【微生物发酵】微生物发酵是一种利用微生物（如细菌、酵母、霉菌等）在特定条件下进行代谢活动，从而生产目标产物的过程。该技术广泛应用于食品、医药、生物燃料、环保等多个领域。通过控制温度、pH值、氧气供应等条件，可以优化微生物的生长与产物合成效率。
一、微生物发酵的主要类型
| 发酵类型 | 微生物种类 | 主要产品 | 应用领域 |
| 酒精发酵 | 酵母菌 | 乙醇、CO₂ | 酒类酿造、生物燃料 |
| 乳酸发酵 | 乳酸菌 | 乳酸 | 酸奶、泡菜、食品保鲜 |
| 氨基酸发酵 | 谷氨酸棒状杆菌 | 谷氨酸、赖氨酸 | 食品添加剂、饲料 |
| 抗生素发酵 | 链霉菌 | 青霉素、链霉素 | 医药工业 |
| 酶制剂发酵 | 黑曲霉、枯草芽孢杆菌 | 淀粉酶、蛋白酶 | 食品加工、洗涤剂 |
二、发酵过程的关键因素
1. 培养基：提供微生物生长所需的碳源、氮源、无机盐和生长因子。
2. 温度：不同微生物有其最适生长温度，通常在25~40℃之间。
3. pH值：多数微生物在中性或弱酸性环境中生长良好，需严格控制。
4. 溶氧量：好氧发酵需要充足氧气，厌氧发酵则需隔绝空气。
5. 接种量：合适的菌种数量可加快发酵速度，提高产量。
三、发酵的优势与挑战
优势：
- 环保：减少化学污染，符合绿色生产理念。
- 成本低：原料来源广泛，能耗相对较低。
- 可持续：可重复使用菌种，利于规模化生产。
挑战：
- 易受杂菌污染，需严格灭菌。
- 产物分离提纯复杂，影响最终产品质量。
- 工艺参数控制难度大，需经验积累。
四、发展趋势
随着生物技术的发展，微生物发酵正朝着高效、智能化、绿色化方向发展。例如，基因工程菌株的构建提高了产物合成效率，而连续发酵和固定化细胞技术则提升了生产稳定性。未来，微生物发酵将在可持续发展和循环经济中发挥更加重要的作用。