生物化学上将发酵（fermentation）定义为“微生物在无氧时的代谢过程”。目前，人们把利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程统称为发酵。

　　发酵技术有着悠久的历史。早在几千年前，人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点，微生物发酵工业日益成为全球经济的重要组成部分。现代的发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。其主要内容包括生产菌种的选育、发酵条件的优化与控制、反应器的设计及产物的分离、提取与精制等。

　　生物发酵工艺多种多样，但基本上包括菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等几个过程。

　　1.菌种
　　在进行发酵生产之前，必须从自然界分离得到能产生所需产物的菌种，并经分离、纯化及选育后或是经基因工程改造后成为“工程菌”，才能供给发酵使用。为了能保持和获得稳定的高产菌株，还需要定期进行菌种的纯化和育种，筛选出高产量和高质量的优良菌株。

　　2.种子扩大培养
　　将保存在砂土管、冷冻干燥管或冰箱中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面培养基上活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养，获得一定数量和质量的纯种，这个全过程称为种子扩大培养，这些纯种培养物称为种子。

　　3.发酵
　　发酵是在无菌状态下对微生物进行纯种培养，本阶段微生物合成大量的产物是整个发酵工程的中心环节。因此，所用的培养基和培养设备都必须经过灭菌；通入的空气或中途的补料都是无菌的；转移种子也要采用无菌接种技术。通常利用饱和蒸汽对培养基进行灭菌，灭菌条件是在120℃（约0.1MPa 表压）维持20~30min。空气除菌则采用介质过滤的方法，可用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气中所含的微生物，从而制得无菌空气。

　　4.下游处理
　　发酵结束后，要对发酵液或微生物细胞进行分离和提取精制，将发酵产物制成符合要求的成品。