冷凍干燥法是目前廣泛應用的干燥發酵劑和益生菌的方法，但該技術的缺點是耗能大，且有些菌株無法承受冰點以下的溫度。低溫真空干燥技術在保證節能的同時，為溫和地保藏菌株提供了新的前景。
如今消費者都希望食品上出現“天然免疫素”、“功能性”或“低膽固醇”等字眼，這種需求刺激了功能性食品市場逐年顯著地增長。市場調研公司Ipsos于2012年2月公布的一項調查表明：近半年來，幾乎每兩個德國人中就有一人（47%）每月多次購買有益健康的功能性食品。消費者購買功能性食品的熱情高漲，促使食品和制藥企業不斷地在益生菌添加領域增加研究投入。
有益人體健康的腸道菌群主要有乳酸桿菌和雙歧桿菌，它們可以維持人體免疫系統的穩定。但是，細菌個體之間是存在差異的，不同的菌株對胃酸的承受能力并不相同。因此，食品和制藥領域的生產商都要篩選及保存好母株，使其能盡量多地承受胃酸的侵蝕，從而在腸道中發揮出健康功效。此外，這些細菌被加進玻璃杯或塑料杯之前要經過生產線，其穩定性和活力在生產流程中會受到影響，最可能對這些細菌造成傷害的因素有：干燥工藝、粉末儲存以及細菌與產品間的相互作用。
溫和的干燥工藝
傳統保存益生菌母株和發酵劑的方法是冷凍干燥法（GT），即把菌株凍結，然后在真空狀態下干燥。該工藝在實踐上存在兩個嚴重缺陷：高耗能且一些菌株無法承受冰點以下的溫度。為此，以慕尼黑工業大學食品工藝與乳制品技術教研組的Ulrich Kulozik教授和Petra F?rst博士為首的團隊進行了低溫真空干燥技術（NTVT）的工業化研究，并取得了突破性的進展。
圖2. 低溫真空干燥（NTVT）和冷凍干燥（GT）下3個菌種的最高成活率比較，剩余含水量6%~7% 。
真空干燥的顯著優勢在于：當氣壓減小時，液體的沸點也隨之下降，并能在低于正常大氣壓的溫度下沸騰蒸發，因此可以避免其細胞結構遭強烈破壞，同時對一些不穩定的物質如細菌、蛋白質或細胞培養液等進行干燥處理。慕尼黑工大的學者們對三種益生菌（副干酪乳桿菌副干酪亞種、德氏乳桿菌保加利亞亞種、乳雙歧桿菌）進行了低溫真空干燥試驗，并在《生物工程學報》上公布了第一批結果。校內通訊刊物簡明扼要地概括了研究成果：最適合的干燥工藝因菌株的種類而異。例如，用NTVT處理后的保加利亞乳桿菌（酸奶菌種）產量比用GT處理的高10倍，而另兩個菌種對NTVT的承受力反而更差。慕尼黑工業大學技術微生物學教研組Jürgen Behr博士的科研團隊對該現象做出了解釋，他們認為：不同菌株細胞膜的脂肪酸成分存在差異，正是這種差異造成了菌株對相同工藝處理不同的反應，進而做出推測，通過菌株培養有目的地改變細菌細胞膜的成分，可以將菌株干燥后的成活率提高到50%左右。
能源成本降低40%
低溫真空干燥工藝的項目工程師Simon
Bauer很看好該工藝在食品和制藥領域的前景。NTVT技術不僅對菌株溫和，且節省成本高達40%，這是它在資源日益匱乏時代的最大優勢。此外，該技術初期投資低，耗時少，高溫下比冷凍干燥的貯藏時間長，也更穩定。這意味著添加干燥益生菌的食品和藥品能在室溫下保存更長的時間，而又不會失去益生菌的功效。消費者只需在食用前加些水，益生菌就能重新恢復活力。
低溫真空干燥箱
在接下來的研究中，該研究團隊與位于施瓦巴赫的美墨爾特公司合作，以其VO 200系列真空干燥箱為雛形，設計出一種帶冷卻裝置的實驗室真空干燥箱，并希望通過實驗獲取制造理想的工業標準干燥箱的信息。這一系列測試的首要目標是找到理想的溫度-壓力組合，實驗的氣壓范圍為10~30 mbar，設定溫度介于15~35℃之間，由此產生的最低樣品溫度可達0℃。因此真空干燥階段開始時，樣品的溫度通常先急劇下降，10~30 min后才慢慢升到設定值，經過24 h的干燥，樣品的最終含水量為6%~7%。
圖3. 真空干燥箱上節能的帕爾貼冷卻器。
該真空干燥箱設有可編程的數字化壓力調節裝置，因此在未來的實驗中可以通過調節真空度及溫度的變化率，驗證出最有利于細胞新陳代謝活動的樣品含水量和溫降梯度。此外，還能直接在樣品上放置溫度感應器，以測量和記錄干燥過程中菌株的溫度。根據慕尼黑科學家們的經驗：樣品溫度的下限為-1℃，此時的細菌懸浮液剛好處于非凍結狀態。
實驗室應用前景
低溫真空干燥箱的溫度調節范圍為5~80℃，只要技術允許，還可以制造出其他溫控范圍的干燥箱。美墨爾特的低溫真空干燥箱為食品和制藥業等一系列實驗室應用帶來了新機遇，氨基酸（如賴氨酸）和一些維生素都是熱敏性物質，而糖類和糖醇類物質的穩定性則會隨溫度變化，因此可通過設置各種氣壓及溫度的變化率組合，進行大量的模擬，得到效應物在不同壓力和溫度條件下的變化及數量。
干燥箱結構緊湊，采用帕爾貼元件（半導體制冷片）進行冷卻，無需壓縮機。在VO型標準真空箱里，帕爾貼冷卻器同控制系統和大量的程序及記錄功能合成一體，因此，低溫真空干燥箱也可以用來貯藏熱敏性的主發酵劑。如果實驗室的質量安全條例要求對干燥參數和發酵劑溫度進行跟蹤，則可以通過儀器內部的數據記錄器或遠程計算機的內置軟件記錄。此外，帕爾貼技術在高溫控精度（可精確至±0.1 K）、靜音、節能及環保（無制冷劑冷卻）等方面均有很大的優勢。