发酵技术原理
发酵工艺原理
发酵工艺原理发酵工艺是一种利用微生物或酶在适宜条件下进行生物转化的技术。
它在食品加工、酿酒、制药等领域有着广泛的应用。
发酵工艺的原理包括微生物的生长、代谢过程以及发酵过程中的环境条件等多个方面。
下面将详细介绍发酵工艺的原理。
首先，发酵工艺的原理之一是微生物的生长和代谢过程。
微生物在适宜的温度、pH值、营养物质等条件下，可以进行生长和代谢活动。
在生长过程中，微生物会吸收外界的营养物质，并释放代谢产物。
这些代谢产物包括酒精、有机酸、气体等，它们在发酵过程中起着重要的作用。
其次，发酵工艺的原理还涉及到发酵过程中的环境条件。
温度、pH值、氧气、营养物质等因素都会影响微生物的生长和代谢活动。
不同的微生物对环境条件有着不同的要求，因此在实际的发酵过程中需要根据具体的微生物种类和发酵产品的要求来控制这些环境条件。
另外，发酵工艺的原理还包括了酶的作用。
酶是生物体内的一种催化剂，可以加速生物化学反应的进行。
在发酵过程中，酶可以促进底物的转化，提高反应速率，从而加快发酵过程。
总的来说，发酵工艺的原理是一个复杂的系统工程，涉及到微生物学、生物化学、工程学等多个学科的知识。
只有深入理解发酵工艺的原理，才能更好地控制发酵过程，提高产品的质量和产量。
在实际的生产中，发酵工艺的原理需要与现代科学技术相结合，通过对微生物的筛选改良、发酵工艺的优化设计等手段，不断提高发酵产品的质量和经济效益。
同时，还需要加强对发酵工艺原理的研究，探索新的发酵工艺，为相关产业的发展做出更大的贡献。
综上所述，发酵工艺的原理涉及到微生物的生长和代谢过程、发酵过程中的环境条件以及酶的作用等多个方面。
只有深入理解和掌握发酵工艺的原理，才能更好地应用于实际生产中，为相关产业的发展和进步提供有力支持。
水肥发酵技术
水肥发酵技术水肥发酵技术是一种将废物和水一起进行发酵的技术，通过微生物代谢产生的气体和有机物质来生成肥料和能源。
该技术可以有效地处理有机废弃物，减少其对环境的影响，并为农业提供可再生的肥料和能源。
以下是水肥发酵技术的详细介绍。
1. 技术原理水肥发酵技术是一种将废物和水混合进行发酵的技术，这里的废物可以是农业废弃物、畜禽粪便、厨余垃圾等。
在发酵过程中，添加特定的微生物，这些微生物会产生大量的气体和有机物质，其中最重要的是甲烷气体。
经过收集和处理后，甲烷气体可以用于发电和供暖，有机物质则可以用作肥料或制成生物质燃料。
2. 技术流程水肥发酵技术的流程主要包括前处理、发酵处理、产物处理和废水处理四个阶段。
前处理：将废物进行处理，包括去除杂质、切碎、调节pH值等。
在这个阶段，可以将废物分别加入到不同的处理池中，在不同的条件下进行处理。
比如可以将厨余垃圾放在高温（60~80℃）的环境中进行处理，以消灭细菌和病毒。
发酵处理：将处理好的废物和水混合，放入发酵池中，加入微生物并进行适当调节（温度、pH值等）。
微生物在这个过程中进行代谢，产生大量的气体和有机物质。
发酵池設有智能化监控，稳定化废物处理，采用网络监控等方式来追踪能源产出、废弃物处理情况。
产物处理：在发酵完成后，可以收集并处理产生的气体和有机物质。
其中产生的甲烷气体可以用于发电或供暖等用途，有机物质则可以用作肥料或制成生物质燃料。
废水处理：废水可以通过生物滤池、调节池等设备进行处理，去除其中的有机物质和氮磷等营养物质，从而达到达到国家排放标准并可重复使用。
3. 技术优势（1）种类广泛：水肥发酵技术可以处理各种有机废弃物，包括农业废弃物、畜禽粪便、厨余垃圾、城市污泥等，种类非常广泛，可以有效地解决废物处理难题。
（2）环保：水肥发酵技术可以将处理后的废物变成肥料或能源，从而实现资源化利用，减少了对环境的污染。
（3）能源高效利用：在水肥发酵技术中，产生的甲烷气体可以用于发电和供暖等用途，可以很好地利用废物产生的能源。
发酵原理及工艺范文
发酵原理及工艺范文一、发酵原理发酵是一种通过微生物代谢产生能量的过程。
在发酵过程中，微生物通过代谢产生能量，将有机物转化为其他物质。
发酵的原理可以分为三个主要步骤：产生能量的步骤、有机物转化的步骤和产物分泌的步骤。
1.产生能量的步骤：微生物通过正常呼吸或厌氧呼吸产生能量。
正常呼吸是指微生物利用有机物和氧气进行代谢，产生二氧化碳和水以及能量。
厌氧呼吸是指微生物在无氧条件下利用有机物进行代谢产生能量，主要产物有酒精和二氧化碳。
2.有机物转化的步骤：在发酵过程中，微生物将有机物转化为其他物质。
这些有机物可以是碳水化合物、脂肪或蛋白质等。
微生物通过酶的作用将这些有机物分解为较小的分子，然后通过一系列的化学反应将其转化为产物。
3.产物分泌的步骤：发酵的最终目的是产生一种特定的产物。
在发酵过程中，微生物通过代谢产生这些产物，并将其分泌到培养基中。
产物的分泌可以通过细胞膜的渗透、扩散或活性运输等方式进行。
二、发酵工艺发酵工艺是指将发酵原理应用于实际生产过程的方法和技术。
在发酵工艺中，需要确定合适的微生物菌种、培养基的成分和配方、培养条件以及产物分离和提纯等步骤。
1.微生物菌种：在发酵工艺中，选择合适的微生物菌种是十分重要的。
微生物菌种应具有高产量、高活力和优良的发酵性能。
常见的微生物菌种有酵母菌、乳酸菌、细菌和真菌等。
2.培养基成分和配方：培养基是微生物生长和发酵的基础。
培养基的成分和配方决定了微生物的生长和产物的产量和质量。
培养基的组成通常包括碳源、氮源、矿物盐以及必需的生长因子等。
3.培养条件：培养条件是指控制发酵过程中的温度、pH值、氧气供应以及搅拌等参数。
不同微生物对培养条件的要求不同，因此需要根据微生物的特性进行相应的调节和控制。
4.产物的分离和提纯：在发酵过程中，产生的产物通常需要经过分离和提纯才能得到纯净的产品。
通常采用离心、蒸发、过滤、萃取、蒸馏、结晶等方法进行分离和提纯。
发酵工艺在食品、制药、化工等领域有着广泛的应用。
发酵的基本原理
发酵的基本原理
发酵是一种利用生物发酵技术，运用微生物的酶反应，将原料物中的有机物氧化分解成分解产物，从而";获得各种有益物质的生物技术过程。
发酵技术诞生于多种因素的综合因素，除了人们应用了比较多的化学原理，也应用了生物学研究的精髓，将其有效地综合起来，让发酵技术在发展中更加突出原有的功能，甚至形成了一种全新的发酵产业。
发酵的基本原理是利用微生物的代谢作用来分解原料有机物，运用酶反应，将该原料有机物氧化分解成丰富的多种分解产物，从而获得丰富的有益物质。
在这一过程中，原料物被微生物分解为乳酸、乙醇等可消化有机物，同时还可以转化为各类酶、维生素等物质。
此外，酶的作用也是发酵的基本原理之一。
一般而言，微生物在发酵过程中产生的酶有助于其不断的发酵,能够促进有效物质的释放，从而改善这种发酵的效率体现出最大的价值。
最后，应该指出的是，发酵的基本原理紧紧依赖水分、料温、酚酸以及其他微生物的平衡，它是以特定温度、特定湿度为理论基础，将特定温度和容器条件决定的特定水量与特定浓度的菌种组合在一起，这种容器条件下将微生物引入到发酵介质中，并在特定温度、湿度和酸碱度的条件下有条件的发酵，使它们以更高的价值得到了完整的分解转化。
因此，发酵的基本原理是结合微生物代谢作用，运用酶反应分解原料物质，最终以高价值物质产物为结果。
除此之外，还要注意水量、料温、酚酸和微生物等平衡，以此作为发酵过程中统一调节有效性的前提和基础条件。
生物发酵技术
生物发酵技术生物发酵技术是指利用微生物来生产有价值的产物的一种生产方式。
随着科技的不断发展，生物发酵技术的应用范围越来越广，已经成为许多领域不可或缺的一种技术。
本文将从生物发酵技术的定义、原理、应用以及展望四个方面来阐述生物发酵技术的发展现状与未来。
一、生物发酵技术的定义生物发酵技术是指利用微生物代谢产物，如氨基酸、酮酸、乳酸、醋酸等，从废弃物、废水或廉价物质中生产有用的化学品、药物、食品及能源等的一种过程。
其基本原理就是微生物代谢能力的利用，通过优化发酵条件，如温度、pH值、气氛等，来促进微生物代谢活动产生有用的产物。
二、生物发酵技术的原理生物发酵技术的主要原理是利用微生物的生长和代谢特性来生产有用的产物。
微生物通过代谢分解底物，不断合成所需要的物质，最终产生产品。
微生物的种类和生长条件的不同，产物的种类和质量也不同。
微生物代谢的过程包括两个阶段：有氧阶段和无氧阶段。
在有氧条件下，微生物利用氧气进行代谢，产生二氧化碳和水。
在无氧条件下，微生物利用其他代替物质来进行代谢活动，如产生乳酸、醇、有机酸等。
在生物发酵技术中，不同的微生物和代谢过程会产生不同的产物。
例如：乳酸菌可以将乳糖转化为乳酸，酿酒酵母可以将葡萄糖转化为酒精，链球菌可以将葡萄糖转化为维生素C，大肠杆菌可以转化为氨基酸等。
三、生物发酵技术的应用生物发酵技术广泛应用于生物制药、食品、饲料、化工、环保、能源等领域。
1.生物制药生物制药是生物发酵技术的一个重要应用领域。
生物制药是利用生物大分子来治疗人类疾病的一种手段。
例如：基因工程菌可以大规模生产重组蛋白、重组抗体，用于治疗疾病。
2.食品和饮料生物发酵技术也广泛应用于食品和饮料的生产过程中。
例如：酸奶是利用乳酸菌进行发酵，葡萄酒、啤酒、黄酒等则是利用酿酒酵母进行发酵制作。
此外，红曲米、豆腐、酱油、醋等也是借助微生物发酵精制而来，能够改善食物的口感和营养价值。
3.化工、材料和能源生物发酵技术也被广泛应用于化工、材料和能源生产方面。
发酵技术的应用原理
发酵技术的应用原理1. 什么是发酵技术发酵技术是利用微生物、酵母菌等生物体对有机物进行代谢作用，产生新的物质或提取有用的物质的一种技术。
发酵技术在生物工程、食品工业、药物工业等领域有着广泛的应用。
下面将介绍发酵技术的应用原理及其在不同领域的应用情况。
2. 发酵技术的应用原理发酵技术的应用原理主要涉及到三个方面：微生物代谢、发酵过程和控制手段。
2.1 微生物代谢微生物在发酵过程中，通过代谢有机物质产生能量和产物。
微生物能够通过不同的代谢方式分解和合成有机物质，从而产生产品或者提取有用物质。
常见的代谢方式包括乳酸发酵、醋酸发酵、醇发酵等。
微生物代谢过程中产生的酶也是发酵技术中重要的因素。
2.2 发酵过程发酵过程中需要提供合适的环境条件，包括温度、pH值、氧气供给以及营养物质的供应。
不同的微生物对环境条件有不同的要求，因此需要根据所用的微生物选择合适的发酵条件。
发酵过程中还需要对反应过程进行监测并调节，以保证反应的顺利进行。
2.3 控制手段为了提高发酵过程的效果，人们通过控制手段对发酵过程进行调控。
常见的控制手段包括pH控制、温度控制、氧气供给控制等。
此外，人们还可以通过改变微生物的遗传背景来增加产物的产量或改善产品的质量。
发酵过程中还可以利用某些特殊的方法对微生物进行分离、提纯和培养。
3. 发酵技术在不同领域的应用3.1 生物工程领域在生物工程领域，发酵技术被广泛应用于生物制药、生物燃料等领域。
通过对微生物的培养和调控，可以生产出各种新的药品和生物燃料。
例如，人们利用发酵技术生产出重组蛋白、抗生素、肽类药物等。
发酵技术在这些生产过程中起到了至关重要的作用。
3.2 食品工业食品工业是发酵技术的另一个重要应用领域。
通过发酵技术，人们可以制作出各种食品，例如酸奶、面包、啤酒等。
在制作这些食品的过程中，微生物通过代谢作用，改变了食品的口感和香味。
同时，在一些发酵食品中添加了有益的微生物，用于促进人体健康。
3.3 环境保护发酵技术还可以用于环境保护领域。
发酵的原理与工艺
发酵的原理与工艺发酵是一种通过微生物代谢产生酒精、二氧化碳等物质的过程。
发酵广泛应用于食品、药品和化工等领域，是许多工艺过程的重要组成部分。
本文将介绍发酵的原理和工艺，并以酵母发酵为例进行具体讲解。
一、发酵的原理发酵是一种微生物代谢过程，它在缺氧条件下进行。
微生物通过各种代谢途径将有机物通过酶催化转化为其他有机物，同时产生能量。
其中最为常见的是糖类转化为乙醇和二氧化碳的酒精发酵。
这种发酵主要是由酵母菌进行的。
酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）是一种能够利用糖类为能源的真菌。
在缺氧状态下，酵母菌通过糖酵解将葡萄糖和其他糖类分解成乙醇和二氧化碳。
酵母菌主要通过两个关键的酶催化反应来实现乙醇发酵。
首先，磷酸果糖激酶将葡萄糖分解为果糖-1,6-二磷酸。
然后，磷酸丙酮酸脱羧酶催化丙酮酸分解成乙醛和二氧化碳。
乙醛进一步还原为乙醇。
二、发酵的工艺发酵工艺是指将发酵所需的原料、微生物和其他条件配制成发酵液，并控制发酵过程的温度、pH值、供氧等参数。
根据不同的发酵目标和原料特性，发酵工艺可以有很大的差异。
下面将以酵母发酵为例，介绍典型的发酵工艺。
(一) 培养基配制培养基是指供微生物生长的营养物质的集合。
对于酵母发酵来说，一般是将糖类、氮源、矿物质和辅助物质配制成液体培养基。
常用的糖类包括葡萄糖、麦芽糖等；氮源可以是氨基酸、酵母浸粕等；矿物质可以是硫酸镁、氯化钠等。
此外，一些辅助物质如维生素、生物素等也可以添加到培养基中，以促进微生物的生长。
(二) 发酵液接种接种是指将酵母菌悬浊液接入培养基中。
接种量一般控制在适当的范围内，以达到最佳生长条件。
酵母菌接种后，在合适的温度下迅速适应培养基环境，开始生长和繁殖。
繁殖的酵母菌会不断分解糖类，产生乙醇和二氧化碳。
(三) 温度和pH控制温度和pH是发酵工艺中需要进行控制的重要参数。
酵母发酵一般进行在温度为25-30℃的条件下。
此外，pH的控制也非常关键，一般在4-6范围内合适。
发酵工艺的原理和应用
发酵工艺的原理和应用原理发酵工艺是一种利用微生物（如细菌、酵母菌、曲霉菌等）进行代谢反应的技术。
它是通过调控菌种的生长环境，使菌种在适宜的温度、酸碱度、营养物质等条件下进行生长繁殖，并产生所需要的物质。
发酵工艺的原理主要包括以下几个方面：1.菌种的选择：菌种的选择是发酵工艺成功的关键。
根据发酵的目的和所需的产物，选择适当的菌种。
不同的菌种适应性不同，因此在发酵过程中需要提供合适的生长环境，如温度、pH值、氧气供应等。
2.发酵基质的提供：发酵基质是微生物生长和代谢所必需的营养物质。
一般包括碳源、氮源、无机盐和辅助因子等。
通过合理配置发酵基质的组成和比例，可以促进菌种的生长和产物的产生。
3.生物反应器的设计与控制：生物反应器是发酵工艺的核心设备，用于提供合适的环境条件和促进菌种生长。
其设计需要考虑到菌种的特性、反应速率、发酵产物的收集等因素。
通过控制温度、压力、搅拌速度等操作变量，可以实现对发酵过程的精确控制。
4.产品的提取、纯化和应用：发酵工艺最终的目的是获得所需的产物。
在发酵过程结束后，需要对发酵液进行提取和纯化，以获得高纯度的产物。
然后，这些产物可以被应用于食品、制药、化工等行业。
应用发酵工艺在各个领域都有广泛的应用。
以下列举了一些典型的应用领域：1.食品工业：发酵工艺在食品工业中被广泛应用，用于制作酸奶、啤酒、面包、酱油等食品。
通过控制发酵条件和菌种的选择，可以调节食品的口味、质地和营养价值。
2.制药工业：发酵工艺在制药工业中被用于生产抗生素、激素、酶、疫苗等药物。
通过发酵工艺可以大规模生产高纯度的药物，并提高药物的效力和稳定性。
3.环境工程：发酵工艺可以应用于环境工程中，例如污水处理、固体废弃物处理等。
通过菌种的作用，可以降解有机物和去除有毒物质，从而实现环境的净化和资源的回收利用。
4.能源工业：发酵工艺可以用于生产生物燃料，如生物乙醇、生物气体等。
这种可再生能源具有循环利用和环境友好的特点，对替代传统石油能源具有重要意义。
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第一章发酵工程概述第一节：发酵工程的概念一、发酵的定义传统概念:发酵（fermentation）最初来自拉丁语“发泡”（fervere）这个词，是指酵母作用于果汁或发芽谷物产生co2的现象。
巴斯德研究了酒精发酵的生理意义，认为发酵是酵母在无氧条件下的呼吸过程，是“生物获得能量的一种形式”。
也就是说，发酵是在厌氧条件下，糖在酵母菌等生物细胞的作用下进行分解代谢，向菌体提供能量，从而得到产物酒精和co2的过程。
然而，发酵对不同的对象具有不同意义。
对生物化学家来说，关于发酵的定义是指微生物在无氧条件下分解代谢有机物释放能量的过程。
现代概念:生物学家把利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程统称为发酵。
二、发酵工程的概念及特点１、发酵工程的概念发酵工程是利用微生物特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的发酵技术。
即发酵工程渗透有工程学的微生物学，是发酵技术工程化的发展。
由于发酵工程主要利用的是微生物发酵过程来生产产品，故也可称为微生物工程。
发酵工程包括从投入原料到获得最终产品的整个过程，基本本上可分为发酵和提取两大部分，发酵部分是微生物反应过程，提取部分也称为后处理或下游加工过程。
发酵工程是研究和解决整个过程的工艺和设备问题，将实验室和中试成果迅速扩大到工业化生产中。
发酵工程组成:由上游工程、发酵工程和下游工程三部分组成上游工程与发酵工程发酵工程与下游工程2、微生物工业发酵的基本过程３、发酵工程技术的特点（1）发酵工程主体微生物的特点种类多、繁殖速度快、代谢能力强，容易通过人工诱变获得有益的突变株；产生酶的种类多，能催化各种生物化学反应；能够利用无机物、有机物等各种营养源；可以用简易的设备来生产多种多样的产品；不受气候、季节等自然条件的限制等优点。
（2）发酵工程技术的特点与传统酿造技术相比，源于酒类、酱类、醋类等酿造技术的发酵工程技术发展非常迅速，并具有以下特点：发酵过程以生命体的自动调节方式进行，数十个反应过程能够在发酵设备中一次完成；反应通常在常温常压下进行，条件温和，消耗少，设备较简单；原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，可以是农副产品、工业废水或可再利用资源（植物秸秆等），微生物本身能有选择地摄取所需的物质；容易产生复杂的高分子化合物，能高度选择地在复杂化合物的特定部位进行氧化、还原、官能团引入或去处等反应；发酵过程中需要防止杂菌污染，大多情况下设备需要进行严格的冲洗、灭菌、空气需要过滤等。
（3）发酵工程反应过程的特点与化学工程相比，发酵工程反应过程有以下特点：生物化学反应，通常在温和的条件（如常温、常压、弱酸、弱碱等）下进行；原料来源广泛，通常以糖、淀粉等碳水化合物为主；反应以生命体的自动调节方式进行，若干个反应过程能够像单个反应一样，在单一反应器内很容易地进行；发酵产品大多为小分子产品，但也能很容易地生产出复杂的高分子化合物，如酶、核苷酸的生产等；由于生命体特有的反应机制，能高度选择性地进行复杂化合物在特定部位的氧化、还原、官能团导入等反应；生产发酵产物的微生物菌体本身也是发酵产物，富含维生素、蛋白质、酶等有用物质。
除特殊情况外，发酵液一般对生物体无害；要特别注意防止发酵生产操作中的杂菌污染，一旦发生杂菌污染，一般都会遭受损失；通过微生物菌种的改良，能够利用原有设备较大幅度地提高生产水平。
三、发酵工程的产品类型最初，微生物的应用仅限于食品与酿酒发酵。
随着近代微生物工程或发酵工程的发展，应用领域逐渐扩展到医药、轻工、化工、能源、环境保护及冶金等多个行业。
特别是基因工程和细胞工程等现代生物技术的发展和结合，人们通过细胞水平和分子水平改良或创建微生物新的菌体，使发酵工程的发酵水平大幅度提高，发酵产品的种类和范围不断增加，其中包括许多动、植物细胞产品。
发酵工程16种常见产品类型:酿酒[发酵酒（葡萄酒、啤酒、果酒、黄酒和青酒等）和蒸馏酒（白酒、白兰地、威士忌酒、俄德克、金酒、老姆酒等）]发酵食品[发酵主食品（面包、馒头、包子、发面饼等）、发酵副食品（火腿、发酵香肠、豆腐乳、泡菜、咸菜等）、发酵调味品（酱、酱油、食醋等）、发酵乳制品（奶酒、干酪、酸奶等）]有机酸（柠檬酸等）醇及有机溶剂（丁醇等）酶制剂（淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、过氧化氢酶等）氨基酸核酸类物质抗生素生理活性物质（ATP、维生素、激素等）微生物菌体产品（活性干酵母等）生物农药及生物增产剂生物能（甲烷等）环境净化微生物冶炼转基因产品其他（多糖、高果糖浆、甜味胎等）第二节：发酵工程的发展简史一、传统发酵时期大约在9000年前，就已经开始了原始的啤酒生产；公元前6000年左右，在黑海与里海的外高加索地区，就开始种植葡萄和酿制葡萄酒；公元前25世纪古巴尔干人就开始制作酸奶；公元前17世纪古西班牙人曾用类似目前细菌浸取铜矿的方法获取铜。
从文字记载可知，我国酿酒在公元前2200~2600年，已经有4000多年历史；从考古表明，我国酿酒在4000多年，甚至5000~6000年以前。
微生物与发酵的关系不清楚，只是依靠口传心授，一代一代的传授发酵的工艺，属于自然发酵时期。
随着17世纪下半叶显微镜的发明，人们才逐渐认识到了微生物的存在。
19世纪中叶，法国生物学家巴斯德发现酒精发酵是由活的酵母引起，其他的发酵过程也是各种微生物作用的结果，从而揭示了微生物与发酵之间的关系，这样人们对发酵的认识就发生了质的飞跃。
二、近代发酵工程时期（一）近代发酵工程建立初期从1590年开始的200年间，显微镜发明及其不断改进。
19世纪60年代，巴斯德揭示了发酵的秘密。
19世纪末以后，建立了纯培养技术，促进了近代发酵工业的建立。
（二）近代发酵工程全面发展时期该时期为20世纪40年代初到20世纪70年代末。
1、青霉素的发现及其开发2、人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术建立3、发酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术建立4、微生物酶反应生物合成和化学合成反应相结合工程技术建立三、现代发酵工程时期现代发酵工程时期是指利用现代分子生物技术即DNA重组技术所获得的“工程菌”、细胞融合所得的“杂交”细胞以及动植物细胞或固定化活细胞等，使发酵工程的范畴突破了利用天然微生物的传统发酵，逐步建立起新型的发酵体系，生产天然微生物或人体及其他动植物所不能产生或产量很少的特殊产物。
最主要的产品就是基因工程药品。
所用的发酵设备是各种类型的新型生物反应器，甚至直接用转基因动植物作生物反应器。
发酵工程或微生物培养技术的发展，主要表现为：从少量培养发展到大规模培养；从浅层培养发展到厚层（固体）或深层（液体）培养；从以固体培养技术为主发展到液体培养技术为主；从静止式液体培养发展到通气搅拌式的液体培养；从单批培养发展到连续培养以至多级连续培养；从利用分散的微生物细胞发展到利用固定化的细胞集团；从单纯利用微生物细胞到大量培养、利用高等动植物细胞；从单菌发酵发展到混菌发酵；从利用野生菌体发酵发展到利用变异株以及“工程菌”的发酵等。
第三节：发酵工程的基本内容一、发酵工程的一般特征发酵工程是有微生物参与的反应过程，这种反应过程是指由生长繁殖的生物物质所引起的生物反应过程。
这些过程既有利用原有微生物特性获得某种产物的过程，又有利用微生物消除某些物质（废水、废物的处理）的过程，但是它们都是活的微生物的反应过程。
因此，其产物可以是代谢过程的中间或终点时的代谢产物，也可以是有机物质的降解物或微生物自身的细胞。
发酵工程与化学工程非常接近，化学工程中许多单元操作在发酵工程中得到应用，但发酵工程还有它的特殊性。
例如，空气除菌系统、培养基灭菌系统等都是发酵工程工业中所特有的。
故发酵工程就是化学工程中各有关单元操作结合了微生物特性的一门技术性学科。
1、发酵工程的一般特征与化学工程相比，发酵工程中微生物反应具有以下特点：（1）作为生物化学反应，通常在常温常压下进行，无爆炸的危险，各种设备都不必考虑防爆问题，还有可能使一种设备具有多种用途。
（2）原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，加入少量的各种有机或无机氮源，只要无毒，一般无精制的必要，微生物本身就有选择地摄取所需物质。
（3）反应以生命体的自动调节方式进行，因此数十个反应过程能够像单一反应一样，在称为发酵罐的单一设备内很容易地进行。
（4）能够容易地生产复杂的高分子化合物，是发酵工程最有特色的领域。
（5）由于生命体特有的反应机制，能高度选择地进行复杂化合物在特定部位的氧化、还原、官能团导入等反应。
（6）生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物，富含维生素、蛋白质、酶等有用物质，因此，发酵液等一般对生物体无害。
（7）发酵生产在操作上最需要注意的是防止杂菌污染。
进行设备的冲洗、灭菌、空气过滤等，使全过程在无菌状态下运转，是非常重要的。
一旦失败，就要遭受重大损失。
特别是噬菌体对发酵的危害更大。
（8）通过微生物的菌种改良，能够利用原有生产设备使生产飞跃上升。
2、存在的问题（1）底物不可能完全转化成目的产物，副产物的产生不可避免，造成提取和精制困难，这是目前发酵行业下游操作落后的原因之一；（2）微生物的反应是活细胞的反应，产物的获得受外环境和细胞内因素的影响，并且菌体易发生变异，实际控制相当困难；（3）原料是价廉的农副产品，但质量和价格波动较大；（4）生产前准备工作量大，花费高，与化学反应相比，反应器效率低；（5）与化工相比，过高的底物或产物浓度常导致酶的抑制或细胞不能耐受过高的渗透压而失活；（6）发酵废液常具有较高的COD（Chemical Oxygen Demand）和BOD（Biochemical Oxygen Demand）。
COD 为化学需氧量——在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水时，所消耗的氧化剂量，它是表示水中还原性物质多少的一个指标；BOD——有机污染物经过微生物分解所消耗溶解氧的量。
在发酵过程中常常需要对这两个重要的条件进行调节控制。
二、发酵工程菌种的特点工业化生产对发酵工程的菌种有下列要求（即菌种具备特点）：（1）能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并生成所需要的代谢产物，产量高；（2）可以在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需的酶活力高；（3）生长速度和反应速度较快，发酵周期短；（4）根据代谢控制的要求，选择单产量高的营养缺陷型突变菌株或调节突变菌株或野生菌株；（5）选育抗噬菌体能力强的菌株，使其不易感染噬菌体；（6）菌种纯粹，不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性；（7）菌种不是病原菌，不产生任何有害的生物活性物质和毒素，以保证安全。
三、发酵工程中常见发酵罐的类型发酵罐是指为特定一种或多种微生物所进行的生长代谢过程提供良好环境的容器。