PURIFICATION DES LEVURES

Tout ce que nous avons appris jusqu’ici doit nous faire présumer qu’il existe diverses sortes de levures. Nous connaissons en effet déjà, outre la levure du mucor, la mycolevure, et le Saccharomyces Pastorianus, que nous savons différer de la levure de bière ordinaire.

Cette idée de la multiplicité des levures est contraire à une opinion, asses généralement répandue chez les industriels et les savants, en vertu de laquelle les différences morphologiques des diverses levures, et même leurs différentes qualités industrielles, seraient une affaire de milieu et dépendraient des conditions de nutrition. Rallier a même été jusqu’à affirmer que toutes les levures existant à la surface delà terre n’étaient que des transformations d’une même plante, le pénicillium crustaceum. Il n’est plus question aujourd’hui de cette opinion, formellement contredite par l’expérience; mais il est toujours difficile de montrer que deux levures, en apparence différentes, ne proviennent pas en réalité l’une de l’autre. La plupart des levures du commerce et de l’industrie sont des mélanges assez complexes, et, lorsqu’on croit trouver en elles une espèce pure, on en a souvent deux ou trois. Telle d’entre elles, qui existe en si petite quantité qu’on ne la distingue pas au microscope, peut très bien prendre le pas dans une expérience dirigée en vue de transformer, par un changement de nutrition, l'espèce qu’on croit unique, et on peut alors croire à une modification de formes et de propriétés, lorsqu’on assiste, en réalité, à une évolution naturelle. Si on ajoute à cela que jusqu’au moment où M. Pasteur a enseigné à faire des cultures pures, tous les observateurs, même M. de Bary, qui s’en plaignait, ont été exposés à des ensemencements spontanés et à toutes les erreurs qui peuvent en résulter, on comprendra que nos connaissances sur ce sujet soient encore bien restreintes, et que, sur quelques points, elles soient restées encore un peu confuses.

Nous ne regarderons une levure comme pure et homogène que lorsqu’elle satisfera aux conditions suivantes.

Elle devra d’abord présenter toujours la même forme, et à peu près la même grosseur, lorsqu’elle sera cultivée dans les mêmes conditions. Si, comme le Saccharomyces Pastorianus, elle a di s formes extrêmes séparées par des formes

de transition, il faudra, pour affirmer qu’il n’y a pas la deux espèces différentes, non seulement étudier les formes de transition, ce qui est affaire d’observation au microscope, mais encore connaître pour elle le cycle complet, savoir comment on passe d’une forme extrême à l’autre forme extrême, et comment on revient au point de départ à travers une série de cultures multipliées et successives. C’est là l’affaire d’une expérimentation soigneuse, très souvent hé- • rissée de difficultés, qu’on ne peut aborder avec quelques chances de succès jqu’en mettant en œuvre les procédés de culture de M. Pasteur, qui forment, comme on voit, le fond de toute cette partie de la science.

' Une autre condition de pureté et d’homogénéité est que ta levure, cultivée dans les mêmes conditions, donne toujours lieu aux mêmes transformations chimiques dans le milieu où elle vit, donne par exemple, avec la même quantité de sucre, la même proportion d’alcool, d’acide carbonique, d’acide succcinique, de glycérine, etc. A priori, il n’y a aucune raison pour que toutes les levures soient identiques sous ce rapport. Il y a même quelques farts qui montrent entre elles d’assez grandes variations, mais ces faits ne sont malheureusement pas encore assez nombreux. En leur absence, nous pouvons heureusement consulter un caractère différentiel qui a, aupoint de vue industriel, une importance considérable, c’est le goût que prend la bière suivant qu’elle est produite par telle ou telle levure. Nous aurons souvent recours à ce moyen de distinction.

L’action de la température peut encore fournir un très bon critérium pour juger de l’homogénéité d’une levure. Chacune d’elles aune température de prédilection, où son développement et son action sont plus rapides qu’à toute autre. Elle a aussi sa température critique, celle au delà de laquelle elle est tuée. Malheureusement, des renseignements précis manquent aussi sur ces deux sujets et surtout sur le dernier. On trouverait pourtant là, et nous en donnerons des exemples, d’excellents moyens de purification et de séparation des deux levures mélangées.

Purlflcatton des levures commerciales. — Aucune levure du commerce n’est en état de satisfaire à toutes les conditions que nous venons de poser. Pour le prouver, on n’a qu’à faire fermenter avec elle, dans un ballon à deux tubulures, du moût de bière pur. Si la levure est pure et 'homogène, la bière se fera, prendra un goût franc, qu’elle conservera indéfiniment en s’éventant un peu, mais sans qu’apparaisse à la surface aucune trace de fleurs, ou, dans son intérieur, aucun ferment capable de modifier son goût et de la rendre (mpotable.

Avec presque toutes les levures du commerce, la bière, ainsi préparée, et conservée à l’étuve, sera tout à fait détériorée au bout de quelques jours de fabrication, parce que ces levures contiennent des ferments de maladie ou des semences de mycodermes ou de torulas. Ces germes étrangers peuvent échapper même à une inspection microscopique soigneuse, soit parce qu’ils sont très peu nombreux, soit parce que leurs formes ne les distinguent pas nettement de la levure. Us n’empêcheront pas, en général, au moins dans les premiers temps, la levure commerciale de produire la fermenlation qu’on lui demande; mais lorsque, après avoir épuisé le sucre, la levure suspendra ou ralentira son action.

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ces ferments étrangers s’empareront du liquide, et tantôt successivement, tantôt simultanément, y amèneront des transformations fâcheuses.

Le premier soin doit donc être de débarrasser la levure de tout ce qui n’est pas de l’espèce saccAaromycej, capable de faire fermenter le sucre. Le moyen le plus général pour cela est de profiter de la puissance de bourgeonnement de la levure, lorsqu’elle est en liquide sucré, au contact de l’air. Grâce à sa fécondité, elle prend rapidement le pas sur toutes les espèces parasites; et si, de . 24 heures en 24 heures, on fait de nouveaux ensemencements, en prenant à chaque fois la semence dans la culture la plus récente, on arrivera, au bout de très peu de temps, à éliminer tous les ferments étrangers, qui sont autant gênés dans leur développement par l’accès de l’air que favorisés par son absence. C’est l’inverse pour la levure. On met ainsi en jeu le caractère aérobie ou anaérobie des divers microbes.

Les mycodermes, mélangés d’ordinaire à la levure, résistent un peu mieux k ce traitement que les autres ferments étrangers. Ils disparaissent pourtant aussi peu à peu, parce que leur développement est toujours plus lent que celui de la levure. On peut les supprimer plus sûrement, en faisant des cultures alternatives dans du moût de bière, et dans de l’eau sucrée à 10 p. 100. Ce dernier milieu est très épuisant pour les levures, nous l’avons vu, mais il l’est encore plus pour un certain nombre d’organismes étrangers, qui, à l’inverse de la levure, ne peuvent pas s’accommoder du sucre qu’il contient. On fait varier ses propriétés sous ce point de vue, en y ajoutant un ou deux millièmes d’acide tartrique, par exemple, ce qui donne une acidité suffisante, ou bien 1 à 2 p. 100 d’alcool.

On peut, on le voit, opérer de bien des manières, sur lesquelles il n’y a à dire que ceci de général, c’est que, pour favoriser une espèce au détriment des autres, il faut lui donner l’aliment ou les conditions physiques qu’elle préfère; pour arriver à la faire disparaître , lui donner d'autres aliments que ceux qu’elle aime, ou la faire vivre, dès l’abord, en présence des produits qu’elle fournit, lorsqu’elle préside à une fermentation régulière. Nous avons vu en effet qu’en général, toutes les cellules vivent plus péniblement dans le milieu qu’elles ont transformé.

Sé|iaratloii des espècea de levures. — On arrive ainsi facilement à purifier une levure de tout ce qui est incapable de produire la fermentation alcoolique des dissolutions sucrées. Mais le problème devient plus difficile quand cette première série d’opérations n'a donné qu’un mélange de deux levures différentes qu’il s’agit maintenant d’isoler. Cela n’arrivera pas fréquemment, surtout si on a eu l'occasion de faire une série de cultures multipliées et successives dans le même liquide et dans les mêmes conditions. Il y a presque toujours alors, dans l’hypothèse d’un mélange de deux levures, l’une d’elles qui prend le pas sur l’autre. Mais ce n’est pas toujours celle qu’on recherche, et nous avons k examiner le cas général où il s’agit de séparer deux ou plusieurs levures mélangées.

Les variations dans les conditions d'alimentation ûe peuvent plus jouer ici un aussi grand rôle que tout a l’heure, ce qui est très bon pour quelques variétés, étant en général aussi très bon pour toutes les autres. Peut être y aurait-il

KNCi'CWPlSOÏE CHWngUE.

quelque chose à chercher du côté du changement dans la dose du sucre, la nature des aliments albuminoïdes, ou l’acidité plus ou moins grande de la liqueur. Mais il vaut mieux profiter de ce que les diverses levures ont des aptitudes très inégales a conserver leur vitalité dans les milieux où on les cultive, surtout lorsque ces milieux ne sont pas complets, c’est-à-dire ne renferment pas tout ce qu’il faudrait à la levure pour son développement.

Action de l’éiiuisement. — Qu’on épuise, en présence de l’eau sucrée, comme nous avons appris à le faire dans le chapitre précédent, un échantillon de levure du commerce, même celle qui, examinée en détail au microscope, paraît la plus pure, on trouvera, en faisant à diverses époques une prise de semence dans cette eau sucrée pour la porter dans du moût de bière, que les développements qu’on obtiendra n’auront pas la même forme. Presque toujours, lorsque l’une des levures sera morte ou mourante, il y en aura une autre ayant conservé assez de vitalité pour se développer la première et, malgré son infériorité numérique, arriver à l’emporter sur l’autre ou même à dominer. Chose singulière, il arrivera souvent que cette levure vivace sera le Saccharomyces Pasioriaiitts, qui doit précisément à sa force de résistance d’être présente à peu près partout, quand il y a du sucre à faire fermenter.

Fréquemment, chez les infiniment petits, la durée de la vie est en raison inverse de l’activité fonctionnelle. On aura donc des chances, dans le cas qui précède, de séparer la levure mélangée au Saccharomyces Pasiorianus en faisant des cultures successives, qu’on ensemence les unes avec les autres, aussitôt qu’il y a eu dans la dernière faite un commencement de développement. C’est alors la levure la plus active qui l’emporte et finit par dominer.

Action de 11» chaleur. — Un autre moyen, dont la mise en œuvre est plus facile et plus rapide que pour ceux qui précèdent, revient à profiter de faction inégale de la chaleur sur les diverses espèces de levures. On peut employer la chaleur comme agent physiologique ou comme agent pathologique, la faire servir soit à favoriser le développement d’une levure déterminée, soit, en rélevant à un niveau suffisant, à tuer certaines cellules en respectant certaines autres. Nous trouverons dans le chapitre suivant divers exemples de ce double emploi. Je n’en citerai ici qu’un seul, emprunté à la pratique des brasseurs.

Il arrive quelquefois que des bières se clarifient très difficilement et redeviennent troubles à la moindre agitation. Elles contiennent alors, en dehors de leur levure normale, une autre levure à cellules rondes et plus petites, que nous apprendrons à connaître sous le nom de Saccharomyces exiguvs. Cette levure, en vertu de sa ténuité, reste très facilement en suspension. Lorsqu’elle est présente en trop grande quantité, c’est un véritable malheur pour la brasserie. Pour éviter sa présence dans la mesure du possible, ou au moins pour paralyser son développement, on a pris l’habitude de faire passer de temps en temps la levure par une fermentation à une température un peu élevée, en l’introduisant dans du moût chauffé. La levure ordinaire s’accommode mieux de ces conditions que le saccharomyces exiguus, et peut ainsi l’étouffer. Faisons remarquer en passant qu’il ne faudrait pas plus, il semble, que cette expériencej

DUCtAUX.

CHIMIE BIOLOCIQUE.

l'amilicre à certains brasseurs, pour les amener à penser qu’il y a plusieurs espèces de levures, et qu’ils n’ont pas toujours affaire, comme ils le croient, k la même espèce, modifiée par les conditions de nutrition et de milieu.

Enfin, on peut, dans certains cas, mettre en jeu des actions moins profondes. En jetant sur un filtre un mélange de Saccharomyces exiguus avec une levure à grosses cellules, on amenèra la première à dominer dans le produit filtré, la seconde dans les produits restés sur le filtre. Il ne faut souvent pas autre chose qu’une prédominance à l’origine de la culture pour assurer la suprématie pendant toute la fermentation et, par suite, dans une nouvelle série de fermentations, filles les unes des autres. Un terrain également favorable à deux espèces appartient au premier occupant, et lui appartient d’autant mieux que l’identité des besoins est plus accusée entre les deux espèces qui se le disputent.

Par tous ces artifices, employés isolément ou combinés les uns avec les autres, on arrive en général facilement à séparer d'un mélange une levure déterminée. On peut, par exemple, en partant d’une levure de brasserie donnant dans certaines conditions une bière d’un certain goût, arriver k préparer à l’état pur et homogène la levure particulière qui donne ce goût; et on s’assurera qu’elle estpure, lorsque le goût de la bière, une fois fabriquée, se conservera sans altération, en prenant seulement un goût d’évent, si elle est conservée dans un ballon a deux cols. Mais nous avons le droit de nous demander si, même alors, nous avons affaire à une espèce unique, ou bien si, l’espèce étant unique, elle n’est pas composée d’un certain nombre de variétés.

Difféi'eiieesi iuiliTitluelles daiiü leei globules de levurë. ^

Rien ne peut nous dire, en effet, si toutes les cellules qui constituent un lot de levure sont, ou non, individuellement identiques. Chacune de ces cellules k des propriétés d’espèce et de race qu’elle partage avec les cellules voisines, et, en outre, des caractères propres qui la distinguent, et qu’elle peut transmettre de génération en génération. Ce que nous savons au sujet des virus animés, plus ou moins virulents, autorise bien des hypothèses, et celle que nous faisons a des précédents.

Si donc on pouvait arriver à cultiver à part chacune des cellulés d’une levure, on obtiendrait vraisemblablement des variétés de levures qui pourraient peutêtre se transformer les unes dans les autres dans certaines conditions de nutrition, mais qui, dans d’autres, se conserveraient aussi différentes que l’étaient leurs cellules d’origine.

11 n’y a eu qu’un petit nombre d’expériences faites suf ce sujet par M. Pasteur, mais elles ont été toutes favorables à l’idée contenue dans les déductions qui precedent. On les fait en mélangeant, comme nous avons appris à le faire plus haut (p. 287), de la levure avec du plâtre, et en réduisant le tout, après dessiccation, en une fine poussière. On laisse tomber d’une assez grande hauteur un nuage de cette poussière et, à une certaine distance au-dessous, on ouvre un certain nombre de ballons vides d’air comme ceux que nous avons employés p. 64, pour étudier la distribution des germes vivants dans l'air. Ceâ ballons renferment un liquide fermentescible et sont aussitôt refermés. 11 pourra se faire que tel ou lél de ces ballons ne reçoive du nuage, très élargi par la chute, qu'une cellule

ENCYCLOPÉDIE CHlMXOüE.

de levure, qui se développera en donnant des nouvelles cellules, toutes filles de la même mère. On pourrait arriver au même résultat en diluant une petite quantité de levure dans une masse d’eau stérilisée, où on irait ensuite puiser des gouttes pour de nouveaux ensemencements. Il y a là matière à des décou vertes intéressantes, parce que les fails qu’on découvrirait dans ce monde, relativement facile à étudier, des levures alcooliques, s’appliquerait sans doute au monde plus mystérieux des vibrions et des virus animés.

lievures spontanées, — L’expérience dont nous venons de parler esl souvent faite sans qu’on en ait conscience. Quand on expose à l’air un liquide sucré nutritif, et qu’on voit une fermentation y apparaître, c’est que l’air y a déposé un ou plusieurs germes, dont toute la différence avec ceux que nous cherchions à recueillir tout à l’heure est qu’ils ont une origine inconnue. D’un autre côté, on se souvient que, lorsque nous avons voulu chercher la nature des germes présents dans l’air, nous avons constaté que, sauf des circonstances exceptionnelles, à moins que l’on n’opère, par exemple, dans un laboratoire livré à des études sur les fermentalions, les levures alcooliques sont rares dans l’atmosphère.

On a donc le droit de considérer comme probable que,lorsqu’unefernienlation s’établit d’une façon spontanée dans une dissolution sucrée artificielle exposée a l’air, le germe du ferment était souvent unique.

Il n’est pas question ici, bien entendu, des fermentations qui se déclarent spontanément dans le jus de raisin ou de fruits écrasés. Comme nous le savons, ces fermentations n’ont de spontané que l’apparence. Dans la réalité, elles sont très régulièrement ensemencées par les germes provenantdela surface du fruit. Mais des liquides sucrés enfermés dans nos ballons à col effilé, qui, après avoir été mis par l’ouverture brisée du col en communication avec l’air, entrent en fermentation, fermentent, en général, sous l’action d’un germe unique.

1 est remarquable qu’on trouve alors fréquemment des formes connues, surtout celles du Saccharomyces Pastorianus ; mais plus fréquemment encore on trouve des formes qui ne se rapportent exactement à aucune espèce bien déterminée, et qui ont quelque chose d’étrange dans leurs allures. Ce fait est évidemment très favorable à l’idée qu’il y a un grand nombre de variétés qui peuvent sans doute, comme nous l’avons dit plus haut, passer des unes aux autres, mais qui, à un moment de leur existence, sont individuellement distinctes, et pourraient se conserver telles dans de certaines conditions dénutrition.

Nous étudierons, dans le chapitre suivant, les espèces de levures les mieux connues, en les rangeant dans l’ordre de leur importance industrielle. Sous ce point de vue, les levures dites haute et basse des brasseries méritent incontestablement le premier rang.

Bl BLIOGRAPHIE

Pasteur. — Études sur la bière. Paris, Gauthier-Villars, 1876.

liocTROcx. — Sur l’habitat et la conservation des levures spontanées. Bulletin de la Société Linnéenne de Normandie, 3* s., t. Vf.

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