一、啤酒酵母
啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）属于典型的上面酵母，又称爱丁堡酵母，广泛应用于啤酒、白酒酿造和面包制作。
1.形态特征
啤酒酵母的细胞呈圆形或短卵圆形，大小为（3～7）μm×（5～10）μm，通常聚集在一起，不运动。细胞形态往往受培养条件的影响，但恢复原有的培养条件，细胞形态即可恢复原状。
单倍体细胞或双倍体细胞都能以多边出芽方式进行无性繁殖，也能以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性生殖，产生1～4个子囊孢子。
2.培养特征
麦芽汁固体培养，菌落呈乳白色，不透明，有光泽，表面光滑湿润，边缘略呈锯齿状；随着培养时间的延长，菌落颜色变暗，失去光泽。麦芽汁液体培养，表面产生泡沫，液体变混浊，培养后期菌体悬浮在液面上形成酵母泡盖，因此称上面酵母。
3.生理生化特性
啤酒酵母属化能异养型，能发酵葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖等，不发酵乳糖，也不发酵淀粉、纤维素等多糖。兼性厌氧，有氧条件下，将糖彻底氧化为CO2和H2O，释放大量能量供细胞生长；无氧条件下，使可发酵性糖类通过发酵作用（EMP途径）生成酒精和CO2，释放较少能量供细胞生长。
啤酒酵母不分解蛋白质，可同化氨基酸和氨态氮，不同化硝酸盐，需要B族维生素和P、S、Ca、Mg、K、Fe等无机元素。最适生长温度25℃，发酵最适温度10～25℃。最适发酵pH为4.5～6.5。
二、葡萄酒酵母
葡萄酒酵母（Saccharomyces ellipsoideus）属于啤酒酵母的椭圆变种，简称椭圆酵母，常用于葡萄酒和果酒的酿造。
1.形态特征
葡萄酒酵母的细胞呈椭圆形或长椭圆形，大小为（3～10）μm×（5～15）μm，不运动。细胞形态往往受培养条件的影响，但恢复原有的培养条件，细胞形态即可恢复原状。
单倍体细胞或双倍体细胞都能以多边出芽方式进行无性繁殖。在环境条件不良时以形成子囊和子囊孢子的方式进行有性繁殖。
2.培养特征
葡萄汁固体培养，菌落呈乳黄色、不透明、有光泽，表面光滑湿润，边缘整齐；随培养时间延长，菌落颜色变暗。
液体培养变浊，表面形成泡沫，凝聚性较强，培养后期菌体沉降于容器底部。
3.生理生化特点
葡萄酒酵母属化能异养型，可发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、半乳糖等，不发酵乳糖、蜜二糖和甘油醛，也不发酵淀粉、纤维素等多糖。属兼性厌氧菌。
葡萄酒酵母不分解蛋白质，不还原硝酸盐，可同化氨基酸和氨态氮。需要B族维生素和P、S、Ca、Mg、K、Fe等无机元素。
葡萄酒酵母最适生长温度22～30℃，低于16℃生长缓慢，40℃停止生长。耐酸，耐乙醇，耐高渗，耐二氧化硫能力强于啤酒酵母。葡萄酒发酵后乙醇含量达16%以上。
三、卡尔酵母
卡尔酵母（Saccharomyces carlsbergensis）属于典型的下面酵母，又称卡尔斯伯酵母或嘉士伯酵母，常用于啤酒酿造、药物提取以及维生素测定。
1.形态特征
卡尔酵母的细胞呈椭圆形，大小为（3～5）μm×（7～10）μm，通常分散独立存在，不运动。单倍体细胞或双倍体细胞大多以单端出芽方式进行无性繁殖。采用特殊方法培养才能进行有性生殖形成子囊孢子。
2.培养特征
麦芽汁固体培养，菌落呈乳白色，不透明，有光泽，表面光滑湿润，边缘整齐；随培养时间延长，菌落颜色变暗，失去光泽。
麦芽汁液体培养，表面产生泡沫，液体变混浊，培养后期菌体沉降于容器底部，因此又称下面酵母。
3.生理生化特点
卡尔酵母属化能异养型，能发酵葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、蜜二糖、麦芽三糖和甘油醛以及全部的棉子糖，不发酵乳糖以及淀粉、纤维素等多糖。属兼性厌氧菌。
卡尔酵母不分解蛋白质，不还原硝酸盐，可同化氨基酸和氨态氮。需要B族维生素以及P、S、Ca、Mg、K、Fe等无机离子。
卡尔酵母最适生长温度25℃，啤酒发酵最适温度5～10℃。最适发酵pH为4.5～6.5。
四、产蛋白假丝酵母
产蛋白假丝酵母（Candida utilis）又称产朊假丝酵母或食用圆酵母，富含蛋白质和B族维生素，常作为生产食用或饲用单细胞蛋白（SCP）以及B族维生素的菌株。
1.形态特征
产朊假丝酵母的细胞呈圆形、椭圆形或腊肠形，大小为（3.5～4.5）μm×（7.0～13.0）μm，以多边出芽方式进行无性繁殖，形成假菌丝。没有发现有性生殖和有性孢子，属于半知菌类酵母菌。
2.培养特征
麦芽汁固体培养，菌落呈乳白色，表面光滑湿润，有光泽或无光泽，边缘整齐或菌丝状；玉米固体培养产生原始状假菌丝。葡萄糖酵母汁蛋白胨液体培养，表面无菌膜，液体混浊，管底有菌体沉淀。
3.生理生化特点
产朊假丝酵母属化能异养型，能发酵葡萄糖、蔗糖和1/3的棉子糖，不发酵半乳糖、麦芽糖、乳糖、蜜二糖。能同化尿素、铵盐和硝酸盐，不分解蛋白质和脂肪。
产朊假丝酵母兼性厌氧，有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下进行酒精发酵。
产朊假丝酵母最适生长温度25℃，最适生长pH为4.5～6.5。
在发酵工业中，常采用富含半纤维的纸浆废液、稻草、稻壳、玉米芯、木屑、啤酒废渣等水解液和糖蜜为主要原料，培养产蛋白假丝酵母，生产食用或饲用单细胞蛋白和B族维生素。
五、酵母菌在食品工业中的应用
（一）啤酒酿造
啤酒酿造是以大麦、水为主要原料，以大米或其他未发芽的谷物、酒花为辅助原料，经过制备麦芽、糖化、发酵等工序制成的富含营养物质和CO2的酒精饮料。啤酒营养丰富，含酒精低，易被人体吸收。我国目前啤酒生产总量居世界第一位，但人均水平仍落后于西方发达国家。
啤酒根据酵母品种可分为上面发酵啤酒和下面发酵啤酒；根据颜色可分为淡色啤酒和浓色啤酒；根据生产方式可分为鲜啤酒、纯鲜啤酒和熟啤酒。
1.啤酒发酵优良酵母的评估及选育
（1）啤酒酵母应具有以下优良性状 ①生长繁殖力强，发酵活力高。②代谢产物能够赋予啤酒良好的风味。③凝聚性强，沉降速度快，发酵结束易与发酵液分离，便于菌体回收。
（2）优良菌种的选育 ①菌种筛选。②诱变育种。③杂交育种。例如，通过杂交育种有可能获得凝聚性强、风味良好、发酵度比较高的新菌种。④细胞融合育种。如凝聚性强但发酵度低的菌株和发酵度高但凝聚性弱的菌株通过细胞融合有可能产生凝聚性强和发酵度高的新型细胞。
2.啤酒酵母的扩大培养
（1）工艺流程
斜面原种→活化（25℃，1～2d）→2个100mL富士瓶（25℃，1～2d）→2个1000mL巴士瓶（25℃，1～2d）→2个10L卡氏罐（25℃，1～2d）→200L汉森式种母罐（15℃，1～2d）→2t扩大罐（10℃，1～2d）→10t繁殖槽→（8℃，1～2d）→主发酵
（2）技术要点
①温度控制：培养初期，采用酵母菌最适生长温度25℃培养，之后每扩大培养1次，温度均有所降低，使酵母菌逐步适应低温发酵的要求。
②接种时间：每次扩大培养均采用对数生长期后期的种子液接种，一般泡沫达到最高将要回落时为对数生长期。(www.xing528.com)
③注意及时通风供氧：从斜面原种至卡氏罐为实验室扩大培养阶段，应注意每天定时摇动容器，达到供氧目的；从汉森罐至酵母繁殖槽为生产现场扩大培养阶段，应定时通入无菌压缩空气供氧。
3.啤酒酿造工艺
生产工艺流程为：
原料大麦→清选→分级→浸渍→发芽→干燥→麦芽及辅料粉碎→糖化→过滤→麦汁煮沸→麦汁沉淀→麦汁冷却→接种→酵母繁殖→主发酵→后发酵→过滤→包装→杀菌→贴标→成品
发酵过程为：冷却麦芽汁入酵母繁殖槽，接种6代以内回收的酵母泥5‰（或扩大培养的种子液），控制品温6～8℃，好氧培养12～24h，待起发后入发酵池（罐）进行主发酵。
主发酵：主发酵也称前发酵，可分为四个时期：入发酵池（罐）后4～5h，酵母菌产生的CO2使麦芽汁饱和，在麦芽汁表面出现白色乳脂状气泡，称为起泡期。此时不需人工降温，保持2～3d。随着发酵的进行，酵母菌厌氧代谢旺盛，使泡沫层加厚、温度升高，发酵进入高泡期。此时需开动冰水人工降温，最高发酵温度不超过9℃，保持2～3d。发酵5～6d后，泡沫开始回缩，颜色变深，称为落泡期。此时需开动冰水逐渐降温，维持2d。发酵7～8d后，泡沫消退，形成泡盖（由酒花树脂、蛋白质多酚复合物、泡沫和死酵母构成），称为泡盖形成期。此时应急剧降温至4～5℃，使酵母沉降，并打捞泡盖，回收酵母，结束主发酵。
后发酵：后发酵的主要作用是使残糖继续发酵，促进CO2在酒液中饱和；同时利用酵母内酶还原双乙酰。
后处理：后发酵结束，酒液经过过滤、装瓶、热杀菌（60℃，30min）处理，称为熟啤酒，而不经过热杀菌的啤酒称为鲜啤酒。
（二）果酒酿造
果酒是以多种水果如葡萄、苹果、梨、橘子、山楂、杨梅、猕猴桃等为原料，经过破碎、压榨，制取果汁；果汁通过酵母菌的发酵作用形成原酒；原酒再经陈酿、过滤、调配、包装等工艺制成的酒精含量在8.5%以上、含多种营养成分的饮料酒。在各种果酒中葡萄酒是主要品种，其产量居世界第二位饮料酒种。
果酒一般以所用的原料来命名，如葡萄酒、苹果酒、梨酒等；根据酿制方法可分为发酵酒、蒸馏酒、露酒、汽酒等；根据含糖量可分为干酒、半干酒、半甜酒、甜酒；根据酒精含量可分为低度果酒和高度果酒。
果酒酿造工艺流程为：
水果→分选→洗涤→破碎→压榨→果汁→成分调整→添加SO2、接种酒母→主发酵→后发酵→陈酿→冷、热处理→过滤→调配→灌酒→杀菌→贴标→成品
果酒酿造主要是前发酵和后发酵。前发酵的目的是进行酒精发酵，产生芳香物质，浸提色素物质。其方法有分离发酵法和混合发酵法两种。
分离发酵法是水果经破碎、压榨后，仅有果汁入发酵池进行发酵。
混合发酵法是水果破碎后不经压榨，将果汁、果浆、皮渣一起入发酵池进行发酵。
后发酵的目的是：继续发酵使残糖下降；在低温缓慢的后发酵中，前发酵原酒中残留的部分酵母及其他果肉纤维等悬浮物逐渐沉降，形成酒泥，使酒逐步澄清；排放溶解的CO2；氧化还原及酯化作用。
（三）白酒酿造
白酒是以曲类、酒母等为糖化发酵剂，利用粮谷或代用原料经蒸煮、糖化发酵、蒸馏、贮存、勾兑而成的蒸馏酒。
白酒的质量与风味，由于所用原料、糖化剂和发酵工艺的不同差异很大。有按原料命名的，如高粱酒、玉米酒、米酒等；有按发酵剂命名的，如大曲酒、小曲酒、麸曲酒等。
白酒工业生产方法，根据发酵物料状态不同可分为固态发酵法、半固态发酵法和液态发酵法。我国传统工艺是以固态发酵法为主。
1.酒曲的主要种类
（1）大曲 大曲是固态发酵法酿造大曲白酒的糖化发酵剂。它以小麦或大麦、豌豆为曲料，经过粉碎、加水拌料、踩曲制坯、堆积培养，依靠自然界带入的各种酿酒微生物（包括细菌、霉菌和酵母菌）在其中生长繁殖制成成曲，再经贮存后制成陈曲。大曲有高温曲（制曲温度60℃以上）和中温曲（制曲温度不超过50℃）两种类型。目前国内绝大多数著名的大曲白酒均采用高温曲生产，如茅台、泸州、西凤、五粮液等。
（2）麸曲 麸曲是固态发酵法酿造麸曲白酒的糖化剂。它以麸皮为主要曲料，以新鲜酒糟为配料，经过润水、蒸煮、冷却后，接种黑曲霉和黄曲霉混合（混合比例为7∶3），再经通风培养制成成曲。
（3）小曲（米曲） 小曲（米曲）是半固态发酵法酿造小曲白酒（米酒）的糖化发酵剂。它以米粉或米糠为原料，添加或不添加中草药，经过浸泡、粉碎，接入纯种根霉和酵母菌或两者混合种曲，再经制坯、入室培养、干燥等工艺制成小曲。
（4）液体曲 液体曲可作为液态发酵法酿酒制醋的糖化剂。它是将曲霉菌的种子液接入发酵培养基中，在发酵罐中进行深层液体通气培养，得到含有丰富酶系的培养液称为液体曲。
2.固态发酵法生产工艺
（1）特点
①低温双边发酵：采用较低的温度，让糖化作用和发酵作用同时进行，即采用边糖化边发酵工艺。生产上糖化和发酵处于同样的低温条件下，可防止发酵过程中的酸败，防止微生物产生酶的钝化，有利于酒香味的保存和甜味物质的增加。
②配醅蓄浆发酵：由于高粱、玉米等颗粒组织紧密，又处于固态发酵，所以淀粉不易充分利用。因此生产上常采用对蒸馏后的醅，添加一部分新料，配醅继续发酵，反复多次。这是我国所特有的白酒生产工艺，称为续渣发酵。这样做的目的是：使淀粉充分利用，能调节酸度及淀粉的浓度，增加微生物营养及风味物质。
③多菌种混合发酵：固态法白酒生产，在整个生产工程中都是敞口操作，空气、水、工具、窖地等各种渠道都能把大量的、多种多样的微生物带入到料醅中，它们与曲中的有益微生物协同作用，产生出丰富的香味物质，因此固态发酵是多菌种混合发酵。
④固态蒸馏：发酵后的酒醅采用固态蒸馏方式，不仅是浓缩酒精的过程，而且是香味的提取和重新组合的过程。
⑤界面复杂：白酒固态发酵时，窖内气相、液相、固相三种状态同时存在，这个条件有力地支配着微生物的繁殖与代谢，形成白酒特有的芳香。
（2）大曲的生产 根据原料、生产用曲、操作方法以及产品风味的不同，一般可将固态法生产的白酒分成大曲酒、麸曲酒和小曲酒三种类型。我们只讨论大曲与大曲酒的生产。
①大曲的特点：制曲原料要求含有丰富的碳水化合物（主要是淀粉）、蛋白质以及适量的无机盐等，能够供给酿酒有益微生物生长所需的营养物质；生料制曲，有利于保存原料中所含有的丰富的水解酶类；自然接种。
②大曲的种类：一般根据制曲过程中对控制曲坯最高温度的不同，大致分为高温曲、中温曲和低温曲。高温曲主要用于制酱香型酒，中温曲用于酿制清香型酒，某些传统浓香型酒也有采用低温曲的。
③高温曲的生产工艺：主要包括以下环节，即选料磨碎、润料、拌料、踩曲、曲的堆积培养及贮存。
（四）面包加工
面包是以面粉、糖、水为主要原料，经过和面、发酵、整形、成型、烘烤、冷却、包装等程序加工而成的焙烤食品。它是一种营养丰富、组织膨松、易于消化的方便食品。
面包的种类很多，按照加入糖和盐量的不同可分为甜面包和咸面包；按照成型方法不同可分为模具吐司类和非模具型面包；按照配料不同可分为普通面包和特制及高级面包；按照面包柔软度可分为软式面包和硬式面包；按照消费习惯可分为主食面包和点心面包。
面包发酵剂菌种是啤酒酵母，应选择发酵力强、风味良好、耐热、耐酒精的酵母菌株。
面包发酵剂类型有压榨酵母（Compressed yeast）和活性干酵母（Active dry yeast）两种。
压榨酵母又称鲜酵母，是酵母菌经液体深层通气培养后再经压榨而制成，发酵活力高，使用方便，但不耐贮藏。
活性干酵母是压榨酵母经低温干燥或喷雾干燥或真空干燥而制成，便于贮藏和运输，但活性有所减弱，需经活化后使用。
面包生产工艺流程如下。
准备材料→搅拌→发酵→分割→滚圆→松弛→造型→最后醒发→烘烤→冷却→包装
（五）单细胞蛋白的开发
单细胞蛋白（Single cell protein，SCP）主要指酵母菌、细菌、真菌等微生物蛋白质资源，即用发酵法培养微生物而获得的菌体蛋白，又称微生物蛋白、菌体蛋白。按产生菌的种类不同，又可分为细菌蛋白、真菌蛋白等。
1.应用微生物生产SCP的优点
（1）生产效率高，比动植物高成千上万倍。主要是因为微生物生长繁殖速度快。如500kg的酵母在24h内可生产80t蛋白质，而一头同样质量的公牛在同样时间内仅生产400～500g蛋白质；一只鸡在两个月中只能产生2kg的肉，却要消耗8.4kg的植物蛋白。
（2）生产原料来源广。用于生产SCP的原料有以下几类：①工农业生产的废弃物和下脚料，如秸秆、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纤维素的废料及纸浆废液、啤酒废渣、味精废液、淀粉废液、豆制品废液。②碳水化合物类，如淀粉质和纤维质的水解糖液。③碳氢化合物类，如甲烷、乙烷、丙烷及短链烷烃。④石油产品类。
（3）可工业化生产。它不仅需要的劳动力少，不受地区、季节、气候的限制，而且生长条件完全受人工控制，可在工厂中大量生产。
2.生产单细胞蛋白常用菌种
具有原核细胞的细菌、放线菌、蓝藻和具有真核细胞的酵母菌、霉菌、担子菌和原生动物等各种微生物都可作为生产SCP的菌种。现在工业上生产用的资源主要是酵母菌、细菌、一部分担子菌和藻类。最早用于SCP生产且应用最广的是酵母菌，主要原因是：其个体大，易从培养介质中回收，酵母成品的色、香、味易为人们所接受。
3.单细胞蛋白的作用
单细胞蛋白不仅能制成人造肉供人们直接食用，还常作为食品添加剂，用于补充蛋白质或维生素、矿物质等。由于某些单细胞蛋白具有抗氧化能力，使食物不容易变质，因而常用于婴儿米粉及汤料、作料中。由于酵母含热量低，也常作为减肥食品的添加剂。酵母的浓缩蛋白具有显著的鲜味，已广泛用作食品的增鲜剂。在畜禽饲料中，只要添加3%～10%的单细胞蛋白，就能大大提高饲料的营养价值和利用率。
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