利用微生物發(fā)酵木質(zhì)素纖維生產(chǎn)酒精的工藝大致可分為直接法、間接法、同時(shí)糖化發(fā)酵和固定化細(xì)胞發(fā)酵。直接法是指用同一微生物完成纖維素的糖化水解和乙醇發(fā)酵的生產(chǎn)過程。直接法中常用的微生物是熱纖維梭菌。

經(jīng)過誘變改造的重組熱纖維梭菌用于發(fā)酵，其酒精產(chǎn)率可達(dá)9g/L，乙酸產(chǎn)量也能達(dá)到9g/L。熱纖維梭菌若與熱硫化氫梭菌共同作用，還可使產(chǎn)量大大提高。利用混合菌發(fā)酵，可以部分解決產(chǎn)率不高的問題；間接法是指先用一種微生物水解纖維素，收集酶解后的糖液，再利用酵母發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。此法中常用木霉的纖維素酶來水解纖維素，產(chǎn)生的糖液再進(jìn)行發(fā)酵，其酒精產(chǎn)量可達(dá)到97g/L。但這種方法中纖維素需先用氫氧化鈉進(jìn)行預(yù)處理，因而成本較高；同時(shí)糖化發(fā)酵是指用一種可產(chǎn)生纖維素酶的微生物和酵母在同一容器中連續(xù)進(jìn)行纖維素的糖化和發(fā)酵。

在這一工藝過程中，纖維素水解后產(chǎn)生的葡萄糖可以被不斷地用于發(fā)酵，因而消除了高濃度葡萄糖對(duì)纖維素酶活性抑制，簡化了設(shè)備，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。但也存在一些抑制因素，如木糖的抑制作用、糖化和發(fā)酵的溫度不協(xié)調(diào)等；固定化細(xì)胞發(fā)酵具有提高發(fā)酵器內(nèi)細(xì)胞濃度、細(xì)胞可連續(xù)使用、最終發(fā)酵液酒精濃度高等優(yōu)點(diǎn)。研究最多的是酵母和運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌的固定化。常用載體有海藻酸鈉、卡拉膠、多孔玻璃等。研究表明，固定化運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌比酵母更具優(yōu)越性。最近又有將微生物固定在氣液界面上進(jìn)行發(fā)酵的研究報(bào)道，其微生物活性比固定在固體介質(zhì)上高。固定化細(xì)胞的新動(dòng)向是混合固定化細(xì)胞發(fā)酵，如酵母與纖維二糖一起固定化細(xì)胞發(fā)酵，將纖維二糖基質(zhì)轉(zhuǎn)化成酒精，被認(rèn)為是以木質(zhì)素纖維原料生產(chǎn)酒精的重要階梯