CHAPITRE PREMIER

FERMENTATIONS BACTÉRIENNES

Bornons-nous ici à caractériser les fermentations les plus importantes ie les produits auxquels elles donnent lieu.

Ce sont : les fermentations lactique, butyrique, sulfhydrique. nitreuse, nitrique et acétique.

On a déjà vu plus haut | p. 1209) que, d'après le mécanisme par lequel s'opère la transformation, les fermentations peuvent être réparties en quatre catégories :

1° Les fermentations par dédoublement, dont la fermentation lactique est le type ;

2° Les fermentations par réduction, comme les fermentations butyrique et sulfhydrique ;

3° Les fermentations par hydratation, comme la fermentation ammoniacale, qui s'effectuent par l'intermédiaire de diastases :

4° Enfin les fermentations par oxydation, comme les fermentations acétique, nitreuse et nitrique.

4° Fermentation lactique. — a) Nature et condition du phénomène. — Cette fermentation s'effectue naturellement dans le lait abandonné à lui-même, sous l’action d’une Bactérie très commune, la Bactérie lactique (Hg. 1678), et elle consiste dans la #ransformation du lactose ou sucre de lait (CEH?0") en acide lactique (CFH'O0*), qui coagule lentement la caséine et l’isole à la longue du sérum limpide : le lait est alors, comme l’on dit, caille.

La même Bactérie végète dans divers sucs végétaux (suc de Betterave, décoction de graines de Haricot), dans la choucroute, ete., qu'il fait pareillement aigrir.

Dans le lait caillé, le lactose est loin d’être transformé entivrement en. acide lactique. Cela tient, d’une part, à ce que la Bactérie cesse d'agir, lorsque l'acidité dépasse une

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certaine limite, d'autre part à la coagulation de la castine, qui la prive de son aliment azoté. Ne dans le ait caillé ordinaire, la proportion d'acide lactique ne dépasse guère 1 p. 100; elle s'élève au contr aire à # et même à 5 p. 100, si on l'additionne au préalable de suc gastrique, ce dernier peptonisant partiellement la caséine et assurant ainsi une complète alimentation azotée du ferment.

Les cultures de la Bactérie lactique montrent, du reste, que l'aliment azoté le plus assimilable est constitué par les peptones ; de plus, de l'acide lactique peut prendre naissance en la seule présence de ces derniers composés, et non pas exclusivement de la transformation du sucre. L’augmentation de la proportion de sucre dans les cultures n’accélère pas autant la production d'acide lactique que les peptones.

Lorsqu'on veut prolonger la fermentation, il est nécessaire d'additionner le lait de carbonate de calcium, pour neutraliser l'acide lactique, au fur et à mesure qu'il se produit; de là résulte du lactate de calcium, qui reste en dissolution, et un lent dégagement d'anhydride carbonique, indice de la bonne en di du phénomène. C'est en eflet en milieu neutre ou même légèrement alcalin que la Bactérie lactique exerce le plus complètement son action.

b) Bactérie lactique. — Dans la masse pâteuse de caséine et de craie, accumulée au fond du récipient, il est difficile d’observer la Bactérie lactique. Parfois cependant, on voit se former à la surface de cette masse une pellicule grisâtre, que l’anhydride carbonique soulève par fragments jusqu’à la surface et qui est précisément une colonie de ces Bactéries.

Pour obtenir ces dernières plus abondamment, on sème une

parcelle de la pellicule grise dans de l’eau de Levure, additionnée de sucre (50 grammes par litre) et de quelques sgrammes de carbonate de calcium. A la température de 30 à 35°, la fermentation s'opère activement, comme en témoigne le dégageme nt régulier d’anhydride carbonique, dû à lattaque incessante du calcaire par l'acide lactique engendré ; l'optimum thermique est voisin de 30 degrés. Bientôt la presque totalité du carbonate a disparu, et le dépôt qui s’accumule alors au fond du récipient consiste pour ainsi dire exclusivement en Bactéries lactiques, que l'on pourra dès lors recueillir, colorer et observer au microscope,

La Bactérie lactique (fig. 16078, a) mesure de 1 à 2 x seu-

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lement de longueur ; elle est immobile, et tantôt libre, tantôt associée en chapelets (4), étranglés au niveau des cloisons. Elle est essentiellement aérobie : aussi suflit-1l de verser une couche d'huile sur la masse liquide en fermentation, pour arrêter toute production d'acide lactique.

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Fig. 1678. — «a, Bactérie lactique, isolée ou en courtes chaïnettes ; b, forme filamenteuse; €, individus renfermant des spores aux deux extrémités (gr. : 800).

Fig. 1679. — Ferments du-képhir. — 4, Bacille (Dispora Caucasica) ; db, Levure ; ce, forme filamenteuse du Bacille ; d, amas gélatineux des deux ferments ; f, formation des spores (2 par cellule); g, germination (Kern).

A la longue, la Bactérie engendre une ou deux spores (fig. 1678, c et 1679, /) ; dans ce dernier cas, elles sont placées aux extrémités de la cellule.

c) Aliment. — L’aliment essentiel du ferment lactique consiste, d’une part, en un sucre (lactose, saccharose, maltose, glucose), d'autre part, en une manière azotée (caséine, peptone, tartrate d’ammonium). Mais, tandis que la matière azotée n'intervient qu'en petite quantité pour assurer la croissance et la multiplication des Bactéries, le sucre, au contraire, est décomposé en proportion considérable, et, sans lui, il n’y a aucune production, tout au moins aucune production importante, d'acide lactique ; le sucre représente, en un mot, la matière fermentescible.

Mise en marche. — Pour mettre en marche pratiquement une fermentation lactique, on fait un mélange de sucre (100 gr.), de caséine ou vieux fromage (10 gr.), qui fournit le ferment et en même temps sert d’aliment azoté, et on l’additionne de carbonate de calcium (craie) en excès. On délaye le tout dans un litre d’eau et on abandonne le mélange à l'air à la température de 35°, en large surface, en remuant de temps à autre la masse pour assurer l’'oxygénation de la Bactérie.

Au bout d'environ dix jours, la fermentation est terminée ; la liqueur filtrée renferme alors du lactate de calcium, que l'on fait cristalliser

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par évaporation de la liqueur. Ce sel est ensuite traité par une quantité exacte d'acide sulfurique, ce qui donne un dépôt de sulfate de calcium et une dissolution d’acide lactique. On concentre enfin la liqueur jusqu'à consistance sirupeuse.

d) Interprétation du phénomène. — Quel est maintenant le mécanisme de la production de l'acide lactique ?

Si le sucre employé est le glucose, on peut bien admettre qu'il y a purement et simplement dédoublement, selon l'équation :

CGSH208—" 20H60:

Dans le cas du saccharose, il y aurait, au contraire, vraisemblablement hydratation préalable ; mais comme 1l ne se produit pas, effectivement, de glucose libre dans la liqueur, on est conduit à admettre que le glucose, si réellement 1l s’en produit, fermente au fur et à mesure qu'il prend naissance ; ce qui permettrait d'écrire :