Il lievito è un fungo e ha bisogno di energia per vivere e crescere. Lo zucchero fornisce questa energia (anche il tuo corpo ottiene molta della sua energia dallo zucchero e da altri carboidrati).
Il lievito può usare l’ossigeno per liberare l’energia dallo zucchero (come te) nel processo chiamato “respirazione”. Quindi, più zucchero c’è, più attivo sarà il lievito e più veloce sarà la sua crescita (fino ad un certo punto – anche il lievito non può crescere in zuccheri molto forti – come il miele).
Tuttavia, se l’ossigeno scarseggia (come nel mezzo di una palla di pasta), allora il lievito può ancora rilasciare energia dallo zucchero, ma in queste condizioni, i suoi sottoprodotti sono alcol e anidride carbonica. È questo gas di anidride carbonica che fa le bolle nell’impasto (e quindi nel pane), facendo lievitare l’impasto.
L’alcol è un veleno (sia per il lievito che per le persone) e quindi il lievito non è in grado di crescere quando il contenuto di alcol diventa troppo alto. Questo è il motivo per cui il vino non è mai più del 12% di alcol.
Perché un eccesso di zucchero inibisce il lievito?
La mia ipotesi è che la concentrazione osmotica dello zucchero diventa così grande che il lievito non è in grado di ottenere abbastanza acqua per la crescita.
Come il lievito fresco è più del 90% di acqua, la singola sostanza più necessaria per la crescita è l’acqua. All’aumentare della concentrazione osmotica, il potenziale idrico della soluzione di zucchero diventa sempre più negativo fino a raggiungere un punto in cui è inferiore al potenziale idrico del contenuto della cellula di lievito e l’acqua tende a muoversi fuori dalla cellula piuttosto che dentro. Non so se le cellule di lievito siano in grado di assorbire acqua attivamente, spendendo energia metabolica per pompare l’acqua contro il gradiente di potenziale idrico.
Immagino che fino a una certa concentrazione, il fattore limitante sia la quantità di zucchero disponibile per la respirazione e la sintesi dei materiali cellulari, con il lievito in grado di assorbire più acqua di quella necessaria alla crescita. Man mano che la concentrazione dello zucchero aumenta, anche se la respirazione e la sintesi possono avvenire più velocemente, l’assorbimento dell’acqua diventa sempre più lento fino a raggiungere un punto in cui il tasso di assorbimento dell’acqua diventa il fattore limitante.
Quale zucchero è migliore per la crescita del lievito?
“Ho testato quattro zuccheri (fruttosio, glucosio, saccarosio e lattosio). Ho concluso che il saccarosio ha fatto sì che le cellule di lievito avessero più schiuma. La mia domanda è perché? Sono particolarmente curioso di sapere perché il glucosio non ha reso il lievito più schiumoso.”
Mi chiedo quale concentrazione di zucchero hai usato in ogni caso? Ogni soluzione di zucchero è stata fatta fino alla concentrazione, ad esempio la stessa molarità?
Fondamentalmente, ogni zucchero deve essere convertito in glucosio per permettergli di alimentare la respirazione ed è questo processo che produce il gas che causa la schiuma.
Il lievito è in grado di sintetizzare una serie di enzimi per fare questo:-
Il saccarosio è un disaccaride: GLUCOSIO-FRUCTOSIO = SUCROSIO
La sucrasi scinde il saccarosio.
L’isomerasi converte il fruttosio in glucosio.
Quindi, 0,1M di saccarosio produce 0,2M di glucosio (quando tutto viene convertito in glucosio).
Il lattosio è un disaccaride: GLUCOSIO-GALATTOSIO = LATTOSIO
La lattasi scinde il lattosio e la transacetilasi converte il galattosio in glucosio.
Tuttavia, credo che il lievito non abbia il gene per la lattasi e questo è il motivo per cui lo zucchero lattosio rimane intatto nella ‘Milk stout’.
Quindi, prevedo che il lattosio era in fondo alla tua lista, con meno schiuma.
Se uno zucchero è troppo concentrato, rallenterà la reazione (questo è il motivo per cui il miele normalmente non fermenta), quindi, dovresti fare attenzione ad usare solo soluzioni diluite nel tuo esperimento.
Quindi, sospetto che il saccarosio sia risultato migliore nel tuo test perché ha prodotto il doppio del glucosio rispetto alla “stessa concentrazione” di glucosio.
John Hewitson e Charles Hill