FERMENTATIONS DU TARTRATE DE CHAUX

Fei’iueutatio» iii*o|tlouique et acétique. — Dans un ittatras tel que celui que représente la fig. 96 et dont nous nous sommes souvent servi, on introduit :

Fig. 9«.

Tartrate neutre de chaux, cristallisé et pur . 100«'

Phosphate d’ammoniaque . 1

— de magnésie . 1

— de potasse . O ,5

Sulfate d’ammoniaque. . . O ,S

et on remplit la fiole, dont la capacité est de 12'“, 5 environ, d’eau distillée pure, qu’on fait bouillir de façon à chasser tout l’air en solution. Nous avons déjà fait cette opération à propos de la fermentation butyrique et nous n’insistons pas.

Quand la fiole est froide, on y fait arriver quelques gouttes d’une fermentation de tartrate de chaux déjà en activité, puis on porte le tout à l’étuve. On voit, les jours suivants, le liquide se troubler d’abord, puis redevenir et rester limpide, iu point qu’on peut lire de l’écriture au travers de l’épaisseur de la fiole. En même temps commence au voisinage du dépôt solide de tartrate de chaux un travail particulier. 11 se recouvre d’une couche d’un gris noirâtre, gonflée, d’aspect organique et gélatiniforme. En certains points se forment d’assez grosses bulles qui se dégagent si on agite un peu , en emportant quelques parcelles solides qui retombent vite sans troubler la limpidité du liquide. Dans les commencements, ce liquide redissout sur leur passage les bulles qui montent, parce qu’il n’est pas saturé, et ce n’est qu’au bout de quelques jours qu’il se forme, à l’extrémité de la courbure de la fiole, un dépôt permanent de gaz. Puis ce gaz s’accumule, se dégage, et on reconnaît que c’est de l’acide carbonique pur, fait que la dissolution complète qu’il éprouvait à l’origine pouvait permettre de prévoir.

Ce gaz acide carbonique est en très petite quantité avec les proportions de liquide et de tartrate que nous avons employées. En augmentant le volume de la fiole ou en diminuant la quantité de tartrate, on pourrait supprimer tout dégagement, conserver tout le gaz en solution, sceller même la fiole et y voir s’accomplir silencieusement, à l’abri de l’air, sans dégagement gazeux apparent, sans aucun trouble dans la limpidité du liquide, la multiplication indéfinie d’un ferment et la destruction d’une quantité théoriquement quelconque de tartrate de chaux.

Si on va chercher en effet, à un moment quelconque, une prise d’essai dans la couche organique grise dont nous parlions tout à l’heure, on la voit formée de longs filaments, très grêles, fig.97,n’ayantguère environ quel^' de diamètre, mais

dont la longueur, variable, peut dépasser SOI*' Une foule de ces longs vibrions rampent lentement avec un mouvement flexueux, et en montrant jusqu a trois, quatre et cinq flexions. Ceux-là se rencontrent de préférence au voi-

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sinage des portions de tartrate non encore dissoutes. Là où la couche de tartrate a disparu, on trouve de préférence, reposant directement sur le verre de la fiole, des filaments identiques aux précédents, mais immobiles et un peu ponctués, comme formés d’une série de granulations un peu confuses. Tous ces vibrions, mobiles et immobiles, jeunes et vieux, sont enchevêtrés en amas. 11 y a aussi des vibrions de même diamètre, plus courts et plus agiles que ceux qui sont en amas, parce qu’ils sont moins longs et plus libres de leurs mouvements, mais on ne les rencontre aussi qu’au voisinage immédiat de la couche de tartrate.

La limpidité du liquide et les différents aspects des vibrions que nous venons de signaler ont une même cause; c’est au voisinage du dépôt que toute l’action est concentrée. Le tartrate de chaux, étant ’a peu près insoluble dans l’eau, fait absolument défaut à l’intérieur du liquide. Le filament doit donc vivre au contact de son aliment carboné. La multiplication qu’il y subit produit ces enchevêtrements dont nous parlions tout à l’heure, qui gênent le mouvement des vibrions et les empêchent d’aller chercher de la nourriture ailleurs, lorsqu’ils ont fait disparaître celle qui était à leur contact immédiat ; de là l’aspect granuleux et épuisé de ceux qu’on a recueillis sur le verre de la fiole elle-même.

Produits de la fermentation. — Quand tout dégagement gazeux a cessé et que le tartrate de chaux blanc a disparu, on trouve au fond du vase un dépôt de carbonate de chaux souvent cristallin , recouvert de la couche grise formée par les vibrions. L’odeur de ce dépôt est un peu putride. La réaction qui s’est produite est donc réductrice, et c’est sans doute à cela qu’est due la coloration grisâtre du dépôt. Les substances employées, si pures qu’elles soient, contiennent toujours des traces de fer qui se change en sulfure, et qui colore alors les matières minérales et organiques existant au fond du vase.

Le carbonate de chaux déposé et celui qui reste en solution dans le liquide chargé d’acide carbonique retiennent exactement la moitié de la chaux du tartrate employé. L’autre se trouve en dissolution dans le liquide, sous forme de sels organiques solubles, qui ont paru à M. Pasteur être un mélange d’un équivalent de propionate de chaux et de deux équivalents d’acétate.

L’équation suivante rend compte de la réaction.

3(2Ca0,C8H‘0>») = CaO,C«H®0* -h 2(Ca0,C‘H»0*) + 3CaO,CO= -f 7CO® + HO.

Elle montre que dans la fermentation de 100 grammes de tartrate neutre de chaux, il doit se dégager 19'',7 d’acide carbonique, c’est-à-dire exactement ce que M. Pasteur a trouvé par l’expérience. On peut donc l’accepter comme représentant le gros du phénomène.

Il y a pourtant, à propos de la véritable nature de l’acide qui accompagne l’acide acétique, une indécision qui se rattache à une question historique que nous devons d’abord vider.

II y a longtemps qu’on sait que le tartrate de chaux fermente, lorsqu’il est abandonné à lui-même en présence de matières organiques. Nôllner, qui, le premier, en 1841, a étudié les produits de cette fermentation, y a trouvé un acide analogue à l’acide acétique, en différant pourtant par quelques caractères,

et qu’il a nommé pseudo-acétique. Berzélius fit ensuite de cet acide un mélange d’acide butyrique et d’acide acétique. En t847, Nicklès, en étudiant cet acide de la fermentation du tartre, crut y voir, non un mélange d’acide butyrique et ' d’acide acétique comme Berzélius, mais une combinaison de ces deux acides à : équivalents égaux. Il attribuait cette combinaison à ce que les acides se produisaient en même temps et s’unissaient ensemble, et il crut la réaliser artificiellement en versant dans de l’acide sulfurique étendu un mélange à équivalents égaux de butyrate et d’acétate de chaux. Le sel de chaux qu’il obtenait par saturation de la liqueur acide était différent de l’acétate de chaux, différent aussi du butyrate de chaux; il paraissait formé d’un nouvel acide, que Nicklès nomma acide métacétique.

Cette même année, Dumas, Malaguti et Leblanc, en étudiant de nouveau l’acide de fermentation du tartre, le caractérisèrent comme de l’acide propionique. Ce corps a la même composition que l’acide métacétique de Nicklès, mais d’après Nicklès ne lui est pas identique.

Enfin, en 1855, en reprenant à nouveau cette question controversée, Limpricht et Uslar considérèrent l’acide formé, comme l’avait fait Berzélius, comme un mélange d'acide butyrique et d’acide acétique.

Toute cette histoire confuse de la fermentation du tartre s’éclaircit si on tient compte de deux faits : le premier est que l’acide métacétique de Nicklès n’est pas distinct de l’acide propionique ; le second est qu’il peut y avoir et qu’il y a divers modes de fermentation du tartre, que, par suite, tous les observateurs dont nous avons rappelé les travaux peuvent avoir raison, et que l’obscurité vient de ce qu’on veut essayer de les mettre d’accord.

Sur la non-existence de l’acide métacétique, nous avons les affirmations motivées de M. A. Fitz qui, ayant essayé de répéter, avec des produits bien purs, les expériences de synthèse deM. Nicklès, n’a obtenu aucun résultat. Il attribue Terreur de ce savant à la présence, dans Tacide butyrique employé, d’un peu d’acide propionique, dont le sel de chaux ressemble, en effet, beaucoup à celui que Nicklès attribue à Tacide métacétique et a naturellement la même composition. Je puis ajouter à ces raisons de M. A. Fitz que j’ai eu entre les mains de Tacide métacétique de M. Nicklès lui-même, auquel j’ai longtemps identifié tous les acides volatils que je rencontrais dans mes travaux, et qui suivaient, ii la distillation fractionnée, la même loi que lui. Mais j’ai eu depuis de Tacide propionique pur, provenant du cyanure d’éthyle, et je n’ai trouvé, en le soumettant au procédé délicat de la distillation, aucune différence entre lui et Tacide métacétique de Nicklès, de sorte qu’on a le droit, je crois, de rayer ce dernier de la science.

Restent donc seulement trois affirmations diverses relatives à la nature de Tacide produit dans la fermentation du tartrate de chaux. Ce peut être de Tacide acélique, de Tacide propionique ou de Tacide butyrique, ou enfin un mélange de deux ou même de trois de ces corps. Ces trois affirmations peuvent être exactes; tout dépend de la nature du ferment et de celle de la fermentation.

L’acide de Limpricht et Uslar se partageait si facilement, à la distillation fractionnée, en acide butyrique et acide acétique, qu’il n’y a aucun doute à avoir sur la présence réelle du premier de ees corps.

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La formation d’acide propionique résulte du travail de MM. Dumas, Malaguli et Leblanc, et de celui de M. Pasteur. Ce dernier nous a en outre appris à connaître le microbe qui la produit.

Ferinentatloii aeétiiiue. — Enfin, au sujet de la formation d’acide acétique à peu près pur, comme celui qu’a certainement rencontré Nôllner, nous avons les résultats d’une expérience de M. A. Fitz, faite en ensemençant avec de la bouse de vache un liquide renfermant du tartrate de chaux en suspension. Avec 100 grammes d’acide tartrique, M. A. Fitz a obtenu, outre de petites quantités d’alcool ordinaire, d’acide succinique et d’acide butyrique, provenant sans doute d’actions secondaires dues à l’impureté de la semence, 45 grammes d’acétate de chaux à peu près pur. L’équation

SlCaOjGSH^Oi» -h HO = CaO,C‘H*0» + CaO,CO* + SCO* -f 2H indique que 100 grammes d’acide tartrique peuvent donner 62*', 7 d’acétate de chaux. Elle représente donc assez bien le mode de fermentation observé parM. A. Fitz, et il demeure acquis que le tartrate de chaux peut donner uniquement de l’acide acétique.

Nous allons retrouver, à propos du malate de chaux, cette multiplicité de modes de fermentation que nous venons de constater pour le tartrate de chaux,