由于其勞動(dòng)強(qiáng)度小、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)空間利用率低，在工業(yè)化國(guó)家中，深層發(fā)酵過(guò)程已成為檸檬酸的生產(chǎn)方法。各種設(shè)計(jì)形式的反應(yīng)罐已被應(yīng)用，特別是在實(shí)驗(yàn)植物中。雖然氣體升降機(jī)體積比混合罐體積大，但混合罐的使用更為廣泛。該反應(yīng)器(can)由優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成，選用優(yōu)質(zhì)鋼材是很重要的，因?yàn)椴讳P鋼的酸溶液和鎂的pH值較低。在過(guò)去的生產(chǎn)實(shí)踐中，劣質(zhì)鋼材造成了許多問(wèn)題，如漏水、沙坑和一般的腐蝕，盡管設(shè)計(jì)將會(huì)是一個(gè)問(wèn)題，但該行業(yè)仍然相信這些問(wèn)題可能會(huì)發(fā)生。經(jīng)驗(yàn)表明，在最優(yōu)生產(chǎn)水平達(dá)到正常的坦克狀態(tài)之前，可以有幾批操作。

有關(guān)檸檬酸生產(chǎn)反應(yīng)器的其他要求是空氣供應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠保持高的溶解氧水平。對(duì)于罐式和塔式反應(yīng)器，無(wú)菌空氣自底部噴入，盡管塔式反應(yīng)器經(jīng)常輸入額外的空氣。反應(yīng)器內(nèi)壓力保持高于大氣壓以增加發(fā)酵醪液中溶解氧。要檢查溶解氧對(duì)檸檬酸生成的影響，并且溶解氧的水平要進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè)。氧的水平也受到醪液流變學(xué)影響。

典型的檸檬酸植物由四部分組成:發(fā)酵培養(yǎng)基、發(fā)酵、分離和產(chǎn)品回收。培養(yǎng)基由糖蜜稀釋或其他原料配制溶液，添加營(yíng)養(yǎng)鹽。其他如鐵氰化鉀處理、滅菌(連續(xù)殺菌或真正消除)、原料和反應(yīng)器的清除過(guò)程。可以提高種子的可發(fā)酵性，以生產(chǎn)出種子文化，而不是產(chǎn)品的生產(chǎn)。初始接種階段和孢子生長(zhǎng)需要嚴(yán)格控制。

當(dāng)種子接種后，適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移時(shí)間是18 - 30d的種子生長(zhǎng)，可以根據(jù)種子的pH值來(lái)確定。發(fā)酵溫度和培養(yǎng)液的溫度,也是約30℃。發(fā)酵過(guò)程一直持續(xù)到檸檬酸的生產(chǎn)率下降到預(yù)定值，而且過(guò)程耗時(shí)數(shù)小時(shí)。

許多報(bào)告表明，菌絲形態(tài)對(duì)最終產(chǎn)量至關(guān)重要，它不僅是菌絲體的形狀，而且是它們的聚集態(tài)。一些研究表明，菌絲應(yīng)該對(duì)生長(zhǎng)、球型和更多分支有異常的短。人們一致認(rèn)為菌絲體生長(zhǎng)是因?yàn)槿狈﹀i或添加了鐵氰化物。菌絲也應(yīng)該成長(zhǎng)為一個(gè)光滑、堅(jiān)硬的表面球(小于o . 5毫米),確保球形增長(zhǎng)需要控制許多因素,如濃度氰化物濃度的鐵、錳、鐵濃度(小于液化沼氣/ L),如低pH值、曝氣和混合控制和孢子接種量。

現(xiàn)在很清楚的是，生長(zhǎng)特性(球形生長(zhǎng))不是高產(chǎn)量的結(jié)果，而是對(duì)發(fā)酵參數(shù)結(jié)果的適當(dāng)控制。球狀菌絲體的形成是沒(méi)有必要的，但其生長(zhǎng)速度較低。當(dāng)絲狀生長(zhǎng)發(fā)生時(shí)，溶解氧含量比正常水平低50%。經(jīng)證明，絲狀生長(zhǎng)能獲得滿(mǎn)意的產(chǎn)量?？紤]到球狀細(xì)菌在絲狀細(xì)菌上的擴(kuò)散特性，可以得出結(jié)論:當(dāng)產(chǎn)量相似度相似時(shí)，生產(chǎn)效率應(yīng)該更高，因?yàn)檎婢臄U(kuò)散因子沒(méi)有額外的限制。

通風(fēng)是發(fā)酵過(guò)程成本的一個(gè)重要因素，雖然在許多實(shí)驗(yàn)室研究中使用恒定的通氣率，但在工業(yè)實(shí)踐中使用不同的通氣率，例如初始到0。1vvm啟動(dòng)，在發(fā)酵過(guò)程中上升到0。VVM 5 ~ 1。這樣的曝氣率會(huì)導(dǎo)致泡沫的形成，因此不得不使用消泡裝置和化學(xué)消泡劑來(lái)減少泡沫問(wèn)題。雖然有可能獲得檸檬酸的高收率，但從工業(yè)生產(chǎn)的原則考慮生產(chǎn)效率是比較重要的，而且很少有廠(chǎng)家為了追求更高的產(chǎn)量而無(wú)限期延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間。