发酵过程中产生的发酵热会造成发酵液温度升高，影响发酵的正常进行，因此发酵过程中必须有冷却装置来控制温度。发酵罐的冷却装置多种多样，常见的有以下几种：
a．夹套式冷却装置：结构简单，易于制造，罐内无冷却设备，死角少，易进行清洁灭菌，有利于发酵。但因传热壁较厚，冷却介质流速低，传热系数较低，降温效果差。这种冷却装置应用于容积较小的发酵罐、种子罐，夹套的高度比静止液面高度稍高。
b．竖式蛇管冷却装置：竖式的蛇管分组安装于发酵罐内，有四组、六组、八组不等。传热系数高，管内冷却水流速高，传热系数为1200~4100kj/(m2.h.℃)，用水量较少，但清洗不方便。多用于容积在5m3以上的罐，适用于冷却水温度较低的地区。对于水温高的地区则发酵时降温困难，必须采用冷冻盐水或冷冻水冷却，增加了设备投资及生产成本。
c．竖式列管冷却装置：这种装置在罐内分组装有多根列管，适用于气温较高、水源充足的南方地区。其管内水流速快，加工方便，对于机械搅拌罐列管式可充当挡板。但用水量大，传热系数较蛇管低，一般为1260～1880kl/m2.h.℃）。
d．罐外冷却设备：在发酵过程中把发酵液引出，进入外部冷却设备冷却再回发酵罐发酵，即为罐外冷却。这种形式死角少，清洗、维修方便，冷却较均匀，但必须添加泵来完成。