顆粒的微觀結構將干燥過程和功能性聯系起來。在噴霧干燥過程中形成的典型微觀結構取決于干燥速率，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，霧滴和顆粒中的某些關鍵要素的傳遞（如：乳糖分子、乳脂分子、蛋白質分子和水分子轉移）仍有些模糊，但是準確的解釋可有助于了解微觀結構的形成。關鍵分子的傳遞對確定已干燥顆粒的表面性能尤為重要。由于在SEM、DSC 等技術方面取得了巨大進步。因此在當今表征結構和表面成分是相當容易的。但是如何改變這些技術，使他們有助于獲得更優質的產品是困難的。
通常將溶解性指數或不溶解性指數視為干燥后食品粉體的性能。不溶解性指數被視為顆粒和粉體中不溶性物質形成指標。
商業奶粉生產通常用該性能作為指示奶粉質量的標準。在干燥過程中，不溶性物質的形成速率主要取決于干燥室內霧滴的溫度曲線和溫度曲線。
一學者推薦了一種零階動力學模型，用來確定奶粉的不溶解性指數，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。這種方法與干燥動力學模型一起，可用來描述單個霧滴的溶解性行為。
研究的另一個表面性能是可能與粉體粘性行為有關的玻璃化轉變溫度。玻璃化轉變溫度是食品原料中無定形成分的一個特性性能。
粘點溫度（可引起物料在干燥器內和器壁發生粘結和沉積）通常比玻璃化轉變溫度度5~20℃。大多使用Gordon 和Taylor方程式，或考慮單獨成分的玻璃化轉變溫度及水和固體平均百分數的修訂公式，來預測食品原料的玻璃化轉變溫度。
由于預測在干燥過程中玻璃化轉變溫度，需要單個霧滴的溫度-時間曲線和濕度-時間曲線。因此，精確的干燥動學模型還需包括玻璃化轉變動力學模型。
液體食品原料一般含有許多對熱敏感的生物成分，如：能為消費者提供養分和其他有益健康的蛋白質、維生素、酶和益生菌等，及可引起食品變質并引起嚴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失活之間的良好平衡，能有助于改善干燥食品的整體質量。干燥包括從食品原料中除去過多的水分，直至達到一個“安全"的濕度水平。在這個安全的濕度水平，將小程度地發生或不會發生物理、化學和微生物反應。
在干燥過程中，從食品原料中除去水分可引起蛋白質結構和酶結構不可逆的改變，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，及進行規模放大或縮小，預測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，干燥參數和操作參數是如何與干燥過程中失活速率相關聯的。干燥器寬范圍模擬有必要配上帶有合適干燥動力學模型的失活動力學模型，以準確預測出微生物的存活性。
通過跟隨并跟蹤一個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、固體物質形成過程和顆粒的特性。
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