發酵罐確實需要使用壓縮空氣，其作用體現在多個方面，以下是詳細解釋：

一、提供氧氣

發酵過程，尤其是好氣性微生物的發酵，需要大量的氧氣作為能源來源。壓縮空氣通過向發酵罐中注入適量氧氣，滿足了微生物生長和代謝的需求，從而加速了發酵速度，提高了發酵效率。在發酵的不同階段，微生物對氣體成分的需求有所不同。壓縮空氣可以調整發酵罐內的氣體組成，例如通過減少氧氣濃度來刺激某些特定微生物的生長和代謝途徑，或者通過引入一定量的二氧化碳等氣體，進一步優化發酵環境。

二、攪拌混合

在大型發酵系統中，壓縮空氣常被用來替代機械攪拌。通過從罐底注入壓縮空氣，使發酵液呈沸騰狀態，實現了物料的均勻混合。這種攪拌方式不僅提高了攪拌效果，還消除了機械攪拌帶來的噪音和污染，改善了工作環境。同時，壓縮空氣攪拌還能減少調漿和糖化時間，提高生產效率。

三、溫度控制

發酵過程中對溫度的控制至關重要。壓縮空氣可以通過制冷或制熱的方式來調節發酵罐內的溫度，確保微生物在適宜的環境條件下進行生長和代謝。這種溫度調節方式不僅保證了產品品質的穩定性，還提高了發酵過程的可控性。

四、無菌處理

發酵過程對無菌環境的要求極高。壓縮空氣在進入發酵罐前，需要經過嚴格的凈化處理，包括除水、除油、除塵和除菌，以防止空氣中的微生物和雜質對發酵過程造成污染。這些處理措施確保了發酵過程的衛生條件和最終產品的品質安全。

五、其他應用

除了上述主要作用外，壓縮空氣在發酵罐中還有其他應用。例如，在發酵過程中，壓縮空氣可以用于吹動發酵物料，防止因發酵罐過大造成的醪液沉積形成的滯留物，這些滯留物很容易積聚而染菌。此外，在有固定化材料的發酵罐中，壓縮空氣可以吹動發酵液，使發酵罐底部的載體酵母菌快速游離，并被均勻地分布在發酵液中，從而改善和提高固定化酵母細胞的生活環境。

六、實例說明

以酒精發酵為例，在大型酒精發酵系統中，壓縮空氣主要應用在調漿罐、液化罐、糖化罐、酒母罐、發酵罐上。在糖化罐的糖化中后期通入壓縮空氣（經除菌空氣），可增加糖化醪液的溶解氧，有利于酵母增殖階段對氧的需求。同時，壓縮氣逸出發酵液面時可帶走部分熱量，減少冷卻降溫的壓力并有利于酵母細胞內酒精的逸出，有利于發酵醪液酒精濃度的提高。

概括來說，壓縮空氣在發酵罐中發揮著不可替代的作用，它通過提供氧氣、攪拌混合、溫度控制、無菌處理等多種方式，促進了發酵效率的提高和產品品質的優化。