Gist eet suiker

Brooddeeg begint als een dikke, zware pasta. Een paar uur later is het twee keer zo groot en zit het vol gaatjes. Iets binnenin maakt gas.

Dat iets is bakkersgist, een eencellige schimmel met de naam Saccharomyces cerevisiae. Elke cel is maar ongeveer 5 tot 10 micrometer breed, dus een snufje droge gist bevat er miljarden. Gist is geen plant en geen bacterie. Schimmels, zoals paddenstoelen en schimmels op voedsel, vormen hun eigen levensrijk.

Gistcellen hebben voedsel nodig. In deeg voeden ze zich met suikers: een beetje suiker die al in meel zit, suiker die de bakker toevoegt en maltose, die de enzymen in meel maken door zetmeel in kleinere stukjes te knippen. (In het Cel-lab wordt uitgelegd wat enzymen zijn. Hier hoef je alleen te weten dat gist suiker eet.)

Met weinig zuurstof in de buurt krijgt gist energie door fermentatie. Voor glucose is de gebalanceerde vergelijking:

C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂

Eén glucosemolecuul wordt twee moleculen ethanol en twee moleculen koolstofdioxidegas. Controleer de massa's: 180 g glucose geeft ongeveer 92 g ethanol en 88 g CO₂. Bijna de helft van de massa van de suiker verdwijnt als gas.

De koolstofdioxide zorgt ervoor dat het deeg rijst. Het verzamelt zich in kleine belletjes die het deeg uitrekken, net zoals een ballon uitrekt wanneer je erin blaast. Onder omstandigheden bij kamertemperatuur maakt één gram glucose dat wordt gefermenteerd ongeveer 0,27 litres CO₂ (1 g ÷ 180 g/mol ≈ 5,6 mmol, verdubbeld, maal ongeveer 24.5 L/mol).

De ethanol en veel andere kleine smaakmoleculen lossen op in het deeg en geven brood zijn gistachtige geur. Tijdens het bakken verdampt het grootste deel van de ethanol. Dit lab gaat alleen over bakken: er worden nooit drankjes gemaakt.

Gist leeft en is daarom erg gevoelig voor temperatuur:

• In de kou (een koelkast is ongeveer 4 °C) werkt gist heel langzaam. Bakkers gebruiken dit expres: deeg dat een nacht in de koelkast staat, rijst langzaam en krijgt meer smaak.
• Tussen ongeveer 30 en 38 °C is gist het actiefst. Daarom rijst deeg snel in een warme keuken.
• Boven ongeveer 55 tot 60 °C gaan gistcellen dood. Het precieze getal hangt af van de gistsoort en van hoe lang de warmte aanhoudt. Dode gist maakt geen gas meer.

Als vuistregel verlopen veel chemische reacties ongeveer twee keer zo snel bij elke 10 °C hogere temperatuur, totdat de levende cel door de warmte beschadigd raakt. Daarom versnelt het rijzen geleidelijk en stopt het daarna plotseling.