La levadura es un hongo y necesita un suministro de energía para vivir y crecer. El azúcar le suministra esta energía (su cuerpo también obtiene gran parte de su energía del azúcar y otros carbohidratos).
La levadura puede utilizar el oxígeno para liberar la energía del azúcar (al igual que usted) en el proceso llamado «respiración». Así, cuanto más azúcar haya, más activa será la levadura y más rápido será su crecimiento (hasta cierto punto – incluso la levadura no puede crecer en azúcares muy fuertes – como la miel).
Sin embargo, si el oxígeno es escaso (como en medio de una bola de masa), entonces la levadura todavía puede liberar energía del azúcar, pero en estas condiciones, sus subproductos son alcohol y dióxido de carbono. Es este gas de dióxido de carbono el que hace las burbujas en la masa (y por tanto en el pan), haciendo que la masa suba.
El alcohol es un veneno (tanto para la levadura como para las personas) y por eso la levadura no es capaz de crecer cuando el contenido de alcohol es demasiado alto. Por eso el vino nunca tiene más de un 12% de alcohol.
¿Por qué un exceso de azúcar inhibe la levadura?
Mi opinión sería que la concentración osmótica del azúcar es tan grande que la levadura es incapaz de obtener suficiente agua para crecer.
Como la levadura fresca es más de un 90% de agua, la única sustancia que necesita para crecer es el agua. A medida que aumenta la concentración osmótica, el potencial hídrico de la solución de azúcar es cada vez más negativo hasta que llega a un punto en el que es inferior al potencial hídrico del contenido de la célula de levadura y el agua tiende a salir de la célula en lugar de entrar. No sé si las células de levadura son capaces de absorber agua activamente, mediante el gasto de energía metabólica para bombear el agua contra el gradiente de potencial hídrico.
Imagino que hasta una determinada concentración, el factor limitante es la cantidad de azúcar disponible para la respiración y la síntesis de materiales celulares, pudiendo la levadura absorber más agua de la necesaria para el crecimiento. A medida que aumenta la concentración de azúcar, aunque la respiración y la síntesis pueden tener lugar más rápidamente, la captación de agua se hace cada vez más lenta hasta que llegamos a un punto en el que la tasa de captación de agua se convierte en el factor limitante.
¿Qué azúcar es mejor para el crecimiento de la levadura?
«Probé cuatro azúcares (fructosa, glucosa, sacarosa y lactosa). Llegué a la conclusión de que la sacarosa era la que hacía que las células de levadura tuvieran más espuma. Mi pregunta es ¿por qué? Tengo especial curiosidad por saber por qué la glucosa no hizo que la levadura tuviera más espuma.»
Me pregunto qué concentración de azúcar utilizaste en cada caso. ¿Se hizo cada solución de azúcar hasta la concentración, por ejemplo, la misma molaridad?
Básicamente, cada azúcar necesita convertirse en glucosa para poder alimentar la respiración y es este proceso el que produce el gas que causa la espuma.
La levadura es capaz de sintetizar una serie de enzimas para hacer esto:-
La sacarosa es un disacárido: GLUCOSA-FRUCTOSA = SUCROSA
La sacarasa dividirá la sacarosa.
La isomerasa convertirá la fructosa en glucosa.
Por lo tanto, 0,1M de sacarosa producirá 0,2M de glucosa (cuando TODO se convierta en glucosa).
La lactosa es un disacárido: GLUCOSA-GALACTOSA = LACTOSA
La lactasa dividirá la lactosa y la transacetilasa convertirá la galactosa en glucosa.
Sin embargo, creo que la levadura no tiene el gen de la lactasa y por eso el azúcar de la lactosa permanece intacto en la ‘Milk stout’.
Por lo tanto, predigo que la lactosa era la última de su lista, con menos espuma.
Si un azúcar está demasiado concentrado, ralentizará la reacción (esta es la razón por la que la miel no suele fermentar), por lo que debe tener cuidado de utilizar sólo soluciones diluidas en su experimento.
Así que sospecho que la sacarosa fue la mejor en su prueba porque produjo el doble de glucosa que la «misma concentración» de glucosa.
John Hewitson y Charles Hill