发酵培养基所用的原材料，大部分属于粮食、油脂、蛋白质和农用肥料，其中山芋粉、玉米粉、淀粉、糊精、麦芽糖、葡萄糖和豆油等都是可供人畜食用的粮食、油料或以粮食为原料的产品；黄豆饼粉、花生饼粉、酵母粉、蛋白陈、氨基酸等也都是农、副、畜、渔产品的加工产物。我国人口众多，发酵产品的品种和产量与日俱增，每年都要消耗大量粮食、油料和蛋白质原料，严重影响和干扰了国家的粮食生产和供应计划以及营养保健措施。因此，节约用粮或以其他原材料代替粮食是当前微生物工业生产研究的主要课题。
目前，在发酵上节约用粮比较有效的办法是抓发酵的稳定和高产。因此，怎样控制发酵，防止染菌，提高发酵单位和总收率，使单耗降低，是节约用粮的关键所在。
碳源的节约和代用，应该从多方面着手。例如，使用稀薄培养基适当减少糖氮配比，严格控制放罐时残糖浓度；改用废糖蜜、葡萄糖废母液和工业用葡萄糖来代替淀粉、糊精和食用葡萄糖等；改革工艺，改进代谢控制方法；提高生产菌种的发酵单位等，其中以菌种选育的作用更为显著。碳源代用的主攻方向还在于原料的转换，即开拓新的原料资源和微生物资源，目前野生植物淀粉、植物纤维、木屑水解物、石蜡、醋酸、乙醇等代粮发酵正在展开。
随着原料的转换，不仅要选育与原料转换相适应的菌种，同时还要选择不同的发酵控制方法。例如，谷氨酸发酵原料的转换，最初使用葡萄糖，后改用淀粉水解糖液或薯粉水解糖液，产糖地区则采用价格低廉的糖蜜为原料。
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