麦汁经过啤酒酵母的发酵作用后，便酿制成为啤酒。由于酵母不仅进行酒精发酵，而且其新陈代谢的产物还影响啤酒的口味和特点，所以酵母也被称为啤酒的灵魂，了解酵母的结构和组成、新陈代谢、繁殖和生长及其分类非常重要。不同的酵母菌种有一系列不同的特性。

按照微生物分类系统，啤酒酵母属于真菌门，子囊菌纲，原子囊菌亚纲，内孢霉目，内孢霉科，酵母亚科，酵母属，啤酒酵母。

工业生产上应用的酵母菌都属于酵母属，在自然界分布很广，有很多菌种，其中以啤酒酵母最为重要。啤酒酵母种类较多，不同品种的菌株，在形态以及生理上都有明显的区别。

啤酒酵母是根据国际命名法则命名的。啤酒酵母的学名为Saccharomyces cerevisiae，拉丁语cerevisiae意为麦酒。酵母是属名，习惯翻译，以种名放在前面，属名放在后面。

啤酒酵母又分为上面发酵酵母（ALE）和下面发酵酵母（LAGER）。汉生（Hansen）首先从苏格兰爱丁堡啤酒厂分离出上面发酵的纯粹培养酵母，此类啤酒酵母即命名为Saccharomyces cerevisiae Hansen。而后，汉生又在丹麦卡尔斯伯啤酒厂分离出下面发酵的纯粹培养酵母，命名此类啤酒酵母为Saccharomyces carlsbergensis Hansen。许多菌种，在种内包括有变种。表示变种的学名，是在该细菌学名后面加变种名称，并在变种名称前加var.（variety），意即变种。如啤酒酵母浑浊变种的学名为Saccharomyces cerevisiae var.turbidans。

酵母是一个俗称，一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。由于不同的真菌在进化和分类地位上的异源性，因此很难对酵母下一个确切的定义，通常认为，酵母具有以下五个特点：个体通常以单细胞存在；多数出芽繁殖；能发酵糖类产能；细胞壁含有甘露聚糖；常生活在含糖量较高、酸度较大的水、土环境中。

酵母的繁殖方式可分为有性繁殖和无性繁殖，其中以无性繁殖为主。

酵母细胞由多种化学物质组成。其中最主要的是蛋白质、核酸、多糖和脂类这四类大分子，他们约占细胞干重的96%。其余就是组成它们的单体以及无机盐等。水约占70%，此外还有有机酸、维生素、激素等有机化合物。这些化学物质均由碳、氢、氧、氮、磷、硫以及其他为数不多的化学元素构成。这些化学元素都来自于胞外环境。酵母细胞利用含这些化学元素的物质制造其细胞物质和组分，并进一步将它们组织成细胞结构。 在微生物的营养中有以下6大要素物质，它们是：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐、水。

酵母的繁殖和生长可划分为六个不同阶段。

在以上六个阶段中，每个生长阶段的时间长短和强度主要受底物、温度和酵母生理状态的影响。底物必须含有生长必需的营养物。同样，底物的水分含量、ph和氧气浓度对生长也很重要。

生命的典型特征是生长和繁殖，维持生命需要持续的物质转化，即新陈代谢。其作用有以下两个方面：吸收可利用的物质作为营养，将其转化为机体本身的物质；获得生命功能所需要的能量。 为保证新陈代谢功能的进行，酵母必需有机物质，特别是糖形式的碳水化合物。酵母既可以在有氧的情况下利用糖（耗氧性），又可以在无氧的情况下分解糖（厌氧性）。耗氧且释放能量多的过程称为呼吸，厌氧且释放能量的过程称为发酵。通过呼吸和发酵获取能量的反应过程非常复杂且步骤繁多，每个反应步骤都由特殊的酶催化。在酵母细胞中，酶以一定的细胞结构连接。酶的呼吸链主要在线粒体上，而酶的发酵主要在细胞质的基础物质中进行。有机物的呼吸或发酵是以细胞内容物的输送为前提条件的。酵母细胞通过细胞壁吸收营养物质，由细胞膜进行调节。酵母细胞只能吸收与输送机理相适应的物质，而这又取决于酵母细胞中酶的多样性。

微生物的生长受到它们所处环境因素的影响极大。微生物可能在某些有害条件下不能声张，但却可以忍受而不至于死亡，因而必须区分环境条件对微生物存货的影响与对微生物生长、分化和繁殖的影响之间的差别。比如某些条件下只会降低微生物的活性，但是达到临界点后完全永久性失活。

在啤酒生产中酵母菌体不是最终产品，但对最终产品的质量非常重要，发酵过程中一系列的复杂生化反应均系酵母营养代谢作用而致，故酵母对啤酒生产和发酵质量，乃至啤酒的理化性能和其风味典型性，均有重要影响。

酵母的发酵速度是啤酒生产的重要指标之一。在一定的工艺技术条件下，酵母对麦汁顺利地完成发酵，为啤酒的质量提供了保证。同时，在保证发酵质量的前提下，充分发挥酵母细胞内在的潜力，可加速生产周期的循环，提高生产能力。 影响酵母发酵速度的因素主要有以下几个方面

啤酒酵母的发酵度反应酵母对各种糖类的发酵情况。正常的啤酒酵母能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖。酿制不同类型的啤酒，需要不同的发酵度。有的酵母具有较高的发酵度，有的酵母不可发酵麦芽三糖而使发酵度降低。

在一些非正常情况下，如果酵母的发酵度降低，一方面说明酵母有变异或污染的可能，另一方面应检查麦汁成分及发酵条件是否恰当。发酵度决定了啤酒类型和口味，一般控制啤酒发酵度：外观发酵度为65%~80%，真正发酵度为55%~70%。一般来说，发酵度低的啤酒并不醇厚，只是黏口、腻厚和甜感，其保质期也短；高发酵度的啤酒多数醇厚，具备了啤酒的“酒体”。

在啤酒的发酵过程中，常常遇到一些发酵异常现象，包括主发酵和后发酵期间的异常现象

在主发酵期间的起泡期和高泡期，发酵液表面布满泡沫时，发生液面泡沫开裂，泡沫慢慢变薄，而且不均匀，发酵不旺盛。发生这种现象的主要原因：一方面是洗涤酵母后，贮存室水温和室温变高，促进酵母代谢作用加强而缺氧，酵母衰老，造成发酵减退；另一方面是由于麦汁中α-氨基氮含量不足，溶解氧含量少，接种温度低，以及麦汁浑浊使酵母细胞表面吸附过多的蛋白质和酒花树脂，酵母的酶不能与糖类作用，使发酵变为迟缓，从而出现了裂纹现象。

防止和解决办法：在糖化时用乳酸或磷酸调整醪液的ph值；延长和促进蛋白质休止时间；提高麦芽汁α-氨基氮含量；提高麦芽汁接种温度和麦芽汁中的氧气含量；提高酵母使用量。

泡沸发酵也称为沸腾发酵。常在主发酵后期或落泡期或下酒捞出泡沫时出现，一种现象是发酵液表面的泡盖由一角或一边推向另一边，部分页面又出现白色泡沫；另一种现象是大量的二氧化碳气泡上涌，发酵液像喷泉一样剧烈翻动，把以沉淀的酵母块带到液面。在这种现象未发生前，朱发酵现象如降糖都是正常的。

泡沸发酵是时有发生的，但发生的原因还不是十分清楚，说法很多，其中比较合理的解释是：一是酵母不纯，有产生气体的微生物，随酵母沉积到底部，产生大量的二氧化碳，积聚到沉淀的酵母中，最后把酵母层冲开，急剧上升，形成沸腾；二是麦汁组成成分不良，麦汁浑浊不清，固体随酵母沉淀到底部，酵母继续利用固体的营养物质发酵产生二氧化碳，积聚在其中，量大时把酵母冲开，二氧化碳气体随之上升而沸腾；再一种是主发酵温度过高，后期采取急剧降温，当把泡盖去掉后，表面压力降低，使下边二氧化碳急剧上升造成沸腾；还有一种是啤酒酵母变异，凝聚性不良，而且麦汁可发酵性糖比例偏高，产生旺盛发酵，二氧化碳产生量多，在泡盖捞出后，二氧化碳急剧上升所造成。

对于沸腾发酵，先在技术管理上还没有有效的办法解决，一般采取改进糖化操作，改善麦汁组成成分，加强麦汁过滤，使麦汁清亮透明，另外，从加强酵母管理着手，遇到泡腾发酵时，重新培养酵母，并加强卫生管理和灭菌工作。

气泡发酵也称为异泡发酵，即在主发酵期的低泡期，或发酵终了前一天，发酵液表面已形成的棕色泡盖上出现多数的大气泡，或称为大明泡，继而破坏了泡盖，使已凝结出来的酒花树脂和蛋白质凝结物下沉，使表面的泡盖变成白色的现象。产生气泡发酵的主要原因是酵母无染杂菌、野生酵母或其他原因，其次是糖化不完全，糖化用水中亚硝酸盐过量。出现这种情况后发酵液不易澄清，啤酒的口味不纯。

防止的办法：加强酵母室和发酵室的卫生管理工作，及时做好清洁、灭菌工作和现场使用的酵母的洗涤保管工作，及时培养新鲜强装的酵母，按期更换，加强糖化管理，对糖化用水定期检测，受亚硝酸盐和硝酸盐污染的水要进行处理，根据原料情况调整糖化操作，使生成的麦汁符合要求。

在主发酵落泡期，形成疏松的泡沫，开始是白色，逐渐变成棕黄色，最后泡盖松散无力，凝结在下面的酒花树脂沉入发酵液内。这主要是由于原料麦芽溶解不好，糖化时蛋白质分解的温度和时间不恰当所造成。

防止的办法：对原料事先做好监测工作，根据原料情况制定糖化工艺操作方法，加强半成品的分析。

主发酵达到高泡期，泡沫升起不久，很快又回缩，糖度下降缓慢，甚至出现发酵中止现象，同时发酵液澄清。产生发酵中止现象的原因是多方面的，如糖化所得的麦汁α-氨基氮或微量物质嘌呤、嘧啶含量不足，可发酵性糖含量过低，糊精等非糖含量过高；糖化时醪液的PH值过高，使植酸钙和镁盐不能充分分解为肌醇和磷酸盐，使麦汁中缺乏生长素；麦汁中的酸度过高或过低，极易造成酵母沉淀；在主发酵时，温度掌握不当，突然降低温度，使酵母过度受刺激而沉淀；酵母发生变异，不能发酵麦芽三糖等。发酵中止可造成发酵液发酵度低、残糖高、有甜味、口味淡薄、不爽快、泡持性不好。

解决的办法：好次原料搭配使用，防止糖化麦汁质量不一，同时在糖化时，对糖化用水加强处理，调整水的PH值，有利于提高可发酵性糖和可同化氮化物的含量，以及生长素的含量，在糖化时促进蛋白质的分解和麦汁煮沸时的凝固；严格管理发酵工艺，防止温度忽高忽低，避免酵母受刺激。发生这种现象后可采取倒桶、添加酵母、通风搅拌、供应充足的氧气，使之重新发酵；也可将中止发酵的发酵液倒入两个发酵罐中，分别加满已繁殖后的发酵液，使之重新发酵。

在主发酵末期，泡盖已经形成，忽然又开始旺盛发酵，形成白色泡沫，将已形成的棕色泡盖翻入发酵液中。发生这种现象的主要原因是，麦汁组成成分不当，可发酵性糖少，但糊精的中间产物通过酵母中酶的作用，又被酵母所利用，另一种原因是酵母变异了。

解决的办法是对所使用的酵母要做性质检查，确定酵母是否变性，目前有些厂所使用的酵母经过长期的高温发酵，降糖速度很快，一天可以降糖4~5°P，这也是酵母变性问题，另一种解决办法是调整糖化工艺。

发酵不旺盛，开口发酵时造成泡沫不溢出的原因主要有：下面发酵液中酵母细胞少；发酵罐中所留空隙太大；酵母衰老，发酵作用已极为微弱。解决措施：可采用添加高泡酒的方法。

贮酒罐封罐后，在3~10天内罐压应升至0.05~0.08MPa，若封罐后不升压应检查原因，如贮酒罐是否漏气；酒液中酵母细胞数是否过少；一般可采取倒罐、加高泡酒的方法进行解决。

贮酒较长时间后，酒液浑浊不清，其原因：糖化不完全，蛋白质分解欠佳；麦汁中α-氨基氮过少；PH值不当；酵母被杂菌污染。

解决措施：应重新调整糖化工艺，调整麦汁组成，或倒罐至其他新发酵的酒液罐内；若酵母感染杂菌，则应该处理掉。

啤酒酵母的质量直接关系到啤酒发酵和啤酒的质量。如果啤酒酵母被杂菌污染或发生变异，就会产生不正常的发酵现象和影响啤酒的口味。酵母的自然变异是比较低的，但是在长期的酵母培养和发酵过程中变异的可能还是存在的。

啤酒生产过程中，经常对酵母进行镜检和做某些生理特性试验，镜检一般只起辅助作用，对酵母某些生理特性的检查更具有重要性。

某些酵母的品种鉴别上，在一般的形态上不易区别。但是，它们所生成的巨大菌落则不一样，菌落越大形态越容易区别。一般，巨大菌落表面平滑多为分散型酵母，而表面褶皱都为芽簇型酵母。巨大菌落和发酵性能之间没有什么联系。有的菌种巨大菌落为白色，表面平滑呈扁平或半透明镜状隆起，有时中部略呈凹形。

确定50个显微镜视野中存在的杂菌数并按等级确定污染程度：

对单一微生物允许污染标准如下：

按照以上标准，在每次酿造前应该精确检查，并确定污染程度和新细胞的比率。应该保持一个视野中约有100~200个酵母细胞，因此悬浊液是较浓的。

良好的现场使用酵母其死细胞数一般在0.5%~3%之间，不应超过5%。检查时取磷酸缓冲液（0.2mol/L磷酸氢二钠0.25ml和0.2mol/L磷酸二氢钾99.75ml混合）和0.04%美蓝溶液等量混合，既得0.02%美蓝染色液，其ph为4.6，此溶液需保存于暗处。同时取适量浓度的酵母悬浊液1ml（泥状酵母1ml用水稀释成200倍），混合1ml的染色液，5min内在显微镜下检查，数出被染色（蓝色）的酵母死细胞数，计算其百分率，即为酵母细胞死亡率。

发酵力强的酵母细胞始终含有肝糖。肝糖在强盛的发酵阶段形成，其数量决定于麦芽汁的组成。如酵母长期在水下保存（3~5天）则肝糖完全消失，因为肝糖作为贮存物质一部分被酵母所消耗，同时被酶催化分解后的一部分也转移到水中。不旺盛的发酵或者发酵开始迟缓都是肝糖成分不足的标志。一般肝糖都是在纯培养时进行测定，该测定项目也可以在生产中发现发酵不良时进行。但是目前还不能精确地指出一个发酵力强的酵母应该含有染成怎样程度的褐色细胞。肝糖含量首先决定于酵母的生理形态，其次取决于生长的强度和贮存时间。发酵后取出的健康教母应有70%为染成深褐色的细胞。

新鲜强装的酵母异染颗粒粒大且色深，根据其含量可以判断酵母在生理学上的能力。很多学者认为，异染颗粒的含量与酵母的发酵能力和繁殖之间存在着一定的关系。异染颗粒是根据基质中磷酸化合物的存在而存在，在判断老的和退化的酵母时，对其进行检查是可行的。

将现场使用的酵母稀释并制成悬滴镜片，在显微镜下观察酵母的连结是由于凝聚力还是由芽蔟形成所致。如果识别有困难，可在酵母中加稀薄的氢氧化钾溶液或稀醋酸溶液，然后再进行显微镜检查。此时，凝集酵母细胞即个个分离而芽蔟细胞仍在。下面发酵现场使用的酵母如果有芽蔟存在，可以人为是由于异种酵母的混入所致。

将酵母移植到酒石酸蔗糖溶液中（酒石酸4g，蔗糖10g，溶于100ml水中），20℃培养48h，如此进行2~3次，再在麦汁液体培养基中繁殖24h后移植到石膏块上（石膏块应先刮平，上有凹部，放入双重皿中杀菌，以水浸没石膏块1/2处），在25℃恒温箱中放72h，用显微镜检查孢子形成情况。如是野生酵母，此时已经形成孢子。

酵母发酵力用以判别其酒精发酵的能力，一般来说应该选择发酵能力强的酵母。如果酵母发酵力衰退则意味着酵母发生退化、变异。发酵力测定的方法有以下两种。

取灭菌的250ml三角瓶，加上棉塞，瓶内加入150ml麦汁，经过常压灭菌，冷却后加入酵母泥1g摇匀，放在25℃保温箱中进行发酵，每隔8h震动1次，经过3~4天发酵终了，过滤掉酵母，取发酵液100g，并把酒精蒸馏出去，放在定量瓶中添加蒸馏水使重量恢复到100g，混合摇匀，测量20℃时的密度，测出残留在发酵液中的浸出物浓度，利用下面的公式计算真正发酵度：

发酵后，不用蒸馏法去除酒精，直接测量密度，算出发酵液残留浸出物的浓度，利用下面的公式计算其外观发酵度：

外观发酵度一般比真正发酵度高约10%，换算方法如下：真正发酵度 = 外观发酵度×0.819。啤酒的发酵度一般都分为高、中、低三个类别，见下表：

用已知重量的250ml发酵瓶装入12 ~ 18°P的麦汁150ml，在101.325Pa下灭菌15~20min，冷却后添加酵母泥1g，接上发酵栓（类似水封，里面加入杀菌液可以洗涤气体），擦干瓶外的水汽，称其重量。把发酵瓶放在20℃的保温箱中发酵，每天定时称重，发酵6~8天，最后每天减重不高于0.2g，即为发酵终止。

优良的酵母发酵力强，二氧化碳气体溢出多，一般中等发酵的酵母在12°P麦汁中发酵失重＞ 3.6g，若逐日比较二氧化碳失重情况，由此可判别发酵速度。

微生物的热死亡温度是指液态培养的微生物，在某温度下即刻被杀死，此温度称为微生物的热死亡温度。啤酒酵母一般在45℃时即停止生命活动，热死亡温度为50~54℃。

为了避免试验酵母的缺点，习惯上先将试验酵母移到液体培养基中在25℃培养24h后试用，或从扩培中采取以供实验。酵母的热死亡温度除了与培养基种类有关外，与加热时间长短也有关。啤酒厂选择的温度为40~60℃，每个间隔温度为2℃，保温时间习惯以10min为度。

若酵母的热死亡温度改变，说明菌种发生变异，或受到野生酵母污染。野生酵母比培养酵母有更高的耐热性。

啤酒酵母的凝聚性是区别菌株的一项重要内容，在生产商具有特殊的重要性。各种酵母的凝聚性有较大的差别，当酵母发生变异或衰老时，凝聚性随之发生较大的变化。啤酒酵母的凝聚性不同，酵母的沉淀速度也有差异，发酵也不一样。凝聚性强的酵母，发酵液容易澄清，但发酵度偏低；凝聚性差的酵母，发酵液不易澄清，酵母回收困难，但是发酵度高。

啤酒酵母凝聚性测定的方法采用本斯（Burns）实验法：将1g酵母泥与10ml、pH4.5的醋酸缓冲液混合，20℃平衡20分钟，加至带刻度的锥形离心管内，连续20分钟，每隔1分钟记录沉淀酵母的容量。实验后，检查pH是否保持稳定。一般规定10分钟时的沉淀酵母量在1.0ml以上者为强凝集性，0.5ml以下者为弱凝集性。

发酵速度与酵母品种有关，如酵母的麦芽糖酶活性是控制麦芽糖发酵的重要因素，与发酵速度关系很大；发酵速度与环境条件的关系也很密切，如麦汁成分、发酵温度、通风条件、发酵容器等。一般来说酵母在统一条件下发酵速度越快越好。

为了取得与现场发酵条件相似的发酵速度，测定方法是：在直径5cm、长120cm的玻璃筒内，装2L麦汁，接种后按现场发酵条件控制，每天测定其外观浓度，观察对比其发酵速度。

不同的啤酒酵母，其发酵时的代谢产物不尽相同，因而发酵液的风味也不一样。只有优良的啤酒酵母才能产出优秀风味的啤酒，不仅风味好，还要有正常的芳香，而且要求风味始终保持一致，如果生产过程中产生怪味和异味，就必须检查所用酵母是否发生变异或污染。

酵母在麦汁中发酵，到某一程度即停止。其原因，一是由于可发酵性糖的耗尽，二是受酒精含量的抑制。这在实际应用上具有很大意义。虽然在通常的啤酒发酵中，酒精含量较低，对酵母的影响不大，但不同的酵母对酒糟浓度的耐受力各有不同，在发酵时，一般采用能耐受较高酒精度的酵母，以有利于发酵。

通过美蓝染色试验计算其死亡率。新酵母（包括或扩培后的酵母）的死亡率应当＜ 1%，现场使用中的酵母死亡率应当＜ 3%。

啤酒酵母的发酵能力可用降糖速度来表示。正常培养的酵母，第10天外观浓度应该不高于3.5°P，如果在4.0°P以上则为降糖慢的酵母。