固态发酵在食品加工中的应用

◎ 王润博，王 方

（漯河职业技术学院，河南 漯河 462300）

液态发酵法白酒以富含淀粉、糖类的粗粮为原料，再加上酒曲，用水进行发酵，呈液态，故名液态酒。其发酵产物基本是酒精，其他有机分子微乎其微。我国的很多食用酒精企业也是这样进行发酵的，国家标准允许白酒企业直接利用食用酒精进行生产，其原因在于食用酒精不含其他有机分子，国家标准允许勾兑香精以改善所生产的白酒的口感。勾兑香精都是小分子，在酒精中的溶解度很高，有的甚至也溶于水，所以，液态法白酒兑水后不会析出，不会呈白色浑浊状[2]。而采用固态发酵法所需要时间比液态发酵法时间长，所以其产生的微生物较多，要比运用香精勾兑的液态酒的口感及营养要好一些，所以在通常情况下采用固态发酵方法发酵出来的酒比采用液态发酵法酿出的酒更加纯正且浓郁及健康，这也就是我国大多数国酒都采用固态发酵法的原因。

1 传统固态发酵技术简介

传统固态发酵技术在中国古代就已经存在，是一项流传了几千年的技能。传统的发酵方式主要有两大类别，一方面是固态发酵技术，另一方面是液态发酵技术。这两种发酵方法各有千秋，但是总体来说固态发酵法更胜一筹。传统的固态发酵发方法主要分为2大类：酒精发酵法，甘油发酵法。广义上讲固态发酵是指一类使用不溶性固体基质来培养微生物的工艺过程，既包括将固态材料悬浮在液体中的深层发酵，也包括在没有或几乎没有游离水的湿固体材料上培养微生物的工艺过程。多数情况下是指在没有或几乎没有自由水存在的情况下，在有一定湿度的水不溶性固态基质中，用一种或多种微生物发酵的生物反应过程[3]。

狭义上讲，固态发酵是利用自然底物做碳源及能源，或利用惰性底物做固体支持物，其体系无水或接近于无水的发酵过程。所以固态发酵也并不是指在发酵过程中一点也不使用水，而是使用少量水或使用发酵过程中产生的水，达到固液气三者同时存在的状态，这种发酵方法十分实用，生活中的很多食品都采用了这项发酵技术。

（1）最为常见的就是白酒的生产，虽然现在很多白酒也是采用的液态发酵的方法，但是比较上乘的白酒大多采用固态发酵方法，如贵州省遵义市所产的茅台飞天酒，湖北荆州白酒品牌所产的白云边，产于四川省绵竹市的剑南春，以及红星二锅头等。对于固态酒和液态酒有很多的鉴别方法，纯粮固态发酵白酒在碱性加热条件下酒体会变黄，并且不同类型的白酒，显色的深浅有明显差异。对于同一厂家、同一香型的白酒，显色后，其吸光度值与固态发酵酒在白酒中的体积百分含量有良好的线性关系，通过测定吸光度值可求得白酒中固态发酵酒的含量，该法可鉴别新型白酒和固态发酵酒[4]。

（2）日常生活中所常见的食物，①乳制品，酸奶、酸性奶油、马奶酒、干酪等。②豆制品，如豆腐乳、豆豉、纳豆等。③发酵蔬菜，如泡菜、酸菜等。除此之外还有很多日常生活中常用的调味品，如醋、黄酱、酱油、甜味剂（如天冬甜味精）、增味剂（如5′-核苷酸）和味精等[5]。这些食品的发酵工艺大多保留了原产品的风味，且极少使用甜味剂，既好吃又健康，所以很受大众的追捧和喜欢。

2 固态发酵技术在食品加工中的应用

随着经济的全球化以及各地区文化的相互融合，人们的生活方式也在快速发展，各种各样的生活方式以及习惯开始融合，以人们的生活方式为例，现在人们的早餐不再拘泥于传统的豆浆、油条，面包牛奶也是现在人们特别是上班族的最爱，牛奶与面包即采用固态发酵技术生产而成层。采用固态发酵技术所生产的面包相较于传统工艺来说更加环保与健康，同时还更加美味。

近代研究发现，利用固态发酵生产的一些食品中含有生理活性物质，固态发酵在生产这些食品及食品添加剂上有优势。随着能源危机与环境问题的日益严重，固态发酵技术以其特有的优点引起了人们极大的兴趣。在固态发酵领域的研究及其在资源环境、蛋白质饲料中的应用取得了较大进展，主要表现在生物饲料、生物燃料、生物农药、生物转化、生物解毒及生物修复等的成功开发应用，为固态发酵的不断发展提供了强有力支持，为传统技术的发扬光大提供了广阔的应用前景。另外，固态发酵在保持中药药效，降低毒性反应方面的作用巨大[5]。

3 固态发酵技术应用于食品加工业的意义

固态发酵是在没有或基本没有游离水的固态基质上进行发酵的方式，固态基质中气、液、固三相并存，即多孔性的固态基质中含有水和水不溶性物质。与液态发酵相比，固态发酵有以下优点。

（1）水分活度低，基质水不溶性高，微生物易生长，酶活力高，酶系丰富。对于很多固态发酵食品来说，其制作工艺比较简单。采用固态发酵生产出的食品酶活性强，比较优质[6]。

（2）发酵过程粗放，不需严格的无菌条件。对于南方农村很多家庭来说，采用固态发酵的食品很多，比较常见的就是霉豆腐、焖豆豉、腐乳以及农户自家酿的白酒等等。这些食品的制作工序十分简单，基本程序是先将原料蒸熟或者是焖熟，然后再加入活性酶作为发酵助力，再把原料用比较严密的容器装起来，放置较高温的地方，时隔几天就可以得到发酵好的食品，一般加工后的食品都散发着浓郁的香味，不需要添加任何的香精作为调味剂[7]。

（3）设备构造简单、投资少、能耗低、易操作。这种加工方法比较常见的原因之一就是工序简单的同时对于设备的要求也不高，再加上极低的投资，使这种加工方式走进了千家万户。

（4）后期处理比较简便、污染比较少，基本实现了无工业废水排放。固态发酵技术一般是在微生物没有游离水的固态基质上进行的一种发酵方式，所以其产生的废弃物也比较少，并且基本不会产生工业废水，解决了食品加工厂的废弃物处理压力的同时还保护了环境、生态，符合新时代下环境保护新政策，对于生产企业来说，节省了一大笔后期用于处理工业废弃物的物资，对于社会层面来说，极大地减少了污染物的排放，减少了污染源，对于整个国家来说，也促进了该工业的持续发展与延续。无油烟的生产方式也保持了食品的原汁原味和营养，减少了化学物质的添加，顾客也吃得放心。

4 结语

固态发酵是代进步以及经济与科技快速发展下的一种产物，随着产业的一步步升级，传统的液态发酵技术所存在的不足被固态发酵技术所弥补。但是固态发酵并不是近几年才出现的，反之，固态发酵在中国的发展已经有几千年的历史，所以中国对于这一技术的使用早已十分熟悉并且十分精湛，该种发酵方法有着很多的使用优势，不仅操作简单，投资小，而且还能节约水资源与保护环境、减少废弃物等工业残渣的排放等等，这项工艺在当今食品加工中的使用不仅是对于传统工艺的继承与发展，还符合新时代下对于生态保护的号召。