Die industrielle Fermentation ist das gleiche Verfahren, das Haushaltsbäcker beim Aufbringen von Hefe auf Brot verwenden, jedoch in einem viel größeren Maßstab. Dieses Verfahren fermentiert bestimmte Materialien zu nützlichen Produkten, indem Mikroorganismen, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und eine Energiequelle verwendet werden, um die Fermentation anzutreiben. Dies wird üblicherweise bei Nahrungsmitteln durchgeführt, aber auch in der pharmazeutischen Industrie und bei der Abwasserentsorgung wird die industrielle Fermentation durchgeführt. Der größte Unterschied zwischen der regulären Fermentation und der industriellen Variante besteht darin, dass große Fermentereinheiten verwendet werden, um eine Fermentation im großen Maßstab durchzuführen.
Bei der Fermentation, sei es im Haushalt oder in der Industrie, werden organische Verbindungen oxidiert, um eine neue Komponente zu erzeugen. Um diesen Effekt zu erzeugen, müssen mehrere natürliche Elemente vorhanden sein. Die Fermentation erfordert eine Kohlenstoffquelle wie Zucker; eine Stickstoffquelle, wie Protein oder Nitrate; Sauerstoff; und eine Energiequelle wie Wärme oder Druck. Wenn diese sich verbinden, zerlegt der natürliche Fermentationsprozess die Bestandteile eines Materials und verwandelt sie in etwas Nützliches.
Die industrielle Fermentation für Lebensmittel ist eine der offensichtlichsten Anwendungen der Fermentation. Alle Alkohole benötigen eine Gärung, damit sich der Alkohol entwickeln kann. Käse erfordert, dass Milchprodukte gealtert und fermentiert werden, bevor sie die Eigenschaften von Käse annehmen. Es gibt auch viele Backanwendungen, wie zum Beispiel die Herstellung der meisten Brote, die ebenfalls eine Fermentation erfordern.
Die pharmazeutische Industrie benötigt zur Herstellung vieler Medikamente Fermentation. Alle auf Penicillin basierenden Antibiotika erfordern beispielsweise die Fermentation von Penicillin, um das Antibiotikum wirksam zu machen. Das gleiche gilt für künstliche Hormone wie Insulin und medizinische Steroide sowie Vitamine und Aminosäuren in Proteinriegeln.
Die Abwasserentsorgung nutzt die industrielle Vergärung, indem feste Abwässer in unbedenkliche Stoffe zerlegt werden, die als Dünger verwendet werden können. Bakterien werden in das Abwasser eingebracht und beginnen, es zu zerfressen, bis das Abwasser löslich und unschädlich ist. Die Abwasserfermentation ist zwar wirksam, dauert jedoch lange.
Vergleicht man die industrielle Fermentation mit anderen Fermentationsformen, gibt es kaum Unterschiede, da beide die gleichen biologischen Prozesse verwenden. Am häufigsten wird bei der Fermentation im industriellen Maßstab eine Maschine verwendet, die als Fermenter bezeichnet wird und groß genug ist, um große Mengen an Komponenten aufzunehmen. Diese Maschinen wurden entwickelt, um die Materialien unter den richtigen Bedingungen zu halten, um eine kontinuierliche Fermentation zu gewährleisten. Fermenter werden am häufigsten bei der pharmazeutischen Fermentation verwendet, aber auch die Backfermentation verwendet die Ausrüstung.