使用喷雾干燥方法制备活性益生菌制剂在食品和药物领域拥有巨大的商业价值,也逐渐成为研究热点。喷雾干燥制粉过程中,热胁迫和脱水胁迫等不利环境因素较多,菌细胞结构受损情况复杂,功能特性变化明显。文献中尝试了许多基于多学科机制的保护策略,包括使用复合保护剂、优化喷雾干燥塔的操作参数、调节益生菌菌株的应激耐受性等等。本课题针对喷雾干燥过程工艺参数的影响,采用单液滴干燥原位实时监测技术这一新型研究平台,结合喷雾干燥,系统研究了不同干燥条件对乳酸菌（LAB）活性、细胞结构和功能性的影响。先采用两株LAB菌株鼠李糖乳杆菌GG（LGG）和乳酸乳球菌乳脂亚种（LLC）作为模型菌株,通过单液滴干燥实验测定菌体活性变化和干燥动力学,研究不同气流速度和初始液滴大小的条件下液滴干燥动力学对菌体活性的影响。1和2μL的液滴大小和0.45和1 m/s的气流速度组合而成的四种干燥条件下,载菌液滴的温度变化、含水量变化、升温速率和干燥速率表现出微小但确实的差异,影响LGG的失活历程。1 μL-1 m/s的干燥速率最快,升温最早,LGG开始出现失活的时间点最早。但不同干燥条件下液滴的升温速率和干燥速率对LGG活性的影响具有相似的趋势,不受所研究的干燥条件影响。当气流条件波动时,脱脂奶（RSM）保护载体液滴中的LGG表示出比恒定气流条件干燥时更差的热耐受性。LGG和LLC在相同条件下表现出相似的失活曲线。之后基于上述干燥历程明确的LAB颗粒,进一步研究了脱水LAB细胞的功能特性和颗粒的理化性质。不同干燥条件制备的颗粒具有相似的复水行为和消化行为,表明干燥动力学的微小差异对颗粒特性的影响较小。四种干燥条件下脱水颗粒中LAB的活性高低顺序与细胞膜完整程度保持一致,即2μL-0.45 m/s＞2μL-1 m/s＞1 μL-0.45 m/s＞1 μL-1 m/s。对于相同条件的干燥过程,脱水LAB保有完整细胞膜的活菌百分比始终高于菌体存活率。脱水LGG和LLC菌细胞在原位模拟胃消化30 min后出现活性上升,推测原因为牛奶蛋白对模拟胃液消化的抗性和脱脂奶作为保护剂所含有的丰富营养物质。在随后的原位仿生肠消化后,LGG和LCC的活性再次下降。实验结果表明乳酸菌对干燥动力学的微小变化较为敏感,同时,在菌粉生产过程中菌细胞的细胞响应对干燥后菌体活性存留具有重要的影响作用。本文系统研究了在不同对流干燥条件下RSM保护载体液滴中的LAB活性的变化规律,结果证实了 LAB细胞对干燥动力学微小变化的敏感性。为了最大限度地减少喷雾干燥过程中LAB活性的损失,干燥条件应足够温和,雾化液滴的尺寸应相同以使其经历相似的干燥轨迹。本研究中建立的LAB活性和液滴干燥动力学之间的相关性可用于开发对流干燥期间乳酸菌失活的数学模型。研究成果可为制备具有较好功能特性的高活性乳酸菌粉提供实验基础和理论依据,对喷雾干燥过程中最大化地保存益生菌活性具有重要的科学意义。