发酵工程包含以下理论：

生物反应动力学：

这是最基本的发酵工程原理之一，用于描述代谢物的转化速率，并用来控制发酵过程。通常使用底物消耗速率、生物量、产物的形式来描述反应。生物反应动力学包括生物生长期和生物代谢期两个阶段。

菌种的选育：

选择适合的微生物种类并进行培养，以便在发酵过程中获得所需的代谢产物。这一步骤是发酵工程的关键，因为不同的微生物具有不同的代谢特性和生产效率。

培养基的配制：

根据微生物的需求，配制适当的培养基，提供必要的营养物质，以支持微生物的生长和代谢活动。培养基的配制是发酵工程的基础，直接影响发酵过程的效率和产品质量。

灭菌：

通过加热或其他方法消除培养基和发酵设备中的微生物污染，确保发酵过程的纯净性。灭菌是发酵工程中不可或缺的步骤，防止杂菌对发酵过程的干扰。

扩大培养和接种：

将经过选育和培养的微生物从实验室规模扩大到工业规模，并进行接种，以启动发酵过程。这一步骤涉及生物工程技术的应用，确保发酵过程的顺利进行。

发酵过程：

在适宜的温度、pH值、营养物质供应等条件下，通过微生物的代谢活动，将基质转化为所需的代谢产物。发酵过程的控制是发酵工程的核心，涉及生物反应器的设计和操作。

产品的分离提纯：

在发酵过程结束后，通过物理或化学方法将产物从发酵液中分离出来，并进行提纯，以获得高纯度的最终产品。这一步骤对于提高产品的质量和收率至关重要。

这些理论构成了发酵工程的基础，涵盖了从菌种选择到产品分离提纯的整个发酵工业过程。掌握这些理论有助于更好地设计和优化发酵工程，提高生产效率和产品质量。