Bu çalışma kısmen Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Finance Code 001 tarafından finanse edilmiştir. Bu çalışma kısmen FAPESP - São Paulo Araştırma Vakfı tarafından da desteklenmiştir. E.C.P.D.M., Ulusal Bilimsel ve Teknolojik Kalkınma Konseyi (CNPq) 306330/2019-9'dan bir Araştırmacı Bursu için minnettardır.

1. Probiyotik hücrelerin üretimi
<ol><li>De Man Rogosa ve Sharpe (MRS) et suyu hazırlayın.</li>
	<li>MRS suyuna ilgi duyan kültürün% 1'ini (v / v) yeniden aktive edin (burada Lactiplantibacillus paraplantarum FT-259 kullanılmıştır).</li>
	<li>Yeterli bir sıcaklıkta 24 saat inkübe edin (37 ° C kullandık).</li>
</ol>2. Bakterileri kültürden ayırın
<ol><li>50 mL konik tüpler kullanarak bakteri kültürünü 7.197 x g'de 4 ° C'de 5 dakika boyunca santrifüj edin. İşlemden önce tüplerin ağırlığının dengelenmesi önemlidir.</li>
	<li>Bir pipet kullanarak, süpernatanı çıkarın ve uygun bir kaba atın. Peletleri bir fosfat tamponu (pH 7) ile yıkayın ve çözeltiyi homojenize edin.</li>
	<li>Santrifüjleme işlemini daha önce belirtildiği gibi tekrarlayın.</li>
	<li>Pelet elde etmek için, süpernatantı uygun bir kapta çıkarmak ve atmak için bir pipet kullanın.</li>
</ol>3. Kurutma yardımcılarının eklenmesi
<ol><li>İki kurutma yardımcısı bileşiminin (koruyucular) kombinasyonunu seçin: inülin:maltodekstrin karışımı ve simüle edilmiş yağsız süt (Tablo 1)22,23.</li>
	<li>İlk koruyucu kombinasyonunu elde etmek için 5 g inülin ve 5 g maltodekstrin tartın.</li>
	<li>İkinci koruyucu kombinasyonunu elde etmek için 3 g inülin, 3 g laktoz, 0.4 g kolloidal SiO2 ve 3.6 g peynir altı suyu proteini tartın.</li>
	<li>Kurutma yardımcılarının her birini ultra saf suya (1:10) ekleyin ve çözünene kadar manyetik karıştırmaya bırakın.</li>
	<li>Koruyucuların ve suyun homojen olduğundan emin olun, ardından probiyotik topaklarını karışıma ekleyin ve 20 dakika boyunca orta derecede karıştırın.</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>Kurutma yardımcıları</td>
			<td>İnülin ve maltodekstrin</td>
			<td>Simüle edilmiş yağsız süt</td>
		</tr><tr><td>Maltodekstrin</td>
			<td>5%</td>
			<td>-</td>
		</tr><tr><td>Peynir altı suyu proteini</td>
			<td>-</td>
			<td>3.60%</td>
		</tr><tr><td>Laktoz</td>
			<td>-</td>
			<td>3%</td>
		</tr><tr><td>İnülin</td>
			<td>5%</td>
			<td>3%</td>
		</tr><tr><td>Kolloidal SiO2</td>
			<td>-</td>
			<td>0.40%</td>
		</tr></tbody></table>Tablo 1: Kurutma yardımcılarının bileşimi.
4. Sprey kurutma
<ol><li>Sprey kurutucuyu (SD) açın ve kurutma gazı akış hızını, giriş kurutma sıcaklığını ve atomizer gazı akış hızını ve basıncını aşağıdaki gibi ayarlayın: Giriş sıcaklığı: 80 °C Hava akışı: 60 m³/h İlerleme hızı: 4 g/dak Atomizasyon akışı: 17 L/dk Atomizasyon basıncı: 1.5 kgf/cm² Atomizer nozulunun çapı: 1 mm</li>
	<li>Koruyucu bileşimini hazırlayın ve konsantre probiyotik peletleri ekleyin.</li>
	<li>Probiyotik bileşimin (hücreler artı koruyucular) beslenmesini peristaltik bir pompadan başlatın.</li>
	<li>Zamanlayıcıyı başlatın ve çözelti atomizöre girdiğinde ürün toplama kabını yerleştirin.</li>
	<li>Olası sıcaklık dengesizliklerini izlemek için çıkış sıcaklığını her 5 dakikada bir kaydedin.</li>
	<li>Tüm probiyotik bileşim SD'ye beslendiğinde zamanlayıcıyı durdurun.</li>
	<li>Kurutucudaki bir kütle terazisi aracılığıyla kurutma verimini (geri kazanılan ürün) hesaplamak için sisteme beslenen bileşim miktarını ve toplanan kuru ürün miktarını belirlemek için ürün toplama kabını tartın.</li>
	<li>Beş farklı sprey kurutma sıcaklığı (80 °C, 100 °C, 120 °C, 140 °C ve 160 °C'ye karşılık 59 °C, 70 °C, 83 °C, 96 °C ve 108 °C çıkış sıcaklıklarına kıyasla) ayarlayarak sıcaklığın probiyotik hücrelerin canlılığı üzerindeki etkisini değerlendirmek için simüle edilmiş yağsız süt kullanın.</li>
</ol>5. Toz karakterizasyonu
<ol><li>Ürünün nem içeriği<ol><li>Kurutulmuş ürünün 100 mg'ını hassas bir şekilde tartın ve Karl-Fischer ekipmanının titrasyon kabına yerleştirin.</li>
		<li>Numunede bulunan suyun bi-amperometrik titrasyonunu başlatmak için başlatma düğmesine basın.</li>
	</ol></li>
	<li>Su aktivitesi<ol><li>Higrometrenin numune bölmesinde kurutulmuş ürünün 0,6 g'ını 25 °C'de tartın.</li>
		<li>Ekipman kapağını kapatın. NOT: Test otomatik olarak başlayacak ve numune numune bölmesi içindeki denge buharı basıncına ulaştığında duracaktır.</li>
	</ol></li>
</ol>6. Probiyotik canlılık
<ol><li>Önceden hazırlanmış bakteriyel süspansiyonları 9 mL pepton suyunda (% 0.1, v / v) seyreltin.</li>
	<li>Tam dağılana kadar vorteks.</li>
	<li>9 mL tuzlu su çözeltisinde (% 0.9 NaCl) seri ondalık seyreltmeler (1:10) gerçekleştirin.</li>
	<li>Seyreltmeleri MRS agar plakalarına tohumlayın ve 24-48 saat boyunca 37 ° C'de inkübe edin.</li>
	<li>Büyüteçli bir koloni sayacı kullanarak koloni oluşturan birimleri (CFU / g) sayın.</li>
	<li>Kurutulmuş üründeki probiyotik canlılığı aşağıdaki denkleme göre hesaplayın: EE (%) = (N∕N o) × 100 burada N, sprey kurutmadan sonra canlı hücrelerin sayısıdır ve No, sprey kurutmadan önceki bakteri hücrelerinin sayısıdır.</li>
	<li>Ürün dispersiyonunun CFU / g'sindeki canlı hücrelerin sayısını ifade edin.</li>
</ol>7. Veri analizi
<ol><li>Elde edilen verileri istatistiksel yazılımda tablolaştırın ve çoklu karşılaştırma testi (ANOVA) kullanarak analizi gerçekleştirin.</li>
</ol>

Proses geliştirme yoluyla püskürtülerek kurutulmuş probiyotik ürün kalitesinin optimize edilmesi

<ol>
	<li>Food and Agricultural Organization of the United Nations and World Health Organization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probiotics+in+food:+Health+and+nutritional+properties+and+guidelines+for+evaluation.+FAO+Food+and+Nutrition+Paper+85.">Probiotics in food: Health and nutritional properties and guidelines for evaluation. FAO Food and Nutrition Paper 85.</a> Food and Agricultural Organization. , (2006).</li><li>Sharma, R., Rashidinejad, A., Jafari, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+spray+dried+encapsulated+probiotics+in+functional+food+formulations.">Application of spray dried encapsulated probiotics in functional food formulations.</a> Food and Bioprocess Technology. 15, 2135-2154 (2022).</li><li>Reid, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probiotic+use+in+an+infectious+disease+setting.">Probiotic use in an infectious disease setting.</a> Expert Review of Anti-Infective Therapy. 15 (5), 449-455 (2017).</li><li>Alvarez-Olmos, M. I., Oberhelman, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probiotic+agents+and+infectious+diseases:+a+modern+perspective+on+a+traditional+therapy.">Probiotic agents and infectious diseases: a modern perspective on a traditional therapy.</a> Clinical Infectious Diseases. 32 (11), 1567-1576 (2001).</li><li>He, X., Zhao, S., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Faecalibacterium+prausnitzii:+A+next-generation+probiotic+in+gut+disease+improvement.">Faecalibacterium prausnitzii: A next-generation probiotic in gut disease improvement.</a> Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology. 2021, 6666114 (2021).</li><li>Corona-Hernandez, R. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+stability+and+viability+of+microencapsulated+probiotic+bacteria:+A+review.">Structural stability and viability of microencapsulated probiotic bacteria: A review.</a> Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 12 (6), 614-628 (2013).</li><li>Hill, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+International+Scientific+Association+for+Probiotics+and+Prebiotics+consensus+statement+on+the+scope+and+appropriate+use+of+the+term+probiotic.">The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic.</a> Nature Reviews Gastroenterology &amp; Hepatology. 11 (8), 506-514 (2014).</li><li>Ch&#225;vez, B. E., Ledeboer, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drying+of+probiotics:+Optimization+of+formulation+and+process+to+enhance+storage+survival.">Drying of probiotics: Optimization of formulation and process to enhance storage survival.</a> Drying Technology. 25 (7-8), 1193-1201 (2007).</li><li>Wang, G., Chen, Y., Xia, Y., Song, X., Ai, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristics+of+probiotic+preparations+and+their+applications.">Characteristics of probiotic preparations and their applications.</a> Foods. 11 (16), 2472 (2022).</li><li>Baral, K. C., Bajracharya, R., Lee, S. H., Han, H. -. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advancements+in+the+pharmaceutical+applications+of+probiotics:+Dosage+forms+and+formulation+technology.">Advancements in the pharmaceutical applications of probiotics: Dosage forms and formulation technology.</a> International Journal of Nanomedicine. 16, 7535 (2021).</li><li>Bustamante, M., Oomah, B. D., Rubilar, M., Shene, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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.</a> Food Chemistry. 216, 97-105 (2017).</li><li>Tran, T. T. A., Nguyen, H. V. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+spray-drying+temperatures+and+carriers+on+physical+and+antioxidant+properties+of+lemongrass+leaf+extract+powder.">Effects of spray-drying temperatures and carriers on physical and antioxidant properties of lemongrass leaf extract powder.</a> Beverages. 4 (4), 84 (2018).</li><li>Oliveira, W. P., Oliveira, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardisation+of+herbal+extracts+by+drying+technologies.">Standardisation of herbal extracts by drying technologies.</a> Phytotechnology:A Sustainable Platform for the Development of Herbal Products. , 105-140 (2021).</li><li>Burgain, J., Gaiani, C., Linder, M., Scher, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Encapsulation+of+probiotic+living+cells:+From+laboratory+scale+to+industrial+applications.">Encapsulation of probiotic living cells: From laboratory scale to industrial applications.</a> Journal of Food Engineering. 104 (4), 467-483 (2011).</li><li>Boza, Y., Barbin, D., Scamparini, A. R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+of+Beijerinckia+sp.+microencapsulated+in+carbohydrates+by+spray-drying.">Survival of Beijerinckia sp. microencapsulated in carbohydrates by spray-drying.</a> Journal of Microencapsulation. 21 (1), 15-24 (2004).</li><li>De Castro-Cislaghi, F. P., dos Reis e Silva, C., Fritzen-Freir, C. B., Lorenz, J. G., Sant’Anna, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bifidobacterium+Bb-12+micro+encapsulated+by+spray+drying+with+whey:+survival+under+simulated+gastrointestinal+conditions,+tolerance+to+NaCl,+and+viability+during+storage.">Bifidobacterium Bb-12 micro encapsulated by spray drying with whey: survival under simulated gastrointestinal conditions, tolerance to NaCl, and viability during storage.</a> Journal of Food Engineering. 113 (2), 186-193 (2012).</li><li>Fu, N., Huang, S., Xiao, J., Chen, X. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Producing+powders+containing+active+dry+probiotics+with+the+aid+of+spray+drying.">Producing powders containing active dry probiotics with the aid of spray drying.</a> Advances in Food and Nutrition Research. 85, 211-262 (2018).</li><li>Barbosa, J., Teixeira, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+probiotic+fruit+juice+powders+by+spray-drying:+A+review.">Development of probiotic fruit juice powders by spray-drying: A review.</a> Food Reviews International. 33 (4), 335-358 (2017).</li><li>Waterhouse, G. I. N., Sun-Waterhouse, D., Su, G., Zhao, H., Zhao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spray-drying+of+antioxidant-rich+blueberry+waste+extracts;+Interplay+between+waste+pretreatments+and+spray-drying+process.">Spray-drying of antioxidant-rich blueberry waste extracts; Interplay between waste pretreatments and spray-drying process.</a> Food and Bioprocess Technology. 10 (6), 1074-1092 (2017).</li><li>Tulini, F. L., Winkelstr&#246;ter, L. K., De Martinis, E. C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+evaluation+of+the+probiotic+potential+of+Lactobacillus+paraplantarum+FT259,+a+bacteriocinogenic+strain+isolated+from+Brazilian+semi-hard+artisanal+cheese.">Identification and evaluation of the probiotic potential of Lactobacillus paraplantarum FT259, a bacteriocinogenic strain isolated from Brazilian semi-hard artisanal cheese.</a> Anaerobe. 22, 57-63 (2013).</li><li>Ribeiro, L. L. S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+encapsulated+lactic+acid+bacteria+as+bioprotective+cultures+in+fresh+Brazilian+cheese.">Use of encapsulated lactic acid bacteria as bioprotective cultures in fresh Brazilian cheese.</a> Brazilian Journal of Microbiology. 52 (4), 2247-2256 (2021).</li><li>P&#237;seck&#253;, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Milk Powder Manufacture. , (2012).</li><li>Patel, K. C., Chen, X. D., Kar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+temperature+uniformity+during+air+drying+of+a+colloidal+liquid+droplet.">The temperature uniformity during air drying of a colloidal liquid droplet.</a> Drying Technology. 23 (12), 2337-2367 (2005).</li><li>Son, S. -. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antioxidant+and+immunostimulatory+effect+of+potential+probiotic+Lactobacillus+paraplantarum+SC61+isolated+from+Korean+traditional+fermented+food,+jangajji.">Antioxidant and immunostimulatory effect of potential probiotic Lactobacillus paraplantarum SC61 isolated from Korean traditional fermented food, jangajji.</a> Microbial Pathogenesis. 125, 486-492 (2018).</li><li>Choi, E. A., Chang, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholesterol-lowering+effects+of+a+putative+probiotic+strain+Lactobacillus+plantarum+EM+isolated+from+kimchi.">Cholesterol-lowering effects of a putative probiotic strain Lactobacillus plantarum EM isolated from kimchi.</a> LWT- Food Science and Technology. 62 (1), 210-217 (2015).</li><li>Kiep&#347;, J., Dembczy&#324;ski, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+trends+in+the+production+of+probiotic+formulations.">Current trends in the production of probiotic formulations.</a> Foods. 11 (15), 2330 (2022).</li><li>Kiekens, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+spray-drying+on+the+pili+of+Lactobacillus+rhamnosus+GG.">Impact of spray-drying on the pili of Lactobacillus rhamnosus GG.</a> Microbial Biotechnology. 12 (5), 849-855 (2019).</li><li>Huang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spray+drying+of+probiotics+and+other+food-grade+bacteria:+A+review.">Spray drying of probiotics and other food-grade bacteria: A review.</a> Trends in Food Science and Technology. 63, 1-17 (2017).</li><li>Wang, N., Fu, N., Chen, X. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+extent+and+mechanism+of+the+effect+of+protectant+material+in+the+production+of+active+lactic+acid+bacteria+powder+using+spray+drying:+A+review.">The extent and mechanism of the effect of protectant material in the production of active lactic acid bacteria powder using spray drying: A review.</a> Current Opinion in Food Science. 44, 100807 (2022).</li><li>Broeckx, G., Vandenheuvel, D., Claes, I. J. J., Lebeer, S., Kiekens, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drying+techniques+of+probiotic+bacteria+as+an+important+step+towards+the+development+of+novel+pharmabiotics.">Drying techniques of probiotic bacteria as an important step towards the development of novel pharmabiotics.</a> International Journal of Pharmaceutics. 505 (1-2), 303-318 (2016).</li><li>Zheng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mechanisms+of+the+protective+effects+of+reconstituted+skim+milk+during+convective+droplet+drying+of+lactic+acid+bacteria.">The mechanisms of the protective effects of reconstituted skim milk during convective droplet drying of lactic acid bacteria.</a> Food Research International. 76, 478-488 (2015).</li><li>Kolida, S., Tuohy, K., Gibson, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prebiotic+effects+of+inulin+and+oligofructose.">Prebiotic effects of inulin and oligofructose.</a> British Journal of Nutrition. 87 (S2), S193-S197 (2002).</li><li>Teferra, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Possible+actions+of+inulin+as+prebiotic+polysaccharide:+A+review.">Possible actions of inulin as prebiotic polysaccharide: A review.</a> Food Frontiers. 2 (4), 407-416 (2021).</li><li>Labuza, T. P., Altunakar, B., Barbosa-Canovas, G. V., Fontana, A. J., Schmidt, S. J., Labuza, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+activity+prediction+and+moisture+sorption+isotherms.">Water activity prediction and moisture sorption isotherms.</a> Water Activity in Foods: Fundamentals and Applications. , 161-205 (2020).</li><li>Misra, S., Pandey, P., Mishra, H. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+approaches+for+co-encapsulation+of+probiotic+bacteria+with+bioactive+compounds,+their+health+benefits+and+functional+food+product+development:+A+review.">Novel approaches for co-encapsulation of probiotic bacteria with bioactive compounds, their health benefits and functional food product development: A review.</a> Trends in Food Science &amp; Technology. 109, 340-351 (2021).</li><li>Misra, S., Pandey, P., Dalbhagat, C. G., Mishra, H. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+technologies+and+coating+materials+for+improved+probiotication+in+food+products:+A+review.">Emerging technologies and coating materials for improved probiotication in food products: A review.</a> Food and BioprocessTechnology. 15 (5), 998-1039 (2022).</li><li>Martins, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+ideal+water+activity+and+powder+temperature+after+spray+drying+to+reduce+Lactococcus+lactis+cell+viability+loss.">Determination of ideal water activity and powder temperature after spray drying to reduce Lactococcus lactis cell viability loss.</a> Journal of Dairy Science. 102 (7), 6013-6022 (2019).</li><li>Vock, S., Kl&#246;den, B., Kirchner, A., Wei&#223;g&#228;rber, T., Kieback, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Powders+for+powder+bed+fusion:+A+review.">Powders for powder bed fusion: A review.</a> Progress in Additive Manufacturing. 4, 383-397 (2019).</li></ol>

Yazarların beyan edecekleri çıkar çatışmaları yoktur.

L. paraplantarum FT-259, Gram-pozitif, çubuk şeklinde bir bakteridir, antilisteriyal aktiviteye sahip bir bakteriyosin üreticisidir ve yüksek probiyotik potansiyeline sahiptir20. Son ve ark.24 daha önce L. paraplantarum suşlarının immünostimülan ve antioksidan kapasitesini göstermiştir. Ayrıca, yapay mide ve safra koşullarında stabilite, antibiyotiklere duyarlılık ve bağırsak hücrelerine bağlanma gibi özellikleri ile büyük probiyoti...

Probiyotikler olarak tanımlanabilmesi için, gıdalara (veya takviyelere) eklenen mikroorganizmaların canlı olarak tüketilmesi, konağın gastrointestinal sisteminde geçiş sırasında hayatta kalabilmesi ve yararlı etkiler gösterebilmesi için etki alanına yeterli miktarda ulaşması gerekir 1,2,7.
Probiyotiklere artan ilgi, bağışıklık sisteminin uyarılması, serum kolesterol seviyelerinin düşürülmesi ve zararlı mikroplara karşı hareket ederek bağırsak bariyer fonksiyonunun iyileştirilmesi gibi insan sağlığına sağladıkları çeşitli faydaların yanı sıra irritabl bağırsak sendromunun tedavisinde yararlı etkilerinden kaynaklanmaktadır. diğerleri arasında 2,3. Ek olarak, çeşitli çalışmalar probiyotiklerin, dengesiz mikrobiyal toplulukların bulaşıcı hastalıklara neden olabileceği insan vücudunun diğer kısımlarını olumlu yönde etkileyebileceğini göstermiştir 3,4,5.
Probiyotiklerin terapötik olarak etkili olması için, ürün tüketim sırasında 10 6-107 CFU / g bakteri içermelidir6. Öte yandan, İtalya Sağlık ve Sağlık Bakanlığı Kanada, gıdalardaki minimum probiyotik seviyesinin günde 109 CFU / g canlı hücre veya porsiyon başına sırasıyla7 olması gerektiğini belirlemiştir. Yararlı etkilere sahip olacaklarını garanti etmek için yüksek miktarda probiyotik gerektiği göz önüne alındığında, işleme, raf depolama ve gastrointestinal (GI) sistemden geçiş sırasında hayatta kalmalarını garanti etmek önemlidir. Birçok çalışma, mikrokapsüllemenin probiyotiklerin genel canlılığını arttırmak için etkili bir yöntem olduğunu göstermiştir 8,9,10,11.
Bu bağlamda, probiyotiklerin mikrokapsüllenmesi için sprey kurutma, dondurarak kurutma, sprey soğutma, emülsiyon, ekstrüzyon, koaservasyon ve daha yakın zamanda akışkan yataklar11,12,13,14 gibi çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Sprey kurutma ile mikrokapsülleme (SD), basit, hızlı ve tekrarlanabilir bir işlem olduğu için gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ölçeklendirilmesi kolaydır ve düşük enerji gereksinimlerinde yüksek üretim verimine sahiptir11,12,13,14. Bununla birlikte, yüksek sıcaklıklara ve düşük nem içeriğine maruz kalmak, probiyotik hücrelerin hayatta kalmasını ve yaşayabilirliğini etkileyebilir15. Her iki parametre de, kültürü önceden uyarlamak ve sprey kurutma koşullarını (giriş ve çıkış sıcaklıkları, atomizasyon işlemi) ve kapsülleme bileşimi 8,14,16,17,18'i optimize etmek için kültür yaşının ve koşullarının etkilerini belirleyerek belirli bir suş için iyileştirilebilir.
Kapsülleme çözeltisinin bileşimi, olumsuz çevresel koşullara karşı koruma seviyesini tanımlayabildiği için SD sırasında da önemli bir faktördür. İnülin, Arap zamkı, maltodekstrinler ve yağsız süt, probiyotik kurutma için kapsülleyici ajanlar olarak yaygın olarak kullanılmaktadır 5,17,18,19. İnülin, güçlü bir prebiyotik aktivite gösteren ve bağırsak sağlığını destekleyen bir fruktooligosakkarittir19. Yağsız süt, kurutulmuş bakteri hücrelerinin canlılığını korumada çok etkilidir ve iyi sulandırma özelliklerine sahip bir toz üretir17.
Lactiplantibacillus paraplantarum FT-259, bakteriyosin üreten ve probiyotik özelliklerin yanı sıra antilisteriyal aktivite gösteren bir laktik asit bakterisidir20,21. 15 °C'den 37 °C'ye kadar büyüyen, fakültatif heterofermentatif çubuk şeklinde Gram-pozitif bir bakteridir.20 ve homeostatik vücut ısısı ile uyumludur. Bu çalışma, spreyle kurutulmuş bir probiyotiğin (L. paraplantarum FT-259) üretimi ve fizikokimyasal karakterizasyonunda yer alan tüm adımları sunmayı ve koruyucuların ve kurutma sıcaklıklarının etkisini değerlendirmeyi amaçlamıştır.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Aqua Lab 4TEV</td>
			<td>Decagon Devices</td>
			<td>-</td>
			<td>Water activity meter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge (mod. 5430 R )</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>-</td>
			<td>Centrifuge</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Colloidal SiO2 (Aerosil 200)</td>
			<td>Evokik</td>
			<td>7631-86-9</td>
			<td>drying aid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fructooligosaccharides from chicory</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>9005-80-5</td>
			<td>drying aid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad Prism (version 8.0) software</td>
			<td>GraphPad Software</td>
			<td>-</td>
			<td>San Diego, California, USA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Karl Fischer 870 Titrino Plus</td>
			<td>Metrohm</td>
			<td>-</td>
			<td>Moisture content</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactose</td>
			<td>Milkaut</td>
			<td>63-42-3&#160;</td>
			<td>drying aid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Maltodextrin</td>
			<td>Ingredion</td>
			<td>9050-36-6</td>
			<td>drying aid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Milli-Q</td>
			<td>Merk</td>
			<td>-</td>
			<td>Ultrapure water system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRS Agar</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>-</td>
			<td>Culture medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRS Broth</td>
			<td>Oxoid</td>
			<td>-</td>
			<td>Culture medium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OriginPro (version 9.0) software</td>
			<td>OriginLab</td>
			<td>-</td>
			<td>Northampton, Massachusetts, USA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spray dryer SD-05</td>
			<td>Lab-Plant Ltd</td>
			<td>-</td>
			<td>Spray dryer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whey protein</td>
			<td>Arla Foods Ingredients S.A.</td>
			<td>91082-88-1</td>
			<td>drying aid</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

process development for the spray-drying of probiotic bacteria and evaluation of the product quality

Probiyotikler ve prebiyotikler, sağlık yararları nedeniyle gıda ve ilaç endüstrilerine büyük ilgi duymaktadır. Probiyotikler, insan ve hayvan refahı üzerinde yararlı etkiler sağlayabilen canlı bakterilerdir, prebiyotikler ise yararlı bağırsak bakterilerini besleyen besin türleridir. Toz probiyotikler, yutulmalarının ve bir gıda takviyesi olarak diyete dahil edilmelerinin kolaylığı ve pratikliği nedeniyle popülerlik kazanmıştır. Bununla birlikte, kurutma işlemi hücre canlılığına müdahale eder, çünkü yüksek sıcaklıklar probiyotik bakterileri etkisiz hale getirir. Bu bağlamda, bu çalışma, spreyle kurutulmuş bir probiyotiğin üretimi ve fizikokimyasal karakterizasyonunda yer alan tüm adımları sunmayı ve koruyucuların (simüle edilmiş yağsız süt ve inülin: maltodekstrin ilişkisi) ve kurutma sıcaklıklarının toz verimini ve hücre canlılığını arttırmadaki etkisini değerlendirmeyi amaçlamıştır. Sonuçlar, simüle edilmiş yağsız sütün 80 ° C'de daha yüksek probiyotik canlılığı desteklediğini göstermiştir. Bu koruyucu ile probiyotik canlılık, nem içeriği ve su aktivitesi (Aw), giriş sıcaklığı arttığı sürece azalır. Probiyotiklerin canlılığı, kurutma sıcaklığı ile tersine azalır. 120 ° C'ye yakın sıcaklıklarda, kurutulmuş probiyotik% 90 civarında canlılık,% 4.6 w / w nem içeriği ve% 0.26 Aw gösterdi; ürün stabilitesini garanti etmek için yeterli değerler. Bu bağlamda, mikrobiyal hücrelerin toz hazırlamada canlılığını ve raf ömrünü sağlamak ve gıda işleme ve depolama sırasında hayatta kalmak için 120 ° C'nin üzerindeki sprey kurutma sıcaklıkları gereklidir.

To be defined as probiotics, microorganisms added to foods (or supplements) have to be consumed alive, be able to survive during passage in the gastrointestinal tract of the host, and reach the site of action in adequate amounts to exert beneficial effects1,2,7.
The growing interest in probiotics is due to the several benefits to human health they confer, such as the stimulation of the immune system, the reduction of serum cholesterol levels, and the enhancement of gut barrier function by acting against harmful microbes, as well as their beneficial effects in the treatment of the irritable bowel syndrome, among others2,3. In addition, several studies have demonstrated that probiotics can positively affect other parts of the human body where unbalanced microbial communities can cause infectious diseases3,4,5.
For probiotics to be therapeutically effective, the product should contain between 106-107 CFU/g of bacteria at the time of consumption6. On the other hand, the Italian Ministry of Health and Health Canada have established that the minimum level of probiotics in food should be 109 CFU/g of viable cells per day or per serving, respectively7. Considering high loads of probiotics are needed to guarantee they will have beneficial effects, it is essential to guarantee their survival during processing, shelf storage, and passage through the gastrointestinal (GI) tract. Several studies have demonstrated that microencapsulation is an effective method to improve the overall viability of probiotics8,9,10,11.
In this context, several methods have been developed for the microencapsulation of probiotics, such as spray-drying, freeze-drying, spray-chilling, emulsion, extrusion, coacervation, and, more recently, fluidized beds11,12,13,14. Microencapsulation by spray-drying (SD) is widely used in the food industry because it is a simple, fast, and reproducible process. It is easy to scale up, and it has a high production yield at low energy requirements11,12,13,14. Nonetheless, the exposure to high temperatures and low moisture content can affect the survival and viability of the probiotic cells15. Both parameters can be improved for a given strain by determining the effects of culture age and conditions to pre-adapt the culture and optimize the spray-drying conditions (inlet and outlet temperatures, atomization process) and the encapsulating composition8,14,16,17,18.
The composition of the encapsulating solution is also an important factor during SD as it can define the level of protection against adverse environmental conditions. Inulin, Arabic gum, maltodextrins, and skim milk are widely used as encapsulating agents for probiotic drying5,17,18,19. Inulin is a fructooligosaccharide that presents a strong prebiotic activity and promotes intestinal health19. Skim milk is very effective in maintaining the viability of dried bacterial cells and generates a powder with good reconstitution properties17.
Lactiplantibacillus paraplantarum FT-259 is a lactic acid bacterium that produces bacteriocin and presents antilisterial activity, besides probiotic traits20,21. It is a facultative heterofermentative rod-shaped Gram-positive bacterium that grows from 15 &#176;C to 37 &#176;C20 and is compatible with the homeostatic body temperature. This study aimed to present all the steps involved in the production and physicochemical characterization of a spray-dried probiotic (L. paraplantarum FT-259) and evaluate the influence of the protectants and drying temperatures.

Yazar Spotlight: Probiyotik Bakterilerin Püskürtülerek Kurutulması için Proses Geliştirme ve Ürün Kalitesinin Değerlendirilmesi  

Probiyotik bakterilerin sprey kurutulması için proses geliştirme ve ürün kalitesinin değerlendirilmesi

In our laboratory, we do research on beneficial microbes, including probiotics, which are live microorganisms that can be added to food to improve the health of consumers, Usually by competing with pathogenic bacteria in the gut to exclude them and relieve symptoms, like diarrhea or other gastrointestinal disorders. Nowadays, many techniques have been applied to guarantee that the probiotics will survive in food during the shelf life. And also, they needed to tolerate the harsh conditions of the gastrointestinal tract to exert their beneficial effects inside the gut.We studied many technologies that can enhance the survival of probiotics, either in food or in the human host. Among the techniques, microencapsulation by spray drying is of great interest because it's simple, fast, and reproducible, providing high yields at low energy requirements. It's challenging, however, to determine the right conditions to obtain dried probiotics.And for that, suitable protectants must be chosen. Skim milk, maltodextrin, or other like probiotic inulin have been used with different probiotic strains. The area of microencapsulation is a happily evolving field of research that has the potential to impact the food industry by providing new products to be used as functional ingredients.In this study, we demonstrate how to obtain a microencapsulated preparation of a potential probiotic culture using the spray drying technique. We also show how to determine the main parameters to characterize the powder, obtain it, and how to evaluate the survival rate of the probiotic.

Bu çalışmada, L. paraplantarum, gıda sınıfı kapsülleyici ajanlar (inülin: maltodekstrin ve simüle edilmiş süt tozu) kullanılarak SD ile kapsüllenmiş, bakteriyel hücre canlılığının korunmasında yüksek ürün kalitesi ve etkinliği gösterilmiştir17,19.
80 ° C'de probiyotiklerin SD'sinin sonuçları, farklı koruyucu sistemlerin (inülin: maltodekstrin ve simüle edilmiş yağsız süt), probiyotik hücr...

Watch this Scientific Journal Video about Process Development for the Spray-Drying of Probiotic Bacteria and Evaluation of the Product Quality at JoVE.com

Bu protokol, spreyle kurutulmuş bir probiyotik ürünün üretimi ve fizikokimyasal karakterizasyonunda yer alan adımları detaylandırır.

Probiotics and prebiotics are of great interest to the food and pharmaceutical industries due to their health benefits. Probiotics are live bacteria that ...

Laboratuvarımızda, tüketicilerin sağlığını iyileştirmek için gıdalara eklenebilecek canlı mikroorganizmalar olan probiyotikler de dahil olmak üzere faydalı mikroplar üzerinde araştırma yapıyoruz, Genellikle bağırsaktaki patojenik bakterilerle rekabet ederek onları dışlamak ve ishal veya diğer gastrointestinal bozukluklar gibi semptomları hafifletmek için. Günümüzde, probiyotiklerin raf ömrü boyunca gıdalarda hayatta kalmasını sağlamak için birçok teknik uygulanmıştır. Ayrıca, bağırsak içindeki yararlı etkilerini uygulamak için gastrointestinal sistemin sert koşullarını tolere etmeleri gerekiyordu.Probiyotiklerin hayatta kalmasını gıdada veya insan konakçısında artırabilecek birçok teknolojiyi inceledik. Teknikler arasında, sprey kurutma ile mikrokapsülleme büyük ilgi görmektedir, çünkü basit, hızlı ve tekrarlanabilirdir, düşük enerji gereksinimlerinde yüksek verim sağlar. Bununla birlikte, kurutulmuş probiyotikler elde etmek için doğru koşulları belirlemek zordur.Bunun için de uygun koruyucular seçilmelidir. Yağsız süt, maltodekstrin veya diğer benzer probiyotik inülin, farklı probiyotik suşlarla birlikte kullanılmıştır. Mikrokapsülleme alanı, fonksiyonel bileşenler olarak kullanılacak yeni ürünler sağlayarak gıda endüstrisini etkileme potansiyeline sahip, mutlu bir şekilde gelişen bir araştırma alanıdır.Bu çalışmada, sprey kurutma tekniğini kullanarak potansiyel bir probiyotik kültürün mikrokapsüllenmiş bir preparatının nasıl elde edileceğini gösteriyoruz. Ayrıca, tozu karakterize etmek, elde etmek ve probiyotiğin hayatta kalma oranının nasıl değerlendirileceğini belirlemek için ana parametrelerin nasıl belirleneceğini de gösteriyoruz.

process-development-for-spray-drying-probiotic-bacteria-evaluation

Research

JoVE Journal

Biology

Process Development for the Spray-Drying of Probiotic Bacteria and Evaluation of the Product Quality

2.4K Görüntüleme.  Universidade de São Paulo. Laboratuvarımızda, tüketicilerin sağlığını iyileştirmek için gıdalara eklenebilecek canlı mikroorganizmalar olan probiyotikler de dahil olmak üzere faydalı mikroplar üzerinde araştırma yapıyoruz, Genellikle bağırsaktaki patojenik bakterilerle rekabet ederek onları dışlamak ve ishal veya diğer gastrointestinal bozukluklar gibi semptomları hafifletmek için. Günümüzde, probiyotiklerin raf ömrü boyunca gıdalarda hayatta kalmasını sağlamak için birçok teknik uy...

Video: Yazar Spotlight: Probiyotik Bakterilerin Püskürtülerek Kurutulması için Proses Geliştirme ve Ürün Kalitesinin Değerlendirilmesi  

Probiotics and prebiotics are of great interest to the food and pharmaceutical industries due to their health benefits. Probiotics are live bacteria that can confer beneficial effects on human and animal wellbeing, while prebiotics are types of nutrients that feed the beneficial gut bacteria. Powder probiotics have gained popularity due to the ease and practicality of their ingestion and incorporation into the diet as a food supplement. However, the drying process interferes with cell viability since high temperatures inactivate probiotic bacteria. In this context, this study aimed to present all the steps involved in the production and physicochemical characterization of a spray-dried probiotic and evaluate the influence of the protectants (simulated skim milk and inulin:maltodextrin association) and drying temperatures in increasing the powder yield and cell viability. The results showed that the simulated skim milk promoted higher probiotic viability at 80 &#176;C. With this protectant, the probiotic viability, moisture content, and water activity (Aw) reduce as long as the inlet temperature increases. The probiotics&#39; viability decreases conversely with the drying temperature.&#160;At temperatures close to 120 &#176;C, the dried probiotic showed viability around 90%, a moisture content of 4.6% w/w, and an Aw of 0.26; values adequate to guarantee product stability. In this context, spray-drying temperatures above 120 &#176;C are required to ensure the microbial cells&#39; viability and shelf-life in the powdered preparation and survival during food processing and storage.

This protocol details the steps involved in the production and physicochemical characterization of a spray-dried probiotic product.

Biyoloji

﻿Addition of Drying Aids and Spray-Drying for Probiotic Assessment

Addition of Drying Aids and Spray-Drying for Probiotic Assessment  

To prepare the inulin-maltodextrin protectant combination, weigh five grams each of inulin and maltodextrin. To prepare the second combination of protectants, weigh three grams of inulin, three grams of lactose, 0.4 grams of colloidal silicon dioxide and 3.6 grams of whey protein. After weighing, add each of the drying aids to ultrapure water and stir on a magnetic stir until solubilization.Once the solution is homogenous, add probiotic pellets prepared from lactiplantibacillus paraplantarum FT259 bacterial culture to the mixture and stir moderately for 20 minutes. For spray drying, turn on the spray dryer. Set the inlet temperature to 120 degrees Celsius.Then, set the outlet temperature to 83 degrees Celsius. Set the airflow to 60 cubic meters per hour. Feed rate to four grams per minute.Atomization flow to 17 liters per minute. Atomization pressure to 1.5 kilogram force per square centimeter. And diameter of the atomizer nozzle to one millimeter.Once all the parameters are set, place the two combinations of protectants in the spray dryer. Start the feed of probiotic composition through a peristaltic pump. Then, start the timer and place the product collecting vessel when the solution enters the atomizer.Record the outlet temperature every five minutes to track possible temperature instabilities. Stop the timer when all the probiotic composition has been fed to the spray dryer. Weigh the product collecting vessel to determine the amount of composition fed to the system and the amount of dry product collected.

Probiyotik değerlendirme için kurutma yardımcılarının ve sprey kurutmanın eklenmesi

Powder Characterization and Probiotic Viability

To determine product moisture content, precisely weigh 100 milligrams of the dried product and place it in the titration vessel of Karl Fisher Equipment. Initiate the biamperometric titration of water present in the sample by pressing the initiation button. To determine water activity, weigh 0.6 grams of dried product in the sample compartment of the hygrometer at 25 degrees Celsius and close the equipment cover.For determining probiotic viability, dilute bacterial culture in nine milliliters of peptide water and vortex until complete dispersion. Perform serial decimal dilutions with diluted bacterial culture in nine milliliters of saline solution. Seed the dilutions onto De Man, Rogosa and Sharpe agar plates and incubate at 37 degrees Celsius for 24 to 48 hours.After incubation, count the colony forming units or CFU using a colony counter with magnifying lens. Calculate the probiotic viability in the dried product using the given equation to express the number of viable cells in CFU per gram of product dispersion. The results of the spray drying of the probiotics at 80 degree Celsius showed that the distinct drying aids promoted efficient protection of the probiotic cells.The increase in spray drying temperature tended to decrease the probiotic viability and reached nearly 80%at 160 degrees Celsius. However, the powder yield remained around 50%throughout all the temperatures. The powder's moisture content and water activity decreased conversely with the spray drying temperature.