酿酒酵母的工业应用里面，最为熟知的两个地方，一个是辅助酿造啤酒，将糖转换成酒精的同时，也增加风味；另外一个是将活性酵母用于烘培面包，帮助烘焙食品蓬松，也能增加风味。虽然，严格意义上来说，两者都是酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），但是，两者在工业发酵过程的设计上，还是有很多不同的地方。
本篇主要探讨啤酒酿造过程中，酵母发酵的工程工艺，以及啤酒废酵母处理的最新工艺方向，为企业提供些讯息。
一、啤酒酿造的典型工艺
下图是啤酒酿造的典型工艺流程图：
啤酒酿造过程包括麦芽生产、研磨、糖化、提取物分离、啤酒花添加和煮沸、啤酒花和沉淀物的去除、冷却和充气、发酵、从啤酒中分离酵母、陈化、成熟和包装等等。整个过程的目的是将谷物淀粉转化为糖，然后用酵母发酵，生产出酒精，最后获得成品。
二、啤酒酵母的发酵工艺工程
啤酒酵母的发酵，实际上也是分批发酵，采用的罐子，因应其目的，主要是为了将糖转化为酒精，这和面包酵母发酵的最终目的是为了获取酵母本身而不同。常见的啤酒发酵罐，都是圆柱锥形发酵罐，如下图：
啤酒发酵罐这样的设计，当然因为首先因为它是厌氧发酵，和我们常规的好氧发酵罐有比较大的区别。但，设计成这样，主要基于以下几点考虑：
l锥底有助于在发酵尾段残渣和酵母的沉降；
l锥底有助于清液的流出和残渣的分层；
l锥底也有助于CIP清洗，等等。
啤酒酵母发酵也尝试过一些类型的连续发酵方法，比如下图多罐搅拌连续发酵系统：
还比如下面的连续塔式发酵罐系统，当然还有其它更经典的大型厌氧发酵罐，使用在更新的合成气厌氧发酵领域。
这些连续发酵系统，到现在，依然有很多值得借鉴的地方，比如现在的连续性厌氧发酵系统，如何循环，如何回收，如何提高得率等等，都可以更深层次的进行借鉴和研究。但是，单就这种连续发酵系统用于啤酒酵母发酵而言，它们是失败的，其中原因，大概就是产率、风味等等，控制不好。国内有很多人也借鉴这种连续发酵用于其它产品上，但未得精髓，基本都以失败告终，所以，这里也给路过的发酵大咖提提醒。
三、啤酒废酵母的处理
1、常规的啤酒废酵母的处理方法
啤酒废酵母（Spent Brewer’s Yeast）是啤酒厂第二大量的副产品。主要原因是啤酒发酵过程中产生的酵母量大约是开始发酵时添加的酵母量的4到5倍。这意味着每使用一公斤酵母开始发酵，就会额外产生 4 到 5 公斤酵母。这些酵母虽然可以循环使用，但，毕竟次数有限，所以称为废酵母。
啤酒酵母的处理，相对来说，比较简单的方法就是先进行洗涤和脱苦等的预处理，然后进行破壁破碎，再进一步处理得到需要的酵母粉或者酵母提取物。具体的酵母提取物处理工艺，可以参见我们的另外一篇关于酵母提取物的工艺文章。这里以下图简单描述下，啤酒酵母到酵母提取物的工艺过程，它的过程包括：酵母发酵—酵母分解—离心—蒸发浓缩—干燥
这种简单的啤酒酵母处理工艺，最终获得的产品主要用于动物饲料领域，而不能用于食品、化妆品领域，甚至用于生物发酵领域作为培养基添加，都差强人意。这和纯粹用糖源生产出来的面包酵母再进一步生产的酵母抽提物，有很大的差别。当然，表面上是价格上的差异了，但实际上，我们应该开拓下思维，找出差异的一些原因，提高啤酒酵母的市场价值。
2、啤酒酵母提取物质量逊色的原因
啤酒废酵母的抽提物具有强烈的苦味，按照啤酒的苦味等级5-120之间，很多试验出来的提取物干粉，苦味数值EBU都大于8，很多甚至大于30，甚至伴有有些不良的焦糊味道。啤酒酵母抽提物的质量稍逊，其原因大概以下几个方面。
l啤酒废酵母，这些主要是啤酒花中产生的苦味物质，即异 α 酸（如葎草酮和异葎草酮）、单宁等，它们会在发酵过程中吸附到酵母细胞壁上；
l啤酒厂出来的新鲜酵母，根据位置和循环率不同，成活率不一样，从30%到90%的跨度，品质不一；
l啤酒厂废酵母的收集工艺中，不同的工艺设施，对酵母本身都有不同程度的破坏，也会造成不同程度的污染；
l酵母细胞壁破碎的方法如下图所示有多种，酶法、超声波、化学法等等，每种都会对最终结果有不同的影响。
3、啤酒酵母提取物质量改进的建议
啤酒废酵母的产量很大，价值提升的空间也很多。为了提升废酵母的产品质量，很多企业都在这些地方做了不少努力，尤其是国际上的一些知名啤酒酿造商，比如百威英博搞了个生命酵母项目，就是专门攻克这个难题的；比如法国的yeasty 初创公司，已经通过一项独特的技术创新来实现消除苦味的小技巧；还比如日本的麒麟啤酒，早就有了些啤酒酵母脱苦的专利技术。
上述这些，都证明了在国际上，啤酒废酵母用以制作高端酵母提取物产品得到了工艺上的实现。我们参考了国外的一些经典的啤酒酿造书籍，也参考了酵母抽提物的发酵和生产工艺，当然还有国际上近期对啤酒废酵母提取物的工艺研究成果。参考这些，不外乎，寻求个中原因和突破技巧罢了。通过简单的整理，下面是我们对酵母提取物质量提高的大概建议，仅供参考。
l采用新鲜的废酵母，比干燥后的废酵母更有利；
l虽然结果体现在酵母产品上，但是，相对而言，废酵母的预处理工艺显得更为重要；
l将所有产品都做成高端提取物的思路，可能并不现实，需要从啤酒酵母源头考虑分流；
l后面的细胞壁破碎工艺，可能有很多变化因素，而导致不同的结果，但也是最多人研究的方向，多了解国外的信息，有助于选择最合适的工业生产方法；
l多参考上面包酵母的生产工艺和操作过程的注意事项，有助于啤酒酵母提取物的质量稳定。
