Jäst är en svamp som behöver energi för att leva och växa. Socker ger denna energi (din kropp får också mycket av sin energi från socker och andra kolhydrater).
Jäst kan använda syre för att frigöra energin från socker (precis som du kan) i den process som kallas ”andning”. Så ju mer socker det finns, desto aktivare blir jästen och desto snabbare växer den (upp till en viss punkt – inte ens jästen kan växa i mycket starkt socker – som till exempel honung).
Och om det är ont om syre (som i mitten av en degboll) kan jästen fortfarande frigöra energi från socker, men under dessa förhållanden är dess biprodukter alkohol och koldioxid. Det är denna koldioxidgas som skapar bubblorna i degen (och därmed i brödet), vilket får degen att stiga.
Alkohol är ett gift (för jästen såväl som för människor) och därför kan jästen inte växa när alkoholhalten blir för hög. Det är därför som vin aldrig innehåller mer än cirka 12 % alkohol.
Varför hämmar ett överskott av socker jästen?
Min gissning är att sockrets osmotiska koncentration blir så hög att jästen inte kan få tillräckligt med vatten för att kunna växa.
Då färsk jäst består till mer än 90 % av vatten, är vatten det ämne som behövs mest för tillväxt. När den osmotiska koncentrationen ökar blir sockerlösningens vattenpotential mer och mer negativ tills den når en punkt där den är lägre än jästcellinnehållets vattenpotential och vattnet tenderar att röra sig UT ur cellen snarare än IN. Jag vet inte om jästcellerna kan ta upp vatten aktivt, genom att använda metabolisk energi för att pumpa vattnet mot vattenpotentialgradienten.
Jag föreställer mig att upp till en viss koncentration är den begränsande faktorn den mängd socker som är tillgänglig för andning och syntes av cellmaterial, där jästen kan ta upp mer vatten än vad som behövs för tillväxten. När sockerkoncentrationen ökar kan visserligen andning och syntes ske snabbare, men upptaget av vatten blir långsammare och långsammare tills vi når en punkt där upptagshastigheten av vatten blir den begränsande faktorn.
Vilket socker är bäst för jästens tillväxt?
”Jag testade fyra sockerarter (fruktos, glukos, sackaros och laktos). Jag kom fram till att sackaros gjorde att jästcellerna fick mest skum. Min fråga är varför? Jag är särskilt nyfiken på varför glukos inte fick jästen att skumma mest.”
Jag undrar vilken koncentration av socker du använde i varje fall? Var varje sockerlösning gjord upp till koncentrationen t.ex. samma molaritet?
I grund och botten måste varje socker omvandlas till glukos för att det ska kunna föras in i andningen och det är denna process som producerar den gas som orsakar skumningen.
Jäst kan syntetisera en rad olika enzymer för att göra detta:-
Sukros är en disackarid: GLUCOSE-FRUCTOSE = SUCROSE
Sucrase delar upp sackaros.
Isomeras omvandlar fruktos till glukos.
Sålunda ger 0,1 M sackaros 0,2 M glukos (när ALLT omvandlas till glukos).
Laktos är en disackarid: GLUCOSE-GALACTOSE = LACTOSE
Laktas kommer att dela laktos och transacetylas kommer att omvandla galaktos till glukos.
Jag tror dock att jäst inte har genen för laktas och att det är därför som laktossockret förblir intakt i ”Milk stout”.
Så, jag förutspår att laktos var längst ner på din lista, med minst skumbildning.
Om ett socker är för koncentrerat kommer det att sakta ner reaktionen (det är därför honung normalt inte jäser), så du bör vara noga med att bara använda utspädda lösningar i ditt experiment.
Så, jag misstänker att sackaros kom bäst ut i ditt test eftersom det gav dubbelt så mycket glukos som ”samma koncentration” av glukos.
John Hewitson och Charles Hill