生物发酵工程是生物工程的一个重要组成部分，微生物利用碳水化合物发酵生产各种工业溶剂和化工原料。乙醇、丁醇-异丙醇、2,3-丁二醇和甘油发酵是微生物进行溶剂发酵的几种形式。发酵一般泛指利用微生物制造工业原料或产品的过程。由微生物（细菌、酵母等）、有机物（主要是碳水化合物）、培养基等在一定的温度和pH等条件下进行。发酵技术指的是人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵的过程，从而进行大规模生产发酵产品的技术。发酵的概念来源于酿酒的过程，而发酵初来源于拉丁语的“发泡”。早在几千年前，我们祖先就已经开始使用发酵技术进行酿酒、调味品的调制，积累了丰富的发酵经验。初，发酵技术主要用于一些家庭作坊进行手工制作产品，产品的质量和数量都不尽如人意，后来，随着社会的不断发展和工业化的不断深入，实现了工业化的规模生产。发酵技术主要是通过使用微生物进行发酵，制作出独特风味的食品，包括酸奶、酒类以及调味品、腐乳腊肠、而在不同种类的食品发酵中，其原理和应用也是不尽相同。 发酵工程基本的原理是发酵工程的生物学原理。黑龙江进口发酵产品
在能源化工领域，乙醇作为一种生产工艺成熟、生产原料来源很广的清洁能源，不仅可以缓解能源短缺的问题，而且从能源长远利用度来看，也是一种潜力巨大的可再生能源。目前，酒精发酵的方式有间歇式、半连续式和连续式三种。除乙醇外，氢能源作为新能源主角，在世界能源舞台上引发高度关注。生物制氢包括光合生物制氢和厌氧发酵制氢两大类。研究表明，利用光合细菌进行生物制氢，具有多方面的优点，包括易培养、有较高的光能转化潜力、终产物纯度高等。利用异养型厌氧发酵细菌产氢，是大规模制氢的主要途径之一，具有速率高、无需光源、可日夜连续产氢、原料来源广、成本低廉等诸多优势。宁夏绿色发酵产物白色链球菌发酵产生的ε-多聚赖氨酸、链霉菌发酵大豆蛋白提取物生成的纳他霉素等可作为天然防腐剂。
发酵原理的主要内容是微生物复杂系统运行的自然规律（即微生物生命活动的三个基本假说）。代谢能支撑假说（生命活动的前提，动力）暗示：微生物活细胞是耗散结构，这种结构依靠代谢能来支撑。这个假说体现了生命活动的空间性（方位排列的有序）、时间性（周期变化的有序）。代谢网络假说（生命活动的内容，结构）显示：代谢网络是细胞代谢活动的运行图。这个假说体现了生命活动的整体性、流动性、层次性。细胞经济假说（生命活动的法则，控制）揭示细胞经济的运行原理，它们体现了细胞代谢活动的自主性。
发酵后蛋白质和氨基酸含量有较大提高出现了蛋白质的“浓缩效应”；富含多种生物活性因子如营养小肽能赋予产品生理活性，如促生长、催乳、调节免疫、抗病毒、抗应激、抗氧化、刺激食欲、促进矿物质吸收等，代谢产物如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等各种消化酶可促进饲料原料降解，提高动物消化率；代谢产物如益生菌和乳酸、异黄酮，一方面抑制肠道中有害菌繁殖，另一方面促进动物消化吸收，改善动物尤其是小动物的小肠机能，激发生长潜能；适口性改善提高采食量；安全无污染。借鉴古代发酵方法，结合现代加工技术，利用植物进行生物转化，制备发酵产物，可添加在化妆品中。
在发酵过程中，微生物只能利用溶解状态下的氧(有报道说处在气—液界面处的微生物也能直接利用气相中的氧)。氧是很难溶解的气体，在25℃、100MPa下，空气在水中的溶解氧为0.25mmol/L，相同条件下在发酵液中的溶解氧为0.2mmol/L，在谷氨酸发酵的操作灸件下，发酵液中氧的饱和浓度约为0.313mmol/L。在这种溶氧浓度下菌的正常呼吸只能维持20~30s。由于微生物不断消耗发酵液中的氧，而氧的溶解度又很低，故必须采取强化供氧。在发酵工业中，随着高产菌株的筛得，高浓度发酵、丰富培养基的采用对通气和搅拌的要求更高。在丰富培养基内，发酵旺盛期间，即使培养液完全被空气饱和，它所贮存的氧也是很少的，只能维持菌正常呼吸15~30s，之后菌的呼吸就受到抑制。这种随时都有室息可能的状态，是由于微生物在人工环境内比较集中，浓度大；另外在这种稠厚的培养液中氧的溶解度比在水中更小。这就决定了大多数的好气性发酵需要有适当的通气条件才能维持一定的生产水平。发酵：利用生物细胞（含动植物、微生物），在合适条件下经特定的代谢途径转变成所需产物菌体的过程。北京合成发酵
越来越多生物发酵技术的应用，极大的改善了化妆品的安全性和功效性。黑龙江进口发酵产品
麻省理工的一位化学工程师Dave Whitlock提出，益生菌是有利于人体健康与皮肤健康的微生物，较常见的益生菌有乳酸杆菌、酵母菌和双歧杆菌等。化妆品行业规定，有活性、有一定数量的益生菌可直接作用于皮肤，但限制在这个标准之内，同时达到较好的功效，存在很大的技术难度，应用的范围并不是很广。于是，微生态护肤常见的两种解决方案，一是以益生元（糖类等有利于维持微生物活性的成分）作为化妆品原料添加，二是采用生物发酵技术，将微生物代谢产品作为化妆品成分。在这两者之间，生物发酵技术以无防腐剂、无化工添加剂、无香精、无稀释等特点，成为一大趋势，备受业内专业人士的关注。黑龙江进口发酵产品
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