顆粒的微觀結(jié)構(gòu)將干燥過程和功能性聯(lián)系起來。在噴霧干燥過程中形成的典型微觀結(jié)構(gòu)取決于干燥速率，并受熱氣溫度、濕度和速度等干燥條件，以及液體濃度、成分和溫度等供料條件的影響。

在干燥牛奶霧滴時(shí)，霧滴和顆粒中的某些關(guān)鍵要素的傳遞（如：乳糖分子、乳脂分子、蛋白質(zhì)分子和水分子轉(zhuǎn)移）仍有些模糊，但是準(zhǔn)確的解釋可有助于了解微觀結(jié)構(gòu)的形成。關(guān)鍵分子的傳遞對(duì)確定已干燥顆粒的表面性能尤為重要。由于在SEM,ESEM,AFM,XPS,FTIR.NMR

DSC 等技術(shù)方面取得了巨大進(jìn)步。因此在當(dāng)今表征結(jié)構(gòu)和表面成分是相當(dāng)容易的。但是如何改變這些技術(shù)，使他們有助于獲得更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品是困難的。

通常將溶解性指數(shù)或不溶解性指數(shù)視為干燥后食品粉體的性能。不溶解性指數(shù)被視為顆粒和粉體中不溶性物質(zhì)形成指標(biāo)。

商業(yè)奶粉生產(chǎn)通常用該性能作為指示奶粉質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。在干燥過程中，不溶性物質(zhì)的形成速率主要取決于干燥室內(nèi)霧滴的溫度曲線和溫度曲線。

一學(xué)者推薦了一種零階動(dòng)力學(xué)模型，用來確定奶粉的不溶解性指數(shù)，假定僅在顆粒濕度重量百分比在10%~30%之間才形成不溶解性物質(zhì)。這種方法與干燥動(dòng)力學(xué)模型一起，可用來描述單個(gè)霧滴的溶解性行為。

研究的另一個(gè)表面性能是可能與粉體粘性行為有關(guān)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是食品原料中無定形成分的一個(gè)特性性能。

粘點(diǎn)溫度（可引起物料在干燥器內(nèi)和器壁發(fā)生粘結(jié)和沉積）通常比玻璃化轉(zhuǎn)變溫度度5~20℃。大多使用Gordon 和Taylor方程式，或考慮單獨(dú)成分的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及水和固體平均百分?jǐn)?shù)的修訂公式，來預(yù)測(cè)食品原料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

由于預(yù)測(cè)在干燥過程中玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，需要單個(gè)霧滴的溫度-時(shí)間曲線和濕度-時(shí)間曲線。因此，精確的干燥動(dòng)學(xué)模型還需包括玻璃化轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)模型。

液體食品原料一般含有許多對(duì)熱敏感的生物成分，如：能為消費(fèi)者提供養(yǎng)分和其他有益健康的蛋白質(zhì)、維生素、酶和益生菌等，及可引起食品變質(zhì)并引起嚴(yán)重死亡的有害微生物。基本了解和保持有用和有害生物活性物質(zhì)失活之間的良好平衡，能有助于改善干燥食品的整體質(zhì)量。干燥包括從食品原料中除去過多的水分，直至達(dá)到一個(gè)“安全”的濕度水平。在這個(gè)安全的濕度水平，將小程度地發(fā)生或不會(huì)發(fā)生物理、化學(xué)和微生物反應(yīng)。

在干燥過程中，從食品原料中除去水分可引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和酶結(jié)構(gòu)不可逆的改變，并減少干燥食品中微生物的生存能力和活性。為了確保能高度保留生物活性，及進(jìn)行規(guī)模放大或縮小，預(yù)測(cè)干燥過程中微生物和生物活性成分的存活性和活性是必要的。這需要很好的了解，干燥參數(shù)和操作參數(shù)是如何與干燥過程中失活速率相關(guān)聯(lián)的。干燥器寬范圍模擬有必要配上帶有合適干燥動(dòng)力學(xué)模型的失活動(dòng)力學(xué)模型，以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出微生物的存活性。

通過跟隨并跟蹤一個(gè)霧滴在干燥過程中的溫度和濕度歷史記錄，可定性和定量研究失活過程、固體物質(zhì)形成過程和顆粒的特性。