微生物发酵：

微生物发酵即是指利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。

发酵方法：

微生物发酵过程根据发酵条件要求分为好氧发酵和厌氧发酵。好氧发酵法有液体表面培养发酵、在多孔或颗粒状固体培养基表面上发酵和通氧深层发酵几种方法。厌氧发酵采用不通氧的深层发酵。因此，无论好氧与厌氧发酵都可以通过深层培养来实现，这种培养均在具有一定径高比的圆柱形发酵罐内完成，就其操作方法可分为以下几种：

分批式操作：底物一次装入罐内，在适宜条件下接种进行反应，经过一定时间后，将全部反应物取出。

半分批式操作：也称流加式操作。是指先将一定量底物装入罐内，在适宜条件下接种使反应开始。反应过程中，将特定的限制性底物送入反应器，以控制罐内限制性底物浓度在一定范围，反应终止将全部反应物取出。

反复分批式操作：分批操作完成后取出部分反应系，剩余部分重新加入底物，再按分批式操作进行。

反复半分批式操作：流加操作完成后，取出部分反应系，剩余部分重新加入一定量底物，再按流加式操作进行。

连续式操作：反应开始后，一方面把底物连续地供给到反应器中，同时又把反应液连续不断地取出，使反应过程处于稳定状态，反应条件不随时间变化。

生物发酵罐结构：

生物发酵罐主要由罐体、搅拌器、挡板、空气分布器、冷却管（或夹套）、消泡器、人孔、一体视灯视镜等主要部件组成。

一般发酵罐的高径比为1.7-2.5之间，高径比大有利于传热和溶氧，搅拌剪切力大。

发酵罐的搅拌装置包括机械搅拌和非机械搅拌。

通风发酵的搅拌装置包括电动机、传动装置、搅拌轴、轴密封装置和搅拌桨。机械搅拌的目的是迅速分散气泡和混合加入物料。一个搅拌桨要同时达到这两个目的，有时是矛盾的。例如，达到混合功能需要大直径的搅拌器和采用低转速运转，而提高分散气泡效果则需要多叶片、小直径和大的转速。

电动机输入功率决定于搅拌桨形式和其他发酵罐部件。

发酵罐内常安装4块挡板以增加混合、传热和传质效率。挡板之宽度为发酵罐直径的10%～12%，挡板越宽则混合效果越好。

在好气深层发酵罐中，来自无菌空气系统的压缩空气通过空气分布器射入发酵罐内，分布器有单孔管式和多孔管式。安装方式各异，一般安装在下面一档搅拌器的下方，但都要注意防止气孔被发酵液中的菌体或固体颗粒堵塞。

有的空气分布器带有放水结构，使放罐后没有发酵液残留在管子里。通气速度以满足微生物发酵的需要为准，在使溶氧在临界氧深度之上。它决定于系统的设计和操作。空气流速的上限速度是空气能有效地被搅拌桨分散，这和搅拌桨形式和转速有关。