ยีสต์กินน้ำตาล

แป้งขนมปังเริ่มต้นเป็นเนื้อข้นหนัก ไม่กี่ชั่วโมงต่อมา แป้งมีขนาดเพิ่มเป็นสองเท่าและเต็มไปด้วยรู มีบางสิ่งอยู่ข้างในที่กำลังสร้างแก๊ส

สิ่งนั้นคือ ยีสต์ทำขนมปัง ซึ่งเป็น รา เซลล์เดียวชนิดหนึ่งที่ชื่อว่า Saccharomyces cerevisiae เซลล์แต่ละเซลล์กว้างเพียงประมาณ 5 ถึง 10 ไมโครเมตร ดังนั้นยีสต์แห้งเพียงหยิบมือจึงมีเซลล์อยู่หลายพันล้านเซลล์ ยีสต์ไม่ใช่พืชและไม่ใช่แบคทีเรีย ราอย่างเห็ดและราขึ้นราเป็นอาณาจักรสิ่งมีชีวิตของตัวเอง

เซลล์ยีสต์ต้องการอาหาร ในแป้ง ยีสต์กิน น้ำตาล: น้ำตาลเล็กน้อยที่มีอยู่แล้วในแป้ง น้ำตาลที่คนทำขนมเติมลงไป และ มอลโทส ซึ่งเอนไซม์ในแป้งสร้างขึ้นโดยตัดแป้งให้เป็นชิ้นเล็กลง (ห้องทดลองเซลล์จะอธิบายเรื่องเอนไซม์ ที่นี่ แค่รู้ว่ายีสต์กินน้ำตาลก็พอ)

เมื่อมีออกซิเจนอยู่น้อย ยีสต์จะได้พลังงานจาก การหมัก สำหรับกลูโคส สมการที่ดุลแล้วคือ:

C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂

กลูโคสหนึ่งโมเลกุลจะเปลี่ยนเป็นเอทานอลสองโมเลกุลและคาร์บอนไดออกไซด์สองโมเลกุล ตรวจสอบมวลดูสิ: กลูโคส 180 g ให้เอทานอลประมาณ 92 g และ CO₂ 88 g มวลเกือบครึ่งหนึ่งของน้ำตาลจะออกมาเป็นแก๊ส

The carbon dioxide is what raises the dough. It collects in tiny bubbles that stretch the dough, just as a balloon stretches when you blow into it. At room conditions, one gram of glucose that is fermented makes about 0.27 litres of CO₂ (1 g ÷ 180 g/mol ≈ 5.6 mmol, doubled, times about 24.5 L/mol).

The ethanol and many other small flavour molecules dissolve into the dough and give bread its yeasty smell. During baking most of the ethanol leaves as vapour. This lab is about baking only: it never makes drinks.

ยีสต์เป็นสิ่งมีชีวิต จึงไวต่ออุณหภูมิมาก:

• ในที่เย็น (ตู้เย็นมีอุณหภูมิประมาณ 4 °C) ยีสต์จะทำงานช้ามาก คนทำขนมใช้วิธีนี้โดยตั้งใจ: แป้งโดที่แช่ตู้เย็นข้ามคืนจะพองช้า ๆ และมีรสชาติดีขึ้น
• ระหว่างประมาณ 30 ถึง 38 °C ยีสต์จะทำงานได้ดีที่สุด จึงเป็นเหตุผลที่แป้งโดพองเร็วในครัวที่อุ่น
• ที่อุณหภูมิสูงกว่า 55 ถึง 60 °C เซลล์ยีสต์จะตาย ตัวเลขที่แน่นอนขึ้นอยู่กับสายพันธุ์และระยะเวลาที่โดนความร้อน ยีสต์ที่ตายแล้วจะไม่สร้างแก๊สเพิ่ม

โดยคร่าว ๆ ปฏิกิริยาเคมีหลายชนิดจะเกิดเร็วขึ้นประมาณสองเท่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นทุก 10 °C จนกว่าเซลล์ที่มีชีวิตจะได้รับความเสียหายจากความร้อน นั่นจึงเป็นเหตุผลที่แป้งโดพองเร็วขึ้นอย่างต่อเนื่อง แล้วหยุดลงอย่างกะทันหัน