発酵タンクの温度制御プロセスの核心は発酵システムの温度安定を維持することであり、微生物/細胞の代謝需要に適合するため、全体は温度制御システム構成とプロセス実行ロジックの2つの部分に分けることができ、具体的には以下の通り：

1.温度制御システムコアコンポーネント
①ジャケット/コイル：発酵タンクの主な熱交換構造であり、ジャケットはタンク外壁を包み、コイルはタンク内に内蔵され、両者とも熱交換媒体を流通させることで温度調節を実現する。
②温度制御ユニット：高低温一体機または冷水機（加熱モジュールを含む）を複数セットし、ジャケット/コイル管に恒温媒体を提供するとともに、温度センサ、温度制御弁、循環ポンプなどの部品を集積する。

③モニタリングと制御システム：タンク内に白金抵抗などの温度センサーを配置し、リアルタイムで発酵液の温度データを収集し、PLCあるいは工業制御システムを通じて温度制御ユニットと連動し、閉ループ制御を実現する。
2.具体的な温度制御プロセスロジック
①予熱段階：発酵前、温度制御ユニットは加熱後の媒体（例えば熱伝導油、純水）を出力し、ジャケット/コイル循環を経て、タンク内の培地或いは空きタンクを予設発酵開始温度（例えば28-37℃、菌種によって決まる）まで昇温し、接種後の微生物が迅速に代謝を開始できることを確保する。
②発酵段階
冷却を主とする：微生物発酵過程は大量の代謝熱を放出し、この時温度制御ユニットは冷凍モードに切り替え、低温媒体を輸送して余分な熱を持ち帰り、設定温度を正確に維持する、温度変動が発生すると、システムは自動的に媒体流量または温度制御弁の開度を調整し、局所的な過冷却/過熱を回避する。
特殊情景加熱：低温発酵菌種（例えばいくつかの乳酸菌）に対して、或いは環境温度が低すぎてタンク温度が下がる場合、温度制御ユニットは加熱モジュールを起動し、熱を補充して温度を安定させる。
③発酵後段階：発酵完了後、必要に応じて温度制御システムにより温度調節（例えば、昇温して菌種を滅菌したり、降温して発酵液を保存したり）し、後続の抽出工程のために準備することができる。
3.プロセスの重要な要求
①均一性：ジャケット構造の最適化、攪拌装置の増設（温度制御の配合）を通じて、タンク内の異なる領域の温度偏差≦±1℃を保証し、局所的な温度差が菌種活性に影響することを回避する。
②応答タイムリー：温度制御システムは急速な熱交換能力を備え、発酵過程中の代謝熱の急激な増加に対応し、温度が閾値を超えて発酵失敗を招くことを防止する必要がある。
③媒体互換性：熱交換媒体は発酵システム（例えば製薬業界は精製水、食品級熱伝導油を使用する必要がある）に適合し、かつ媒体循環回路の保温と防腐処理をしっかりと行う必要がある。