发酵的基本原理
微生物导论
微生物是指肉眼不可见的微小生物，包括细菌、酵母菌和霉菌。它们广泛存在于自然界的土壤、水、空气、人体和动物体内。微生物在发酵过程中起着重要的作用，因为它们具有特定的代谢能力。
发酵的主要类型
1、乳酸发酵:乳酸发酵是一种常见的微生物发酵过程，主要由乳酸菌进行。在厌氧条件下，乳酸菌将碳水化合物转化为乳酸，同时产生能量。乳酸发酵广泛应用于食品加工，如酸奶、酸黄瓜等。
2.酒精发酵:酒精发酵是产生酒精化合物的发酵过程。酵母是酒精发酵的常见微生物。酵母通过将糖转化为酒精，如乙醇和二氧化碳来产生能量。酒精发酵应用广泛，包括酿造啤酒和葡萄酒。
3.酸发酵:酸发酵是通过产酸微生物的代谢活动产生有机酸的发酵过程。比较常见的是酸奶中的凝固乳酸。乳酸菌会将乳糖转化为乳酸，从而降低pH值，使牛奶变酸。
4.乙醇发酵:乙醇发酵是通过酵母代谢产生乙醇的发酵过程。酵母将碳水化合物转化为乙醇和二氧化碳，并释放能量。乙醇发酵广泛用于酒精饮料和燃料乙醇的生产。
发酵的关键步骤
1，底物选择:不同的发酵工艺需要不同的底物。底物可以是碳水化合物，如葡萄糖和乳糖，或其他有机物质，如蛋白质和脂肪。
2.微生物选择:选择合适的微生物菌株非常重要。不同的微生物对底物有不同的代谢能力和产物。因此，在发酵过程中选择合适的微生物菌株是非常重要的。
3.条件控制:发酵过程需要合适的温度、pH值和供氧。不同的微生物对这些条件的要求不同，需要根据具体的发酵工艺进行调整。
4.产品收集:发酵过程中产生的有机物通常需要收集提取。这些产品可用于食品加工、药品生产、化工技术等领域。
发酵的应用领域
1.食品加工:酒精饮料、面包、奶酪、酸奶、豆浆等食品的生产都离不开发酵过程。
2.药物生产:很多药物需要微生物发酵合成，如抗生素、酶类药物等。
3.生物燃料:乙醇燃料由植物原料经发酵转化而来，广泛应用于清洁能源领域。
4.环境修复:一些微生物可以通过代谢修复环境污染，如石油污染和重金属。