FERMENTATION ALCOOLIQUE. APPLICATIONS

1154. Ferment, fermentation. Nous donnerons le nom de fèvunents à des êtres organisés qui, placés dans des conditions convenables, vivent et s’accroissent aux dépens de certaines matières organiques, en les décomposant en un certain nombre de principes constants et définis *. Ce

1 Nous donnons, avec M. Pasteur, au mot ferment une signiûcation précise et particulière, qui ne permet plus de ranger dans la classe des ferments des substances telles que la diastase, la synaptase, etc., qu’on y a placées jusqu’ici. La levure de bière est un être organisé, qui croit pendant l’acte de la fermentation alcoolique; la diastase, en trans-

CHAP. V. fermentation ALCOOLIQUE.

node pai-liculier de décomposUion reçoit le nom général de fermcnlaion- et l’on spécifie plusieurs de ces fermentations par le nom des proiuiù principaux qu'elles permettent d’obtenir. De là les noms de fermentation alcoolique, lactique, but.yrique, etc., que reçoivent les divers modes de dccomposiliondii sucre, dans lequel nous voyons ce corps fournir principalement de l’alcool, de l’acide lactique ou de 1 acide butyrique. Nous nous occuperons plus particulièrement dans ce chapitre de la fer-

raentalion alcoolique. j i

1135. Produits de la fermentation alcoolique. — On introduit ans

un flacon une dissolution d’un sucre quelconque, ou mieux du glucose avec un peu de levure de bière. Il se produit bientôt un abondant dégagement de gaz carbonique, que l’on peut recueillir dans une éprouvette en fermant le flacon avec un bouchon traversé par un tube abducteur. Quand le dégagement a cessé, le sucre a disparu, et il reste dans le liquide de l’alcool et, comme l’a démontré récemment M. Pasteur, de petites quantités d’acide succinique et de glycérine. La proportion de ces diverses matières est à peu près constante, quelles que soient l’espece et la quantité

du sucre employé, etl’onpeutfacilement démontrer quelalevùre de biere

n’entre pour aucune part dans leur production ; car, si l’on ajoute à eau sucrée un peu de matières albuminoïdes et quelques globules de levure de bière, la fermentation se produit, et l’on obtient un poids d’acide succinique et de glycérine bien supérieur à celui de la levùre ou de la ma

I tière albuminoïde employées. ^

I 1156. ^’ature et rôle du ferment. — La levûre de biere est un vege I microscopique composé de chapelets de globules qui cioissent pai oui : geonnement. Ces globules sont constitués par de la cellulose, des ma- I tières azotées (matières albuminoïdes) et des sels minéraux, principalement par des phosphates alcalins et terreux ; si les globules trouvent dans le liquide sucré les matières azotées et minérales nécessaires à leur développement, ils vivent, se multiplient et décomposent le sucre en u empruntant une partie de ses éléments pour former la cellulose et matière grasse des globules nés pendant la fermentation, le reste du su ; cre produit l’aleool, l’acide succinique et la glycérine. La levure,, dans i ces conditions, augmente donc le poids d’une manière sensible; dans la ^ fabrication de la bière, par exemple, on recueille environ sept fois autan

de levûre qu’on en a semé. . Vcnpn-

La présence des matières albuminoïdes n’est pas d’ailleurs inc i i

formant l’amidon en dextrine et en sucre, se détruit au contraire, et semble manière de l’oxyde d’argent, qui décompose l’eau oxygénée en se décomposan •

Son action rentre donc dans la classe des phénomènes peu La

rance de leur véritable nature, nous désignons sous le nom de pnenom manière d’agir des ferments est bien dilférente.

sable au développement de la levûre; on peut, en mettant un peu de levûre dans un mélange d’eau, de sucre bien pur et d’un sel ammoniacal, auquel on ajoute des phosphates, obtenir une fermentation. La levûre se développe et l’ammoniaque disparaît, ou plutôt sert à la production de matières albuminoïdes; les phosphates sont assimilés par les globules, qui prennent nécessairement leur carbone au sucre. Lorsque le liquide ne contient ni matières albuminoïdes ni phosphates, la fermentation n’a pas lieu, à moins qu’on ne mette un excès de levûre : dans ce cas, une portion de celte levûre se détruit et sert d’aliment à l’autre portion, qui se développe en produisant la fermentation du sucre.

1157. Chaque fermentatiou correspond à un ferment spécial. — Lorsque dans la fermentation ordinaire il se produit de l’acide lactique, on peut être assuré que la levûre de bière contient un autre ferment, et l’examen microscopique montre facilement dans cette levûre des globules beaucoup plus petits qui constituent la levûre lactique. Celle-ci, introduite seule dans un liquide sucré, le transforme principalement en acide lactique. Enfin l’acide lactique (ou le sucre, en passant d’abord à l’état d acide lactique) ne se transforme en acide butyrique que sous l’influence d un ferment constitué par des animaux microscopiques, qui sont des espèces particulières de vibrions.

1158. lies ferments Tivent sans PinterTeution de Pair. — Le ferment butyrique vit dans une atmosphère d’acide carbonique et d’hydrogène, et meurt dès qu’il a le contact de l’air Les autres ferments se développent également sans l’intervention de l’air, mais la levûre de bière, par exemple, peut également se développer sous son influence. Les expériences suivantes de M. Pasteur mettent en évidence la manière de vivre spéciale des ferments.

1° Dans un ballon de verre d’un quart de litre de capacité on introduit environ 100 centimètres cubes d’une eau sucrée mêlée à des matières albuminoïdes, on étire le col du ballon, dont l’extrémité ouverte est introduite sous le mercure, et l’on fait bouillir le liquide pourchasser tout 1 air qu il renferme et celui qui est dissous dans le mercure. Pendant le refroidissement, le mercure rentre dans le ballon. Après avoir brisé par un choc, au fond de la cuve, la partie étirée du col, sans laisser rentrer la moindre trace d’air, on fait arriver dans le* ballon une très-petite quantité de le\ûre de biere fraîche. Les globules semés se multiplient, quoique d’une manière pénible, et le sucre fermente. Dans ces conditions, une partie de levûre décompose 60, 80 et 100 parties de sucre. La levûre de biere peut donc se multiplier en l’absence de l’oxygène et jouit alors au plus haut degré du caractère des ferments.

* Il convient de faire remarquei que les vibrions découverts par M. Pasteur donnent le premier exemple d’animaux incapables de vivre dans l’air.

CllAP. V. PPHMENTATION AI.COOl. l Q U E.

2" Dans mie grande fiole il fond plat on introduit une mince couche de

iquide sucré contenant des matières albuminoïdes et une certaine quanité de levure de bière ; le col de la fiole est étiré et son extrémité plonge mrle mercure. La levure, au contact d’un volume considérable d’air, se uultiplie avec une aclivilé des plus remarquables et en absorbant une ruantité notable d’oxygène, ainsi qu’on peut s’en assiirer par 1 analyse des gaz qui se dégagent ou qui restent dans la fiole. La evure e lofo a ilorsun mode de vie tout à fait comparable à celui des plantes inferieures, des mucédinées, par exemple, et se rapproche de ces organismes par un autre caractère important; elle perd son pouvoii ermen an , an qu’elle peut vivre aux dépens de l’oxygène. Toutefois, la levure de bière n’a pas changé de nature en croissant dans l’oxygene ; transportée dans de l’eau sucrée, à l’abri de l’air, elle y provoque aussitôt la fermentation

la plus énergique. . , . ri'

J’emprunte à M. Pasteur les remarquables considérations qu il a ae-

duites de ces expériences :

cc Faut-il admettre que la levure, si avide d’oxygène qu elle 1 en èv^ l’air atmosphérique avec une grande activité, n’en a plus besoin et s en passe lorsqu’on lui refuse ce gaz à l’état libre, tandis qu on e ui pr sente à profusion sous forme de combinaison dans la matière fermentescible. Là est tout le mystère de la fermenation ; car si l’on répond a la question que je viens de poser en disant : puisque la levûre de lere assimile avec énergie le gaz oxygène lorsqu’il est libre, cela prouve qu elle en a besoin pour vivre, et elle doit par conséquent en piendre ^ tière fermentescible si on lui refuse ce gaz à l’état de liberté, aussitôt la plante nous apparaît comme agent de décomposition du sucre. Pendant toute la durée de son existence, elle agira sur les molécules du sucre, dont l’équilibre sera détruit par la soustraction d’une partie de leur oxygène. Un phénomène de décomposition s’ensuivra, et de là le caractère ferment qui, au contraire, fera défaut lorsque la plante assimilera du gaz oxygène libre. »

Dans cette manière de voir, qui paraît extrêmement probable, les ferments constitueraient donc une classe particulière « de corps organisés différents des êtres connus qui respirent et se nourrissent en assimilant de l’oxygène libre, en ce que leur respiration serait assez active pour qu’ils puissent vivre en dehors de Pair atmosphérique, en s’emparant de l’oxygène de certaines combinaisons, d’où résulterait pour celles-ci une

décomposition lente et progressive. »

1159. Del’orîgiue des ferments. — Les ferments divers proviennen de germes contenus dans Pair; ces germes se développent lorsqu ils se trouvent au contact d’un liquide contenant les divers principes azot s ou minéraux nécessaires à leur nutrition.

CHIMIE ORGANIQUE

L’existence des germes d’êtres organisés (ferments ou autres) se démontre facilement par les expériences suivantes de M. Pasteur : on fait passer de l’air dans un tube contenant quelques bourres de coton-poudre soluble dans l’éther (1123). Le coton arrête la plus grande partie des poussières contenues dans l’air, et il est possible, en dissolvant le coton, de constater la présence de corpuscules organisés dans ce dépôt, qui contient en outre des poussières minérales tenues en suspension dans l’air.

Les liquides facilement altérables à l’air ou ceux qui paraissent fermenter spontanément ne s’altèrent plus dès qu’on les met en contact avec de l’air ayant traversé un tube rougi où les corpuscules organisés ont été nécessairement détruits. Mais si l’on introduit dans un ballon contenant un tel liquide et de l’air inactif une. bourre de coton imprégné de ces corpuscules, il se produit des moisissures ou une fermentation, variables suivant la nature du liquide qui permet à telle ou telle espèce de germe de se développer, parce qu’il contient les substances nécessaires à sa nutrition, ou suivant la nature des germes contenus dans l’air au moment de l’expérience. Il est bien établi, en effet, que si l’air contient à un instant donné le germe du ferment lactique, il ne le contient pas nécessairement d’une manière continue, c’est-à-dire que de l’air puisé dans un autre lieu ou dans le même lieu, à un autre moment, peut n’en pas renfermer.

Ainsi, si l’on mêle à de l’eau sucrée un sel ammoniacal, desphosphates et du carbonate de chaux, de manière à réaliser les conditions les plus favorables à la fermentation lactique, on voit, au bout d’un certain temps, en exposant le mélange à l’air, l’ammoniaque disparaître, les phosphates et le sel calcaire se dissoudre ; dulactate de chaux se produit, en même temps qu’il se développe delà levùre lactique. En opérant dans les ballons de verre, où l’on introduit seulement une quantité limitée d’air, tantôt la fermentation se produit, tantôt elle ne se produit pas. 11 est inutile d’ajouter qu’elle ne se produirait jamais si, après avoir fait bouillir le liquide pour détruire tous les germes qu’il peut contenir, on ne laisse rentrer dans le vase qui le contient que de l’air calciné.

1160. Historique de la fermentation. — Les changements éprOUVés par le sucre dans la fermentation ne nous sont connus que depuis Lavoisier. C’est lui qui reconnut le premier que le sucre, dans la fermentation, se transforme en acide carbonique et alcool, dont la somme des poids représentait pour lui le poids'exact du sucre. Aussi, considérat-il la fermentation comme un simple phénomène de dédoublement du sucre sous l’influence de la levùre de bière.

Gay-Lussac, en 1815, crut pouvoir appuyer cette hypothèse sur la composition même du sucre de canne; et ce n’est qu’en 1828 que M. Du-