Los inicios de la ciencia microbiológica
El conocimiento de los mecanismos fermentativos de las levaduras de la cerveza es crucial. Controlar las cepas de levaduras permite ventaja competitiva a la industria, mejorando el sabor, la respuesta, las tonalidades y la calidad final del producto.
El microbiólogo Jean Baptiste Henri Joseph Desmazières en 1827 publicó un artículo mostrando ilustraciones acerca de las levaduras de las cerveza observadas por microscopio, que denominó Mycoderma cervisiae. Es reconocida por primera vez como un ser vivo, pero no se le atribuye la actividad fermentativa. Este artículo de Desmazières dispara el interés científico por la observación de las levaduras del vino y de la cerveza, al mismo tiempo que se produce una mejora en la óptica de los microscopios durante la década de los años treinta. Las observaciones microscópicas más precisas de Cagniard-Latour en 1837 inciden en la cualidad viva de las levaduras (observa su reproducción), en su aspecto globular y en su aparente alimentación basada en los azúcares de caña Su descripción incide en la idea de "une matière organisée" (materia organizada) e inspira a otros microscopistas a su observación. En la década de los años cuarenta pocos eran los científicos que no creían que las levaduras eran seres vivos. Pasteur comenzó a trabajar en la fermentación de los azúcares mediante las levaduras a finales de la década de 1850 (en su trabajo: Etudes sur la Bière). La primera notificiación oficial de Pasteur acerca de la actividad microbial de las levaduras y su resultado en cristales de ácido láctico con actividad óptica fue presentado en la Sociedad de Ciencias de Lille el 3 de agosto de 1857. Estos resultados pronto le llevaron a tener la convicción que la levaduras 'se alimentaban' del azúcar convirtiéndolo en etanol y dióxido de carbono.
El resultado de la guerra franco-prusiana indujo a la revancha en el terreno de la industria cervecera. El químico Louis Pasteur interesado en los obscuros mecanismos de la fermentación del vino, tornó sus investigaciones a la cerveza. Escribe este tratado diez años después. El trabajo es la culminación sobre sus teorías microbianas. Hay que pensar que la teoría química debatida en aquella época era el vitalismo. En esta teoría la fermentación era entendida como un proceso fisiológico de las levaduras. Ya en 1870 pocos eran los cientificios que ponían en duda que la fermentación, y la putrefacción, era un proceso de la fisiología microbacteriana. Los trabajos de Pasteur y de Berthelot eran muy clarificadores al respecto. Sus descubrimientos permitieron rivalizar con sus homólogos alemanes, produciendo una: bière de la revanche nationale. El resultado de las investigaciones de Pasteur sobre la cerveza (Etudes sur la Bière) se publicaron en Francia el año 1876, siendo publicadas en inglés tres años despùés. Su contribución permitía elaborar cerveza sin tanta dependencia de las estaciones, permitiendo el almacenamiento prolongado de la misma.
Experimentos realizados por dos cerveceros: Gabriel Sedlmayr (1811-1891) en Múnich y Anton Dreher (1810-1863) en Viena, dieron luz al descubrimiento de los mecanismos de la fermentación baja (lagering). De las investigaciones de esta época Justus von Liebig descubre un producto alimentario con formato de condimento a base de levadura de la cerveza denominado Marmite. El Marmite se hace muy popular a comienzos del siglo XX d. C. en Inglaterra como sub-producto de la industria cervecera.
En 1882 Hansen detecta que el sabor amargo y mal olor tras la fermentación de algunas cervezas se debía a una variante de la S. Pastorianus que aísla por completo. Este descubrimiento, junto con otros dentro de la microbiología deja las puertas abiertas al cultivo de nuevas cepas de cerveza. Entre 1880 y 1900 se decriben cerca un centenar.[54] La primera levadura de tipo lager que se cultivó artificialmente se denominó "Cepa #I de fermentación baja", acomodándose a la denominación Saccharomyces carlsbergensis. Se mantuvo con la denominación S. carlsbergensis con tipo de cepa CBS1513 (con denominación IFO11023 o NBRC 11023'), y probablemente la gran mayoría de las cervezas lager concebidas a comienzos del siglo XXI están relacionadas con esta cepa. Las modernas cepas de levaduras "tipo lager" y las cepas del tipo S. carlsbergensis son reconocidas por la comunidad científica como parte del grupo S. pastorianus. Habiéndose incluido previamente en el taxón Saccharomyces cerevisiae, tras varios cambios en su denominación.
Se mejoran a finales del siglo XIX los conocimientos acerca de los mecanismos de aporte de aromas y sabores procedentes de los lúpulos. El empleo de esta planta en la elaboración de cerveza se ha extendido a lo largo del siglo XX por todo el mundo. Se comienza a estudiar a comienzos del siglo XX el detalle de los mecanismos de biosíntesis de las humulonas (ácido α-lupúlico) y la lupulonas, una especie de alfa ácido que contiene el principal sabor amargo de la cerveza. En 1904 se extrae la humulona como un sólido cristalino. Se desarrolla un futuro competidor de la cerveza, se trata del agua carbonatada descubierta por Joseph Priestley, con ello comenzaban a desarrollarse en laboratorios del siglo XVIII las bases para los refrescos que aparecerán en los siglos XIX y XX.
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