冰调节材料为益生菌冷冻干燥提供更多保护

  益生菌制作成菌粉更有利于后续的贮藏、运输和应用，由于低温下可以更好的保持益生菌的活性，冷冻干燥技术被广泛应用于益生菌的工业生产。然而，冷冻干燥过程中对益生菌细胞的损伤导致冻干后的菌株存活率较低，为了应对这一技术难题，研究者们挖掘出一些可以抑制冰晶生长的材料。

  抗冻蛋白(Antifreeze proteins，AFPs)

  AFP是一种活性蛋白，分为抗冻糖蛋白和抗冻非糖蛋白两类，在毫摩尔的浓度下便可以改变冰的生长和抑制重结晶，其防冻功能源于热滞后、抑制冰重结晶和冰成型，AFP主要存在于海洋鱼类、越冬植物、细菌、真菌和耐寒动物。

  冰调节材料在冷冻食品中的应用[1]

  糖基材料(Saccharide-based materials)

  糖基材料分为单糖和多糖，单糖类有葡萄糖、蔗糖和甘露醇等，当生物体暴露在寒冷环境时，它们可以在体内积聚，通过羟基与水分子结合，增加结合水的含量，从而减缓水的迁移并为食品提供稳定的保护。多糖类有海藻糖、纤维素、角叉菜胶和壳聚糖，已被证明可以抑制冰的形成，它们可以延迟成核的时间，调节冰成核。

  天然低共熔溶剂(Natural deep eutectic solvents，NADES)

  NADES由糖、多元醇和氨基酸等初级代谢物按特定的摩尔比例复合而成的特殊液体，通过降低水的冰点并抑制水的流动性，使生物体能在极低的温度下生存。

  冷冻干燥过程中形成的不规则大尺寸冰晶对益生菌细胞造成不可逆转的机械损伤，而冰调节材料可以解决冰晶对细胞的损伤，提高菌株的冻干存活率。

  参考文献：

  [1]Sun, L., Z. Zhu and D. Sun, Regulating ice formation for enhancing frozen food quality: Materials, mechanisms and challenges. Trends in Food Science & Technology, 2023.