Gær er en svamp og har brug for energiforsyning for at kunne leve og vokse. Sukker leverer denne energi (din krop får også en stor del af sin energi fra sukker og andre kulhydrater).
Gær kan bruge ilt til at frigøre energien fra sukker (ligesom du kan) i den proces, der kaldes “respiration”. Så jo mere sukker der er, jo mere aktiv vil gæren være, og jo hurtigere vil den vokse (op til et vist punkt – selv gær kan ikke vokse i meget stærkt sukker – som f.eks. honning).
Hvis der imidlertid er mangel på ilt (som f.eks. midt i en dejklump), kan gæren stadig frigøre energi fra sukker, men under disse forhold er dens biprodukter alkohol og kuldioxid. Det er denne kuldioxidgas, der skaber boblerne i dejen (og dermed i brød), hvilket får dejen til at hæve.
Alkohol er en gift (for gær såvel som for mennesker), og derfor kan gæren ikke vokse, når alkoholindholdet bliver for højt. Derfor er vin aldrig mere end ca. 12 % alkohol.
Hvorfor hæmmer et overskud af sukker gæren?
Mit gæt er, at sukkerets osmotiske koncentration bliver så stor, at gæren ikke kan få nok vand til at vokse.
Da frisk gær består af mere end 90 % vand, er vand det enkeltstof, der er mest nødvendigt for vækst. Efterhånden som den osmotiske koncentration stiger, bliver sukkeropløsningens vandpotentiale mere og mere negativt, indtil det når et punkt, hvor det er lavere end vandpotentialet i gærcellens indhold, og vandet har en tendens til at bevæge sig UD af cellen i stedet for IND. Jeg ved ikke, om gærcellerne er i stand til at optage vand aktivt ved at bruge stofskifteenergi til at pumpe vandet mod vandpotentialegradienten.
Jeg forestiller mig, at op til en vis koncentration er den begrænsende faktor den mængde sukker, der er til rådighed for respiration og syntese af cellematerialer, idet gæren er i stand til at optage mere vand, end der er behov for til vækst. Efterhånden som sukkerkoncentrationen stiger, kan respirationen og syntesen ganske vist foregå hurtigere, men optagelsen af vand bliver langsommere og langsommere, indtil vi når et punkt, hvor hastigheden af vandoptagelsen bliver den begrænsende faktor.
Hvilket sukker er bedst til gærvækst?
“Jeg testede fire sukkerarter (fruktose, glukose, saccharose og laktose). Jeg konkluderede, at saccharose fik gærcellerne til at skumme mest. Mit spørgsmål er hvorfor? Jeg er især nysgerrig efter at vide, hvorfor glukose ikke fik gæren til at få mest skumdannelse.”
Jeg spekulerer på, hvilken koncentration af sukker du har brugt i hvert enkelt tilfælde? Blev hver sukkeropløsning lavet op til koncentrationen f.eks. samme molaritet?
Grundlæggende skal hvert sukker omdannes til glukose for at kunne indgå i respirationen, og det er denne proces, der producerer den gas, som forårsager skumdannelsen.
Gær er i stand til at syntetisere en række enzymer til at gøre dette:-
Sukrose er et disaccharid: GLUCOSE-FRUCTOSE = SUCROSE
Sucrase vil opdele saccharose.
Isomerase vil omdanne fruktose til glukose.
Sådan vil 0,1 M saccharose give 0,2 M glukose (når ALT er omdannet til glukose).
Lactose er et disaccharid: GLUCOSE-GALACTOSE = LACTOSE
Lactase vil spalte lactose og Transacetylase vil omdanne Galactose til Glucose.
Jeg tror imidlertid, at gær ikke har genet for lactase, og det er derfor, at lactosesukkeret forbliver intakt i ‘Milk stout’.
Så jeg forudser, at lactose var nederst på din liste, med mindst skumdannelse.
Hvis et sukker er for koncentreret, vil det bremse reaktionen (det er derfor, honning normalt ikke gærer), så du skal være forsigtig med kun at bruge fortyndede opløsninger i dit forsøg.
Så jeg formoder, at saccharose kom bedst ud i dit forsøg, fordi det gav dobbelt så meget glukose som den “samme koncentration” af glukose.
John Hewitson og Charles Hill