雖說微生物會使食物發黴和變質，還可能引發一些疾病，但微生物在一些領域也發揮著巨大作用。
首先我們需要了解一下什麼是微生物發酵。微生物發酵是指利用微生物，在適宜的條件下，將原料經過特定的代謝途徑轉化為人類所需要的產物的過程。微生物的種類不同，產生代謝產物的能力不同，所以，利用不同的微生物就可以生產出人們所需要的多種產物。而微生物發酵生產水平主要取決於菌種本身的遺傳特性和培養條件。
如今，微生物發酵技術在食品加工行業發揮著巨大作用。食品在發酵過程中會形成一個微生物循環系統，在微生物的繁殖轉化下，食品的結構被改變，進而得到發酵食品。
微生物發酵方法
微生物發酵過程根據發酵條件要求分為好氧發酵和厭氧發酵。好氧發酵法有液體表面培養髮酵、在多孔或顆粒狀固體培養基表面上發酵和通氧深層發酵幾種方法。厭氧發酵採用不通氧的深層發酵。因此，無論好氧與厭氧發酵都可以通過深層培養來實現，這種培養均在具有一定徑高比的圓柱形發酵罐內完成，就其操作方法可分為以下幾種。
分批式操作
底物一次裝入罐內，在適宜條件下接種進行反應，經過一定時間後，將全部反應物取出。
半分批式操作
也稱流加式操作。是指先將一定量底物裝入罐內，在適宜條件下接種使反應開始。反應過程中，將特定的限制性底物送入反應器，以控制罐內限制性底物濃度在一定範圍，反應終止將全部反應物取出。
反覆分批式操作
分批操作完成後取出部分反應系，剩餘部分重新加入底物，再按分批式操作進行。
反覆半分批式操作
流加操作完成後，取出部分反應系，剩餘部分重新加入一定量底物，再按流加式操作進行。
連續式操作
反應開始後，一方面把底物連續地供給到反應器中，同時又把反應液連續不斷地取出，使反應過程處於穩定狀態，反應條件不隨時間變化。
微生物發酵在食品中的應用
酒類
果酒、啤酒、白酒及其他酒均是利用釀酒酵母，在厭氧條件下進行發酵，將葡萄糖轉化為酒精生產的。白酒是經過蒸餾而成的，因此白酒的主要成分是水和酒精，以及一些加熱後易揮發物質，如各種酯類、其他醇類和少量低碳醛酮類化合物。果酒和啤酒是非蒸餾酒，發酵時酵母將果汁中或發酵液中的葡萄糖，轉化為酒精，而其他營養成分會部分被酵母利用，產生一些代謝產物，如氨基酸、維生素等，也會進入發酵的酒液中。因此，果酒和啤酒營養價值較高。
醬油
醬油生產的主要原料是大豆，還有麥麩、小麥、玉米等，將這些原料粉碎製成固體培養基，在好氧條件下，利用產生蛋白酶的黴菌，如黑麴黴進行發酵。微生物在生長的過程中會產生大量的蛋白酶，將培養基中的蛋白質水解成小分子的肽和氨基酸，然後淋洗、調製成醬油產品。因此，發酵而成的醬油富含氨基酸和肽，具有特殊香味。
醋
日常食用的醋，除了白醋是化學合成的食品級醋酸勾兌之外，其他皆是由醋酸菌在好氧條件下發酵，將固體發酵產生的酒精轉化為醋酸生產的。醋的味道不同，是因為使用的微生物菌種或曲種的差異，如在葡萄糖發酵過程中會產生乳酸或其他有機酸，因而使醋有不同的風味。
酸奶
牛奶在厭氧條件下，由乳酸菌發酵，將乳糖分解，並進一步發酵產生乳酸和其他有機酸，以及芳香物質和維生素等，同時蛋白質也部分水解。因此，酸奶是營養豐富、易消化，少含乳糖，是適合於有乳糖不適應症者的優良食品。
麵包
麵包是用活性乾酵母經活化後，與麵粉混合發酵，再加入各種添加劑，經烤制生產而成的。麵粉發酵後澱粉結構發生變化，更易於消化、營養易於吸收。
醪糟
又稱酒釀，是大米經蒸煮後，接種根黴，在好氧條件下，發酵生產的含低濃度酒精和不同糖分的食品。根黴在生長時會產生大量的澱粉酶，將大米中的澱粉水解成葡萄糖，同時利用部分葡萄糖發酵產生酒精。由於使用的根黴菌種不同，可以生產不同酒精度、不同甜度和不同香味的醪糟。
茶類
在茶類食品的發酵過程中，合理運用微生物發酵技術，可以提升茶的品質。以普洱茶為例，普洱茶在發酵過程中酵母菌具有促進作用，可以提高發酵效率與可靠性。在酵母菌發酵過程中會產生很多活性物質，進而對普洱茶的品質產生影響。
豆類
豆類食品微生物發酵過程中，微生物可對豆類的纖維物質進行轉化，使其成為可溶解性物質，有效發揮微生物的發酵功能。
酵素
酵素是以動物、植物、菌類等為原料，經微生物發酵製得的含有特定生物活性的產品。
研究發現，微生物發酵技術可以改善一些植物或者動物食品的特殊味道。例如乳酸菌、酵母菌在第二次發酵後可以去除甘草的腥味，使甘草提取液口感酸爽，具有酒香。
除此之外，微生物的發酵還能不同程度地影響食品中多糖、蛋白質、脂肪等營養成分的含量、組成以及存在形式。同時，對於氨基酸、總黃酮、脂類等，一定的生物轉化可以提高其營養價值，使其化學組成更均衡。
隨著消費者對食品功能需求不斷地提高，微生物發酵技術也在不斷地發展。有針對性的管控食品品質，也將持續作為微生物發酵的研究方向。
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