953 resultados para Water activity coefficient at infinite dilution
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Nile tilapia is one of the major fish species cultivated worldwide and in Brazil. The tilapia fillet yield is between 30-35%, thus around 70% of waste is generated. A portion of this waste can be used to obtain minced fish, and the resulting product can be used as meat raw material to prepare fish snacks. The aim of this study was to produce fish snacks containing different inclusion levels (20, 30, and 40%) of minced fish obtained from Nile tilapia processing waste and evaluate their physicochemical characteristics and sensory acceptance. Protein content, ash, water activity, and hardness increased with increasing inclusion of minced fish. The scores obtained in the sensory evaluation were: flavor acceptance (from 7.2 to 5.7), texture (from 7.4 to 5.3), overall acceptance (from 7.1 to 5.9), and willingness to purchase (from 4.0 to 3.1). This study demonstrates that the inclusion of 20 to 40% of minced fish of Nile tilapia in snacks is well accepted and improves their nutritional value without affecting the physicochemical properties.
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This study aimed at contributing to the development of new foodstuffs made by soursop pulp powder obtained by spraydrying. Different concentrations of maltodextrin DE 20 (15, 30, and 45%) were added to commercial soursop pulp, which was dehydrated afterwards. The following analyses were carried out: water activity, moisture, pH, soluble solids, acidity, ascorbic acid, hygroscopicity, degree of caking, and rehydration time. The results obtained for the three powder treatments (15, 30 and 45% of maltodextrin) were, respectectively: water activity (0.19a±0.00; 0.20a±0.00; 0.18a±0.01); moisture (1.17c±0.12; 1.47b±0.05; 1.82a±0.06); pH (3.75a±0.05; 3.73a±0.06; 3.70a±0.03); soluble solids (89.67a±0.00; 89.84a±0.00; 90.00a±0.06); acidity (3.01a±0.02; 1.91b±0.03; 1.24c±0.03); ascorbic acid (18.90a±0.00; 14.48b±0.00; 11.26b±0.78); hygroscopicity (5.93a±0.40; 3.82b±0.16; 3.28b±0.38); degree of caking (78.36a±2.86; 35.38b±6.07; 24.77b4.89), and rehydration time (02.03a±0.46; 01.16ab±0.50; 0.59b±0.30). The soursop powders with 30 and 45% of maltodextrin had few significant differences in terms of physicochemical and hygroscopic characteristics, which allow us to consider the percentage of 30% of maltodextrin, in this study, as the best percentage for soursop pulp atomization.
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Pan bread samples available in the Brazilian market were evaluated for their physicochemical and sensory characteristics. Twelve pan breads, seven white and five whole grain breads, were evaluated. Moisture, water activity (Aw), firmness, and color (L*, a*, b*) of the crumb were evaluated on the first, fourth, seventh, and tenth days after purchasing the breads. Specific volume was evaluated on the first day of analysis with averages of 4.72 and 4.70 mL/g for the white and whole grain breads, respectively. The average results on the first day of analysis were: 37.03% and 41.23% moisture, 0.954 and 0.966 Aw, 276.27 and 267.83 gf firmness, 74.73 and 64.45 L* values, 0.37 and 3.85 a* values, and 15.51 and 18.98 b* values for the white and whole grain breads, respectively. The samples showed an increase in firmness, reduction in moisture and Aw, and no color changes over time. A survey conducted prior to the acceptance test showed that the three most important factors influencing purchase were taste (19.6%), tenderness (16.8%), and expiration date of the product (14.3%). The results showed that 37.2% of the panelists preferred white bread, 62.8% preferred bread with fibers, and 82.6% would probably or definitely buy white bread with fibers.
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The most promising microorganisms for use as starter cultures are those isolated from the native microbiota of traditional fermented products. The aim of this study was to evaluate the use of lactic acid bacteria selected from the native microbiota of sausages produced by spontaneous fermentation as starter cultures for the production of sausage. Strains of Lactobacillus plantarum 503 and 341 have the potential for use as starter cultures in the manufacture of Italian sausage type. The population of lactic acid bacteria in sausages was >8 log CFU.g-1 during fermentation, which caused the pH to decrease to <4.5. This decrease in pH and the water activity of < 0.90 of sausages ensures the safety and preservation of this product. Sausages produced with these lactic cultures fulfill the requirements for microbiological quality and composition of Italian sausage type. Our results suggest the possibility of using these starter cultures for the production of sausages with peculiar characteristics that contribute to the identity of the product.
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Abstract Grape pomace, which is derived from the skin and seeds, is the residue from the production of grape juice and wine. It corresponds to up to 20% of the total volume and it contains a high level of dietary fibers and bioactive compounds. In the Brazilian market, there is no product containing grape pomace as a replacement for conventional wheat flour. Thus, this study aimed to assess the effects of whole-wheat flour and organic Bordeaux grape pomace (Vitis labrusca L.) on the sensory, physicochemical and functional properties of cookies using response surface methodology (RSM). The regression models indicated that the addition of whole-wheat and organic grape pomace decreased (p < 0.0001) the water activity and significantly increased the content of fibers, hardness, brittleness, antioxidant activity and total phenolic content of the cookies. The RSM models presented suitable R2 and R2adj values (> 65% of explained data variability), except for brittleness. The sensory evaluation results revealed that no significant differences (p > 0.05) were observed for the cookie samples, implying that the addition of grape pomace and whole-wheat flour did not negatively affect the preference of cookies.
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Abstract A challenge to the food sector has been the development of new products incorporating co-products from the food processing industry with minimal impact on their pre-determined structures and adding nutritional quality. In order to add value and develop alternatives for the use of co-products generated during the agroindustrial processing, this work aimed to study the stability of gluten-free sweet biscuits developed with soybean okara, rice bran and broken rice. The formulations were elaborated with increasing percentages of these ingredients and compared with the standard (commercial sweet biscuit) for ten months. The analyses were: weight, diameters (internal and external), thickness, specific volume, instrumental parameters of color, texture, scanning electron microscopy, water activity, proximal composition and isoflavones. The experimental sweet biscuits had characteristics of color, weight, volume and diameters (internal and external) very similar to the commercial, whereas texture, lipids and energy value decreased, and aw, moisture and protein increased during storage. The sweet biscuits showed the same stability when compared to the standard, and the
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La germination des spores est une étape essentielle dans le cycle de vie de la majorité des champignons filamenteux. Les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) forment un certain nombre de propagules infectieuses différentes qui augmentent leur potentiel à coloniser les racines. Parmi elles se trouvent les spores extraracinaires et intraracinaires. La paroi cellulaire des spores joue un rôle majeur dans la survie de ces propagules en étant une barrière physique et osmotique. Puisque une cellule peut faire des ajustements considérables dans la composition et la structure de sa paroi, en réponse aux conditions environnementales, il est possible que les parois des spores intraracinaires et extraracinaires montrent des propriétés mécaniques et osmotiques différentes affectant leur germination et leur survie. Pourtant, contrairement à la connaissance de la génétique moléculaire et de la formation de la paroi cellulaire des CMA, peu d’information est disponible au sujet de ces propriétés mécaniques. Les informations sur la germination des CMA dans des conditions hypertoniques sont aussi rares, et les modèles expérimentaux ne séparent généralement pas les effets directs de la forte pression osmotique externe sur la germination des champignons et les effets attribuables aux plantes. Cette étude avait pour but de répondre à deux importantes séries de questions concernant le comportement des spores mycorhiziennes. Nous avons d'abord déterminé la relation entre la composition de la paroi cellulaire, la structure et les propriétés mécaniques du champignon modèle Glomus irregulare (isolat DAOM 197198). La micro-indentation a été utilisée pour mesurer quantitativement les propriétés mécaniques de la paroi cellulaire. La composition (contenu de chitine et de glomaline) de la paroi cellulaire a été quantifiée par immunofluorescence tandis que la microscopie optique a été utilisée pour mesurer l'épaisseur de la paroi cellulaire. La densité locale en glomaline et l’épaisseur de la paroi étaient significativement plus élevées pour les parois des spores extraracinaires alors que la densité locale en chitine et la rigidité n’ont pas montré de variations entre les spores extraracinaires et intraracinaires. La grande variabilité dans les paramètres étudiés nous a empêchés de cibler un facteur principal responsable de la force totale de la paroi lors de la compression. La diminution des concentrations de chitine et de glomaline a été corrélée à l'évolution de la paroi du champignon au cours de son cycle de vie. On a aussi observé une composition différentielle des couches de la paroi: les polymères de chitine et de glomaline furent localisés principalement dans les couches externes et internes de la paroi, respectivement. Dans la deuxième partie de notre travail, nous avons exploré les effets directs d'engrais, par rapport à leur activité de l'eau (aw), sur la germination des spores et la pression de turgescence cellulaire. Les spores ont été soumises à trois engrais avec des valeurs de aw différentes et la germination ainsi que la cytorrhyse (effondrement de la paroi cellulaire) des spores ont été évaluées après différents temps d'incubation. Les valeurs de aw des engrais ont été utilisées comme indicateurs de leurs pressions osmotiques. L'exposition des spores de Glomus irregulare au choc osmotique causé par les engrais dont les valeurs de aw se situent entre 0,982 et 0,882 a provoqué des changements graduels au niveau de leur cytorrhyse et de leur germination. Avec l'augmentation de la pression de turgescence externe, la cytorrhyse a augmenté, tandis que le taux de germination a diminué. Ces effets ont été plus prononcés à des concentrations élevées en éléments nutritifs. La présente étude, bien qu’elle constitue une étape importante dans la compréhension des propriétés mécaniques et osmotiques des spores de CMA, confirme également que ces propriétés dépendent probablement de plusieurs facteurs, dont certains qui ne sont pas encore identifiés.
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Des études de sorption/désorption ont été effectuées pour neuf contaminants émergents sélectionnés (caféine, sulfaméthoxazole, déséthylatrazine, carbamazépine, atrazine, estradiol, éthinylestradiol, noréthindrone et diclofénac) dans les boues usées provenant de trois systèmes différents. Les contaminants incluent une variété de classes de composés (pesticides, hormones et pharmaceutiques) qui possèdent des propriétés physicochimiques différentes. L’objectif de ces travaux est de modéliser leur comportement dans une station d’épuration, en présence d’une phase particulaire et d’une phase aqueuse, et du même coup, de mieux comprendre leur devenir lors de leur rejet dans l’environnement. Le coefficient octanol-eau (log Kow) permet de bien interpréter les résultats et nous permet de classer les composés selon deux types de comportements observés : les composés avec un log Kow inférieur à 3 montrent peu ou pas de sorption alors que les composés avec un log Kow supérieur à 3 montrent une sorption variant de 30 à 90 % durant les premières minutes, suivi d’une sorption lente durant les heures suivantes. Une augmentation du contenu organique favorise la sorption des composés hydrophobes alors qu’un changement de pH peut modifier la charge à la surface des particules et également la charge des analytes. Les résultats ont montré que seul le diclofénac était sensible aux variations de pH étudiés. Dans une telle situation, il est nécessaire d’utiliser le facteur d’hydrophobicité corrigé en fonction du pH (log Dow). Le coefficient de distribution solide-eau (log Kd) a été déterminé pour chaque composé à la fin de chaque expérience de sorption et se situe entre -0.3 et 2.6. Avec l’augmentation de l’hydrophobicité, la désorption diminue avec le temps et avec l’étape de rinçage. Pour simuler le relargage dans les systèmes aquatiques, les facteurs de rinçage ont été déterminés pour estimer le nombre de rinçages qui seraient nécessaire pour désorber 50 et 99 % de la concentration initialement sorbée. Les bilans de masse ont été effectués après chaque expérience dans le but de ne pas surestimer les capacités de sorption d’un composé et se situent entre 7 et 25 % pour l’estradiol, la noréthindrone et le sulfaméthoxazole et entre 44 et 103 % pour l’éthinylestradiol, l’atrazine, la déséthylatrazine, la carbamazépine, la caféine et le diclofénac.
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Les proliférations nuisibles de la cyanobactérie filamenteuse benthique Lyngbya wollei qui forme des tapis déposés sur les sédiments ont augmenté en fréquence au cours des 30 dernières années dans les rivières, lacs et sources de l'Amérique du Nord. Lyngbya wollei produit des neurotoxines et des composés organiques volatils (géosmin, 2-méthylisobornéol) qui ont des répercussions sur la santé publique de même que des impacts d'ordre socioéconomiques. Cette cyanobactérie est considérée comme un habitat et une source de nourriture de piètre qualité pour les invertébrés en raison de sa gaine robuste et de sa production de toxines. Les proliférations de L. wollei ont été observées pour la première fois en 2005 dans le fleuve Saint-Laurent (SLR; Québec, Canada). Nous avons jugé important de déterminer sa distribution sur un tronçon de 250 km afin d'élaborer des modèles prédictifs de sa présence et biomasse en se basant sur les caractéristiques chimiques et physiques de l'eau. Lyngbya wollei était généralement observé en aval de la confluence de petits tributaires qui irriguent des terres agricoles. L’écoulement d’eaux enrichies à travers la végétation submergée se traduisait par une diminution de la concentration d’azote inorganique dissous (DIN), alors que les concentrations de carbone organique dissous (DOC) et de phosphore total dissous (TDP) demeuraient élevées, produisant un faible rapport DIN :TDP. Selon nos modèles, DOC (effet positif), TP (effet négatif) et DIN :TDP (effet négatif) sont les variables les plus importantes pour expliquer la répartition de cette cyanobactérie. La probabilité que L. wollei soit présent dans le SLR a été prédite avec exactitude dans 72 % à 92 % des cas pour un ensemble de données indépendantes. Nous avons ensuite examiné si les conditions hydrodynamiques, c'est-à-dire le courant généré par les vagues et l'écoulement du fleuve, contrôlent les variations spatiales et temporelles de biomasse de L. wollei dans un grand système fluvial. Nous avons mesuré la biomasse de L. wollei ainsi que les variables chimiques, physiques et météorologiques durant trois ans à 10 sites le long d'un gradient d'exposition au courant et au vent dans un grand (148 km2) lac fluvial du SLR. L'exposition aux vagues et la vitesse du courant contrôlaient les variations de biomasses spatiales et temporelles. La biomasse augmentait de mai à novembre et persistait durant l'hiver. Les variations interannuelles étaient contrôlées par l'écoulement de la rivière (niveau d'eau) avec la crue printanière qui délogeait les tapis de l'année précédente. Les baisses du niveau d'eau et l'augmentation de l'intensité des tempêtes anticipées par les scénarios de changements climatiques pourraient accroître la superficie colonisée par L. wollei de même que son accumulation sur les berges. Par la suite, nous avons évalué l'importance relative de L. wollei par rapport aux macrophytes et aux épiphytes. Nous avons examiné l'influence structurante de l'échelle spatiale sur les variables environnementales et la biomasse de ces producteurs primaires (PP) benthiques. Nous avons testé si leur biomasse reflétait la nature des agrégats d'habitat basées sur l'écogéomorphologie ou plutôt le continuum fluvial. Pour répondre à ces deux questions, nous avons utilisé un design à 3 échelles spatiales dans le SLR: 1) le long d'un tronçon de 250 km, 2) entre les lacs fluviaux localisés dans ce tronçon, 3) à l'intérieur de chaque lac fluvial. Les facteurs environnementaux (conductivité et TP) et la structure spatiale expliquent 59% de la variation de biomasse des trois PP benthiques. Spécifiquement, les variations de biomasses étaient le mieux expliquées par la conductivité (+) pour les macrophytes, par le ratio DIN:TDP (+) et le coefficient d'extinction lumineuse (+) pour les épiphytes et par le DOC (+) et le NH4+ (-) pour L. wollei. La structure spatiale à l'intérieur des lacs fluviaux était la plus importante composante spatiale pour tous les PP benthiques, suggérant que les effets locaux tels que l'enrichissement par les tributaire plutôt que les gradients amont-aval déterminent la biomasse de PP benthiques. Donc, la dynamique des agrégats d'habitat représente un cadre général adéquat pour expliquer les variations spatiales et la grande variété de conditions environnementales supportant des organismes aquatiques dans les grands fleuves. Enfin, nous avons étudié le rôle écologique des tapis de L. wollei dans les écosystèmes aquatiques, en particulier comme source de nourriture et refuge pour l'amphipode Gammarus fasciatus. Nous avons offert aux amphipodes un choix entre des tapis de L. wollei et soit des chlorophytes filamenteuses ou un tapis artificiel de laine acrylique lors d'expériences en laboratoire. Nous avons aussi reconstitué la diète in situ des amphipodes à l'aide du mixing model (d13C et δ15N). Gammarus fasciatus choisissait le substrat offrant le meilleur refuge face à la lumière (Acrylique>Lyngbya=Rhizoclonium>Spirogyra). La présence de saxitoxines, la composition élémentaire des tissus et l'abondance des épiphytes n'ont eu aucun effet sur le choix de substrat. Lyngbya wollei et ses épiphytes constituaient 36 et 24 % de l'alimentation in situ de G. fasciatus alors que les chlorophytes, les macrophytes et les épiphytes associées représentaient une fraction moins importante de son alimentation. Les tapis de cyanobactéries benthiques devraient être considérés comme un bon refuge et une source de nourriture pour les petits invertébrés omnivores tels que les amphipodes.
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Flake breakage and texture are important quality, criteria in oat flakes. These properties are determined by the mechanical properties of the flakes, which may be influenced by process variables such as kilning and flake thickness. A pin deformation method was used to measure the rupture force of individual oat flakes at different water activities. The monolayer value of ground oat flakes ranged from 5.83 to 684 g/100 g dry matter Thick flakes were strongest, requiring 3.4 N to rupture the flake compared to 2.2 N for the thin flakes. Water softened the flakes, causing a decrease in rupture force from 3.6 N to 2.4 N as water activity; increased from 0.115 to 0.848. Kilning had a significant effect on flake thickness but not on the mechanical properties. This study suggests that oat flakes should be stored at water activity 0.4 or less as there is a sharp loss of flake strength above this point.
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This work discusses the use of a THz-transient spectrometer for the measurement of tissue water content. The relation of both mammalian- and plant-cell water content to the osmotic potential is discussed. The process of equilibration of tissue water potential with the water potential of water vapor in an osmometer cuvette is described. Observation of the THz transmittance through the water vapor provides a measure of the water activity and water potential in the sample. The possibility of performing dielectric relaxation measurements of the liquid water in the tissue at THz frequencies directly and the use of proline as marker of water stress in tissue are discussed.
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The effect of High Hydrostatic Pressure (HHP) on the survival of Cronobacter sakazakii was investigated. Deviations from linearity were found on the survival curves and the Mafart equation accurately described the kinetics of inactivation. Comparisons between strains and treatments were made based on the time needed for a 5-log10 reduction in viable count. The ability of C. sakazakii to tolerate high pressure was straindependent with a 26-fold difference in resistance among four strains tested. Pressure resistance was greatest in the stationary growth phase and at the highest growth temperatures tested (30 and 37 °C). Cells treated in neutral pH buffer were 5-fold more resistant than those treated at pH 4.0, and 8-fold more sensitive than those treated in buffer with sucrose added (aw=0.98). Pressure resistance data obtained in buffer at the appropriate pH adequately estimated the resistance of C. sakazakii in chicken and vegetables soups. In contrast, a significant protective effect against high pressure was conferred by rehydrated powdered milk. As expected, treatment efficacy improved as pressure increased. z values of 112, 136 and 156 MPa were obtained for pH 4.0, pH 7.0 and aw=0.98 buffers, respectively. Cells with sublethal injury to their outer and cytoplasmic membranes were detected after HHP under all the conditions tested. The lower resistance of C. sakazakii cells when treated in media of pH 4.0 seemed to be due to a decreased barostability of the bacterial envelopes. Conversely, the higher resistance displayed in media of reduced water activity may relate to a higher stability of bacterial envelopes.
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The aim of this study was to investigate the survival of freeze dried Lactobacillus plantarum cells mixed with several freeze dried instant fruit powders (strawberry, pomegranate, blackcurrant and cranberry) during storage for 12 months as well as after reconstitution with water each month. Inulin and gum arabic were also added to the instant fruit powders at two levels (10% and 20% w/w of dry weight) to improve the cell survival and functional properties of the product. The best cell survival over the 12 months of storage was observed for the blackcurrant powder (almost no decrease) followed by strawberry (~ 0.3 log decrease), pomegranate (~ 0.9 log decrease), whereas the worst survival was obtained in cranberry powder (~ 4.5 logs). To explain these results multiple regression analysis was conducted with the log decrease [log10N0 month − log10N12 months] as the dependent variable and water activity, pH, citric acid, dietary fibre and total phenol as the independent variables. The results indicated that among all the examined factors, the [log10N0 month − log10N12 months] depended only on the water activity (P < 0.05). Inulin and gum arabic demonstrated a substantial protective effect on cell survival (1–1.5 log) in the case of cranberry, which was likely due to a physical interaction between the cells and the carbohydrates. After reconstituting the dried fruit powders at room temperature and measuring cell viability for up to 4 h, it was shown that in the case of strawberry juice there was no decrease, and very little in the case of pomegranate and blackcurrant juices (< 0.5 log). On the other hand, a significant decrease was observed for cranberry juice (P < 0.05), which increased as the storage time of the dried cranberry powder increased, indicating that the cells became more susceptible with prolonged storage. Multiple regression analysis indicated that the main factors influencing cell survival were water activity and pH, while citric acid, dietary fibre and total phenol did not have an effect. Furthermore, inulin and gum arabic addition did not have a significant (P > 0.05) effect upon reconstitution of the dried fruit powder. This study showed that instant juice powders are very good carriers of probiotic cells and constitute good alternatives to highly acidic fruit juices.
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The aim of this study was to evaluate the effects of inulin as fat replacer on short dough biscuits and their corresponding doughs. A control formulation, with no replacement, and four formulations in which 10, 20, 30, and 40 % of shortening was replaced by inulin were studied. In the dough, shortening was observed surrounding flour components. At higher fat replacement levels, flour was more available for hydration leading to significant (P<0.05) harder doughs: from 2.76 (0.12)N in 10 % fat-replaced biscuits to 5.81 (1.56)N in 30 % fat-replaced ones. Biscuit structure was more continuous than dough structure. A continuous fat layer coated the matrix surface, where starch granules were embedded. In general, weight loss during baking and water activity decreased significantly (P<0.05) as fat replacement increased. Biscuit dimensions and aeration decreased when fat replacement increased, e.g., width gain was +1.20 mm in 10 fat-replaced biscuits and only +0.32 mm in 40 % fat-replaced ones. Panelist found biscuits with 20 % of fat replacement slightly harder than control biscuits. It can be concluded that shortening may be partially replaced, up to 20 %, with inulin. These low fat biscuits are similar than the control biscuits, and they can have additional health benefits derived from inulin presence.
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This study investigated the stability of freeze dried and fluid bed dried alginate microcapsules coated with chitosan containing model probiotic bacteria, Lactobacillus plantarum, during storage for up to 45 days at different water activities (0.11, 0.23, 0.40 and 0.70) and temperatures (4, 30 and 37 °C). The loss in cell viability was around 0.8 log in the case of fluid bed drying and around 1.3 in the case of freeze drying, with the former method resulting in dried capsules of smaller size (~ 1 mm vs 1.3 mm), more irregular shape, and with a rougher surface. In both cases, the water activity and water content were less than 0.25 and 10% w/w, respectively, which favours high storage stability. The storage stability studies demonstrated that as the water activity and temperature decreased the survival of the dried encapsulated cells increased. Considerably better survival was observed for fluid bed dried encapsulated cells compared to freeze dried encapsulated cells and freeze dried free cells with 10% sucrose (control), and in some cases, e.g. at 4 and 30 °C at water activities of 0.11, 0.23 and 0.40, there was more than 1 log difference after 45 days, with concentrations higher than 108 CFU/g after 45 days of storage. The results indicate that fluid bed drying is an effective and efficient manufacturing method to produce probiotic containing capsules with enhanced storage stability.