啤酒酵母的化學成分:啤酒酵母的細胞以含水分為主，為75%~85%。干物質只占15%~25%，主要由碳、氫、氧、氮和少量礦物質組成，其中碳占49.8%，氫占6.17%，氧占31.1%，氮占12.7%，這些元素組成了酵母細胞內各種有機物質和無機物質。
啤酒酵母的菌落:啤酒酵母的菌落特征與細菌相似，但比細菌菌落大而厚，菌落表面光滑、濕潤、粘稠，菌落質地均勻，正反面和邊緣、中央部位的顏色都和均一，啤酒酵母的菌落為乳白色。
啤酒酵母的繁殖:酵母菌的繁殖方式可分為無性繁殖和有性繁殖兩大類：無性繁殖包括芽殖、裂殖和產生無性孢子：有性繁殖主要是產生子囊孢子。在正常的營養狀態下，啤酒酵母都是無性繁殖。主要以芽殖為主。
啤酒酵母的生活史:啤酒酵母的生活史是單雙倍體型，，單倍體及雙倍體營養細胞都是可以進行芽殖繁殖。通常雙倍體營養細胞大，生活能力強，在一個群體內的單倍體隨時間的推移而逐漸減少，啤酒酵母發酵都利用培養的雙倍體細胞。

啤酒酵母的成長

發酵罐滅菌

“滅菌”指的是用化學或物理的方法殺滅或除去物料及設備中所有的有生命物質的技術或工藝流程。
滅菌實質上可分殺菌和溶菌兩種，前者指菌體雖死，但形體尚存，后者則指菌體殺死后，其細胞發生溶化、消失的現象。
工業上常用的方法有：干熱滅菌、濕熱滅菌、化學藥劑滅菌、射線滅菌和介質過濾除菌等幾種。

在啤酒生產中，發酵罐主要采用化學藥劑即火堿、雙氧水等滅菌，禁止采用熱水、次氯酸、氯氣等含Cl-的滅菌劑滅菌。

啤酒發酵機理

糖類的發酵：
啤酒酵母的可發酵性糖和發酵順序是：
葡萄糖＞果糖＞蔗糖＞麥芽糖＞麥芽三糖
酵母發酵糖類生成乙醇和CO2的總反應方程式如下：
C6H12O6+2ADP+2H3PO4…………2C2H5OH+2CO2 +2ATP+113kJ
含氮物質的同化或轉化：酵母發酵初期，啤酒酵母必須通過吸收麥汁中的含氮物質，來合成酵母細胞自身的蛋白質、核酸和其他含氮化合物，以滿足自身生長繁殖的需要。

含氮物質的變化

酵母+含氮物質→高級醇，影響啤酒的理化性能和風味

發酵副產物：麥汁經過酵母發酵除了生成乙醇和二氧化碳外，還會產生一系列的代謝副產物。，這些副產物是構成啤酒風味和口味的主要物質

生青味物質（雙乙酰、醛、硫化物）→造成啤酒不純正、不成熟、不協調氣味

雙乙酰→酵母代謝產生

啤酒是否成熟的標志，釀造啤酒過程中要控制在一定的閾值內，但對艾爾的發酵影響不大

過低：奶酪香

過高：飯餿味

醛（乙醛）

酵母產酒精的中間產物，后教期間逐漸減少

硫化物→微量也有大影響

硫化氫→生酒味、洋蔥味

二氧化硫→不愉快風味

甲基硫、乙硫醇→日光臭

二甲基硫→腐爛卷心菜味、洋蔥味

芳香物質（高級醇、酯）

影響啤酒香味，一定范圍內，造優質啤酒，不能工藝去除。

高級醇→雜醇油

過低：啤酒寡淡、酒體不豐滿

適量：啤酒豐滿的香味和口味、增加啤酒口感的協調性和醇厚性

過高：啤酒雜醇油味明顯、導致人體不適——“上頭”、產生不細膩的苦味

主要高級醇類

異戊醇（3-甲基丁醇）→“上頭”主要元兇，酒精味、香蕉味

活性戊醇（2-甲基丁醇）→酒精味、溶劑味

β-苯乙醇→玫瑰香味

酯

啤酒香味主要成分，主酵期間脂肪酸的酯化形成+高級醇的酯化形成

適量：啤酒香味豐滿協調

過量：賦予啤酒不舒服的香味和苦味（果味）

主要酯類

乙酸乙酯：淡雅果香、獨特風格→水果、冰糖味

乙酸異戊酯：明顯果香→水果、香蕉味

乙酸異丁酯：→水果、香蕉味

丁酸乙酯：芳香→木瓜味

己酸乙酯：酵母味、芳香味→蘋果味

有機酸→多種，啤酒呈味物質

丁酸→奶酪、腐敗的脂肪味

辛酸→奶酪、老酒花味

癸酸→辛酸、油味

月桂酸→腐敗的脂肪味、肥皂味

發酵過程說起來容易，但是在實際操作中，必須實時監測發酵罐內的情況。需要按時取樣，檢測發酵過程中的參數變化是否合理，有無染雜菌現象，發酵風味是否正常等。而不是機械的執行上述過程就行的，要能根據發酵的情況及時調整工藝才行。

啤酒發酵技術：

主發酵工藝
主發酵主要分為：起泡期、高泡期和落泡期三個階段

主發酵過程控制：

1、主發酵過程控制-溫度的控制
控制不同的發酵溫度由各自的優缺點，采用低溫發酵，酵母在發酵過程中生成的副產物較少，使啤酒的口味較好，泡沫狀況良好，但發酵時間長；采用高溫發酵，酵母的發酵速度較快，發酵時間短，設備的利用率高，但生成副產物較多，啤酒口味較差。

2、主發酵過程控制-濃度的控制

麥汁濃度的變化受發酵溫度和發酵時間的影響。發酵旺盛，將糖速度快，則可適當降低發酵溫度和縮短最高溫度的保持時間；反之，這應適當提高發酵溫度或延長最高溫度的保持時間
3、主發酵過程控制-時間的控制
發酵時間主要取決于發酵溫度的變化，發酵溫度高，則發酵時間短；發酵溫度低，則發酵時間長。

一般簡單的操作（一罐法）

①接種選擇已培養好的0代酵母或生產中發酵降糖正常，雙乙酰還原快、微生物指標合格的發酵罐酵母作為種子，后者可采用罐－罐的方式進行串種。接種量以滿罐后酵母數在（1.2～1.5）×10個/ml為準。

②滿罐時間正常情況下，要求滿罐時間不超過24h，擴培時可根據啟發情況而定。滿罐后每隔1天排放一次冷凝固物，共排3次。

③主發酵溫度10℃，普通酒10±0.5℃,優質酒9±0.5℃，旺季可以升高0.5℃。當外觀糖度降至3.8%～4.2%時可封罐升壓。發酵罐壓力控制在0.10～0.15MPa。

④雙乙酰還原主發酵結束后，關閉冷媒升溫至12℃進行雙乙酰還原。雙乙酰含量降至0.10mg/L以下時，開始降溫。

⑤降溫雙乙酰還原結束后降溫，24h內使溫度由12℃降至5℃，停留1天進行酵母回收。亦可在12℃發酵過程中回收酵母，以保證更多的高活性酵母。旺季或酵母不夠用時可在主發酵結束后直接回收酵母。

⑥貯酒回收酵母后，錐形罐繼續降溫，24h內使溫度降至-1℃～-1.5℃，并在此溫度下貯酒。貯酒時間：淡季7天以上，旺季3天以上。

冷卻后的麥汁添加酵母以后，便是發酵的開始，整個發酵過程可以分為：酵母恢復階段，有氧呼吸階段，無氧呼吸階段。酵母接種后，開始在麥汁充氧的條件下，恢復其生理活性，以麥汁中的氨基酸為主要的氮源，可發酵糖為主要的碳源，進行呼吸作用，并從中獲取能量而發生繁殖，同時產生一系列的代謝副產物，此后便在無氧的條件下進行酒精發酵。
　　酵母恢復階段：酵母細胞膜的主要組成物質是甾醇，當酵母在上一`輪繁殖完畢后，甾醇含量降的很低，因此當酵母再次接種的時候，首先要合成甾醇，產生新的細胞膜，恢復滲透性和進行繁殖甾醇的生物合成主要在不飽和脂肪酸和氧的參與下進行，合成代謝的主要能量來源由暫儲藏細胞內的肝糖和海藻糖提供。在次階段，酵母細胞基本不繁殖，所謂的酵母停滯期。一旦細胞膜形成，恢復滲透性，營養物質進入，酵母立即吸收糖類提供的能量，肝糖再行積累，供下一次接種使用。
有氧呼吸階段：此階段主要是指酵母細胞以可發酵糖為主要能量來源，在氧的作用下進行繁殖。
無氧呼吸階段：在此發酵過程中，絕大部分可發酵糖被分解成乙醇和二氧化碳。這些糖類被酵母吸收，進行酵解的順序是葡萄糖，果糖，蔗糖，麥芽糖，麥芽三糖。

下面發酵：
　　主發酵：
　　發酵階段外觀狀態和要求
1.酵母繁殖期麥汁添加酵母8-16個小時以后，液面上出現二氧化碳小氣泡，逐漸形成白色的，乳脂狀的泡沫，酵母繁殖20小時以后立即進入主發酵槽。
2.起泡期還槽4-5小時后，在麥汁表面逐漸出現更多的泡沫，由四周漸漸向中間，潔白細膩，厚而緊密，如花菜狀，有二氧化碳小氣泡上涌，并且帶出一些析出物。
3.高泡期發酵后2-3天，泡沫增高，形成隆起，并因酒內酒花樹脂和蛋白質-單寧復合物開始析出而逐漸變為棕黃色，此時為發酵旺盛期，需要人工降溫，但是不能太劇烈，以免酵母過早沉淀，影響發酵作用。
4.落泡期發酵5天以后，發酵力逐漸減弱，二氧化碳氣泡減少，泡沫回縮，酒內析出物增加，泡沫變為棕褐色。
5.泡蓋形成期發酵7-8天后，泡沫回縮，形成泡蓋，撇去所析出的多酚復合物，酒花樹脂，酵母細胞和其他雜質，此時應大幅度降溫，使酵母沉淀。
　　后發酵以及儲藏：麥汁經主發酵后的發酵液叫嫩啤酒，此時酒的二氧化碳含量不足，雙乙酰，乙醛，硫化氫等揮發性物質沒有減低到合理的程度，酒液的口敢不成熟，不適合飲用。大量的懸浮酵母和凝結析出的物質尚未沉淀下來，酒液不夠澄清，一般還要幾個星期的后發酵和貯酒期，啤酒的成熟和澄清均在后發酵和貯酒期。
上面發酵：
　　上面發酵的主要方法：傳統的撇去法，落下法，巴頓聯合法，約克夏法。
　　上面發酵采用上面發酵酵母，在15-20攝氏度下進行發酵，細胞形成量較多，酵母回收比較復雜，代數遠遠超過下面發酵酵母，長久沒有衰退現象。
　　上面發酵的啤酒成熟快，設備周轉快，啤酒有獨特的風味，但保質期短。一般不采用后發酵期，而是加膠處理，澄清一階段后，采用人工充二氧化碳，使達到飽和。
上面發酵和下面發酵的技術參數比較：