IV. Fermentation des éthers

L'analogie qui existe entre la constitution des glycérlde3» celle des saccharides et celle des éthers composés (ait déjà pressentir que les derniers corps pourront éprouver, au même Ihre q«e les premiers, l'action des ferments. On peut citer dès à présent Téther acétique» lequel éprouve vin conimenp^ment de dédoublement sous l'influence du suc pancréatique (t). Tc!«tefoi39 fort peu d' éthers ont été soumis jusqu'ici à ce genre 4i'épreifves.

' Peui-*ètre doit-on attribuer à une cause du même ordre la iléstruetion des odeurs propres des plantes, sous l'influeoce de la fermentation, toutes les fois que ces odeurs sont dues à Texisience d'un éther composé.

V* Fermentation des amides,

1. Les mêmes remarques s'appliquent aux amides. Sous l'inr flijence des ferments azotés, ils peuvent Gxer les éléments de l'eau et se dédoubler, avec reproduction d'ammoniaque et d'un principe organique corrélatif.

C'est ainsi que l'urée, en présence de certains ferments azotés qui se trouvent dans l'urine, flxe les éléments de l'eau et se métamorphose en carbonate d'ammoniaque :

OH*Az?0»-H2H«0»t=O0*,2AzH»,aH0.

Les ferments qui produisent ce changement se déposent à i'^iat insoluble au fond des vases où l'on opère (s). Diverses observations tendent à prouver qu'ils résident parfois dans les tissus d'êtres organisés microscopiques.

(i) Berthelot) Annales de Chimie et de Phjrsitjue, 3« série, t. XLI, p. 278 ; 1864. (3) Voir particulièrement Jacquemart, cité dans le Traité de Chimie de M. De-. HA», t. VI, p. 38o; 1843.

5^ LIVRE IV. cBAmmi m. abction iv.

La même urée, mélangée avec du sucre et de la levure de bière, pem aussi se métamorphoser en carbonate d'amm^ niaque, comaae ai elle se trouvait entraînée dans la fermentation alcoolique du sucre.

2« L'acide hippurique contenu dans l'urine des herhlvores s'y dédouble aussi spontanément» sous l'influence des fermenls azotés natureb» et reproduit de l'acide bensolque :

C«H»AzO«-4-H«0»r= C"H<0* -+-C*H»AzO*.

3. L'alIantoTne^ autre principe naturel, se décompose é^,le-« ment sous Tinfluence de la levure de bière, avec régénération d'ammoniaque (i).

i. Pes effets analogues pourront sans doute être observés avec une multitude d'amides naturels. Quand ils seront mieux connus, ils joueront un grand rôle dans l'analyse et dans l'explication précise des phénomènes complexes et obscurs confondus jusqu*ici sous le nom de fermentations putrides^

Les fermentations par dédoublement sont plus propres qu'aucune autre à mettre en lumière l'action véritable et la nature des ferments.

£n effet, dans la plupart de ces fermentations, les fermenù sont constitués par des principes amorphes, privés de toute • organisation, solubles dans Teau et précipitables de TeUr dissolution aqueuse par Valcool et par l'acétate de plomb. Ces caractères les rapprochent extrêmement des principes immédiate chimiquement définis. Us ne permettent point d'attribuer le!; effets qu'exercent de tels ferments â l'intervention de la force vitale. Car les ferments, une fois Isolés, possèdent une action propre et indépendante de la vie et dé rorganisétion. '

La nature même des effets que provoquent de semblables ferments est plus décisive encore ; puisque les phénomènes de dédoublement qui résultent dcfl'action de ces ferments peuvent être reproduits sans leur co^nçQurs, el, par.^es méthodes pure-

mène chimiques. Ainsi, par exempte, \e% corps gras neulres-se résolvent en glycérine et en «ciëe gras, non-senleinent soust llnflaoMce de hi pancrëntlne, mais aussi <da«is «me multitude de réacUons purement chimiques. Bien plus, an peut provo-* quer leur métamorphese à l'aide de compoeés minéraux^ opérant avec tous les caractères des agents de contact. C'est ainsi que les acides étendus produisent, au même titre qoe les fer-» ments, le dédoublement des corps gras neutres en acides gras et en glycérine; celui de la salicine, en glucose et saligénine; celui du sucre de canne, en deux glucoses isomériques, etc. Les dédoublements opérés par les acides ont un cachet d'autant plus décisif, qu'ils ne sont pas accompagnés par Taltération simultanée de l'agent qui les provoque ; tandis que 1û dédoublement opéré par les corps azotés coïncide avec l'aliéraiion du ferment. Une telle complication serait de nature à jeter quelque obscurité sur le caractère véritable des fermentations par dédoublement, si on l'envisageait indépendamment de l'effet analogue qu'exercent les acides.

Rappelons enfin que l'identité d'action de substances aussi différentes que les acides étendus et les ferments éclaire d'un jour nouveau la constitution des principes qui se métamorphosent sous cette double influence. En effet, elle conduit à regarder comme essentielles et constitutives les substances définies qui se manifestent à la spite des dédoublements 4^s principes complexes. On en déduit des méthodes d'analyse, plus délicates à certains égards que toutes les autres, et propres à conduire à des données nouvelles, relativement à lu synthèse des composés dont elles révèlent la constitution. On peut même espérer en tirer un parti plus grand encore, si l'on remarque que le jeu des forces mis en œuvre dans ces phénomènesy mieux connu chaque jour, finira sans doute par être renversé et par être appliqué à recorabiner les matières mêmes dont ces forces ont jusqu'ici déterminé la séparation.

FERMENTATIONS PAU HYDRATATION.

1. On comprend sous ce nom les fermentations dans lesquelles un principe organique fixe les éléments de l'eau et se

60O LIVRE IV. DRAFlTMLillV' SECTION IV.

dia^geid^s un^ntre {Nripcipe, uimqfue ^eomme le corps •'^mitif. Voici quelques txemç^s de ce gent-e de -pbénonlènes. .. % La^tiran^ormetion la plus frappante est cdle de rtmiidon enmalto^» ou fermentation maUosùftce de VanUdonr

Afflldott. WâltMa.

Elle joue un grand rôle dans la physiologie végélfil^, £b e{fet, au moment de la germination des graines de la plu||ar^ des végétaux, un changement remarquable s'opère, çlaY^s. I$i (^çvpposition de leurs principes immédiats : ranr^îdqn iosc^ùble qu'elles renferment se liquéfie peu à peu et se transfoiîKQe en des principes nouveaux, solubles dans Teau, .c'est-à-d|rf en dextrine d'abord, puis en glucose de malt. Ce sont précisémejit les mêmes phénomènes qui précèdent la fermentatiou akoolique, dans la fabrication de la bière au moyen de Torge germée.

On peut reproduire à, volonté tous ces effets au moyen des mêmes principes, modifiés par les mêmes agents. £a effet, dans les deux cas, ils sont provoqués par un ferment spécial désigné sous le nom de diastase (ij.

Pour isoler ce ferment, il suffit de précipiter par l'alcool ï'infusion aqueuse d'orge germée, après avoir coagulé l'albumîneque renferme cette infusion en la portant à 75 degrés. La diastase ainsi séparée s^ redissout dans l'eau ; puis on la précipite de nouveau, etc. Bref, sa purification se termine comme celle de l'émulsine. La diastase n'est pas précipitable par le sous-acétate de plomb.

C'est un corps azoté, analogueà l'albumine. On peut la conserver à l'état sec, sans qu'elle demeure privée de son activité spécifique. Mais sa dissolution abandonnée à elle-même se putréfie bientôt et devient impropre à agir sur l'amidon. Le même changement s'opère sous l'influence d'une température de 100 degrés.

Voici quels sont les effets que la diastase peut déterminer.

Si on la fait agir sur l'empois, c'est-à-dire sur l'amidon gonflé

(1) Patïs et Persoz, Annales de Chimie et de Physiqury 2« série, t. Lllf, p. 73 ;

ei-dislendu par Tcttu» raiûëoiiseiiqiMfie'ei'seidksoiit n^^Mlemenu L'action a lien dès la température o^ltiaîre 7 èUe -Mi plua rapiée» si Tod échauffe tes Uqueure^ pourvtt qixé Toil ne dépasse pas 60 ou 70 degrés» A> mesure qv'elles^etereëi failli-' don se change d'abord en dexUine, principe isomérique solubie dans l'eau. Puis la dextrine se métamorphose à son tour, fixe les éléments de l'eau et devient de la glucose de ma^t. I partie de dîastase suffit pour transformer 2000 parties d^aniidon. Mais quand elle a agi, elle a perdu ses propriétés spécifiques, en tant que ferment, et sa nature chimique paraît avoir changé. On n'a point encore examiné ce dernier point avec détail.

La diastase extraite de Torge germée n'est point la seule

substance apte à jouer le rôle de ferment, dans la fermentation maltosique de Tamidon. En effet, la salive et le suc pancréatique exercent sur I^amidon une action comparable à deWe des infusions d'orge germée. La salive en particulier renferme Yine substance azotée, analogue à la diastase, et susceptible d*être isolée par la même méthode.

On retrouve également des phases et des effets analogues durant les métamorphoses de l'amidon hépatique en glucosQ (1).

Ce n'est pas tout : une matière azotée de nature animale en décomposition, quelle que soit son origine, peut remplir le même rôle que la diastase ; mais elle agit avec plus de lenteur, d'une manière moins régulière et peut-être à la condition préalable de prendre, à la suite de ses décompositions, un état analogue à celui de la diastase. Ce point essentiel n'est pas encore éclairci.

3. Le sucre de lait peut éprouver la fermentation alcoolique, dans certaines conditions qui seront signalées plus loin. Avant de fournir de l'alcool, peut-être fixe-t-il parfois les éléments de l'eau, sous l'influence de ferments encore inconnus. S'il en était ainsi, ces ferments auraient la propriété de le chaqger en glucose lactique. Ce serait \di fermentation galaçtosiqu/e du sucre de lait. Mais l'étude de tous ces phénomènes n'a pas encore été suffisamment précisée.

(1) Cl. BciiNARD, Comptes rcndusj t. XLIV, p. 578; 1857.

6oa LIVRE lY. GSiTITKE 1K ftCTION IV.

4v Ëafin» ce seraii ici le ite«i de parlef descbàngettlenfôque Talbumine, la fibrine et les priitcîjpes analogues éprouvent durant la digestion. Avant d'être assimilés^ ces principes se transforment* S'ils étaient insolubles ou coagulés, its deviennent solubles dans Testomac sous rînfluence de la pepmne, fei^ ment spécial contenu dans le suc ga^rique.

La pepsioe (i) est soiuble dans Teau; elle s'isole et se purifie en précipitant le suc gastrique par Tacétate de plonA», t\ décomposait le précipité par Thydrogène sulfuré. On obtient un corps solide, précipitable par Talcool de sm solution^ aqueuses concentrées. Sa composition est analogue k celle de l'albumine. La pepsine n'agit sur la viande qu'à la condition d'être préalablement mélangée avec une petite quantité d'acide. Elle a aussi la propriété de faire cailler le lait, c'est-àdire de coaguler la caséine contenue dans ce liquide. Il suffit de porter à loo degrés une solution aqueuse de pepsine pour lui enlever son activité.

Tous ces caractères concourent à établir que la pepsine n'est point organisée, et qu'elle est comparable à l'émulsine et à k diastase.

Les effets qu'elle exerce sur l'albumine et sur la fibrine sont probaUeinent dus à divers phénomènes d'hydratation et dé dédoublement» comparables à ceux que produisent les acides. Mais on connaît encore trop peu la constitution chimique et les métamorphoses des matières analogues à l'albumine, pour qu'il eoit possible de discuter aujourd'hui la fermenteaition' produite par la pepsine avec toute l'exactitude convenable, et de préciser les changements qu'éprouvent, soit les princi)>es azotés, soit le ferment lui-même.

5. En terminant cette exposition des principaux effets qui président aux fermentations par hydratation, deux poikns iKtèritent d'être rappelés plus particulièrement, savoir t

i<». La nature des ferments les mieux connus parmi cextx qui provoquent de tels phénomènes. On a va que ces fer-

(i) Voir les travaux de M. EbehU, Schwann, etc., dans le Traite de Chimt de M. Dumas, t. VI, p. 376; 1843, et dans le Manuel de Physiologie de MrLLER, t. I, p. 449> traduction française ; i8)5.

flMUHTATMM. 6o5

ments sont solubles dans l'eau, préeipitables par l'alcool, etc., bref, comparables aux principes. Imméiiats chiniii|ue|iieni dé- Qnis.

a^. Les efleiis de ces ferments, et spécialement ceux de la diastase sur ramidon. el sut la dexirine» peuvent être reproduits à l'aide de méUu>des purement chimiquesi telles que rinterventioa des acides étendus. Ces derniers opèrent par action de contact» et le caractère incontestable de» effiais qu'as exercent parait de nature à éclairer ceux des fenneius qui agissent de la même manière.

mMBSTÀTlOllS PAK BftBBTDftATATlOK.

Un seul exemple» encore mal défini, appartient à cetie caié^ gorîe : c'est la fermentation visqueuse (i). Elle se développe parfois, lorsque l'on ajoute à une dissolution sucrée une décoction aqueuse de levure de bière faite à chaud et filtrée. An bout de quelques jours, en opérant à une température voisine de 3o degrés, le liquide devient visqueux et filant; en même temps il s'> forme des globules organisés qui semblent ren*fermer un ferment spécifique. A ce moment, la liqueur con» tient un principe gommeux, insoluble dans l'alcool et isomé* rique avec la dextrine, C*'H^®0*®. Divers produits secondaires se développent en même temps, et une portion du sucre demeure inaltérée. L'addition du tannin arrête la fermentation visqueuse. Cette fermentation se développe parfois dans les vins blancs.

On pourrait attribuer au jeu d'une fermentation spéciale, analogue i la précédente, le ligneux qui prend naissance en trèspetite quantité durant l'action de la levure de bière sur le sucre (2) ; ntais ce phénomène est encore trop peu connu pour qu'on soit autorisé à le ranger au nombre des fermentations.

(i) yoir Desfossc et PgtiGOT dans le Traiiè de Chimie de M. Dcmas^ t. V], p. 335; 1843.

(1) Pastci'I, Annales de Chimie et de Phy$i*iue, 3« série, t. LVIII, p. ^09; 1860.

6o4 LIVRE IV. GHàPTOV R.' BBCTION IV.

FERMENTATIONS ISOVÉRIQUfiS.

C'est dans ce groupe que Ton peut ranger la métamorphose de l'atififdon insoluble en dexirîne soluble, c'est-à-dîre la fermentation dextrinique de t amidon. Ce phénomène a été signalé plus haut comme un intermédiaire obligé de la fermentation maltosique de l'amidon. On attribue en général les deux changements successifs qu'éprouve l'amidon à une même a<^tion, celle de la diastase; mais il est possible que chacun d'eux corresponde à un ferment spécifique particulier.

La fermentation lactique pourrait également être rangée aa nermbre des fermentations îsomériques. Toutefois , le changement'de fonction en vertu duquel un sucre, c'est-à-dire une substance neutre, se transforme dans un acide, imprime à la formation de l'acide lactique un cachet tout particulier. En raison de cette circonstance et de l'importance que présente la fermentation lactique, on préfère l'exposer dans un paragraphe spécial.

FERKEIITÀTIONS ALCOOLIQUES.

1. Le jus de raisin, étant exprimé, se trouble bientôt, entre en ébullitlon, dégage de l'acide carbonique ; au bout d'un cer-^^ tain temps, le mouvement s'arrête; le sucre contenu dans le jus primitif a presque entièrement disparu, et le liquide renferme une certaine quantité d'alcool nouvellement formé : le vin est fait.

Des phénomènes analogues se retrouvent, avec des nuÏEinces diverses, dans la fabrication des liquides employés comme boisson^ par presque tous les peuples. Ou'îl s'agisse du jus dû raisin, de celui de TéràWe ou du jiîs du palmier, de îa bière fabriquée avec l'orge germée, du cidre obtenu avec les pommes^ de l'hydromel, ou bien enfln.du lait aigri des Tartares» l'analyse chimique a prouvé que tous ces liquides doivent * leurs pro-

priétés enivrantes à un seul et même principe, l'alcool. Ce n'est pas tout : quelle que soit la diTersité des matières premières employées dans la fal)rication des liquides fermentes, il n'en est aucune qui ne renferme dans son état naturel des principes appartenant au groupe des sucres, et ce sont ces principes sucrés qui engendrent l'alcool. Tel est le point de départ des ihits relatifs à l'étude des fermentations alcooliques.

2. Les matières sucrées aptes à fermenter avec production d'alcool se partagent en trois groupes distincts, au point de vue de cette fermentation.

i<*. JLes unes l'éprouvent immédiatement sous l'influence de la levure de bière et commencent à se transformer au bout de quelques heures de contact avec ce ferment : tels sont les diverses glucoses et le sucre de canne. Les produits principaux de la métamorphose de ces principes sont l'alcool et l'acide carbonique (i) ;

CiiH« 0" = 2 C* H« 0« -h 2 (? 0*.

GUMMe. AIoool. Aciito omrtonlfm.

La mélilose fermente aussi directement au contact de la levure de bière; elle fournit, non-seulement de l'alcool et de l'acide carbonique, mais aussi un principe sucré isomérique, l'eucalyne, que la levure n'altère point et dont le poids s'élève à la moitié de celui de la mélitese employée {voir p. 362).

2®. Il est d'autres substances sucrées qui ne fermentent point directement au contact de la levure, du moins avec la même facilité que les précédentes. Pourtant elles c'en rapprochent parce qu'elles deviennent fermentescibles, après avoir sut^i l'actiop des acides : ceci s'explique, attjçpdu que les acides les changent en des glucoses appartenant à la catégorie préoé-r dente^ Tels sont le sucre de lait, la trébalo^e et la mélé^ zitose.

A côté de ces sucres, on. doit ranger divers, principes qui peuvent se représenter dans leur composition paf du corbope uni aux Cléments de l'^au et qui acquièrent égalemejit la pro-r priété de fermenter, apr^s s*être çhat?g^p,^n gjuqwps ^us l'ipr

• (ty LAvoitlEA, Traité ÏÏethimie, 1. 1, p: lîk); i-JgP. — OXi^usSAC, Annales àe C»»qtVt.-XjCVyp«3im^SI^ '\ '11'.'

6o6 LIYRB IV. CBAnTâB H. SEGTIOTf IV.

fluence des acides. Tels sont le ligneux, l*amid6n, ta dextrine, la gomme, Tinuline, la tunicine, etc.

3*". Les mêmes principes sont emcore' aptes à subir la fermentation alcoolique , dans des conditions difBérentes des précédentes, tout à (ait indépendantes de l'emploi de la levure de bière, et dont TappUcation est beaucoup plus générale. Ces nouvelles métamorphoses sont provoquées par des matières azotées distinctes de la levure de bière.

Elles peuvent s'accomplir :

[a) Sur des sucres directement fermeAtescibles au cODtaei de la levure;

(6) Sur des sucres qui ne jouissent point de cette propriété, mais qui l'acquièrent sous l'influence des acides;

[c) Sur des principes isomériques, tels que la sorbine;

[d) Sur des hydrates de carbone distincts des sucres, nuiis susceptibles d'être changés en glucose par l'action des acides;

[e) Enfin sur des principes sucrés qui renferment un excès d'hydrogène, tels que la mannite, la dulcite et la glycérine. Quand les trois dernières fermentent, l'acide carbonique et Taloool sont accompagnés par de l'hydrogène :

Mtnnlt«. Alcool.

C«H«0«=n C*H«0»-H (?0-hH*.

Glicérlne. Alcool.

De là plusieurs catégories de fermentations alcooliques, distinctes parla nature des principes fermentescibles et par celle des ferments, et qui vont être examinées séparément.

Potir n'omettre aucun fait essentiel, on traitera dans un paragraphe séparé de divers produits accessoires, obtenus dans les conditions de la fermentation alcoolique. La formation de ces produits accessoires n'a rien de surprenant, bien qu'elle ait été négligée dans les indications précédentes. En efret,les relations qui viennent d'être Indiquées entre les principes fermentescibles et les produits fermentes, sont surtout destinées a représenter Talcool et les substances corrélative. On y supprime, pour plus de simplicité, divers corps secondaires engendres en même temps.,Les uns de ces corps, tels que la glycérine. Tacidesuccinique, l'alcool amylique, etc., sont peu abondantfiel

se (Jéveloppeial Mu$ la ferja^MlaliDn ^loooliqtte provoquée par la levure de bière; les autre»» «m. contraire» tels que le» acides lactique» butyrique» velériquer etc.» sont irèe^abondants ; leur proportiOQ peut même approcher de celle de ralocol; enfin ils preopent nais3$^tiee dans les fermentations alcooliques provo«> quées par des matières a^tées différentes de la levure de bière. On rappellera d'ailleurs que Ton a dit plus haut comment eha^ cun de ces produits acceœoires pourrait ét^e rattadié è une fermentation spéciale et correspondante.