固態發酵在食品加工中的應用

◎ 王潤博，王 方

（漯河職業技術學院，河南 漯河 462300）

液態發酵法白酒以富含淀粉、糖類的粗糧為原料，再加上酒曲，用水進行發酵，呈液態，故名液態酒。其發酵產物基本是酒精，其他有機分子微乎其微。我國的很多食用酒精企業也是這樣進行發酵的，國家標準允許白酒企業直接利用食用酒精進行生產，其原因在于食用酒精不含其他有機分子，國家標準允許勾兌香精以改善所生產的白酒的口感。勾兌香精都是小分子，在酒精中的溶解度很高，有的甚至也溶于水，所以，液態法白酒兌水后不會析出，不會呈白色渾濁狀[2]。而采用固態發酵法所需要時間比液態發酵法時間長，所以其產生的微生物較多，要比運用香精勾兌的液態酒的口感及營養要好一些，所以在通常情況下采用固態發酵方法發酵出來的酒比采用液態發酵法釀出的酒更加純正且濃郁及健康，這也就是我國大多數國酒都采用固態發酵法的原因。

1 傳統固態發酵技術簡介

傳統固態發酵技術在中國古代就已經存在，是一項流傳了幾千年的技能。傳統的發酵方式主要有兩大類別，一方面是固態發酵技術，另一方面是液態發酵技術。這兩種發酵方法各有千秋，但是總體來說固態發酵法更勝一籌。傳統的固態發酵發方法主要分為2大類：酒精發酵法，甘油發酵法。廣義上講固態發酵是指一類使用不溶性固體基質來培養微生物的工藝過程，既包括將固態材料懸浮在液體中的深層發酵，也包括在沒有或幾乎沒有游離水的濕固體材料上培養微生物的工藝過程。多數情況下是指在沒有或幾乎沒有自由水存在的情況下，在有一定濕度的水不溶性固態基質中，用一種或多種微生物發酵的生物反應過程[3]。

狹義上講，固態發酵是利用自然底物做碳源及能源，或利用惰性底物做固體支持物，其體系無水或接近于無水的發酵過程。所以固態發酵也并不是指在發酵過程中一點也不使用水，而是使用少量水或使用發酵過程中產生的水，達到固液氣三者同時存在的狀態，這種發酵方法十分實用，生活中的很多食品都采用了這項發酵技術。

（1）最為常見的就是白酒的生產，雖然現在很多白酒也是采用的液態發酵的方法，但是比較上乘的白酒大多采用固態發酵方法，如貴州省遵義市所產的茅臺飛天酒，湖北荊州白酒品牌所產的白云邊，產于四川省綿竹市的劍南春，以及紅星二鍋頭等。對于固態酒和液態酒有很多的鑒別方法，純糧固態發酵白酒在堿性加熱條件下酒體會變黃，并且不同類型的白酒，顯色的深淺有明顯差異。對于同一廠家、同一香型的白酒，顯色后，其吸光度值與固態發酵酒在白酒中的體積百分含量有良好的線性關系，通過測定吸光度值可求得白酒中固態發酵酒的含量，該法可鑒別新型白酒和固態發酵酒[4]。

（2）日常生活中所常見的食物，①乳制品，酸奶、酸性奶油、馬奶酒、干酪等。②豆制品，如豆腐乳、豆豉、納豆等。③發酵蔬菜，如泡菜、酸菜等。除此之外還有很多日常生活中常用的調味品，如醋、黃醬、醬油、甜味劑（如天冬甜味精）、增味劑（如5′-核苷酸）和味精等[5]。這些食品的發酵工藝大多保留了原產品的風味，且極少使用甜味劑，既好吃又健康，所以很受大眾的追捧和喜歡。

2 固態發酵技術在食品加工中的應用

隨著經濟的全球化以及各地區文化的相互融合，人們的生活方式也在快速發展，各種各樣的生活方式以及習慣開始融合，以人們的生活方式為例，現在人們的早餐不再拘泥于傳統的豆漿、油條，面包牛奶也是現在人們特別是上班族的最愛，牛奶與面包即采用固態發酵技術生產而成層。采用固態發酵技術所生產的面包相較于傳統工藝來說更加環保與健康，同時還更加美味。

近代研究發現，利用固態發酵生產的一些食品中含有生理活性物質，固態發酵在生產這些食品及食品添加劑上有優勢。隨著能源危機與環境問題的日益嚴重，固態發酵技術以其特有的優點引起了人們極大的興趣。在固態發酵領域的研究及其在資源環境、蛋白質飼料中的應用取得了較大進展，主要表現在生物飼料、生物燃料、生物農藥、生物轉化、生物解毒及生物修復等的成功開發應用，為固態發酵的不斷發展提供了強有力支持，為傳統技術的發揚光大提供了廣闊的應用前景。另外，固態發酵在保持中藥藥效，降低毒性反應方面的作用巨大[5]。

3 固態發酵技術應用于食品加工業的意義

固態發酵是在沒有或基本沒有游離水的固態基質上進行發酵的方式，固態基質中氣、液、固三相并存，即多孔性的固態基質中含有水和水不溶性物質。與液態發酵相比，固態發酵有以下優點。

（1）水分活度低，基質水不溶性高，微生物易生長，酶活力高，酶系豐富。對于很多固態發酵食品來說，其制作工藝比較簡單。采用固態發酵生產出的食品酶活性強，比較優質[6]。

（2）發酵過程粗放，不需嚴格的無菌條件。對于南方農村很多家庭來說，采用固態發酵的食品很多，比較常見的就是霉豆腐、燜豆豉、腐乳以及農戶自家釀的白酒等等。這些食品的制作工序十分簡單，基本程序是先將原料蒸熟或者是燜熟，然后再加入活性酶作為發酵助力，再把原料用比較嚴密的容器裝起來，放置較高溫的地方，時隔幾天就可以得到發酵好的食品，一般加工后的食品都散發著濃郁的香味，不需要添加任何的香精作為調味劑[7]。

（3）設備構造簡單、投資少、能耗低、易操作。這種加工方法比較常見的原因之一就是工序簡單的同時對于設備的要求也不高，再加上極低的投資，使這種加工方式走進了千家萬戶。

（4）后期處理比較簡便、污染比較少，基本實現了無工業廢水排放。固態發酵技術一般是在微生物沒有游離水的固態基質上進行的一種發酵方式，所以其產生的廢棄物也比較少，并且基本不會產生工業廢水，解決了食品加工廠的廢棄物處理壓力的同時還保護了環境、生態，符合新時代下環境保護新政策，對于生產企業來說，節省了一大筆后期用于處理工業廢棄物的物資，對于社會層面來說，極大地減少了污染物的排放，減少了污染源，對于整個國家來說，也促進了該工業的持續發展與延續。無油煙的生產方式也保持了食品的原汁原味和營養，減少了化學物質的添加，顧客也吃得放心。

4 結語

固態發酵是代進步以及經濟與科技快速發展下的一種產物，隨著產業的一步步升級，傳統的液態發酵技術所存在的不足被固態發酵技術所彌補。但是固態發酵并不是近幾年才出現的，反之，固態發酵在中國的發展已經有幾千年的歷史，所以中國對于這一技術的使用早已十分熟悉并且十分精湛，該種發酵方法有著很多的使用優勢，不僅操作簡單，投資小，而且還能節約水資源與保護環境、減少廢棄物等工業殘渣的排放等等，這項工藝在當今食品加工中的使用不僅是對于傳統工藝的繼承與發展，還符合新時代下對于生態保護的號召。