发酵工程是一门研究和应用微生物发酵过程的学科，旨在通过控制和优化发酵条件，生产出各种发酵产品。
一、发酵工程的概述
发酵工程是一门综合性学科，涉及微生物学、化学工程学、食品科学等多个领域的知识。它通过利用微生物的代谢活动，将原料转化为有用的产物。常见的发酵产品包括乳制品、酒精、酱油、醋等，广泛应用于食品、医药、化工等行业。
二、发酵过程基本原理
发酵过程是指在适宜的温度、pH和营养条件下，微生物利用底物进行代谢，生成所需的产物。这个过程主要分为两个阶段：生长期和发酵期。生长期是指微生物以底物为能源进行生长和繁殖，而发酵期则是指微生物在生长饱和后，开始产生目标产物。
三、发酵工程中的微生物选择与培养
发酵工程中的微生物选择非常重要。不同的微生物有不同的代谢能力和产物生成能力。选择适合的微生物菌株，可以提高发酵产物的质量和产量。同时，培养过程中需要注意控制培养条件，如温度、氧气供应、pH等，以促进微生物的生长和产物的积累。
四、发酵工程中的底物选择与预处理
底物的选择和预处理对于发酵工程的成功至关重要。底物可以是有机物、植物提取物、农副产品等。在选取底物时，需要考虑其可利用性、成本和环境影响等因素。有些底物需要进行预处理，如糖化、水解或分离纯化等，以提供适宜的底物浓度和组分。
五、发酵过程中的发酵条件控制
发酵过程中的发酵条件控制是确保发酵工程顺利进行的关键。温度、pH值、氧气供应、营养物质的添加等都会影响微生物的生长和产物的积累。因此，在发酵过程中需要监测和调节这些参数，以满足微生物的需求，并提高发酵产物的质量和产量。
六、发酵工程中的产品分离与纯化
在发酵过程结束后，需要对产生的发酵产物进行分离和纯化。这一步骤旨在去除杂质和提高产品的纯度。常用的分离和纯化技术包括离心、过滤、蒸馏、吸附、萃取等。通过合理选择和组合这些技术，可以得到符合要求的发酵产品。