固態(tài)發(fā)酵在食品加工中的應用

◎ 王潤博，王 方

（漯河職業(yè)技術學院，河南 漯河 462300）

液態(tài)發(fā)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(fā)酵，呈液態(tài)，故名液態(tài)酒。其發(fā)酵產(chǎn)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(yè)也是這樣進行發(fā)酵的，國家標準允許白酒企業(yè)直接利用食用酒精進行生產(chǎn)，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(chǎn)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(tài)法白酒兌水后不會析出，不會呈白色渾濁狀[2]。而采用固態(tài)發(fā)酵法所需要時間比液態(tài)發(fā)酵法時間長，所以其產(chǎn)生的微生物較多，要比運用香精勾兌的液態(tài)酒的口感及營養(yǎng)要好一些，所以在通常情況下采用固態(tài)發(fā)酵方法發(fā)酵出來的酒比采用液態(tài)發(fā)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(shù)國酒都采用固態(tài)發(fā)酵法的原因。

1 傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵技術簡介

傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵技術在中國古代就已經(jīng)存在，是一項流傳了幾千年的技能。傳統(tǒng)的發(fā)酵方式主要有兩大類別，一方面是固態(tài)發(fā)酵技術，另一方面是液態(tài)發(fā)酵技術。這兩種發(fā)酵方法各有千秋，但是總體來說固態(tài)發(fā)酵法更勝一籌。傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵發(fā)方法主要分為2大類：酒精發(fā)酵法，甘油發(fā)酵法。廣義上講固態(tài)發(fā)酵是指一類使用不溶性固體基質(zhì)來培養(yǎng)微生物的工藝過程，既包括將固態(tài)材料懸浮在液體中的深層發(fā)酵，也包括在沒有或幾乎沒有游離水的濕固體材料上培養(yǎng)微生物的工藝過程。多數(shù)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(tài)基質(zhì)中，用一種或多種微生物發(fā)酵的生物反應過程[3]。

狹義上講，固態(tài)發(fā)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(fā)酵過程。所以固態(tài)發(fā)酵也并不是指在發(fā)酵過程中一點也不使用水，而是使用少量水或使用發(fā)酵過程中產(chǎn)生的水，達到固液氣三者同時存在的狀態(tài)，這種發(fā)酵方法十分實用，生活中的很多食品都采用了這項發(fā)酵技術。

（1）最為常見的就是白酒的生產(chǎn)，雖然現(xiàn)在很多白酒也是采用的液態(tài)發(fā)酵的方法，但是比較上乘的白酒大多采用固態(tài)發(fā)酵方法，如貴州省遵義市所產(chǎn)的茅臺飛天酒，湖北荊州白酒品牌所產(chǎn)的白云邊，產(chǎn)于四川省綿竹市的劍南春，以及紅星二鍋頭等。對于固態(tài)酒和液態(tài)酒有很多的鑒別方法，純糧固態(tài)發(fā)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(tài)發(fā)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(tài)發(fā)酵酒的含量，該法可鑒別新型白酒和固態(tài)發(fā)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(fā)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(diào)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(fā)酵工藝大多保留了原產(chǎn)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(tài)發(fā)酵技術在食品加工中的應用

隨著經(jīng)濟的全球化以及各地區(qū)文化的相互融合，人們的生活方式也在快速發(fā)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(xiàn)在人們的早餐不再拘泥于傳統(tǒng)的豆?jié){、油條，面包牛奶也是現(xiàn)在人們特別是上班族的最愛，牛奶與面包即采用固態(tài)發(fā)酵技術生產(chǎn)而成層。采用固態(tài)發(fā)酵技術所生產(chǎn)的面包相較于傳統(tǒng)工藝來說更加環(huán)保與健康，同時還更加美味。

近代研究發(fā)現(xiàn)，利用固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的一些食品中含有生理活性物質(zhì)，固態(tài)發(fā)酵在生產(chǎn)這些食品及食品添加劑上有優(yōu)勢。隨著能源危機與環(huán)境問題的日益嚴重，固態(tài)發(fā)酵技術以其特有的優(yōu)點引起了人們極大的興趣。在固態(tài)發(fā)酵領域的研究及其在資源環(huán)境、蛋白質(zhì)飼料中的應用取得了較大進展，主要表現(xiàn)在生物飼料、生物燃料、生物農(nóng)藥、生物轉化、生物解毒及生物修復等的成功開發(fā)應用，為固態(tài)發(fā)酵的不斷發(fā)展提供了強有力支持，為傳統(tǒng)技術的發(fā)揚光大提供了廣闊的應用前景。另外，固態(tài)發(fā)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(tài)發(fā)酵技術應用于食品加工業(yè)的意義

固態(tài)發(fā)酵是在沒有或基本沒有游離水的固態(tài)基質(zhì)上進行發(fā)酵的方式，固態(tài)基質(zhì)中氣、液、固三相并存，即多孔性的固態(tài)基質(zhì)中含有水和水不溶性物質(zhì)。與液態(tài)發(fā)酵相比，固態(tài)發(fā)酵有以下優(yōu)點。

（1）水分活度低，基質(zhì)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(tài)發(fā)酵食品來說，其制作工藝比較簡單。采用固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)出的食品酶活性強，比較優(yōu)質(zhì)[6]。

（2）發(fā)酵過程粗放，不需嚴格的無菌條件。對于南方農(nóng)村很多家庭來說，采用固態(tài)發(fā)酵的食品很多，比較常見的就是霉豆腐、燜豆豉、腐乳以及農(nóng)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(fā)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(fā)酵好的食品，一般加工后的食品都散發(fā)著濃郁的香味，不需要添加任何的香精作為調(diào)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(xiàn)了無工業(yè)廢水排放。固態(tài)發(fā)酵技術一般是在微生物沒有游離水的固態(tài)基質(zhì)上進行的一種發(fā)酵方式，所以其產(chǎn)生的廢棄物也比較少，并且基本不會產(chǎn)生工業(yè)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(huán)境、生態(tài)，符合新時代下環(huán)境保護新政策，對于生產(chǎn)企業(yè)來說，節(jié)省了一大筆后期用于處理工業(yè)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(yè)的持續(xù)發(fā)展與延續(xù)。無油煙的生產(chǎn)方式也保持了食品的原汁原味和營養(yǎng)，減少了化學物質(zhì)的添加，顧客也吃得放心。

4 結語

固態(tài)發(fā)酵是代進步以及經(jīng)濟與科技快速發(fā)展下的一種產(chǎn)物，隨著產(chǎn)業(yè)的一步步升級，傳統(tǒng)的液態(tài)發(fā)酵技術所存在的不足被固態(tài)發(fā)酵技術所彌補。但是固態(tài)發(fā)酵并不是近幾年才出現(xiàn)的，反之，固態(tài)發(fā)酵在中國的發(fā)展已經(jīng)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(fā)酵方法有著很多的使用優(yōu)勢，不僅操作簡單，投資小，而且還能節(jié)約水資源與保護環(huán)境、減少廢棄物等工業(yè)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(tǒng)工藝的繼承與發(fā)展，還符合新時代下對于生態(tài)保護的號召。