现代发酵工程，就是利用微生物的许多特殊本领，通过现代的工程技术手段来生产人类有用的物质，或者把微生物直接运用于工业生产的一类技术。它是以培养微生物发酵为主的，因此又叫微生物工程。
我们知道，蛋白质是生命活动的基础，一切有生命的地方都有蛋白质，微生物当然也不例外。不过到目前为止，能够担当生产微生物蛋白和菌种的还不多，主要是一些不会引起疾病的细菌、酵母和微型藻类。这些生物的结构非常简单，一个个体就是一个细胞，用发酵法生产这些单细胞微生物，就可以得到大量的单细胞蛋白质。
在生产单细胞蛋白质的工厂里，人们为微生物安排了最适宜的居住环境，这就是一个个大小不等的发酵罐，罐里存放着适合不同种类微生物“胃口”的食料，保证它们在这里能吃饱喝足，迅速繁殖。当发酵罐里的微生物繁殖到足够数量时，便可收集起来加工利用了。
用发酵工程生产单细胞蛋白质，繁殖速度快。如一头体重500千克的牛，每天只能合成0．5千克蛋白质，而500千克的活菌体，只要条件合适，在24小时内能够生产1250千克蛋白质。生产单细胞蛋白质的原料十分丰富，农作物的秸秆，农副产品加工业的大量废水、废渣，以及石油产品、甲醇，都可用来发酵生产单细胞蛋白。
单细胞蛋白具有很高的营养价值。它的蛋白质含量高，可达细胞干重的70％，比一般植物高4～6倍；而且单细胞蛋白质里氨基酸的种类比较齐全，有几种在一般粮食里缺少的氨基酸，在单细胞蛋白却大量存在。另外，还含有多种维生素，这也是一般食物所不及的。正是由于单细胞蛋白具有这些突出的优点，现在人们用它加上相应的调味品做成鸡、鱼、猪肉的代用品，不仅外形相象，而且味道鲜美，营养也不亚于天然的鱼肉制品；用它掺和在饼干、饮料、奶制品中，则能提高这些传统食品的营养价值。在畜禽的饲料中，只要添加3～10％的单细胞蛋白，便能大大提高饲料的营养价值和利用率。用来喂猪可增加瘦肉率，用来养鸡能多产蛋，用来饲养奶牛还可提高产奶量。在井冈霉素、肌苷、抗菌素等发酵工业生产中，它又可代替粮食原料。单细胞蛋白用途广泛，前途远大。
随着世界人口的不断增长，粮食和饲料不足的情况日益严重。面对这一严峻的现实，开发利用单细胞蛋白已成为增产粮食的新途径。若以蛋白质含量计算，1公斤单细胞蛋白相当于1～1．5公斤的大豆。建立一座5只100吨发酵罐的工厂，可以年产5000吨单细胞蛋白，相当于5万亩耕地上种植大豆的产量。单细胞蛋白的生产向人们展示了美好的前景，在现代科学技术培育下，也许用不了多久，用单细胞蛋白制成的饭菜，就会出现在你家的餐桌上。