微生物發(fā)酵過(guò)程即微生物反應(yīng)過(guò)程，是指由微生物在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中所引起的生化反應(yīng)過(guò)程。 根據(jù)微生物的種類(lèi)不同（好氧、厭氧、兼性厭氧），可以分為好氧性發(fā)酵和厭氧性發(fā)酵兩大類(lèi)。
（1）好氧性發(fā)酵 在發(fā)酵過(guò)程中需要不斷地通人一定量的無(wú)菌空氣，如利用黑曲霉進(jìn)行檸檬酸發(fā)酵、利用棒狀桿菌進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵、利用黃單抱菌進(jìn)行多糖發(fā)酵等等。
（2）厭氧性發(fā)酵 在發(fā)酵時(shí)不需要供給空氣，如乳酸桿菌引起的、梭狀芽抱桿菌引起的丙酮、丁醇發(fā)酵等。
（3）兼性發(fā)酵 酵母菌是兼性厭氧微生物，它在缺氧條件下進(jìn)行厭氣性發(fā)酵積累酒精，而在有氧即通氣條件下則進(jìn)行好氧性發(fā)酵，大量繁殖菌體細(xì)胞。
按照設(shè)備來(lái)分，發(fā)酵又可分為敞口發(fā)酵、密閉發(fā)酵、淺盤(pán)發(fā)酵和深層發(fā)酵。 一般敞口發(fā)酵應(yīng)用于繁殖快并進(jìn)行好氧發(fā)酵的類(lèi)型，如酵母生產(chǎn)，由于其菌體迅速而大量繁殖，可抑制其他雜菌生長(zhǎng)。所以敞口發(fā)酵設(shè)備要求簡(jiǎn)單。相反，密閉發(fā)酵是在密閉的設(shè)備內(nèi)進(jìn)行，所以設(shè)備要求嚴(yán)格，工藝也較復(fù)雜。淺盤(pán)發(fā)酵（表面培養(yǎng)法）是利用淺盤(pán)僅裝一薄層培養(yǎng)液，接人菌種后進(jìn)行表面培養(yǎng)，在液體上面形成一層菌膜。在缺乏通氣設(shè)備時(shí)，對(duì)一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深層發(fā)酵法是指在液體培養(yǎng)基內(nèi)部（不僅僅在表面）進(jìn)行的微生物培養(yǎng)過(guò)程。 液體深層發(fā)酵是在青霉素等抗生素的生產(chǎn)中發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。
發(fā)酵是微生物合成大量產(chǎn)物的過(guò)程，是整個(gè)發(fā)酵過(guò)程的中心環(huán)節(jié)。它是在無(wú)菌狀態(tài)下進(jìn)行純種培養(yǎng)的過(guò)程。因此，所用的培養(yǎng)基和培養(yǎng)設(shè)備都必須經(jīng)過(guò)滅菌，通人的空氣或中途的補(bǔ)料都是無(wú)菌的，轉(zhuǎn)移種子也要采用無(wú)菌接種技術(shù)。通常利用飽和蒸汽對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，滅菌條件是在１２０℃（約０．ＩＭＰａ表壓）維持２０～３０ｍｉｎ?？諝獬鷦t采用介質(zhì)過(guò)濾的方法，可用定期滅菌的干燥介質(zhì)來(lái)阻截流過(guò)的空氣中所含的微生物，從而制得無(wú)菌空氣。發(fā)酵罐內(nèi)部的代謝變化（菌絲形態(tài)、菌濃、糖、氮含量、ｐＨ值，溶氧濃度和產(chǎn)物濃度等）是比較復(fù)雜的，特別是次級(jí)代謝產(chǎn)物發(fā)酵就更為復(fù)雜，它受許多因素控制。 發(fā)酵結(jié)束后，要對(duì)發(fā)酵液或生物細(xì)胞進(jìn)行分離和提取精制，將發(fā)酵產(chǎn)物制成合乎要求的成品 。