‹ Cours des sciences physiques à l'usage des élèves de philosophieChapitre 113 sur 139 · AMIDON · texte numérisé non relu

AMIDON

c’est avec Vcmpois que les blanchisseuses doiiiieiit de l’aivprèt au linge, aux dentelles, etc.

Sous le point de vue éconoini(pie et médical, il est de peu d’importance d’employer de l’amidon fourni par une plante [)lutôt que par une autre. Cependant il est indubitable que, ((uellcs que soient les précautions que l’on ait prises pour |>réparer les fécules des dilîérentes plantes, elles donnent toujours , avec l’eau bouillante , des gelées qui ont une odeur et une saveur très distinctes. Cette odeur particulière est souvent singulièrement exaltée par l’ébullition de la gelée avec de l’acide sulfurique ; si bien que je regarde ce caractèie comme très important pour distinguer les fécules les mies des autres lorsqu’on a de l’habilude ou lorsqu’on agit comparativement.

Amidon de blé. — Globules tous sphéricjues et d’une grandeur très variable. On l’obtient dans le commerce en faisant fermenter des farines avariées de céréales; en les délayant dans une suOisante quantité d’eau, le gluten et le sucre fermentent , deviennent solubles , et leur solution forme Veau sure des amidonniers. L’amidon se précipite; on le lave , on le fait sécher ; il prend en se desséchant la forme d’espèces de jirismes quadrangulaires irréguliers; on le nomme alors amidon en aiguilles. Au lieu de détruire le gluten pour obtenir l’amidon , AI. E. Alartiii sépare c^ produit intéressant qui a reçu d’importantes applications.

Arowroot. — C’est une fécule produite par les maranta indica ou arundinacea de la famille des «/noincc^', cultivés aux Antilles; cette fécule est moins blanche que celle de blé, ce qui tient à sa transparence plus parfaite ; ses grains sont plus gros que ceux d’amidon , et ils ne sont point comme eux parfaitement sphériques. Un assez grand nombre de ses grains , observés au microscope, semblent tron- (|ués par un plan, passant par leur centre ou parallèle à ce plan ; sa gelée est , ou inodore, ou avec un léger goût de galanga ; ces caractères le distinguent nettement de

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la fécule de pommes de terre avec lequel on le falsifie.

Fécule de pommes de terre, — On la prépare en râpant des pommes de terre bien lavées ; on verso le suc qui s’en écoule sur un tamis , puis on l’abandonne au repos ; la fécule se précipite ; on fait sécher le précipité à l’ombre, on pulvérise, et on le conserve dans des vases bien fermés. Elle a toujours une apparence cristalline ; les grains sont beaucoup plus gros que ceux du blé ; on la reconnaît à l’odeur que donne son empois bouilli avec l’acide sulfurique.

La fécule est la base de potages restaurants ; elle est aussi avantageuse sous ce point de vue que toutes les autres fécules qui se vendent beaucoup plus cher. Elle est très usitée pour fabriquer le sucre et le sirop de fécule.

Fécule de manioc {moussache et tapioha), — Lejatro- 'pha ou janipha manihot, Humb. de la famille des euphoibiacées, est un arbrisseau dont la racine volumineuse contient un principe vénéneux qui se détruit ou par le feu ou par la fermentation , et une grande quantité de fécule. La racine râpée, exprimée et séchée au feu, prend le nom de farine de manioc. On connaît sous le nom de moussache la fécule qui a été entraînée avec le suc, et qui a été bien lavée et séchée à l’air ; le tapioka est le même produit séclié sur des plaques chaudes, cuit et aggloméré en grumeaux durs et irréguliers et un peu élastiques ; il forme avec l’eau bouillante un empois qui offre un caractère par ticulier de transparence et de viscosité. Le principe vénéneux qui accompagne cette fécule est , suivant les expériences de MM. Boutron et Henry, de l’acide cyanhydrique. Cette fécule est la base de la nourriture dans plusieurs contrées interlropicales.

Sagou. — H est préparé aux îles Moluques avec la moelle du sagiis farinaria , de la famille des palmiers, qui croît dans plusieurs îles. Quand les feuilles de l’arbre se rcc uvrent d’une efflorescence farineuse, on l’aliat, on coupe sa

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lige par tronçons, on en sépare la moelle, qui est ensuite écrasée dans l’eau ; on fait sécher la fécule qui est alors blanche et pulvérulente. Pour donner au sagou la forme (|u’on lui connaît, les Moluquois le font passer à travers une j)laline perforée, puis le dessèchent sur des plaques chaulfées. Tel que le commerce le livre , il se présente sous forme de grains arrondis, d’un gris rougeâtre, durs, élastiques , sans odeur, d’une saveur fade , douceâtre ; il est insoluble dans l’eau froide ; il se gonfle dans l’eau bouillante, devient transparent sans changer de forme.

Remarque générale. — Si maintenant nous jetons un coup- d’œil sur les substances que nous venons d’étudier, nous voyons que le genre gomme et le genre ligneux présentent de remarquables rapprochements lorsqu’on compare les espèces : ainsi la cellulose correspond , par sa complète insolubilité, à V acide peclique ; Vamidon, par la faculté qu’il possède de se tramsformer en produits divers, à la pectine ; et enfin Yarabine correspond positivement avec la dextrine.

SUCUES. — On donne le nom de sucre à des corps d’une saveur douce et sucrée , facilement solubles dans l’eau , et qui se transforment sous l’influence du ferment en acide carbonique et en alcool. Il existe dans les végétaux deux espèces principales de sucres : 1” celui de canne , 2° celui de raisin ou sucre mammelonnc.

Les expériences de M. Pelouse ont prouvé que le sucre incristallisable n’existe pas naturellement dans les plantes , qu’il ne s’y forme que par l’altération du sucre cristallisable.

Les sucres sont assez nourrissants , mais ils ne peuvent long-temps suppléer à une nourriture azotée ; ils passent pour échautTants, mais c’est un préjugé.

Sucre de canne. — Historique. — Le sucre, cette matière d’un usage si généralement répandu , paraît avoir été méconnu en Europe jusqu’aux guerres d’Alexandre-le-

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Grand ; on s’en servait alors presque uniquement en médecine. Son usage se répandit à l’époque des croisades par le commerce de Venise ; mais il n’est devenu d’un usage général que depuis la découverte de l’Amérique et les plantations de sucre dans ce pays.

Le sucre de canne a reçu ce nom parce qu’il se trouve en très grande quantité dans la canne à sucre [saccharum officinarum) , qui en fournit la plus grande partie; mais il est aussi contenu dans la sève de plusieurs érables et particulièrement de Vacer saccharinum , et dans les racines de betteraves {beta vulgarisjvar, altlssima).

Extraction du sucre de canne. — La canne à sucre se cultive en grand dans les contrées de l’Asie et de F Amérique, situées dans le voisinage de l’équateur. Quand les cannes sont mûres, on les coupe par le pied et on en exprime le suc en les faisant passer entre trois cylindres de fonte , de telle sorte qu’elles passent d’abord entre le cylindre supérieur et celui du milieu , puis entre ce dernier et le cylindre inférieur. Le suc qui s’écoule est reçu dans des vases. Tous les sucs végétaux qui sont sucrés tendent à subir une décomposition particulière dès qu’on les met en contact avec l’air. Cette décomposition , connue sous le nom de fermentation alcoolique ou vineuse , commence d’autant jjIus promptement que la température de l’air ambiant est plus élevée. On s’enjpresse donc d’enlever le suc et on le mêle avec de l’hydrate de chaux dans une proportion variable; ordinairement on compte une partie de chaux sur 800 parties de suc. On chauffe ensuite ce mélange dans une chaudière jusqu’à 60". Le gluten et l’albumine se combinent avec la chaux et viennent nager à la surface où ils forment une masse cohérente. On soutire le liquide et on le concentre par l’ébullition en ayant soin d’enlever sans cesse l’écume qui se forme; cjuandle liquide est arrivé au degré de consistance qu’on veut lui donner, on le verse dans un réservoir plat où on le laisse refroidir , et , avant

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fju’il soit complélemcnt refroidi, on le soutire dans des cuviers dont le fond est jicrcé de trous qu’on lient bouchés. Après l’avoir laissé reposer pendant vingt-quatre heures, on l’agite fortement avec un inouveron afin d’accélérer la cristallisation du sucre, qui est terminée au bout de six heures. On débouche alors les trous et on laisse écouler le sirop non cristallisé qui donne, par l’évaporation, une nouvelle quantité de sucre. Le sucre qui a bien égoutté est grenu , jaunrare, légèrement gluant; on le met sécher au soleil, on l’introduit dans des tonnes et on le verse dans le commerce. Danscet étaton l’appelle cassonade, moscouacle ou sucre brut. Le sirop qui refuse de cristalliser est noir et visqueux; mais il jouit encore d’une saveur très sucrée. On lui donne le nom de mélasse et on s’en sert pour fabriquer du rhum en le faisant fermenter.

Extraction du sucre de betteraves. — Margralî avait extrait du sucre de plusieurs racines et particulièrement des betteraves. Ce fut Achard qui essaya de l’extraire en grand ; mais cette industrie ne prit de l’impulsion que par le système continental , sous le ministère Chaptal. Los procédés d’extraction se sont singulièrement modifiés depuis. Il peut aujourd’hui supporter la concurrence du sucre de canne quoiqu’un impôt de plus de 6 millions frappe la production du sucre indigène. Nos départements du Nord possèdent plusieurs fabriques de sucre de betteraves très florissantes qui livrent au commerce plus de 35 millions de k. de sucre brut. Voici en résumé le mode de préparation du sucre de betteraves généralement suivi. On râpe la betterave; on la soumet à l’action énergique d’une presse hydraulique et on obtient de 68 à 73 p. 0/0 de suc. Il y a de ce côté un grand perfectionnement à attendre, puisque 100 grammes de pulpe, fortement exprimée et bien lavée et desséchée donnent 2 grammes de résidu. On défèque au moven de la chaux; pour cela on le chauffe à 80°, et on mêle par litre avec 2 v de chaux éteinte délayée dans 18

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grammes d’eau. On remue le mélange et , quand il a atteint la température de 100% on éteint le feu et on laisse la masse s’éclaircir. Cette proportion de chaux varie quelquefois. Lorsque les betteraves sont très saines et que la proportion de chaux est convenable, la défécation s’opère bien; le jus, parfaitement décoloré et limpide, se sépare facilement des dépôts et des écumes. On soutire le liquide limpide ; on évapore le tout aussi rapidement que possible jusqu’à ce que la liqueur ait une densité de 1,035 à 1,04. On continue l’évaporation; on ajoute à la liqueur du charbon animal en grain bien calciné dans la proportion de 0,04 du poids du suc, et quand la liqueur est arrivée à une densité de 1,12 et 1,13, on la filtre à travers une étoffe de laine. On facilite , dans quelques établissements, la filtration en clarifiant au préalable le suc avec du sang de bœuf. On évapore ensuite le plus rapidement possible dans des chaudières évasées , ayant soin d’égaliser la chaleur afin que l’ébullition soit partout uniforme. Le sirop, sulfisamment concentré , est versé dans un rafraîcbissoir ; et lorsqu’il ne marque plus qu’environ 40% on le coule dans de grandes formes coniques, en terre, humectées, percées à leur sommet d’un trou qu’on tient bouché avec un tampon de linge. Au bout de quelques jours la cristallisation est terminée. On fait alors écouler le sirop incristallisabîe. En remplissant exactement toutes les conditions de détail indispensables, on obtient, selon M. Blanquet, 5 p. 0/0 de beau sucre , 2 i de mélasse ; mais si la betterave est plus ou moins altérée , si elle a accompli sa végétation dans un terrain fumé avec une proportion exagérée d’engrais, alors l’opération suit une marche très irrégulière ; une mauvaise défécation ne laisse plus de certitude sur la bonne marche d’aucune des opérations suivantes, et, chose remarquable , faction décolorante du noir est presque nulle. Les conditions capitales d’une bonne fabrication sont donc la conservation des racines et la réussite de la défécation, et

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inalheureuscnicnt ces conditions sont des problèmes à résoudre.

IM. Pelonze a vu que, contrairement à l’opinion généralement admise, les betteraves ne contenaient point de sucre incrislallisable , que ce dernier résultait toujours de la décomposition du sucre cristallisable pendant la fabrication. Il a ensuite déterminé les quantités de sucre contenues dans plusieurs variétés de betteraves. Il a conclu qu’elles devaient contenir ordinairement 0,10 de sucre crislallisable, et cependant on n’en obtient que 0,05 dans les plus heureuses opérations.

Raffinage du sucre de canne ou de betteraves. — Voici le procédé généralement suivi : on dissout le sucre tantôt dans l’eau de chaux, tantôt dans l’eau ordinaire, à l’aide delà chaleur; et, quand la dissolution est à 65®, on ajoute du charbon animal en poudre fine, provenant des fabriques de sel ammoniac, ou de la distillation sèche des os; on en emploie depuis h jusqu’à 14 pour 100 du poids du sucre. On chauffe le mélange jusqu’à l’ébullition, qu’on entretient pendant une heure; après quoi on filtre la liqueur bouillante à travers une étoffe de laine. Dès (|ue la liqueur filtrée est refroidie jusqu’à 40®, on la mêle avec du blanc d’œuf bien délayé dans l’eau; le blanc de quarante œufs suffit pour 500 kilogr. de sucre. On chauffe de nouveau jusqu’à l’ébullition , puis on éteint le feu. Le blanc d’amf se coagule et vient nager à la surface, d’où on l’enlève ajirès avoir laissé reposer le liquide pendant trois quarts d’heure. Le sirop ainsi clarifié est concentré par l’ébullition jusqu’à ce qu’il ait assez de consistance. On le verse ensuite dans les rafraîchissoirs, puis dans les formes.

Au lieu de blanc d’œmf on emploie généralement dans les grandes villes le sang de bœuf; quelquefois, au lieu d’ajouter du noir animal, on filtre le sirop bouillant sur des filtres montés avec du noir animal granulé. On chauffe généralement au moyen de la vapeur ; on peut par ce moyen lu 38

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beaucoup mieux diriger l’emploi de la chaleur, et, à l’aide de robinets, l’arrêter ou la modérer à propos. Pour évapo^ rer le sirop, lîoward , considérant les inconvénients de la chaleur qui s’élève à 110" et qui rend une partie du sucre incrislaüisable , a proposé de l’évaporer dans le vide , et cette pratique fournit les plus heureux résidtats.

Projyriélés. — Le sucre de canne cristallise en prismes obliques à quatre pans , terminés par deux facettes ; sa densité est de 1,605 ; il est phosphorescent par le frottement dans l’obscurité. Chautfé jusqu’à se fondre, il ne diminue pas de poids; cependant il retient de l’eau combinée. Cette eau s’élève à 5,33 p. 100 ; elle abandonne le sucre lorscfu’il s’unit à l’oxide de plomb. A la distillation sèche, le sucre donne de l’eau acide mêlée d’huile empyreurnatique et un mélange de 3 parties de gaz carbure d’hydrogène , de gaz lîydrogène et oxide de carbone, avec 1 p. d’acide carbosîique. Le sucre se dissout en toute proportion clans l’eau; la dissolution d’urîe partie de sucre dans 1/2 p. d’eau constitue le sirop simple. L’alcool le dissout d’autant plus difficilement qu’il contient moins d’eau ; la dissolution saturée au point d’ébullition cristallise par le refroidissement de l’alcool ; il n’exige que U p. d’alcool à 0,83 pour se dissoudre h l’aide de l’ébullition. Le sucre h la température ordinaire est inaltérable à l’air, même à l’état dissous, quand il est pur; mais, quand on le chauffe pendant long-temps en dissolution aqueuse concentrée , il éprouve de très remarquables modifications. MM. Pelouse et Malaguîti ont annoncé que, par une longue ébullition, il se transformait en sucre mammelonné. M. Soubeiran , en étudiant l’action d’une dissolution de sucre sur la lumière polarisée, a fait plusieurs remarques importantes. Il résulte de scs expériences qu’une solution de sucre de canne, échauffée à l’abri de l’air et soumise à la seule influence de la chaleur, éprouve des changements qui se succèdent avec régularité: 1" le pouvoir de rotation vers la droite ,

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propre au sucre de canne, diininue de plus en plus et finit par devenir nul ; 2" à partir de ce point, le sens de rotation du sirop marche vers la gauche, et atteint un maximum (jui, dans l’expérience où il s’est montré le plus fort, s’est trouvé de — 24" pour le rayon jaune moyen , et pour une longueur de 100 millimètres; la déviation à gauche baisse à son tour, et le poin oir de rotation devient encore une fois nul ; 4" le sirop prend encore une fois une rotation en sens inverse ; il marche de plus en plus vers la droite ; 5° ces cliangements sont d’autant plus prompts que le sirop est plus concentré et que la température est plus élevée.

Si l’on s’en tient aux probabilités, le sucre a pris un pouvoir de rotation à gauche en se transformant en sucre incristaliisable ; delà la diminution successive observée dans la rotation à droite, et enfin le passage et l’accroissement en sens inverse. Mais ce sucre incristallisable se modifie à sou tour d’une manière encore inconnue, et de là surviennent l’abaissement dans le pouvoir de rotation vers la gauche et le retour vers la droite, qui se font apercevoir dans la dernière partie de l’opération.

L’acide nitrique concentré convertit le sucre en acide oxalique; mais, s’il est très étendu, son action n’est pas moins intéressante. J’ai vu que 1/200 d’acide nitrique , bouilli quelques minutes avec du sirop de sucre, le rendait incristallisable; on peut môme n’en mettre que 1/1000 , et le sucre perd encore la faculté de cristalliser si l’ébullition est prolongée quelque temps. Je ne doute pas que cette cause ne soit une des plus puissantes parmi celles qui donnent naissance au sucre dit incristallisable, et particulièrement dans la betterave.

Les autres acides font éprouver au sucre de canne un autre genre d’altération non moins remarquable ; quand ils sont très étendus, à 1/200, et qu’on les fait bouillir quelques minutes avec le sirop de sucre , il est converti

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en sucre très voisin du glucose, mais qui en diffère cependant par des caractères assez importants pour que je lui aie donné le nom de saccharo-ghicose. M. Berzélius dit qu’avec l’acide sulfurique il se forme de l’acide hyposuîfurique ; mais je n’ai jamais observé la production de cet acide. Si on augmente la quantité d’acide, et la proportion n’a pas besoin d’être très considérable , la solution noircit promptement , il se dépose une matière charbonneuse. Cet effet se produit même avec les acides végétaux ; le malique et le tartrique ont une action assez faible , mais l’oxalique se rapproche, sous ce rapport, des acides inorganiques.

Par l’action de tous les acides très étendus, le sucre de canne cristallisable se change , 1° par une action faible , en un sucre incristallisable qui a une saveur au moins aussi douce que le sucre cristallisé, que le noir animal décolore complètement, que l’alcool dissout facilement, cjui peut se convertir en saccharo-glucose ; 2° par une action un peu plus prolongée on obtient du saccharo-glucose qui cristallise, qui jouit d’une saveur beaucoup moins sucrée; que le noir animal décolore complètement , et que l’alcool dissout beaucoup moins facilement que le sucre liquide ; o” par une action plus continue , le saccbaro-glucose se transforme en un nouveau sucre incristallisable brun, que le noir animal décolore avec peine, qui a une saveur plus sucrée que le saccharo - glucose , mais en même temps ' amère , et qui se dissout très bien dans l’alcool ; li° enfin , par une action continue, ou par un acide plus concentré, le sucre se convertit en acide ulmique.

M. le professeur Pelletan,qui a enrichi la fabrication du sucre indigène de tant de découvertes importantes, est arrivé aux mêmes résultats dans ses observations sur les opérations en grand, et il a inventé un appareil nommé lioniomelre, au moyen duquel on peut établir une neutralité parfaite dans les sucs de betterave, et éviter ainsi

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pendant la fabrication la formation dn sucre incrislallisablc.

La chaux se dissout dans une solution de sucre on beaucoup plus grande proportion que dans l’eau, mais elle ne l’altère ])oint ni à froid ni à chaud. Après sa saturalion, le sucre peut cristalliser. Le sucre ne se combine avec aucun sel métallique ; il possède la propriété remarquable de dissoudre le carbonate et le sous-acétate de cuivre, et de donner ainsi naissance à un lirmide vert d’où l’oxide de

cuivre n’est pas i)récipité par les alcalis.

Sucre de raisix. — Sucre de fécule, glucose, — On connaît sous ces noms le sucre des fruits qui cristallise en forme de choux-fleurs, le sucre résultant de la transformation du ligneux, de l’amidon ou du sucre de canne sous l’influence de l’acide sulfurique, le sucre de diabète, la partie cristallisable du miel. Le sucre de raisin se rencontre dans ])lusieurs familles , dans un grand nombre de fruits.

Extraction du sucre de raisin. — Du temps du système continental un grand nombre de chimistes s’attachèrent à l’obtenir avec facilité. Ce fut Proust qui fit à cet égard les meilleurs travaux. Le jus de raisin contient, dans les années favorables , 30 à ùO p. 100 de substances solides, qui consistent principalement en sucre , et ne contiennent que peu d’albumine, de tartre, de gomme et de matière extractive. Comme il est acide , on commence par le neutraliser au moyen de la pierre à chaux en poudre fine; quand le jus neutralisé s’est éclairci , on le soutire , on le mêle avec du blanc d’œuf, on le fait bouillir, et on l’écume. Dès que la liqueur bouillante a une densité de 1,32, on la laisse refroidir. Au bout de quelques jours le sucre cristallise en masses grenues que l’on laisse égoutter et que l’on exprime. La liqueur fournit par évaporation une nouvelle quantité de sucre. Sur 3 parties de sucre cristallisable le jus de raisin fournit une partie de sirop , qu’il est impossible de faire

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cristalliser. Pour blanchir ce sucre on le clarifie avec du charbon animal.

Préparation du sucre qu'on obtient en traitant des matières végétales par l’acide sulfurique. Sucre d'amidon. — C’est une des plus remarquables opérations de la chimie organique. Changer, transformer de l’amidon, du bois, matière insipide, en sucre, et cela poids pour poids à peu près , voilà une découverte à jamais mémorable de la chimie moderne; on la doit à un chimiste russe nommé Kirkoff; elle a été faite en 1812. Qn fait un mélange d’acide sulfurique et d’eau; on délaie dans cette eau acide i/lx de son poids d’amidon de froment ou de pomme de terre, et on fait bouillir le tout , en remplaçant l’eau à mesure qu’elle s’évapore , jusqu’à ce qu’une portion de la liqueur, mêlée avec deux fois son volume d’alcool , ne soit plus précipitée. Le temps qu’exige cette opération varie en raison de la quantité d’acide; avec un mélange de lüü parties d'eau et d’une partie d’acide , il faut 3(5 à UQ heures; mais il ne faut que 20 heures lorsqu’on emploie 2 1/2 d’acide pour 100 d’eau , et 7 à 8 heures suffisent quand l’eau contient 1/10 d’acide. Cette dernière proportion paraît être la plus avantageuse lorsqu’on n’opère pas sur de grandes quantités à la fois; dans le cas contraire, il vaut mieux employer 1 pour 100 d’acide et faire bouillir plus longtemps. L’opération ne peut être exécutée dans des chaudières de cuivre ; il est préférable de se servir de vases de bois, dans lesquels on fait arriver de la vapeur d’eau. Dès que l’alcool ne précipite plus une portion du liquide soumis à cette épreuve, on cesse de chauffer et on sature l’acide libre par de la pierre à chaux en poudre ; on filtre , on évapore la liqueur filtrée jusqu’à consistance de sirop peu épais , et on l’abandonne à elle-même pour qu’elle cristallise. Au bout de trois jours elle est ordinairement solidifiée et se présente alors sous forme d’une masse jaune, grenue, cristalline, qui ne retient point d’eau-mère. Si l’on traite

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le sirop, avant de le concentrer, par une ([uantité decliarbon animal équivalente à 3 ou 4 p. 100 du poids ramidon, le sucre qui cristallise est parfaitenient blanc. A la vérité , la masse grenue, jaune, prend un aspect blanc par la réduction en poudre; mais sa dissolution conserve toujours une teinte jaune brunâtre.

Pendant la transformation de ramidon en sucre , il n’y a ni absorption ni dégagement de gaz, et le résultat est le meme ({u’on opère en vase clos ou au contact de Pair; l’acide n’est pas décomposé et sature après l’opération la meme quantité de base qu’auparavant. Ce dernier fait n’est pas certain.

C.ette opération est une des transformations les plus intéressantes de la chimie organique ; il est évident (jue c’est l’amidon et l’eau qui fournissent seulement les éléments du sucre. Plusieurs chimistes se sont occupés de la théorie de celte transformation remar([uable. Th. Saussure , qui a analysé tous les produits qui se formaient, pensait tpie la conversion s’effectuait par une simple fixation de i’eau ; en effet, les éléments de l’eau, plus de l’amidon, représentent, à très peu de choses jirès, les éléments du sucre. Il a observé que 100 d’amidon donnaient 110 de sucre; mais ce dernier tient encore de l’eau combinée. J’ai vu, contrairement à l’opinion de Saussure , que la transformation ne consistait pas en une simple fixation d’eau ; l’opération est beaucoup plus complexe. Quand on fait bouillir de l’eau acidulée avec de l’acide sulfurique, avec de la gelée d’amidon , le premier effet consiste dans la liquéfaction du produit, comme lorsqu’on emploie l’orge gcrniée; les téguments , s’élevant au plus à (|uclques centièmes , ne sont pas dissous, l’amidon intérieur est converti en dextrine; mais si l’on sature et qu’on évapore , et qu’on reprenne par l’eau le produit de l’évaporation , une grande partie de l’amidon restera indissous; si au contraire, en employant 10 p. 100 d’acide , on continue l’ébullition des liqueurs pendant deux

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heures , alors tout l’amidon passera à l’état soliihle permanent ; si à cette époque on sature avec de la chaux , de la baryte ou du carbonate de plomb , il ne restera point dans les liqueurs de sel correspondant à l’byposulfate ou au végélosulfalc de M. Braconnot. Si on continue l’ébullition pendant cinq ou six heures , on observe un phénomène qui ii’a point été remarqué par mes devanciers; c’est que la liqueur prend toujours une teinte légèrement ambrée, d’incolore qu’elle était ; c’est un signe certain que la transfonnalion saccharine s’opère. J’avais pensé d’abord que celle coloration, que j’observais constamment, était due à l’augmentation de chaleur sur les bords et à la carbonisation du produit ; mais en opérant au bain-marie, hune température constante de 100'^, dans des vases bien remplis, j’ai toujours observé ce phénomène de coloration à l’époque de la transformation. Si on sature les liqueurs à cette époque avec de la chaux , de la baryte ou du plomb , il restera dans la liqueur de l’hyposulfate ou du végétosulfate ; cet effet est constant. Ainsi la transformation est loin d’être aussi simple qu’on le pensait : 1° formation de cette matière brune; 2^ production d’acide végélosulfurique ; voilà deux conditions indispensables de la transformation que Saussure n’a point notées.

Préparation du sucre de ligneux, — M. Braconnot a découvert que plusieurs substances végétales du genre que l’on désigne par le nom commun de ligneux, telles que la sciure de bois, la paille , les chiffons de linge , les écorces d’arbres en poudre, possèdent en commun la propriété de se transformer d’abord en dextrine, puis en sucre. Mais pour cela il est nécessaire de mêler ces corps avec de l’acide sulfurique concentré •et de laisser reposer le mélange. Use produit de \di dextrine^ et l’acide sulfurique subit un changement partiel, d’où résulte un acide nommé acide végéto suif urique , sans qu’il y ait dégagement simultané d’acide carbonique ou d’un autre gaz ; eu étendant d’eau la masse et la faisant bouillir, il se

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forme du sucre. M. Braconnot prescrit de jiréparer ce sucre de la manière suivante : on coupe 12 parties de cliiffous de linge en petits morceaux , et on les mêle dans un mortier, en remuant bien, avec 17 parties d’acide sulfurique concentré, que l’on n’ajoute que par très petites portions, pour que le mélange ne s’échauffe pas. Au bout d’un quart d’heure , lorsqu’on a ajouté la dernière portion d’acide, on a une niasse homogène, visqueuse, peu colorée, ([lie l’on étend d’eau , et que l’on fait bouillir pendant dix heures ; après quoi on neutralise l’acide par le carbonate de chaux, on tiltre la liqueur, et on l’évapore jusqu’à consistance de sirop clair, d’où le sucre cristallise, au bout de (juelqiies jours, en une masse grenue que l’on exprime bien , que l’on redissout , que l’on fait bouillir avec du charbon en poudre , et que l’on évapore ; on obtient alors du sucre pur et incolore.

Il paraît, d’après les expériences de àl. îîraconnot, qu’il se forme de l’acide végétosulfurique , et quand le ligneux est transformé en matière soluble , et quand il se transforme en sucre, il différerait par ce caractère de l’amidon ; mais ces expériences demandent à (être revues.

Extraction du sucre de miel. — ■ Le miel est composé d’un sucre incristallisable dont la vraie nature n’est pas bien connue , mais qui très probablement n’est que du sucre de raisin rendu incristallisable par quelques matières étrangères. Pour extraire le sucre incristallisable , on traite le miel par l’alcool froid , qui laisse le sucre cristallisable ; on dissout ce dernier dans l’alcool bouillant , et il se dépose à l’état cristallin par le refroidissement.

Sucre de diabète. — On connaît , sous le nom de diabète ou de glucosurie, une affection très grave qui s’accompagne d’une faim dévorante, d’une soif inextinguible, danslaquelle un malade peut rendre, en vingt-quatre heures, plus de 12 litres d’urine , qui peuvent contenir plus de 1 kilog. de sucre de fécule (glucose). J’ai constamment observé chez

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tous les diabétiques que j’ai vus, que la quantité du sucre contenu dans les urines était toujours en raison directe de la quantité de pain ou d’aliments lécalenls et sucrés qu’ils avaient pris dans les vingt-quatre heures. Si on diininue la quantité de ces aliments sucrés ou féculents la })roportioîi d’urine rendue, et de sucre contenu dans les urines, diminue en proportion concordante.

En supprimant presque complètement rusffge de ces aliments, les urines reviennent peu à peu à leur quantité et à leur composition normales.

La soif des diabétiques est en raison directe des alimenîs sucrés ou féculents qu’ils prennent. J’ai observé que pour une quantité d’aliments représentant un demi-kilogramme de fécule, ils boivent ordinairement a kil. oOOgram. d’eau environ, et rendent à peu près 4 kil. d’urine. Si on diminue ou supprime les aliments sucrés ou féculents, la soif suit immédiatement une marche réti’ograde parfaitement comparable.

La soif ardente dont sont tourmentes les malades diabétiques trouve une explication toul-à-fait satisfaisante dans les faits que nous connaissons sur l’action de la diastase sur l’amidon. Pour que la transformation de l’amidon en sucre soit complète, il faut que la fécule soit dissoute dans sept fois environ son poids d’eau. Eh bien î un phénomène semblable s’observe chez les diabétiques : pour que la transformation d’amidon en sucre , qui est une nécessité forcée de leur état, puisse s’elfectuer, il faut sept parties d’eau; et tant qu’ils ne l’ont pas ingérée , ils sont tourmentés d’une soif à laquelle il leur est impossible de résister.

Propriétés. — Le sucre de raisin est ordinairement sous forme de petites masses demi-globulaires ou mamelonnées, qui sont composées de petites aiguilles, ou plus rarement de lames entrecroisées, et montrent des parties de rhombes saillantes. Le sucre de raisin en poudre , mis sur la langue, a une saveur à la fois piquante et farineuse qui se Iraiis-

SUCRES

forme en une saveur faiblement snci’ée el en mènie temps muciîagineusc dès qu’il commence à se dissoudre. Il en faut 2 fois 1/2 autant que de sucre de canne pour donnera un certain volume d’eau la mC‘me douceur. (]e sucre contient beaucoup plus d’eau que le sucre de canne. Il entre en fusion à 65'’, et non pas à 1 00" ou un peu au-dessus, comme on le dit î)ar{out; il perd alors 8 p. 100 de son poids. Le sucre fondu forme une masse jaunâtre , transparente, qui attire d’abord l’eau atmosphérique et se liquéfie, puis se prend en une masse cristalline grenue. A la distillation sè- CiîC il donne les memes produits que le sucre de canne Le sucre de raisin se dissout moins bien dans l’eau que le sucre de canne. Il e?rige pour sa dissolution 1 fois 1 [3 de son poids d’eau froide et reste long-temps sans se divssoudre, meme quand on le remue; c’est pour cette raison qu’on ne peut pas s’en servir pour saupoudrer les aliments. Il se dissout plus promptement , et en tontes proportions, dans l’eau bouillante; mais le sirop n’atteint jamais le meme degré de consistance que le sirop de sucre de canne, et il n’est pas aussi filant. La dissolution a une saveur plus douce que celle du sucre , et c’est sous forme de sirop assez étendu pour ne pas cristalliser qu'il est plus avaïUageux d’employer ce sucre. La solution aqueuse du sucre de raisin ne s’altère pas seule; mais lorsqu’on y ajoute du ferment, le sucre entre en fermentation vineuse , qui n’est achevée qu’après un long espace de temps. Il est beaucoup moins soluble dans l’alcool que le sucre de canne; la dissolution , saturée bouillante, cristallise, pendant le refroidissement, en cristaux irréguliers qui paraissent retenir de l’alcool combiné; car on a trouvé que des croûtes cristallines de ce sucre, qui provenaient d’une dissolution alcoolique , et que l’on avait conservées pendant plus de seize ans, avaient encore une saveur alcoolique très prononcée.

Les acides agissent sur le sucre de raisin d’une manière toute différente que sur le sucre de canne ; 1 10 d’acide suL

CHIMIE

fiirique, qui charbomie une dissolution de sucre de canne, ii’apasla moindre action sur le sucre de raisin; i/100 d’acide nitrique, C{ui rend incristallisable le sucre de canne, n’empêche nullement le sucre de raisin de cristalliser. Pour que le sucre de raisin soit détruit par les acides, il faut qu’ils soient concentrés et bouillants. Avec une dissolution cou centrée d’acide arsénique , une solution de sucre de raisin devient d’abord rouge , puis brune.

Le sucre de raisin a moins d’affinité pour les bases que le sucre de canne ; cependant il peut se combiner avec elles en perdant sa saveur sucrée ; mais il présente avec elles une propriété très caractéristique. Si on met une dissolution de sucre de raisin avec de la chaux , cette base se combine avec le sucre sans le colorer ; mais si on élève la température à 56% la dissolution de sucre se colore peu à peu et se convertit en une matière brune, amère, incristallisable.

Ainsi , nous voyons dans les deux sucres deux propriétés antagonistes fort remarquables : le sucre de canne est détruit par son ébullition avec les acides et ne l’est pas par les bases. Le sucre de raisin , au contraire , est détruit par son ébullition avec les bases et ne l’est point avec les acides. Malgré cette différence remarquable ces deux principes ne peuvent être séparés. Le sucre de canne est, en eftet, transformé en sucre mamelonné par des forces extrêmement faibles; l’ébullition, 1/100 d’acide transforme le sucre de canne en sucre de raisin , et dans ce cas il n’y a pas , comme dans la transformation de l’amidon ou du ligneux en sucre , formation d’acide végéto-sulfurique ; l’acide ne perd aucunement ses propriétés saturantes , il n’est altéré en aucune manière ; il ne cède rien au sucre ; il n’y a que fixation des éléments de l’eau.

Une des propriétés les plus remarquables du sucre de raisin, c’est que, chauffé en solution avec do sucre de canne cristallisable , ils se convertissent d’abord en sucre

FIXATION I)i; L’iîYDIlOr.fcNE ET DE I/aZOTE. /l57

incristallisable, puis, par une action plus prolongée, les deux sucres sont transformés en sucre de raisin cristallisable.

Le sucre de raisin est composé, comme nous l’avons dit, de 12 atomes de carbone (36,80) , 28 atomes d’hydrogène (7,01), atomes d’oxigène (56,19).

FIXATION DE L’HYDROGÈNE ET DE L’OXIGÈNE. — Il est indubitable que les plantes assimilent de l’hydrogène et de l’oxigène tantôt à l’état d’eau , tantôt dans des proportions diverses. C’est particulièrement dans la production de plusieurs acides organiques que cette fixation d’oxigène est manifeste. Pour établir celle de l’hydrogène , voici les arguments sur lesquels M. Dumas s’appuie. Cette assimilation ressort clairement de la production des huiles grasses ou volatiles si fréquentes dans certaines parties des plantes et toujours si riches en hydrogène. Celui-ci ne peut venir que de l’eau, car la plante ne reçoit pas d’autre produit hydrogéné que l’eau elle-même.

Ces corps hydrogénés, auxquels donne naissance la fixation de l’hydrogène emprunté à l’eau , sont employés par les plantes à des usages accessoires. Ils constituent en effet les huiles volatiles qui servent de défense contre les ravages des insectes; des huiles grasses -ou des graisses dont la graine s’entoure et qui servent à développer de la chaleur en se brûlant an moment de la germination ; des cires dont les feuilles ou les fruits se revêtent pour devenir imperméables à l’eau.

FIXATION DE L’AZOTE. — L’assimilation de l’azote par les plantes est un fait incontestable , mais comment s’opère cette fixation? Voilà, certes, pour moi un des problèmes les plus difficiles à résoudre dans l’état actuel de la science. On admet généralement aujourd’hui que l’azote n’arrive dans la plante et ne s’y utilise que sous forme d’ammoniaque ou d’acide azotique , mais ce principe est loin d’être prouvé pour moi. On admet , d’après M. Bous- U. 29

cnnîiK.

singanit, ffiie ccrlaincs plantes, comme les topinambours, empruntent à l’air une grande quantité d’azote ; que d’autres , comme ic froment , ont , au contraire , besoin de tirer tout leur azote des engrais. Cette distinction, si elle est réelle, serait précieuse pour l’agriculture , car il faut évidemment, dans toute culture, commencer par produire les végétaux qui s’assimilent l’azote de l’air, élever à leur aide les bestiaux qui fourniront des engrais et tirer parti de ces derniers pour la culture de certaines plantes qui ne savent prendre l’azote que dans les engrais eux-mêmes.

L’un des plus beaux problèmes de l’agriculture résiderait alors dans l’art de se procurer de l’azote à bon marché. I^our le carbone , il n’y a pas à s’en inquiéter, la nature y a pourvu; l’air et l’eau pluviale y suffisent. Mais l’azote de l’air, celui que l’eau dissout et entraîne , les sels ammonicaux que l’eau pluviale recèle elle-même ne sont pas toujours siiffisants. Pour la plupart des plantes de culture importante , il faut encore entourer leurs racines d’un engrais azoté , source permanente d’ammoniaque ou d’acide azotique dont la plante s’empare à mesure de leur production. C’est là, comme on sait, une des grandes dépenses de l’agriculture , un de ses grands obstacles , car elle ne trouve que l’engrais qu’elle produit elle-même.

Examinons maintenant à c[uoi sert cet azote que les plantes absorbent et dont elles éprouvent un besoin impérieux à certaines phases de leur végétation. Les recherches de ]\I. Payen nous l’apprennent en partie , car elles ont prouvé que tous les organes de la plante , sans exception , commencent par être formés d’une matière azotée analogue à la fibrine à laquelle viennent s’associer plus tard le tissu cellulaire, le tissu ligneux, le tissu amylacé lui-même. Cette matière azotée, véritable origine de toutes les parties de la piaule, ne se détruit jamais; on la retrouve toujours, quelque abondante que soit la matière non azotée qui est venue s’interposer entre ses propres particules.

FIAATIÜ^ i)E l’azote PAK LES PLAiMES.

Cet azote fixé par les plantes sert donc à produire une substance fibrineuse concrète qui fait le rudiment de tous les organes du végétal. Jl sert à produire en outre l’albumine liquide que les sucs coagulables de toutes les plantes recèlent, et le caséum ou caséine confondu avec l’albumine mais si facile à reconnaître dans beaucoup de plantes. »

ALBljMiNE, CASÉINE, FlBillNE, GÉLATINE, GLU- TIN E. — Ces substances azotées existent ou dans les animaux ou dans les produits végétaux. Ils jouent un rôle très iuijjortant chez les animaux en particulier, car aucune partie d’organe, aucun mobile d’une fonction vitale quelconque n’est exempte d’azote, l’animal ne renferme en fait de matièi es non azotées (|ue l’eau et la graisse ; ces deux corps sont sans activité proprement dite, ce ne sont que des médiateurs , des fonctions vitales. Nous allons décrire ces ])rincipes tels qu’ils se rencontrent dans le règne animal, puis nous les étudierons dans les plantes en prenant pour guide le nouveau travail tle M. Liébig sur les aliments azotés du règne végétal.

Il est aujourd’hui bien démontré , comme l’avance 31. Liébig, comme le professe 3Î. Dumas que nous continuons de citer, que la fd3rine , l’albumine, la caséine, existent toutes foi inées dans les plantes. Ces trois produits, identiques dans leur composition , ainsi que 3i. Vogel l’a prouvé depuis long-temps, identité qui vient d’être admise définitivement d’après un grand nombre d’analyses exécutées dans le laboratoire de 31. Liébig , présentent une analogie singulière avec le ligneux , l’amidon et la dextrine. En effet, la fibrine est insoluble comme la matière ligneuse; l’albumine se coagule à chaud comme l’amidon ; la caséine est soluble comme la dextrine.

Ces matières azotées sont neutres d’ailleurs, aussi bien que les trois matières non azotées parallèles, et nous verrons ({u’elles jouent, par leur abondance dans le règne ani-

CHIMIE

mal , Je même rôle que ces dernières nous ont offert dans le règne végétal.

En outre, de meme qu’il suffit, pour former les matières non azotées neutres, d’unir le carbone à l’eau ou à ses éléments, de même pour former ces matières azotées neutres, il suffit d’unir le carbone ou l’ammonium, ou de. l’ammoniaque, aux éléments de l’eau. è8 molécules de carbone, 3 atomes d’ammonium, 3 atomes d’ammoniaque et 15 d’eau, constituent ou peuvent constituer la fibrine, l’albumine et la caséine.

Ainsi , dans les deux cas, des corps réduits , carbone ou ammonium, ajoutés à l’eau, suffisent pour former les matières qui nous occupent , et leur production rentre tout naturellement dans le cercle des réactions que la nature végétale semble surtout propre à produire.

Le rôle de fazote dans les plantes est donc digne de la plus sérieuse attention, puisque c’est lui qui sert à former la fibrine qu’on retrouve comme rudiment dans tous les organes, puisque c’est lui qui sert à produire l’albumine et la caséine, si largement répandues dans tant de plantes, et que les animaux s’assimilent ou modifient pour leurs propres besoins.

(fest donc dans les plantes que réside le véritable laboratoire de la chimie organique ; le carbone, l’hydrogène , l’azote et l’eau sont donc les principes que les plantes élaborent; la matière ligneuse, l’amidon, les gommes et les sucres d’une part , la fibrine, l’albumine , la caséine et le gluten de l’autre, sont donc les produits fondamentaux des deux règnes ; produits formés dans les plantes et dans les plantes seules, et transportés par la digestion dans les animaux. »

Albumine. — Dans le sérum du sang , dont la matière colorante et la fibrine ont été séparées à l’état de caillot , l’albumine est à l’état de dissolution à la faveur de la soude; on peut cependant saturer exactement cet alcali au

ALr.lMlNE.

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