发酵罐选型看三个核心：溶氧（传质 kLa）、剪切力、混合与放大性。机械搅拌罐传质与混合好、可控性强，适合细菌/酵母等高需氧发酵，但高转速剪切力大、可能损伤丝状菌/植物细胞；气升式/气泡柱低剪切、能耗低，适合丝状真菌、植物细胞等剪切敏感体系，但溶氧调控与放大略受限。植物/微生物发酵原料菌种多样，需按菌株需氧特性与剪切敏感性选型。
两类主流反应器
①机械搅拌罐（STR）：传质/传热与混合效率高、可控性强，适合细菌、酵母等高需氧发酵；搅拌功率与桨型决定溶氧与剪切（功率 P≈Np·ρ·N³·D⁵，桨径与转速放大影响大，见 Bioprocess Tools）；桨尖线速度常控在约 1.5–2.5 m/s 以兼顾 kLa 与低剪切（厂商选型说明）；②气升式/气泡柱：无机械搅拌，靠上升气流实现混合与传质，低剪切、能耗低，适合丝状真菌、植物细胞、剪切敏感及超大容积体系，但溶氧调控与放大设计更讲究（低剪切适用于剪切敏感/丝状细胞，见综述）。
对产物谱的影响
①溶氧：需氧发酵中氧气是限速底物，kLa 不足会导致代谢转向（如产酸/厌氧副产物），改变产物谱（溶氧控制见 330）；②剪切力：高剪切可能损伤菌体/细胞、释放胞内物或影响形态，丝状菌/植物细胞需低剪切罐型；③混合：大罐混合不均会导致局部缺氧/产物浓集，影响批次一致（放大与 kLa 漂移见 819）。
数据锚点：搅拌罐反应器提供高传质传热与优良混合，但丝状/剪切敏感细胞更适用低剪切的鼓泡柱与气升式（综述）；氧传递常是好氧发酵的限速步骤，kLa 的测定与预测是反应器设计、操作与放大的关键（综述）。
选型决策
①细菌/酵母（高需氧）：优先机械搅拌罐（配合 DO 联动控制，见 330）；②丝状真菌/植物细胞（剪切敏感）：优先气升式/气泡柱；③放大：按 kLa/等剪切/等混合等准则放大，警惕搅拌罐过万升的溶氧上限（放大见 819/45）；④模式：补料分批为主流，罐型与补料策略配合（发酵模式选型见 823）。
| 罐型 | 特点 | 适用 |
|---|---|---|
| 机械搅拌罐 | 高传质混合、可控，剪切大 | 细菌/酵母高需氧 |
| 气升式 | 低剪切、能耗低，放大受限 | 丝状真菌/植物细胞 |
| 气泡柱 | 低剪切、结构简单 | 剪切敏感/大容积 |
按需氧特性与剪切敏感性选型。
研发与采购提示
问供应商“用的什么罐型、溶氧怎么控、放大靠什么准则”，能快速判断工艺成熟度与放大风险（溶氧控制 330、放大 kLa 819、发酵模式 823 可参考）。
要点总结
- 选罐看溶氧、剪切、混合与放大。
- 机械搅拌罐：高传质混合、剪切大，适细菌/酵母。
- 气升式/气泡柱：低剪切，适丝状真菌/植物细胞。
- 按菌株需氧与剪切敏感性选型。
数据口径与来源说明
搅拌罐功率关系 P≈Np·ρ·N³·D⁵、鼓泡柱/气升式低剪切并适用于丝状真菌与植物细胞、氧传递为限速步骤等引自Types of Bioreactors（BioProcess Tools，工程综述）；细菌搅拌桨线速度（约 1.5–2.5 m/s）与微孔分布器选型引自发酵罐选型指南（上海日泰）。证据等级：工程综述/厂商说明；具体罐型与参数依菌株、规模与产物而定。