发酵的基本原理是通过微生物的代谢活动产生的化学反应，将有机物质转化为其他物质，并释放出能量。
微生物介绍
微生物是指肉眼无法看见的微小生物体，包括细菌、酵母菌和霉菌等。它们广泛存在于自然界中的土壤、水体、空气以及人体、动物体内等环境中。微生物对于发酵过程具有重要作用，因为它们具备特定的代谢能力。
主要类型的发酵
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。在无氧条件下，乳酸菌将碳水化合物转化为乳酸，同时产生能量。乳酸发酵在食品加工中广泛应用，如酸奶、酸黄瓜等。
2、醇发酵：醇发酵是一种产生醇类化合物的发酵过程。酵母菌是常见的醇发酵微生物。酵母菌通过将糖类转化为醇类物质，如乙醇和二氧化碳，并产生能量。醇发酵应用广泛，包括酿造啤酒、葡萄酒等。
3、酸发酵：酸发酵是一种通过产酸微生物代谢活动产生有机酸的发酵过程。比较常见的有酸奶里的凝乳酸。乳酸杆菌会将乳糖转化为乳酸，从而降低pH值，使牛奶变得酸味。
4、乙醇发酵：乙醇发酵是一种通过酵母菌代谢活动产生乙醇的发酵过程。酵母菌将碳水化合物转化为乙醇和二氧化碳，并释放能量。乙醇发酵被广泛应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：不同的发酵过程需要不同的底物。底物可以是碳水化合物，如葡萄糖、乳糖等，也可以是其他有机物质，如蛋白质、脂肪等。
2、微生物选择：选择适宜的微生物菌种非常重要。不同的微生物对底物的代谢能力和产物有所不同。因此，在发酵过程中选择合适的微生物菌种非常关键。
3、条件控制：发酵过程需要适宜的温度、pH值和氧气供应等条件控制。不同的微生物对这些条件的要求有所不同，因此需要根据具体的发酵过程进行调节。
4、产物收集：发酵过程中产生的有机物质通常需要进行收集和提取。这些产物可以用于食品加工、药物生产、化工工艺等领域。
发酵的应用领域
1、食品加工：酒精饮料、面包、奶酪、酸奶、豆浆等食品的制作离不开发酵过程。
2、药物生产：许多药物的生产过程中需要利用微生物进行发酵合成，如抗生素、酶类药物等。
3、生物燃料：乙醇燃料是由植物材料经过发酵转化而来，被广泛应用于清洁能源领域。
4、环境修复：某些微生物可以通过代谢作用修复环境污染，如油污、重金属等。