LIVRE IV. ClUFiliril^ llr. ' ACTION IV

que$^j;nilUè4Xie$ d'acide .Hicciiûque> £^H^0^ (i). Ces produits exisien.l également dan^ le vin. - « . . •

3p. Au même. ordre de phéoomèQe^ se rattache la. production accessoire de l'acide lactique. Elle a été signalée par quel^ ques. «auteurs daps la fermentation alcoolique que le sucre éprouve sous Tlnfluence de la levure. A, la ivériié» la prè^ sence de Tacide lactique dans cette circonstance esi aujourd'hui contestée; mais sa formation est oertaineiêt notable éu^ rantl^ autres fermentations alcooliques» des divers, sucuàs, de la sorbine> de la mannite, etc.» toutes fesioia que ces ferment tationssoat provoquées sous l'influence simultanée du eapbo^' nate de chaux et d'une matière azotée différenie de la Ipvùvev

4''. Dans les dernières conditions, on observe également la production des acides butyrique» valérique, acétique, etc., et généralement celle des acides C*" H^ 0*..

On reviendra bientôt sur toutes ces formations» et oa les envisagera comme dues à des fermentations particuliètes» parallèles e|. simultanées avec la fermentation alcoolique.

£n effet, on peut expliquer le développement des matières signalées dans les alinéa précédents de deux manières fort différentes, suivant que l'on regarde ces matières comme des produits nécessaires, dus au jeu des mêmes forces qui excitent la fermentation alcoolique ; ou bien comme des produits accessoires, dus à la manifestation simultanée de fermentalÂons se* condaires. Ces dernières résulteraient, soit de la coexistenee de plusieurs ferments dans une même matière azotée» soit de la formation de ces ferments au nûlÂeu des conditiims nou«^ velles qui se développent dans le cours des^çxpécienoed.eir par le fait, des changements incessau^s qu'éprouvent à la fois et le ferment et le milieu fermentam» En effet» c^e milieui.iîuciïé au débuts devient alcoolique» tandis^que le. fermant 3e tiiGinsfQffiiie de son côté» à mesure qu'il agU. .. .

Nous nous rattacherons ici à la seconde opiiûçui c'e^i^-dire à celle qui envisage les produits accessoires commedus.cn général à des fermentations simultanées. Mai« pour lever ^Qu^c incertitude à cet égard,. il faudrait obtenir les deufx résultats suivants.

(0 PASTtiR, Annales de Chimie ei de Ph/fiqtTt 3* fiériCi t. LVIU, p. 356i *86o.

PfiRMBNrATfOMS. • ' " " 6^3'

!•. Pnévenir la fbrihdlîoD des pW)^ui«8' ^ecotidàîfê*, è"^ *^<^' plaçant dans des conditions strietetnent définie^: Ôàns'cte i^ài,' l'éqoation.t|tii exprime la inétamorphose âé sucre en âl6oof et en aoide ^rbonique» on celle delà mantnte enalcoof, en acide' carbonique et en hydrogène, serait strictement vé'nfléé: Dè^âi présent» on peut éviter, en effet, le développement de certains produits secondaires, et notamment celui des acides lactique et inilyriqae. Mais on ne sait pas les év'iter fous.

aV Découvrir de« fbrments capables* de provoquer fsol'émëril la-fonnatiefideQhacan^des produits secondaires. Dés à prë!>en( on féussll à réaliser séparéinent tes fermentations lactique et butyrique, de façon à préTenir presque entièrement la ffermci\tatioo alcoolique. . . < .

£n généralieam ces premiers résultats, on ferait disparaître ' celte complexité dans les phénomènes, si contraire h Tesprît des méthodes scientifiques : car la science a pour objet prihdpàl d'analyser les farts et de les isoler les uns des autres, de ihçon à les reproduire séparément et à en reconnaître la tôt générale.

FERMENTATIONS LACTIQUES (l). .

i. L'aoescence spontanée du lait a été Toriginé des récherches relaiîves à cette fermentation. Chacun saît que le laît abafidonné à lui-même ne tarde pas à changer dé pfopriétéé : une <îoagalatîon spontanée s'y produit; le lait tourne; en' môme temps il acquiert une saveur' aigrelette caractéristique. Ce ilernier ehangement e^i dû à la transformation du sucre Ac laie en ackfe lactique. Le même acide se retrouve dans' l^eaxi sûre des amidoi^rriers, dans !a jusée des tanneuré, dans té s'uc fermenté • des betteraves, etc. Sa présence dans ces divers liquides est due à la métamorphose des sucres ou des glucoses qu'ilÉf renferment.

(f)'ScaEeL<, SdittihtUche Werke, i: H, p. 249; »793.— Bracosnot, >lnnfl/« de Otimifi^ t%^ LXXXVI, p. 84 ; iSf3. ^ Ifûmè Recueil, \fi «érie, t. L, p. S76; iS3'2. — Pelodze et J. Gay-Ldssac, même Recueil , 1^ série, t. LU, p. 410; 1031»-^ BoGTRO!« et FremYi môme Recueil, 3" série, t. H, p. 267 ; i84i . ~ Felouzk et Gêlis, même Recueil, 3* série, t. X, p. 438; 1844 — Bertuelot, môme Recueil, 3*' série, t. L, p. 3a3 ; 1857. — Pastevii, môme Recueil, 3* série, t. LU, p f\o\ ; i858.

634 LIVRE IV. CBliPVnW lU SECTION IV.

Entre Tacide lactique et les principes fermentcscibiet» qui Tengendrent, il peut exister trots relations fort distinctes :

«<". L'acide lactique resuite de la métamorphose directe d'une gtacose ou de la sorbine :

Sorbine . Atldé lacUqo«

La relation figurée par cette équation exprime une transformation isomcrique. Cette relation ne représente (}es poids absolus que dans certains cas; en général, die répond seulement à la métamorphose d'une portion des glucoses, le reste se changeant en alcool, en acide butyrique, etc. Une telle multiplicité dans les phénomènes peut être attribuée à la coexistence de plusieurs fermentations.

2". Le sucre de lait et le sucre de canne, pour se changer on acide lactique, doivent fixer les éléments de Teau :

CWH"0"4-H0=r=2C«H«0«.

Celle relation, envisagée au point de vue pondéral, donno lieu aux mêmes remarques que la précédente.

3*». £nfm les matières sucrées qui renferment un excès d'hydrogène, telles que la mannite et la dulcite, le perdent, en devenant de Tacide lactique :

Ciî H** 0" = 2 C6 H6 06 -h H«.

UaoDttc. Acide lactique. Oydrogène.

Dams ce dernier cas, le changement n*a jamais lieu poids.paur poids; mais il se forme toujours de l'alcool et divers autres produits.

En raison de la variété des substam^ee qui engendrât!* a^ide lactique, on est conduit à distinguer plusieurs fermeiMfttîons lactiques, savoir :

La fermentation lactique de la glucose,

La fermentation lactique de la sorbine,

La fermentation lactique du èucre de canne y

\jà fermentation lactique de la lactose ou du sucre dé fnit^

l^VL fermentation lactique de la mannite,

La fermentation lactique de la dulcite, etc.

L'élude de chacun de ces groupes de phénomènes potirrait

die-mékne se subdiviser, suivant la naun*c de» ferments qui en provoquent racromplisHement«

Toutefois, comme la formation de l'acide lactique par voie de fermentation s'accomplit sous rinflitenre de certaines con« dilions générales qui soAt les mêmes, quels que soient les principes sucrés employés et les ferments azotés mis en œuvre» on ne croit pas nécessaire de développer individuellement chacune des fermentations spéciales qui viennent d'être Indiquées. II suffira de traiter de ta fermentation lactique, envisagée d'une manière générale.

Examinons d'abord comment on peut la provoquer.

2. Pour exciter la fermentation lactique, il suffît d*abandonner du lait à lui-même, surtout avec le concours d'une température de 3o à 4o degrés. Bientôt le sucre de lait commence à se transformer en acide lactique. Sa métamorphose résulte du contact de la caséine, principe azoté contenu dans le lait et dont la coagulation précède la formation de l'acide lactique. Mais si Ton opère sans autre précaution, la fermentation ne tarde pas à s'arrêter. Le changement de nature du milieu, qui devient de plus en plus acide, enlève sans doute au ferment 9on dflicaeiié.

C'est en neutralisant l'acide lactique, à mesure qu'il prend naissance, que la fermentation peut être rendue continue et régulière. Pour atteindre ce but, le meilleur procédé consiste à abandonner le lait avec du carbonate de chaux, c'est-à-dire avec une substance capable de saturer l'acide lactique, dès qu'il se forme. La destruction du sucre de lait commence au bout de quelques jours; elle s'opère complètement dans l'espace de quelques semaines.

3. Dans ^ette opération, on peut remplacer le lait par la dfssototidn aqueuse d'un sucre ou d'un principe sucré quelconque; on la mélange avec la caséine, c'esi-àMlîre avec le principe azoté du lait, et a^ec du carbonate de chaux (t)» La

(i) On pr«Dd:

Eau , 100 parties.

Sucre, gUiCusc oy inaiinito to parties.

Caséine (fromucc blanc et mou )... . i partie.

Carlionatc Ac chaux ^c^ [Kitlicb.

fermentation lactique se manifeste également et son développement a lieu de la môme manière.

On peut même, pour mettre en évidence ses caractères généraux, substituer aux divers agents qui la déterminent des substances équivalentes.

C'est ainsi que Ton remplace, d*un côté le carbonate de chaux^ soit par un bicarbonate soluble, tel que ceux de potasse et de soude; soit par un carbonate insoluble, tel que ceux de baryte, de magnésie, de manganèse, de fer, de zinc, etc. Certains oxydes insolubles, tels que l'oxyde de zinc, et même quelques métaux, tels que le fer et le zinc, ont une efficacité semblable^

D*un autre côté, à la caséine employée comme ferment, on peut substituer toute membrane, tout tissu animal et même toute matière azotée analogue. Les substances que Ton emploie peuvent être douées d'une structure spéciale ou bien en être privées; elles peuvent être insolubles, comme la fibrine, ou bien solubles, comme l'albumine. Enfin on peut provoquer ces effets, même avec la gélatine, c'est-à-dire avec une substance purement artificielle, quoique dérivée des substancei^ précédentes.

En résumé, la fermentation lactique résulte du concours de trois corps distincts : un principe sucré, un ferment azoté,^et unt matière capable de saturer l'acide qui va prendre naissance» Mais, à chacun de ces trois corps, on peut substituer toute une série de corps équivalents, sans modifier ni la nature des phénomènes, ni les caractères essentiels qui présidekit à leur accomplissement.

i. Le principe sucré et la matière saturante sont nettement définis et feciles à étudier dans la suite de leurs métamorphoses. Mais il n'efn est pas de même des ferments. On doit dès Igrs se demander quels changements ces derniers éprouvent et s'ils sont réellement multiples, comme les principes sucrés sur lesquels ils agissent. Ce double problème n'est point résolu. .

D'un côté, les changements qu'éprouvent les ferments lactiques, pendant qn^ils agissent, sont encore incomj)1étement connus. Dans tous les cas, la matière azotée s'épuise et cesse d'agir au bout d*un certain lertps, toutes les fo^ que Von opère avec une proportion limitée rfe cette malîëre vis-à-vis d'une proportiort de sucre illimîléé.

PERXCNTATIONS. G37

On sait également que si l'on emploie la mannite, la matière azotée agit indépendamment du concours de Tair, au moins pendant la durée de l'expérience; d'ailleurs elle se détruit, en dégageant à Vétat libre une grande partie de Tazote qu'elle renferme.

5. Exisle-i-il un ferment lactique spéciûque? ou bien les ferments lactiques sont-ils divers, comme les matière^» azotées qui les fournissent? Voici ce que Ton sait de plus précis à cet égard. Dans ces derniers temps, M. Pasteur a réussi à découvrir un ferment spécial, propre à déterminer en quelques heures le commencement de la fermentation lactique. Cette levâre lav^ tique doit être empruntée à une fermentation lactique en activité. Elle se présente sous la forme de granulations moléculaires, insolubles, excessivement ténues, introduite dans um^ dissolution sucrée que Ton maintient à la température de 3o degrés, elle y développe rapidement la fermentation lactique. Cette levure, employée isolément vis-à-vis d'un priiK^ipo sucré, s'épuise dans le cours de Texpérience, comme le ferait toute autre matière azotée jouant le rôle de ferment lactique» Mais il parait qu'elle se renouvelle et se multiplie, lorsqu'elle est placée en présence des matières azotées, et particulièrement au sein d'une infusion filtrée de levure de bière.

Son évolution a été assimilée par M. Pasteur à un développement vital. Ce savant regarde la fermentation lactique commer un phénomène corrélatif de l'organisation d'un être vivant, lequel constituerait la levure lactique. Une telle explication tend à assimiler la fermentation lactique à un acte physiologique. Mais elle est loin d'être démontrée. Peut-être pourraiton contester l'opinion même qui lui 'sert de prémisse; car elle suppose préalablement que la levure lactique est argani>« sée, ce qui ne résulte point d'une manière certaine de soa examen microscopique.

Sans pousser le doute aussi, loin, et même en admettant que la levure lactique est réellement vivante , rien tic prouve que la fermentation lactique sioit sous la dépen«dance d'un phénomène vital. £n effet» ,oa. peut, envisager l'action de IsT levure corresppndsipte d'une manière toulô différente. En fait, cette levure se développe ea même temps que le ferment, aux dépens des mêmes n^atière^ azotées, et

638 LIVRE IV. CHAPITRE if* SBCTION IV.

dan» les moines condilioiis; mais elle peul en être loul à foil distincte. Pour le con>covotr, il suffit d'adcnettre que oel être organisé possède la propriété de sécréter le- fermenl lactiquo véritable. Ce dernier n'a pas encore été Isolé; on ignore s'il est soluble ou insoluble. Mais^ dans Tordre d'Idées dont il s'agit maintenant y il serait comparable à la pepsine et à la diastase. Une fois sécrété, il agirait iodépendamnent de tout acte physiologique ultérieur, et comme pourrait le iiire dans d'autres réactions un acide ou une base organique formée par le môme être vivant.

6. J>usqu'iciy nous avons raisonné dans l'bypoilièee qu'il existe un ferment particulier présidant d'une manière néœssaire à toutes les formations d'acide lactique; maîsi cette opinion même ne saurait être regardée comme établie d\iiie manière irréfragable. En effet» les conditions si multipliées dans lesquelles les fermentations lactiques peuvent se déve^ lopper augmentent nos incertitudes sur le caractère véritable des ferments qui les provoquent. On a vu que toute ma&ière azotée peut jouer le rôle de ferment lactique; mais on ignore si, pour produire de tels effets, toute matière azotée doit passer nécessairement par la même structure que la levure lactique proprement dite» ou bien si elle doit donner naissance au même principe défini qui constituerait le ferment spécifique, d'après les conjectures développées ci-dessus. 8'lf en était ainsi, on aurait établi un point fondamental, à savoir 1» formation artificielle d'un ferment spécifique, puisque ee prrn-< cipe pourrait être obtenu à volonté par deux voles, par le jéa des organes d'un être vivant et par les mutations artiOcieUes des substances azotées:

7. Enfin il est nécessaire d'observer que ces dernières mutations sont telles, qu'elles expliquent peut-être dans un grand nombre de cas la fermentation lactique» sans recourir à l'hypothèse d'un ou de plusieurs ferments propres» soit naturels, soit artificiels. U suffirait d'admettre que le nkouvement de décomposition des matkèrcis asotéeâ se OQiMausîquie aux ouitières sucrées et donne lieu k teur méiamorpbos^ chîfliî^pie^.Aucija phénomène ne se prête loieuK à cette iAteryurôlation que 4es fermentations. lacAiques et bulyriqqe^. t

En résume» la discussion qui précède montre quoUe est

noire ignorance et noire incertitude suLt le caractère véritable des fermentations lactiques et sur celui des ferments niultipien qui les proroquent. Ces points de doctrine rcckiineni de nouvelles éludes et surtout une analyse attentive et comparée do tous les faits et de toutes les conditions essentielles du problème.

8. Ce ifui rend particulièreroent difficile toute eiplication de la.fennentation lactique» ce n'est point seulement l'obscu^ rîlé qui règne sur la nature des ferments; mais c'est aussi le peu de succès des tentatives destinées à changer les sucres eu acide lactique par des méthodes directes et puremeni chimîques. Néanmoins, il est bon de signaler à cet égard quelques relations qui établissent une filiation très^précise entre les pvodoitsde la fermentation lactique et ceux do la fermenta- %îon alcoolique. En effet, on a vu dans le tome 1^ comment «n pouvait former Tacide lactique avec TalcooK 11 suffît de cba»« ger cet alcool en aldéhyde, puis de combiner l'aldéhyde avec Tacide formique naissant :

C»IIC0*— 11»

Alcool.

Aldélljdc.

on»o«+ CîH*o*

Aldéhyde. Aride formlquo.

Acide lactique.

La. dernière métamorphose peut être effectuée de façon à produire avec un poids donné de sucre autant d'acide lactique, pt^r la voie chimique proprement dite, que Ton pourrait en obtei^ir à la suite d'une fermentation directe.