由于其勞動強度小、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)空間利用率低，在工業(yè)化國家中，深層發(fā)酵過程已成為檸檬酸的生產(chǎn)方法。各種設(shè)計形式的反應(yīng)罐已被應(yīng)用，特別是在實驗植物中。雖然氣體升降機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，因為不銹鋼的酸溶液和鎂的pH值較低。在過去的生產(chǎn)實踐中，劣質(zhì)鋼材造成了許多問題，如漏水、沙坑和一般的腐蝕，盡管設(shè)計將會是一個問題，但該行業(yè)仍然相信這些問題可能會發(fā)生。經(jīng)驗表明，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。對于罐式和塔式反應(yīng)器，無菌空氣自底部噴入，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。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)器的清除過程?？梢蕴岣叻N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需要嚴(yán)格控制。

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

許多報告表明，菌絲形態(tài)對最終產(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)該對生長、球型和更多分支有異常的短。人們一致認(rèn)為菌絲體生長是因為缺乏錳或添加了鐵氰化物。菌絲也應(yīng)該成長為一個光滑、堅硬的表面球(小于o . 5毫米),確保球形增長需要控制許多因素,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，生長特性(球形生長)不是高產(chǎn)量的結(jié)果，而是對發(fā)酵參數(shù)結(jié)果的適當(dāng)控制。球狀菌絲體的形成是沒有必要的，但其生長速度較低。當(dāng)絲狀生長發(fā)生時，溶解氧含量比正常水平低50%。經(jīng)證明，絲狀生長能獲得滿意的產(chǎn)量。考慮到球狀細(xì)菌在絲狀細(xì)菌上的擴散特性，可以得出結(jié)論:當(dāng)產(chǎn)量相似度相似時，生產(chǎn)效率應(yīng)該更高，因為真菌的擴散因子沒有額外的限制。

通風(fēng)是發(fā)酵過程成本的一個重要因素，雖然在許多實驗室研究中使用恒定的通氣率，但在工業(yè)實踐中使用不同的通氣率，例如初始到0。1vvm啟動，在發(fā)酵過程中上升到0。VVM 5 ~ 1。這樣的曝氣率會導(dǎo)致泡沫的形成，因此不得不使用消泡裝置和化學(xué)消泡劑來減少泡沫問題。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，而且很少有廠家為了追求更高的產(chǎn)量而無限期延長發(fā)酵時間。