不会吧？我也很想知道这个问题啊。你是不是工大材料院的啊？
材料科学就是从事对材料本质的发现、分析认识、设计及控制等方面研究的一门科学。其目的在于揭示材料的行为，给予材料结构的统一描绘或建立模型，以及解释结构与性能之间的内在关系。材料科学的内涵可以认为是由五大要素组成，他们之间的关联可以用一个多面体来描述（图1-1）。其中使用效能是材料性能在工作状态（受力、气氛、温度）下的表现，材料性能可以视为材料的固有性能，而使用效能则随工作环境不同而异，但它与材料的固有性能密切相关。理论及材料与工艺设计位于多面体的中心，它直接和其它5个要素相连，表明它在材料科学中的特殊地位。材料科学的核心内容是结构与性能。为了深入理解和有效控制性能和结构，人们常常需要了解各种过程的现象，如屈服过程、断裂过程、导电过程、磁化过程、相变过程等。材料中各种结构的形成都涉及能量的变化，因此外界条件的改变也将会引起结构的改变，从而导致性能的改变。因此可以说，过程是理解性能和结构的重要环节，结构是深入理解性能的核心，外界条件控制着结构的形成和过程的进行。材料的性能是由材料的内部结构决定的，材料的结构反映了材料的组成基元及其排列和运动的方式。材料的组成基元一般为原子、离子和分子等，材料的排列方式在很大程度上受组元间结合类型的影响，如金属键、离子键、共价键、分子键等。组元在结构中不是静止不动的，是在不断的运动中，如电子的运动、原子的热运动等。描述材料的结构可以有不同层次，包括原子结构、原子的排列、相结构、显微结构、结构缺陷等，每个层次的结构特征都以不同的方式决定着材料的性能。物质结构是理解和控制性能的中心环节。组成材料的原子结构，电子围绕着原子核的运动情况对材料的物理性能有重要影响，尤其是电子结构会影响原子的键合，使材料表现出金属、无机非金属或高分子的固有属性。金属、无机非金属和某些高分子材料在空间均具有规则的原子排列，或者说具有晶体的格子构造。晶体结构会影响到材料的诸多物理性能，如强度、塑性、韧性等。石墨和金刚石都是由碳原子组成，但二者原子排列方式不同，导致强度、硬度及其它物理性能差别明显。当材料处于非晶态时，与晶体材料相比，性能差别也很大，如玻璃态的聚乙烯是透明的，而晶态的聚乙烯是半透明的。又如某些非晶态金属比晶态金属具有更高的强度和耐蚀性能。此外，在晶体材料中存在的某些排列的不完整性，即存在结构缺陷，也对材料性能产生重要影响。我们在研究晶体结构与性能的关系时，除考虑其内部原子排列的规则性，还需要考虑其尺寸的效应。从聚集的角度看，三维方向尺寸都很大的材料称为块体材料，在一维、二维或三维方向上尺寸变小的材料叫做低维材料。低维材料可能具有块体材料所不具备的性质，如零维的纳米粒子(尺寸小于100nm)具有很强的表面效应、尺寸效应和量子效应等，使其具有独特的物理、化学性能。纳米金属颗粒是电的绝缘体和吸光的黑体。以纳米微粒组成的陶瓷具有很高的韧性和超塑性。纳米金属铝的硬度为普通铝的8倍。具有高强度特征的一维材料的有机纤维、光导纤维，作为二维材料的金刚石薄膜、超导薄膜等都具有特殊的物理性能。
正常讲的材料科学与工程的四面体，分别是组织结构、成分、加工制备、性能。前面三者共同支撑“性能”。
一材料的使用性能二材料的工艺性能 三材料的经济性能一材料的使用性能——选材的最主要依据指的是零件在使用时所应具备的材料性能，包括机械性能、物理性能和化学性能。对大多数零件而言，机械性能是主要的必能指标，表征机械性能的参数主要有强度极限σb、弹性极限σe、屈服强度σs或σ2、伸长率δ、断面收缩率ψ、冲击韧性ak及硬度HRC或HBS等。这些参数中强度是机械性能的主要性能指标，只有在强度满足要求的情况下，才能保证零件正常工作，且经久耐用。在材料力学的学习中，已经发现，在设计计算零件的危险截面尺寸或校核安全程度时所用的许用应力，都要根据材料强度数据推出。附表：几类典型零件的工作条件失效形式及主要机械性能指标可以看出，在设计机械零件和选材时，应根据零件的工作条件，损坏形式，找出对材料机械性能的要求，这是材料选择的基本出发点二材料的工艺性能材料的加工工艺性能主要有：铸造、压力加工、切削加工、热处理和焊接等性能。其加工工艺性能的好坏直影响到零件的质量、生产效率及成本。所以，材料的工艺性能也是选材的重要依据之一。典型零件工作条件失效形式主要力学性能指标重要螺栓承受交变拉应力过量塑性变形或由疲劳而造成破断σ2、HBSσ-1p重要传动齿轮承受交变弯曲应力、交变接触压应力、齿面受滚动摩擦冲击载荷齿面过度磨损、疲劳麻点、齿的折断σ-1、σbb、HRC、接触疲劳强度曲轴轴类承受交变弯曲应力、扭转应力、冲击载荷颈部摩擦、过度磨损、疲劳破断而失效σ2、σ-1、HRC弹 簧交变应力、振动弹性丧失或疲劳破断σs／σb、σe、σ-1p滚动轴承点线接触下的交变压应力、滚动摩擦过度磨损、疲劳破断而失效σbc、σ-1、HRC注：σ-1p为抗压或对称拉伸时的疲劳强度；σ-1光滑试样对称弯曲应力时的疲劳强度；σbb抗弯强度；σbc抗压强度。 （1）铸造性能：一般是指熔点低、结晶温度范围小的合金才具有良好的铸造性能。如：合金中共晶成分铸造性最好。（2）压力加工性能：是指钢材承受冷热变形的能力。冷变形性能好的标志是成型性良好、加工表面质量高，不易产生裂纹；而热变形性能好的标志是接受热变形的能力好，抗氧化性高，可变形的温度范围大及热脆倾向小等。（3）切削加工性能：刀具的磨损、动力消耗及零件表面光洁度等是评定金属材料切削加工性能好坏的标志，也是合理选择材料的重要依据之一。（4）可焊性：衡量材料焊接性能的优劣是以焊缝区强度不低于基体金属和不产生裂纹为标志。（5）热处理：是指钢材在热处理过程中所表现的行为。如过热倾向、淬透性、回火脆性、氧化脱碳倾向以及变形开裂倾向等来衡量热处理工艺性能的优劣。 总之，良好的加工工艺性可以大减少加工过程的动力、材料消耗、缩短加工周期及降废品率等。优良的加工工艺性能是降低产品成本的重要途径。三材料的经济性能每台机器产品成本的高低是劳动生产率和重要标志。产品的成本主要包括：原料成本、加工费用、成品率以及生产管理费用等。材料的选择也要着眼于经济效益，根据国家资源，结合国内生产实际加以考虑。此外，还应考虑零件的寿命及维修费，若选用新材料还要考虑研究试验费。作为一个机械设计人员，在选材时必须了解我国工业发展趋势，按国家标准，结合我国资源和生产条件，从实际出发全面考虑各方面因素。
不会吧？我也很想知道这个问题啊。你是不是工大材料院的啊？
四要素：组织结构、成分工艺、材料性能与使用性能1、定义：材料科学与工程专业是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、耐磨材料、表面强化、材料加工等其目的在于揭示材料的行为。材料科学与工程属于工学学科门类之中的其中一个一级学科，下设3个二级学科，分别是：材料物理与化学、材料学、材料加工工程。2、材料科学与工程的内涵：材料工程－研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题。 材料科学与工程－研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间的关系。下图为材料科学的模型，来帮助解释下材料科学与工程的内涵。如图所示为材料4个要素之间的关系。4个要素反映了材料科学与工程研究中的共性间题，其中合成和加工、受加工影响的使用性能是两个普遍的关键要素，正是在这4个要素上，各种材料相互借鉴、相互补充、相互渗透。抓住了这4个要素，就抓住了材料科学与工程研究的本质。而各种材料，是其特征所在，反映了该种材料与众不同的个性。如果这样去认识，则许多长期困扰材料科技工作者的问题都将迎刃而解。可以依据这4个基本要索评估材料研究中的机遇，以新的或更有效的方式研制和生产材料，这4个要素的相对重要性，而不必拘泥子材料类别、功用或从基础研究到工程化过程中所处的地位。同时，也使材料科技工作者可以识别和跟踪材料科学与工程研究的主要发展趋势。向左转|向右转材料性能是材料功能特性和效用(如电、磁、光、热、力学等性质)的定量度量和描述。任何一种材料都有其特征的性能和应用。例如金属材料具有刚性和硬度，可以用作各种结构件;它也具有延性，可以加工成导线或受力用线材;一些特种合金，如不锈钢、形状记忆合金、超导合金等，以用作耐腐蚀材料、智能材料和超导材料等。陶瓷有很高的熔点、高的强度和化学惰性，可用作高温发动机和金属切削刀具等;而具有压电、介电、半导体、磁学、机械等特性的特种陶瓷，在相应的领域发挥作用，但陶瓷的脆性则限制了它的应用，开发具有高延伸率的韧性陶瓷成了材料科技作者追求的目标。利用金刚石的耀度和透明性，可制成光灿夺目的宝石和性能光学涂层;而利用其硬度和导热性，可用作切削工具和传导材料。高分子材料以其各种独特的性能使其在各种不同的产品上发挥作用。材料的性能是由材料的内部结构决定的，材料的结构反映了材料的组成基元及其排列和运动的方式。材料的组成基元一般为原子、离子和分子等，材料的排列方式在很大程度上受组元间结合类型的影响，如金属键、离子键、共价键、分子键等。组元在结构中不是静止不动的，是在不断的运动中，如电子的运动、原子的热运动等。描述材料的结构可以有不同层次，包括原子结构、原子的排列、相结构、显微结构、结构缺陷等，每个层次的结构特征都以不同的方式决定着材料的性能。物质结构是理解和控制性能的中心环节。组成材料的原子结构，电子围绕着原子核的运动情况对材料的物理性能有重要影响，尤其是电子结构会影响原子的键合，使材料表现出金属、无机非金属或高分子的固有属性。使用性能是材料性能在工作状态（受力、气氛、温度）下的表现，材料性能可以视为材料的固有性能，而使用效能则随工作环境不同而异，但它与材料的固有性能密切相关。理论及材料与工艺设计位于多面体的中心，它直接和其它5个要素相连，表明它在材料科学中的特殊地位。 使用性能包括可靠性、有效寿命、速度(器件或车辆的)、能量利用率(机器或常用运载工具的)、安全性和寿命期费用等。因此，建立使用性能与材料基本性能相关联的模型，了解失效模式，发展合理的仿真试验程序，开展可靠性、耐用性、预测寿命的研究，以最低代价延长使用期，对先进材料研制、设计和工艺是至关重要的。这些问题，不仅对大型结构和机器用的材料，而且对电子器件、磁性器件和光学器件中的结构元件和其他元件所用的材料，都是十分必要的。组织与结构每个特定的材料都含有一个以原子和电子尺度到宏观尺度的结构体系，对于大多数材料，所有这些结构尺度上化学成分和分布是立体变化的，这是制造该种特定材料所采用的合成和加工的结果。而结构上几乎无限的变化同样会引起与此相应的一系列复杂的材料性质。因此，在各种尺度上对结构与成分的深人了解是材料科学与工程的一个主要方面。材料科学的核心内容是结构与性能。为了深入理解和有效控制性能和结构，人们常常需要了解各种过程的现象，如屈服过程、断裂过程、导电过程、磁化过程、相变过程等。材料中各种结构的形成都涉及能量的变化，因此外界条件的改变也将会引起结构的改变，从而导致性能的改变。因此可以说，过程是理解性能和结构的重要环节，结构是深入理解性能的核心，外界条件控制着结构的形成和过程的进行。金属、无机非金属和某些高分子材料在空间均具有规则的原子排列，或者说具有晶体的格子构造。晶体结构会影响到材料的诸多物理性能，如强度、塑性、韧性等。石墨和金刚石都是由碳原子组成，但二者原子排列方式不同，导致强度、硬度及其它物理性能差别明显。当材料处于非晶态时，与晶体材料相比，性能差别也很大，如玻璃态的聚乙烯是透明的，而晶态的聚乙烯是半透明的。又如某些非晶态金属比晶态金属具有更高的强度和耐蚀性能。此外，在晶体材料中存在的某些排列的不完整性，即存在结构缺陷，也对材料性能产生重要影响。我们在研究晶体结构与性能的关系时，除考虑其内部原子排列的规则性，还需要考虑其尺寸的效应。具有高强度特征的一维材料的有机纤维、光导纤维，作为二维材料的金刚石薄膜、超导薄膜等都具有特殊的物理性能。成分工艺：工艺是指建立原子、分子和分子聚集体的新排列，在从原子尺度到宏观尺度的所有尺度上对结构进行控制以及高效而有竞争力地制造材料和零件的演变过程。合成常常是指原子和分子组合在一起制造新材料所采用的物理和化学方法。合成是在固体中发现新的化学现象和物理现象的主要源泉，合成还是新技术开发和现有技术改进中的关键性要素。合成的作用包括合成新材料、用新技术合成已知的材料或将已知材料合成为新的形式、将已知材料按特殊用途的要求来合成3个方面。而加工(这里所指的加工实际上是成型加工)，除了上述为生产出有用材料对原子和分子控制外，还包括在较大尺度上的改变，有时也包括材料制造等工程方面的问题。对企业来说，材料的合成和加工是获得高质量和低成本产品的关键，把各种材料加工成整体材料、元器件、结构或系统的方法都将关系到工作的成败，材料加工能力对于把新材料转变成有用制品或改进现有材料制品都是十分重要的。材料加工涉及许多学科，是科学、工程以及经验的综合，是制造技术的一部分，也是整个技术发展的关键一步，它利用了研究与设计的成果，同时也有赖于经验总结和广泛的试验工作。一个国家保持强有力的材料加工技术研究能力，对各个工业部门实现高质量、高效率是至关重要的
材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间关系的学科。因而把组成与结构、合成与生产过程、性质以及使用效能称之为材料科学与工程的四个基本要素。上述四个要素是基本的，缺一不可的，对材料科学与工程的发展来说，这四个要素必须是整体的。材料的四要素反映了材料科学与工程研究的共性问题，其中合成和加工、使用性能是两个普遍的关键要素，这是在这四个要素上，各种材料相互借鉴、相互补充、相互渗透。抓住了这四个要素，就抓住了材料科学与工程研究的本质。而各种材料，其特征所在，反映了该种材料与众不同的个性。如果我们这样去认识，则许多长期困扰科技工作者的问题都将迎刃而解。
正常讲的材料科学与工程的四面体，分别是组织结构、成分、加工制备、性能。前面三者共同支撑“性能”。
四要素：成分和结构，合成，性质，使用性能。
材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间关系的学科。因而把组成与结构、合成与生产过程、性质以及使用效能称之为材料科学与工程的四个基本要素。上述四个要素是基本的，缺一不可的，对材料科学与工程的发展来说，这四个要素必须是整体的。材料的四要素反映了材料科学与工程研究的共性问题，其中合成和加工、使用性能是两个普遍的关键要素，这是在这四个要素上，各种材料相互借鉴、相互补充、相互渗透。
材料科学就是从事对材料本质的发现、分析认识、设计及控制等方面研究的一门科学。其目的在于揭示材料的行为，给予材料结构的统一描绘或建立模型，以及解释结构与性能之间的内在关系。材料科学的内涵可以认为是由五大要素组成，他们之间的关联可以用一个多面体来描述（图1-1）。其中使用效能是材料性能在工作状态（受力、气氛、温度）下的表现，材料性能可以视为材料的固有性能，而使用效能则随工作环境不同而异，但它与材料的固有性能密切相关。理论及材料与工艺设计位于多面体的中心，它直接和其它5个要素相连，表明它在材料科学中的特殊地位。材料科学的核心内容是结构与性能。为了深入理解和有效控制性能和结构，人们常常需要了解各种过程的现象，如屈服过程、断裂过程、导电过程、磁化过程、相变过程等。材料中各种结构的形成都涉及能量的变化，因此外界条件的改变也将会引起结构的改变，从而导致性能的改变。因此可以说，过程是理解性能和结构的重要环节，结构是深入理解性能的核心，外界条件控制着结构的形成和过程的进行。材料的性能是由材料的内部结构决定的，材料的结构反映了材料的组成基元及其排列和运动的方式。材料的组成基元一般为原子、离子和分子等，材料的排列方式在很大程度上受组元间结合类型的影响，如金属键、离子键、共价键、分子键等。组元在结构中不是静止不动的，是在不断的运动中，如电子的运动、原子的热运动等。描述材料的结构可以有不同层次，包括原子结构、原子的排列、相结构、显微结构、结构缺陷等，每个层次的结构特征都以不同的方式决定着材料的性能。物质结构是理解和控制性能的中心环节。组成材料的原子结构，电子围绕着原子核的运动情况对材料的物理性能有重要影响，尤其是电子结构会影响原子的键合，使材料表现出金属、无机非金属或高分子的固有属性。金属、无机非金属和某些高分子材料在空间均具有规则的原子排列，或者说具有晶体的格子构造。晶体结构会影响到材料的诸多物理性能，如强度、塑性、韧性等。石墨和金刚石都是由碳原子组成，但二者原子排列方式不同，导致强度、硬度及其它物理性能差别明显。当材料处于非晶态时，与晶体材料相比，性能差别也很大，如玻璃态的聚乙烯是透明的，而晶态的聚乙烯是半透明的。又如某些非晶态金属比晶态金属具有更高的强度和耐蚀性能。此外，在晶体材料中存在的某些排列的不完整性，即存在结构缺陷，也对材料性能产生重要影响。我们在研究晶体结构与性能的关系时，除考虑其内部原子排列的规则性，还需要考虑其尺寸的效应。从聚集的角度看，三维方向尺寸都很大的材料称为块体材料，在一维、二维或三维方向上尺寸变小的材料叫做低维材料。低维材料可能具有块体材料所不具备的性质，如零维的纳米粒子(尺寸小于100nm)具有很强的表面效应、尺寸效应和量子效应等，使其具有独特的物理、化学性能。纳米金属颗粒是电的绝缘体和吸光的黑体。以纳米微粒组成的陶瓷具有很高的韧性和超塑性。纳米金属铝的硬度为普通铝的8倍。具有高强度特征的一维材料的有机纤维、光导纤维，作为二维材料的金刚石薄膜、超导薄膜等都具有特殊的物理性能。
材料的五个判据：资源判据、能源判据、环保判据、质量判据、经济判据。材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其它产品的那些物质。根据材料服役的技术领域可分为信息材料、航空航天材料、能源材料、生物医用材料等。材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用效能以及它们之间的关系。材料科学与工程简介：材料科学与工程的四个基本要素:合成与生产过程,组成与结构,性质,使用性能，晶体是指其内部粒子呈规则排列的物质，如水晶，食盐，金属等。材料科学是指自然科学的一个分支，它从事于材料本质的发现、分析和了解方面的研究，其目的在于提供材料结构的统一描绘或模型，以及解释这种结构与性能之间的关系。核心问题是结构和性能。材料的性能。材料的性能是指由材料的内部结构决定的。材料的结构根据不同的尺度可以分为不同层次，包括原子结构、原子的排列、相结构、显微组织（多相结构)。材料结构。材料的结构表明材料的组元及其排列和运动方式。材料的组元指组成材料的物质组元，如原子、分子和离子等。材料的排列方式取决于组元间的结合类型，如金属键、离子键、共价键、分子键等。材料的结构根据不同的尺度可以分为不同层次，包括原子结构、原子的排列、相结构、显微组织（多相结构)。每个层次的结构都以不同方式决定着材料的性能。
材料科学与工程属于一级学科，材料学是二级学科。材料科学与工程（0805）包含的二级学科有材料物理与化学（080501）、材料学（080502）、材料加工工程（080503）。前者的范围广泛，后者则相对更专一些，所以硕士阶段的专业分类一般是二级的，本科则前者比较多，但是也不是绝对的。扩展资料：一、材料科学与工程专业掌握1、掌握金属材料、无机非金属材料、高分子材料、防腐专业以及其它高新技术材料科学的基础理论和材料合成与制备、材料复合、材料设计等专业基础知识。2、掌握材料性能检测和产品质量控制的基本知识，具有研究和开发新材料、新工艺的初步能力。3、掌握材料加工的基本知识，具有正确选择设备进行材料研究、材料设计、材料研制的初步能力。4、具有该专业必需的机械设计、电工与电子技术、计算机应用的基本知识和技能。5、熟悉技术经济管理知识。6、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究和实际工作能力。7、熟练掌握材料测试的仪器使用。二、研究方向1、粉末冶金新理论、新技术。2、相图研究与材料设计。3、粉末冶金特种新材料。4、有色、稀有金属材料的合金化理论及新材料开发。5、现代高性能复合材料。6、有色金属功能材料。 6个研究方向的共同特色是：研究内容隶属学科前沿课题和国际热点研究课题，具有创新性；紧密结合国民经济建设主战场，实用性强；每个研究方向都有国家级或省部委级重点项目的支撑，实施过程可靠性高；有一支结构合理的高水平学术队伍和良好的研究条件，可实现预期研究目标，并具有可持续发展的良好前景。参考资料来源：百度百科-材料科学与工程参考资料来源：百度百科-材料学
材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间关系的学科。因而把组成与结构、合成与生产过程、性质以及使用效能称之为材料科学与工程的四个基本要素。上述四个要素是基本的，缺一不可的，对材料科学与工程的发展来说，这四个要素必须是整体的。材料的四要素反映了材料科学与工程研究的共性问题，其中合成和加工、使用性能是两个普遍的关键要素，这是在这四个要素上，各种材料相互借鉴、相互补充、相互渗透。
通俗一点讲：什么样的工程条件（受力，应变，强度，环境影响，老化等等）需要什么性质的材料，具体的材料可以应用于那些工程部件。新材料的合成及改善，材料的加工成型等等
材料科学与工程属于一级学科，材料学是二级学科。材料科学与工程（0805）包含的二级学科有材料物理与化学（080501）、材料学（080502）、材料加工工程（080503）。前者的范围广泛，后者则相对更专一些，所以硕士阶段的专业分类一般是二级的，本科则前者比较多，但是也不是绝对的。本科选择材料科学与工程专业，以后考研的时候后面三个都可以考虑。
影响微生物发酵能否成功的因素有1、是菌种的选取。2、是菌体浓度的控制。3、是基质的控制，包括碳源、氮源和磷酸盐的量的控制。4、是溶氧量的控制。5、酸碱度的控制。下面是微生物发酵过程的一篇文章，希望对你有帮助！ 微生物发酵过程即微生物反应过程，是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。 根据微生物的种类不同（好氧、厌氧、兼性厌氧），可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。（1）好氧性发酵 在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气，如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等。（2）厌氧性发酵 在发酵时不需要供给空气，如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等。（3）兼性发酵 酵母菌是兼性厌氧微生物，它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精，而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵，大量繁殖菌体细胞。 按照设备来分，发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型，如酵母生产，由于其菌体迅速而大量繁殖，可抑制其他杂菌生长。所以敞口发酵设备要求简单。相反，密闭发酵是在密闭的设备内进行，所以设备要求严格，工艺也较复杂。浅盘发酵（表面培养法）是利用浅盘仅装一薄层培养液，接人菌种后进行表面培养，在液体上面形成一层菌膜。在缺乏通气设备时，对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深层发酵法是指在液体培养基内部（不仅仅在表面）进行的微生物培养过程。 液体深层发酵是在青霉素等抗生素的生产中发展起来的技术。同其他发酵方法相比，它具有很多优点：①液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。②在液体中，菌体及营养物、产物（包括热量）易于扩散，使发酵可在均质或拟均质条件下进行，便于控制，易于扩大生产规模。③液体输送方便，易于机械化操作。④厂房面积小，生产效率高，易进行自动化控制，产品质量稳定。⑤产品易于提取、精制等。因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用。1．2．1 工业生产常用微生物 微生物资源非常丰富，广布于土壤、水和空气中，尤以土壤中为最多。有的微生物从自然界中分离出来就能够被利用，有的需要对分离到的野生菌株进行人工诱变，得到突变株才能被利用。当前发酵工业所用菌种的总趋势是从野生菌转向变异菌，从自然选育转向代谢控制育种，从诱发基因突变转向基因重组的定向育种。工业生产上常用的微生物主要是细菌、放线菌、酵母菌和霉菌，由于发酵工程本身的发展以及遗传工程的介人，藻类、病毒等也正在逐步地变为工业生产用的微生物。其他微生物有担子菌、 藻类。 1．2．2． 培养基1．2．2．1 培养基的种类 培养基是人们提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物需要的多种营养物质的混合物。培养基的成分和配比，对微生物的生长、发育、代谢及产物积累，甚至对发酵工业的生产工艺都有很大的影响。依据其在生产中的用途，可将培养基分成抱子培养基、种子培养基和发酵培养基等。（1）抱子培养基 抱于培养基是供制备泡子用的。（2）种于培养基 种子培养基是供抱子发芽和菌体生长繁殖用的。（3）发酵培养基 发酵培养基是供菌体生长繁殖和合成大量代谢产物用的。1．2．2．2 发酵培养基的组成发酵培养基的组成和配比由于菌种不同。设备和工艺不同以及原料来源和质量不同而有所差别。因此，需要根据不同要求考虑所用培养基的成分与配比。 但是综合所用培养基的营养成分，不外乎是碳源（包括用作消泡剂的油类）、氮源、无机盐类（包括微量元素）、生长因子、水、产物形成的诱导物、前体和促进剂等几类。1．2．3 发酵的一般过程 生物发酵工艺多种多样，但基本上包括菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等下游处理几个过程。典型的发酵过程如图4-1所示。以下以霉菌发酵为例加以说明。 1．2．3．1 菌种 在进行发酵生产之前，公先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的"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纯化和育种，筛选出高产量和高质录的优良菌株。1．2．3．2 种子扩大培养 种子扩大培养是指将保存在砂上管。冷冻干燥管或冰箱中处于休眠状态的生产菌种，接入试管斜面活化后，再经过茄子瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种的过程。这些纯种培养物称为种子。 发酵产物的产量与成品的质量，与菌种性能以及抱于和种子的制备情况密切相关。先将贮存的菌种进行生长繁殖，以获得良好的抱子，再用所得的抱子制备足够量的菌丝体，供发酵罐发酵使用。种子制备有不同的方式，有的从摇瓶培养开始，将所得摇瓶种于液接入到种子罐进行逐级扩大培养，称为菌丝进罐培养；有的将泡了百接接人种子罐进行扩大培养，称为抱子进罐培养。采用哪种方式和多少培养级数，取决于菌种的性质。生产规模的人小和生产厂艺的特点，种于制备一般使用种于罐，扩人培养级数通常为二级。种厂制备的工艺流程如图4－2所示示。对于不产孢子的菌种，经试管培养直接得到菌体，再经摇瓶培养后即可作为种子罐种子。 1．2．3．3 发酵 发酵是微生物合成大量产物的过程，是整个发酵工程的中心环节。它是在无菌状态下进行纯种培养的过程。因此，所用的培养基和培养设备都必须经过灭菌，通人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．IMPa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。发酵罐内部的代谢变化（菌丝形态、菌浓、糖、氮含量、pH值，溶氧浓度和产物浓度等）是比较复杂的，特别是次级代谢产物发酵就更为复杂，它受许多因素控制。1．2．3．4 下游处理 发酵结束后，要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精制，将发酵产物制成合乎要求的成品。
发酵的原理是：借助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本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵有时也写作酦酵，其定义由使用场合的不同而不同。酵母菌、乳酸菌等微生物的无氧呼吸也叫做发酵。发酵是人类较早接触的一种生物化学反应，如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。其也是生物工程的基本过程，即发酵工程。对于其机理以及过程控制的研究，还在继续。发酵的特点：发酵和其他化学工业的最大区别在于它是生物体所进行的化学反应。其主要特点如下：1、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求条件也比较简单。2、发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主，只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。基于这—特性，可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。3、发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较为单—的代谢产物。以上内容参考 百度百科-发酵