固体発酵タンクとは、一定の湿度を有する水中溶性固体マトリックス中で、1種以上の微生物を用いた生物反応過程を指す。固体発酵は、生物反応過程における本質的な観点から、気相を連続相とする生物反応過程である。固体発酵は操作が簡便で、エネルギー消費が低く、発酵過程が制御しやすく、無菌に対する要求が相対的に低く、大面積の汚染が発生しにくいなどの利点がある。真菌は固体発酵に一般的に使用されている微生物であり、その菌糸は植物の根のように固体表面に成長し、基質内に浸透し、多様な細胞外酵素能力を産生するため、他の単細胞の細菌や酵母菌よりも固体発酵の環境に適している。

固体発酵タンクの動作原理：

微生物は湿気が多く水に溶けない基質で発酵し、固体発酵の過程で自由水を一切含まず、微生物が産出する自由水の増加に伴い、固体発酵範囲は粘稠発酵及び固体粒子懸濁発酵まで延びる。各細胞間の成長環境は必ずしも同じではないと考えられる。培養効率を高めるために、表面積を増やす方法を採用する。実験室内では一般的に試験管の斜面、培養皿、三角瓶、グラム瓶などの培養を採用し、工場の多くは曲盤、カーテン及び通風製曲池などを採用し、特にカビの培養において、現在も固体培養法を採用している。グルテンなどの農業副産物を原料として選び、価格が安く、その粒子の表面積が大きく、通気性がよく、原料が大量に入手しやすいため、酒造業界では一般的に使用されている。しかし、大規模な表面培養技術は依然として多くの困難があるため、発酵生産において、液体表面培養ができるのは、液体深層培養法を用いて代替することが多い。