Mikrotomografi för in-situ undersökning av frystorkning av probiotika

Syfte och mål

Syftet med detta projekt har varit att få ökad förståelse för de strukturer som bildas när man frystorkar probiotika. Vi har visat att syncrotron baserad tomografi är ett kraftfullt verktyg för att kunna förstå vilka egenskaper hos en beredning som är viktiga för inbeddningen av bakterier i matrisen. Vi har visat på att man kan studera hur olika frystorknings protokoll kan påverka väggtjockleken på det frystorkade materialet. Detta har get större förståelse för hur man kan öka stabiliteten på probiotika produkter. Projektet har visat på styrkan i tomografi för denna typ av studier.

Resultat och förväntade effekter

Resultatet av detta projekt är att vi har utvecklat metoder och utrustning för att studera frystorkning med tomografi. Detta har inneburit att vi gjort tomografistudier vid ForMax vid MAXIV. Vi har via detta projekt fått kunskap kring hur tomografi kan användas till att studera frystorkning och frystorkningspocessen. Vår studie har visat att det är möjligt att med tillräcklig upplösning i tid och rum studera frystorkning med synkrotronbaserad tomografi. Arbetet har hitintills resulterat i en publikation https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2022.130726. och en avhandling.

Upplägg och genomförande

Projektet har dels arbetat med att designa en frystorkningscell för tomografi. Provmiljön levereras med en "glid ring" som möjliggör kontinuerlig rotation av prov. Vidare har vi i bench-top tomografi och med undersökt dels frystorkat material i 3-D tomograf, samt studerat frystorkningsprocessen med SRCT. Vi har studerat maltodextrin och batterier med olika frystorkningsprotokoll. Utrustningen som använts har varit Zeiss Xradia 520 Versa och ForMaX beamline. Kvantitativ bildanalys har utförts med SciPy (scipy.org), för att kvantifiera pordiametrar, och väggtjocklek.