Kvasinky jsou houby a pro svůj život a růst potřebují přísun energie. Tuto energii dodává cukr (vaše tělo také získává velkou část energie z cukru a dalších sacharidů).
Kvasinky mohou využívat kyslík k uvolňování energie z cukru (stejně jako vy) v procesu zvaném „dýchání“. Čím více je tedy cukru, tím aktivnější jsou kvasinky a tím rychlejší je jejich růst (do určitého bodu – ani kvasinky nemohou růst ve velmi silném cukru – například v medu).
Jestliže je však kyslíku málo (například uprostřed koule těsta), pak kvasinky mohou stále uvolňovat energii z cukru, ale za těchto podmínek jsou jejich vedlejšími produkty alkohol a oxid uhličitý. Právě tento plynný oxid uhličitý vytváří v těstě (a tedy i v chlebu) bubliny, které způsobují, že těsto vykyne.
Alkohol je jed (pro kvasinky i pro lidi), a proto kvasinky nejsou schopny růst, když je obsah alkoholu příliš vysoký. Proto víno nikdy neobsahuje více než asi 12 % alkoholu.
Proč nadbytek cukru brzdí kvasinky?
Můj odhad je, že osmotická koncentrace cukru je tak velká, že kvasinky nejsou schopny získat dostatek vody pro růst.
Jelikož čerstvé kvasinky tvoří z více než 90 % voda, jedinou látkou, kterou nejvíce potřebují k růstu, je voda. S rostoucí osmotickou koncentrací je vodní potenciál cukerného roztoku stále zápornější, až dosáhne bodu, kdy je nižší než vodní potenciál obsahu kvasinkové buňky a voda má tendenci se pohybovat spíše VEN z buňky než dovnitř. Nevím, zda jsou kvasinkové buňky schopny přijímat vodu aktivně, výdejem metabolické energie na čerpání vody proti gradientu vodního potenciálu.
Představuji si, že do určité koncentrace je limitujícím faktorem množství cukru, které je k dispozici pro dýchání a syntézu buněčných látek, přičemž kvasinky mohou přijímat více vody, než je potřeba pro růst. S rostoucí koncentrací cukru sice může dýchání a syntéza probíhat rychleji, ale příjem vody je stále pomalejší, až dosáhneme bodu, kdy se rychlost příjmu vody stane limitujícím faktorem.
Který cukr je pro růst kvasinek nejlepší?
„Testoval jsem čtyři cukry (fruktózu, glukózu, sacharózu a laktózu). Došel jsem k závěru, že sacharóza způsobuje, že kvasinkové buňky nejvíce pění. Moje otázka zní proč? Zejména by mě zajímalo, proč glukóza nezpůsobila, že kvasinky měly nejvíce pěny.“
Zajímalo by mě, jakou koncentraci cukru jste v jednotlivých případech použili? Byl každý roztok cukru připraven na koncentraci např. stejné molarity?“
V zásadě je třeba každý cukr přeměnit na glukózu, aby se mohl zapojit do dýchání, a právě při tomto procesu vzniká plyn, který způsobuje pěnění.
Kvasinky jsou k tomu schopny syntetizovat řadu enzymů:
Sukróza je disacharid:
Sukráza rozštěpí sacharózu.
Izomeráza přemění fruktózu na glukózu.
Z 0,1 M sacharózy tak vznikne 0,2 M glukózy (když se VŠE přemění na glukózu).
Laktóza je disacharid:
Laktáza rozštěpí laktózu a transacetyláza přemění galaktózu na glukózu.
Myslím si však, že kvasinky nemají gen pro laktázu, a proto v „Milk stout“ zůstává laktózový cukr nedotčený.
Takže předpokládám, že laktóza byla na konci vašeho seznamu, s nejmenší pěnivostí.
Pokud je cukr příliš koncentrovaný, zpomaluje reakci (to je důvod, proč med normálně nekvasí), takže byste si měli dát pozor, abyste ve svém pokusu používali pouze zředěné roztoky.
Takže předpokládám, že sacharóza vyšla ve vašem testu nejlépe, protože poskytla dvakrát více glukózy než „stejná koncentrace“ glukózy.
John Hewitson a Charles Hill
.