不论何种发酵形式，其最终目的是要保证这个发酵体系 的所有部位都处于相同的条件下。生物在发酵罐内是悬浮在液体营养培养基中，培养基含有生物生长和产物形成所必需 的底物。所有的营养物，包括氧气都必须保证扩散到每个细胞 中，而无用的产物如热量、二氧化碳和代谢废物则必须除去。
在生物周围的营养物质，浓度必须保持在一定范围内， 因为浓度低就限制了生物代谢的速率，过高就要变为有毒的 了。在环境参量最佳范团内，生物反应进行得最有效，因而 我们必须从微观水平上考虑来提供环境条件，以便使侮个细胞都能得到相同的最适条件。如果考虑到发酵罐规模之大就 不难理解要在整个群体中达到这些条件是多么不容易。化学 工程师和微生物学家的精湛技术一定要在这里联合起来。
发酵反应是多相的，包括一个气相(含有N2、O2和 CO2 )，一个或多个液相(含水的培养基和液态底物)以及 微小的固相(微生物和可能存在的固相底物)。所有这些相， 彼此必须保持密切接触，以便能迅速传递物质和热最。在混合得很好的发酵堆中，所有进入体系的反应物必须立即混合 并均匀分布，以保证反应器中的均一性。
为了使发酵体系达到最佳状态，必须坚持以下操作准 则:设计出的发酵罐要保证含有需要的生产菌，杂菌不得进 入，培养物体积不变(即没有渗漏或蒸发)，对好氧生物， 氧的溶解水平要保持在通气临界水平以上，并搅动培养基， 环境参最例如浓度、pH等，必须控制，培养液必须很好地混合。用来建造精密发酵罐的材料标准是重要的.
选用制造发酵罐的材料标准如下，
1.所有与进入发酵罐的溶液或生物培养基接触的材 料，必须是抗腐蚀的，以避免痕量金属的污染。
2.材料必须是无毒的。这样材料或其成分的微量溶解 不会抑制被培养生物的生长。
3.发酵罐材料必须经受得往反复进行的高压蒸汽灭 菌
4.发酵罐的搅拌系统、入料口、端板必须是易于机械 加工，并且相当坚硬，不会在机械压力下变形或破损。
5.最好能对培养从和培养物进行目测，凡能用透明材 料的地方就尽量使用透明材料。
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