近日，我院柳忠彬教授团队在食品领域顶级期刊《LWT-FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY》（中科院1区TOP）上发表题目为“Optimisation of the protection process in baijiu yeast spray drying and investigation of its micro-nano protection mechanism”的学术论文。机械工程学院熊奉奎博士为论文第一作者，胡光忠教授为通讯作者，柳忠彬教授为第二作者，四川轻化工大学为第一署名单位。论文得到了四川轻化工大学人才引经项目（2025RCZ066）、四川轻化工大学科研创新研究团队项目（SUSE652A010）等课题的资助。
鉴于改性约氏掷孢酵母A（MSJA）喷雾干燥过程微纳损伤机理和海藻糖微纳保护机理不明，导致负载海藻糖进入菌体内进行干燥保护的工艺不成熟。本文首先对MSJA喷雾干燥过程中的细胞内保护工艺进行优化，提出了超声穿孔无损负载海藻糖进入菌体内的工艺。然后，设计响应面试验，重点对无损负载海藻糖进入MSJA菌体内的工艺参数进行优化。最后，借助冷冻透射电镜（Cryo-TEM））、电子断层扫描三维重构仪（ET）及核磁共振波谱（NMR）等先进观察设备，在分子尺度下揭示MSJA喷雾干燥过程中海藻糖在细胞内的保护机理，为MSJA的高存活率、高效率和低成本干燥研究奠定基础。研究结果表明，超声功率Pw=351 W、超声时间PRF=134 s和超声间隔时间tw=2 s的超声穿孔工艺，能高效、均匀且无损的将海藻糖负载到MSJA细胞内。分子尺度下海藻糖在MSJA细胞内的保护机理为：既通过直接与受破坏细胞膜磷脂双分子层暴露出来的羟基结合或代替水分子与细胞膜结合形成氢键的方式增强细胞膜的稳定性；又通过随机嵌入被破坏的磷脂双分子层，以抵抗细胞膜变形；两者协同作用实现了对MSJA的干燥保护。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.lwt.2025.118000
