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微生物發酵即是指利用微生物，在適宜的條件下，將原料經過特定的代謝途徑轉化為人類所需要的產物的過程。 微生物發酵生產水平主要取決于菌種本身的遺傳特性和培養條件。
發酵工程的應用范圍醫藥工業，食品工業，能源工業，化學工業，農業：改造植物基因；生物固氮；工程殺蟲菌生物農藥；微生物養料。環境保護等方面。
微生物發酵過程根據發酵條件要求分為好氧發酵和厭氧發酵。好氧發酵法有液體表面培養發酵、在多孔或顆粒狀固體培養基表面上發酵和通氧深層發酵幾種方法。厭氧發酵采用不通氧的深層發酵。因此，無論好氧與厭氧發酵都可以通過深層培養來實現，這種培養均在具有一定徑高比的圓柱形發酵罐內完成，就其操作方法可分為以下幾種。
分批式操作：底物一次裝入罐內，在適宜條件下接種進行反應，經過一定時間后，將全部反應物取出。
半分批式操作：也稱流加式操作。是指先將一定量底物裝入罐內，在適宜條件下接種使反應開始。反應過程中，將特定的限制性底物送入反應器，以控制罐內限制性底物濃度在一定范圍，反應終止將全部反應物取出。
反復分批式操作：分批操作完成后取出部分反應系，剩余部分重新加入底物，再按分批式操作進行。
反復半分批式操作：流加操作完成后，取出部分反應系，剩余部分重新加入一定量底物，再按流加式操作進行。
微生物發酵生產水平主要取決于菌種本身的遺傳特性和培養條件。發酵工程的應用范圍有：
醫藥工業，食品工業，能源工業，化學工業，農業：改造植物基因；生物固氮；工程殺蟲菌生物農藥；微生物飼料。環境保護等方面。