固态发酵在全谷物食品开发中的应用

　　发酵食品是指人们利用有益微生物加工制造的一类食品，因微生物活动的参与，能够起到改善质地、赋予风味、提供营养等作用。发酵食品是食品工业的重要组成部分，也是21世纪极具发展潜力的食品分支。人类利用发酵技术已经有几千年的历史，固态发酵是最悠久的发酵技术，是微生物在没有或基本没有游离水的多孔性固态基质上，用一种或多种微生物发酵的过程，其加工过程具有节水、节能、不产生废液等环保性特点，符合当下清洁技术的发展潮流，在发酵工业中具有举足轻重的地位。

　　全谷物饮食是当今社会追求的健康饮食方式，全谷物因含有谷物的全部营养成分，有利于抵御当下普遍存在的"富贵病"问题，因此备受推崇。研究指出，全谷物不仅含有丰富的B族维生素、镁、铁和膳食纤维，还含有多酚、维生素E、单宁、类胡萝卜素、植酸、木质素和木脂素等活性成分，然而除小麦粉之外的谷物大部分都不具有面筋，其粉质无法形成面团，因此全谷物食品的应用限制较多。

　　全谷物食品（非小麦）开发的产品主要以初加工为主，虽然在膨化、营养等深加工层次也有涉猎，但市场容量有限。全谷物经固态发酵后更多营养物质得到释放，大分子物质被降解为小分子物质，并且微生物活动会产生有机酸、代谢产物等功能因子，经发酵后品质得到大幅提升，因此全谷物的固态发酵成为其扩大应用的重要途径。

　　乳酸菌发酵是提升功能价值的有效手段，但固态发酵缺乏水分的参与，而乳酸菌淀粉酶和蛋白酶活力相对较低，难以直接利用固态基质中的营养物质，因此在全谷物发酵中多以混合菌种为主。混合菌种主要由底物菌和乳酸菌组成，底物菌的存在是为乳酸菌的繁殖提供营养基础，要求能够在缺乏自由水的固态环境中快速繁殖，常采用的有曲霉、根霉、木霉等，其能产生高活性的淀粉酶、纤维素酶等多种酶系。

　　蛋白营养提升明显

　　谷物中的蛋白质含量仅次于淀粉，是谷物中重要的营养物质。随着发酵进程的增加，发酵环境pH大幅下降，在内源酶和细菌酶的作用下，种皮中的蛋白质被逐渐分解释放，谷物中的游离蛋白数量持续增加，小分子肽、氨基酸的数量大幅提升，发酵前后的蛋白质价值得到有效提升。

　　膳食纤维价值提升

　　谷物种皮富含纤维素，从而使营养物质不易分解释放，在纤维素酶和半纤维素酶存在的环境中，种皮中的纤维素得到分解，释放更多可溶性膳食纤维，而可溶性膳食纤维不仅具有独特的加工优势，而且具有较高的保健价值，能够治疗便秘、改善肠道健康、预防心脑血管疾病等。

　　多酚及抗氧化性增强

　　全谷物含有大量的多酚化合物,这些多酚化合物多集中在胚芽、麸、糠部位,在谷物精制脱皮过程中随种皮的分离而损失掉，全谷物发酵能够在保留充足结合态多酚的基础上，提高游离态多酚物质的释放。游离态多酚的含量与纤维素酶、葡萄糖苷酶的活性呈线性相关，说明发酵极大的促进了游离态多酚的含量，其抗氧化性显著增加。

　　此外，全谷物发酵产物的消化吸收率也有显著提升，经干燥后可开发为易消化的营养餐食。总之，固态发酵不仅能增加营养价值，还能显著改善其加工特性，是非小麦类谷物提升价值、扩大应用范围的有效方式。