Выделяют следующие этапы в типичном порционном производстве:
добавление насыщенных питательных сред, инокуляция микроорганизмов, подача пеногасителя и кислорода (многие микрооорганизмы, используемые в биотехнологическом производстве, аэробные). В подобных биореакторах аккумуляция производственных отходов и умножение микроорганизмов вызывают изменение условий во время ферментационного процесса.
Витамины, минералы, жирные аминокислоты и, в зависимости от типа бактерий, стимуляторы роста могут добавляться на всём протяжении ферментационного процесса. Пеногаситель добавляется в целях подавления пенообразования, перемешивающий механизм содействует растворению кислорода и освобождению углекислого газа и обеспечивает тщательное перемешивание питательой среды. Эффективность процесса увеличивается, если ферментационный цикл протекает при постоянной температуре. Химические реакции и механические процессы внутри ферментационной ёмкости нагревают систему, и, при несбалансированном теплообмене клетки умирают или теряют способность к воспроизводству. Поэтому процессу охлаждения требуется соответствующая система контроля.
Регулирование pH и уровня аэрации, температуры, перемешивания и т.д. производиться автоматически при помощи PLC.
Наиболее частым инцидентом во время ферментационного цикла является контаминация, она возникает в следствие неадекватной стерилизации или потери стерильности во время процесса. Использование высокоэффективного оборудования гарантирует условия надёжности для высококачественного производства.