Ragi memakan gula.

Adonan roti awalnya berupa pasta kental dan berat. Beberapa jam kemudian, ukurannya menjadi dua kali lipat dan penuh lubang. Sesuatu di dalamnya sedang menghasilkan gas.

Sesuatu itu adalah ragi roti, sebuah fungus bersel satu yang disebut Saccharomyces cerevisiae. Setiap sel lebarnya hanya sekitar 5 hingga 10 mikrometer, jadi sejumput ragi kering berisi miliaran sel. Ragi bukan tumbuhan dan bukan bakteri. Fungi, seperti jamur dan kapang, merupakan kerajaan kehidupan tersendiri.

Sel ragi membutuhkan makanan. Dalam adonan, ragi memakan gula: sedikit gula yang sudah ada dalam tepung, gula apa pun yang ditambahkan pembuat roti, dan maltosa, yang dibuat oleh enzim dalam tepung dengan memotong pati menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. (Lab Sel menjelaskan enzim. Di sini, yang perlu kamu ketahui hanyalah bahwa ragi memakan gula.)

Dengan sedikit oksigen di sekitarnya, ragi mendapatkan energi melalui fermentasi. Untuk glukosa, persamaan setaranya adalah:

C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂

Satu molekul glukosa berubah menjadi dua molekul etanol dan dua molekul gas karbon dioksida. Periksa massanya: 180 g glukosa menghasilkan sekitar 92 g etanol dan 88 g CO₂. Hampir setengah massa gula keluar sebagai gas.

Karbon dioksida membuat adonan mengembang. Gas ini terkumpul dalam gelembung-gelembung kecil yang meregangkan adonan, seperti balon yang meregang saat kamu meniupnya. Dalam kondisi ruangan, satu gram glukosa yang difermentasi menghasilkan sekitar 0,27 liter CO₂ (1 g ÷ 180 g/mol ≈ 5,6 mmol, dikali dua, lalu dikali sekitar 24.5 L/mol).

Etanol dan banyak molekul perisa kecil lainnya larut ke dalam adonan dan memberikan aroma khas ragi pada roti. Selama dipanggang, sebagian besar etanol keluar sebagai uap. Laboratorium ini hanya tentang memanggang: tidak pernah menghasilkan minuman.

Ragi adalah makhluk hidup, jadi sangat sensitif terhadap suhu:

• Dalam kondisi dingin (kulkas bersuhu sekitar 4 °C), ragi bekerja sangat lambat. Pembuat roti sengaja memanfaatkan hal ini: adonan yang dibiarkan di kulkas semalaman mengembang perlahan dan menghasilkan cita rasa.
• Pada suhu sekitar 30 hingga 38 °C, ragi paling aktif. Itulah sebabnya adonan cepat mengembang di dapur yang hangat.
• Di atas sekitar 55 hingga 60 °C, sel ragi mati. Angka pastinya bergantung pada jenis ragi dan lamanya panas berlangsung. Ragi yang mati tidak lagi menghasilkan gas.

Sebagai aturan umum, banyak reaksi kimia berlangsung sekitar dua kali lebih cepat setiap kenaikan suhu 10 °C, sampai sel hidup rusak oleh panas. Itulah sebabnya pengembangan adonan semakin cepat dengan mulus, lalu tiba-tiba berhenti.