia sp. microencapsulated in carbohydrates by spray-drying. Journal of Microencapsulation. 21 (1), 15-24 (2004).
- De Castro-Cislaghi, F. P., dos Reis e Silva, C., Fritzen-Freir, C. B., Lorenz, J. G., Sant’Anna, E. S. Bifidobacterium Bb-12 micro encapsulated by spray drying with whey: survival under simulated gastrointestinal conditions, tolerance to NaCl, and viability during storage. Journal of Food Engineering. 113 (2), 186-193 (2012).
- Fu, N., Huang, S., Xiao, J., Chen, X. D. Producing powders containing active dry probiotics with the aid of spray drying. Advances in Food and Nutrition Research. 85, 211-262 (2018).
- Barbosa, J., Teixeira, P. Development of probiotic fruit juice powders by spray-drying: A review. Food Reviews International. 33 (4), 335-358 (2017).
- Waterhouse, G. I. N., Sun-Waterhouse, D., Su, G., Zhao, H., Zhao, M. Spray-drying of antioxidant-rich blueberry waste extracts; Interplay between waste pretreatments and spray-drying process. Food and Bioprocess Technology. 10 (6), 1074-1092 (2017).
- Tulini, F. L., Winkelströter, L. K., De Martinis, E. C. P. Identification and evaluation of the probiotic potential of Lactobacillus paraplantarum FT259, a bacteriocinogenic strain isolated from Brazilian semi-hard artisanal cheese. Anaerobe. 22, 57-63 (2013).
- Ribeiro, L. L. S. M., et al. Use of encapsulated lactic acid bacteria as bioprotective cultures in fresh Brazilian cheese. Brazilian Journal of Microbiology. 52 (4), 2247-2256 (2021).
- Písecký, J. Handbook of Milk Powder Manufacture. , GEA Process Engineering A/S. (2012).
- Patel, K. C., Chen, X. D., Kar, S. The temperature uniformity during air drying of a colloidal liquid droplet. Drying Technology. 23 (12), 2337-2367 (2005).
- Son, S. -H., et al. Antioxidant and immunostimulatory effect of potential probiotic Lactobacillus paraplantarum SC61 isolated from Korean traditional fermented food, jangajji. Microbial Pathogenesis. 125, 486-492 (2018).
- Choi, E. A., Chang, H. C. Cholesterol-lowering effects of a putative probiotic strain Lactobacillus plantarum EM isolated from kimchi. LWT- Food Science and Technology. 62 (1), 210-217 (2015).
- Kiepś, J., Dembczyński, R. Current trends in the production of probiotic formulations. Foods. 11 (15), 2330 (2022).
- Kiekens, S., et al. Impact of spray-drying on the pili of Lactobacillus rhamnosus GG. Microbial Biotechnology. 12 (5), 849-855 (2019).
- Huang, S., et al. Spray drying of probiotics and other food-grade bacteria: A review. Trends in Food Science and Technology. 63, 1-17 (2017).
- Wang, N., Fu, N., Chen, X. D. The extent and mechanism of the effect of protectant material in the production of active lactic acid bacteria powder using spray drying: A review. Current Opinion in Food Science. 44, 100807 (2022).
- Broeckx, G., Vandenheuvel, D., Claes, I. J. J., Lebeer, S., Kiekens, F. Drying techniques of probiotic bacteria as an important step towards the development of novel pharmabiotics. International Journal of Pharmaceutics. 505 (1-2), 303-318 (2016).
- Zheng, X., et al. The mechanisms of the protective effects of reconstituted skim milk during convective droplet drying of lactic acid bacteria. Food Research International. 76, 478-488 (2015).
- Kolida, S., Tuohy, K., Gibson, G. R.
- Teferra, T. F. Possible actions of inulin as prebiotic polysaccharide: A review. Food Frontiers. 2 (4), 407-416 (2021).
- Labuza, T. P., Altunakar, B. Water activity prediction and moisture sorption isotherms. Water Activity in Foods: Fundamentals and Applications. Barbosa-Canovas, G. V., Fontana, A. J., Schmidt, S. J., Labuza, T. P. , John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 161-205 (2020).
- Misra, S., Pandey, P., Mishra, H. N. Novel approaches for co-encapsulation of probiotic bacteria with bioactive compounds, their health benefits and functional food product development: A review. Trends in Food Science & Technology. 109, 340-351 (2021).
- Misra, S., Pandey, P., Dalbhagat, C. G., Mishra, H. N. Emerging technologies and coating materials for improved probiotication in food products: A review. Food and BioprocessTechnology. 15 (5), 998-1039 (2022).
- Martins, E., et al. Determination of ideal water activity and powder temperature after spray drying to reduce Lactococcus lactis cell viability loss. Journal of Dairy Science. 102 (7), 6013-6022 (2019).
- Vock, S., Klöden, B., Kirchner, A., Weißgärber, T., Kieback, B. Powders for powder bed fusion: A review. Progress in Additive Manufacturing. 4, 383-397 (2019).
