ENCYCLOP. CHIM
fèrent de la cellulose par toutes leurs propriétés, que je me suis décidé à considérer la pectine et ses dérivés comme s’écartant du ligneux par leur composition, et que j’ai admis que ces corps ne peuvent être représentés dans leur composition par du charbon et del'eau.
Des expériences concluantes sont venues également appuyer mes analyses, qui démontraient que les corps gélatineux différaient entre eux par de l'eau et non par de l’oxygène, comme un chimiste étranger l’avait annoncé.
J’ai pris, en effet, de la pectine, et la plaçant dans un flacon hermétiquement fermé, en présence de la pectose, je l’ai vue passer successivement par toutes les phases qui caractérisent la série des corps gélatineux, et se transformer finalement en acide métapeclique sans donner naissance à d’autres produits. Cette expérience prouvait d’une manière évidente que l’eau seule intervenait dans les modifications des corps gélatineux.
Quant aux nombres qui représentent la capacité de saturation des corps gélatineux, je dois déclarer que les résultats qui ont été consignés dans mon Mémoire expriment la moyenne d’un grand nombre d’expériences; j’ai donc lieu de croire qu’ils sont exacts : cependant je ne peux répondre de leur exactitude qu’à un centième près, en raison de la facilité avec laquelle s’altèrent les corps gélatineux en présence de l’eau et des bases.
Mais ce qui ne peut être douteux pour personne, et ce qui me paraît ici le point capital à constater, c’est que la capacité de saturation des corps gélatineux augmente à mesure que ces corps s’éloignent de la pectine, c’est-à-dire de la substance qui se rapproche le plus des corps organisés.
Béponse à quelques assertions qui ont été émises récemment sur les propriétés et la composition des corps gélatineux des végétaux.
ün chimiste étranger a cherché à établir que la pectine et l’acide pectique dérivaient d’un môme radical différemment oxydé. D’après ce chimiste, la pectine aurait pour formule
et l’acide pectique
Ce rapport de composition me parait inadmissible; car il résulte de mes expériences que la pectine se transforme en acide pectique à l’abri de l’oxygène, sans dégagement d’hydrogène, et qu’il ne se produit dans cette transformation aucun corps secondaire. »
Le même chimiste avait avancé que la transformation de l’acide pectique en un acide soluble dans l’eau ne présentait pas la netteté que j’avais admise dans mes premières recherches sur l’acide pectique, et qu’il se formait du sucre dans celte réaction. Pour répondre à cette objection, j’ai modifié l’acide pectique par l’action seule de l’eau; en maintenant de l’acide pectique pendant sept ou huit jours dans l’eau bouillante, j’ai vu cet acide disparaître peu à peu, et se changer en un acide très-soluble dont la dissolution était incolore. Les réactifs les plus sensibles n’ont pu constater dans la liqueur, même des traces de sucre : la
transformation isomérique de l’acide pectique en un acide soluble dans l’eau nie paraît donc désormais incontestable.
Plusieurs chimistes ont paru admettre, dans ces derniers temps, que la pectine et l’acide pectique étaient identiques; que ces substances devaient être assimilées aux corps neutres, tels que les gommes, la cellulose, la dextrine ; et que si l’acide pectique présentait quelques caractères acides, c’est qu’il retenait avec opiniâtreté les acides qui avaient été employés à sa préparation. Ils ont avancé, en outre, que la pectine était isomérique avec le ligneux.
Je dois dire ici que toutes les expériences que j’ai faites, et qui sont consignées dans ce Mémoire, se trouvent en opposition positive avec les assertions que je viens de rappeler. Les faits que j’ai observés me paraissent si nets, que je suis persuadé que les chimistes auxquels je réponds reconnaîtront leur erreur lorsqu’ils voudront bien répéter mes expériences.
J’appellerai principalement leur attention sur les points suivants :
1» Ils admettent que la pectine est isomérique avec la cellulose : mais toutes mes analyses et celles qu’ils ont faites eux-mômes et qu’ils citent dans leurs Mémoires, démontrent que la pectine contient moins d’hydrogène que la cellulose; or, en supposant une erreur dans une analyse ou une combustion incomplète, trouve-t-on jamais moins d’hydrogène que n’en indique la théorie ? Si la pectine était représentée dans sa composition par du carbone et de l’eau, il est probable qu’elle se transformerait en sucre sous l’influence de l’acide sulfurique. En traitant de la pectine pure par de l’acide sulfurique, on l’altère, mais on ne produit pas de traces de sucre : j’ai répété cette expérience un grand nombre de fois, et j’ai reconnu que la formation du sucre qui avait été annoncée dans cette réaction, était due à la présence de l’amidon qui se trouve souvent dans la pectine impure.
Si la pectine ne différait de la cellulose que par son organisation, comme on 1 a dit, ces deux substances auraient des propriétés communes : or, j’ai constaté que ces deux corps différaient entre eux par tous leurs caractères. La cellulose est remarquable par sa stabilité; la pectine, au contraire, s’altère sous les influences les plus faibles, sous l’action des acides étendus et même par celle de l’eau bouillante.
La pectine et la cellulose ne sont donc pas identiques.
2" Quant à l’acidité de l’acide pectique, qui a été mise en doute, cette acidité ne me paraît pas plus douteuse que celle de tous les autres acides organiques. I^our reconnaître que l’acidité de l’acide pectique n’est pas due à un acide étranger, il suffît de préparer avec soin de l’acide pectique, de l’engager en combinaison avec une base, de purifier le pectate ainsi formé, de le décomposer ensuite, comme je l’ai fait plusieurs fois, par de l’acide chlorydrique; de laver l’acide pectique à l’eau distillée jusqu’à ce que l’eau de lavage ne précipite plus par l’azotate d’argent; de brûler l’acide pectique dans un tube contenant de la chaux pure, et de dissoudre cette chaux dans l’acide azotique. On ne trouve pas, dans la liqueur, de traces d’acide chlorhydrique. lime paraît donc impossible qu’un chimiste puisse nier l’acidité de l’acide pectique ; l’acide pectique ne retient l’acide employé à le précipiter, que lorsqu’on ne l’a pas lavé avec soin.
3* On a admis, dans le tissu des végétaux, l’existence d’un principe immédiat
insoluble, qui ne produirait pas de pectine par l’action des acides, niais qui se transformerait eu acide pectique sous l’influence des alcalis. Je sais que les pulpes de fruits ou de racines, traitées à plusieurs reprises par des acides, produisent d’abord de la pectine, et donnent ensuite des pectates quand on les soumet ensuite à l’action des alcalis : j’avais fait moi-môme celte observation depuis longtemps ; mais celte expérience ne démontre nullement l’existence d’un principe nouveau dans le tissu des végétaux.
En traitant des pulpes de carottes par un acide, on décompose simplement la petite quantité de pectate de chaux insoluble qui s’y trouve, et on élimine de l’acide pectique qui se dissout dans les liqueurs alcalines. I.e prétendu corps nouveau ne me paraît être que du pectate de chaux.
4” En se fondant sur les difficultés que présente la purification de la pectine,
et en voyant que cette substance peut retenir souvent plusieurs centièmes de
corps inorganiques, on a avancé que ces corps faisaient partie do la pectine : on a confondu ainsi un mélange de plusieurs corps organiques et inorganiques avec un principe immédiat. On a meme été jusqu’à faire jouer un rôle mystérieux au fer qui se trouve en petite quantité dans les cendres de la pectine! Pour répondre à cette assertion, je crois qu’il me suffît de renvoyer à la partie de ce Mémoire qui traite de la purification de la pectine.
Je crois donc avoir examiné sérieusement toutes les objections qui m’ont été faites; j’ai profité des observations qui m’onlparu bonnes, et j’ai essayé de réfuter, par des expériences positives, celles qui me paraissaient erronées. Je ne m’étonne nullement, du reste, des opinions différentes qui ont été émises sur les propriétés des substances gélatineuses des végétaux. Leur étude présente, je l’avoue des difficultés que je n’avais jamais rencontrées dans les différents .sujets de chimie organique que j’ai traités jusqu’à présent. Je crois, par ce travail avoir fait avancer la question, mais je n’ai nullement la prétention de l’avoir résolue complètement; et je désire beaucoup que d’autres chimistes étendent et rectifient au besoin les observations que j’ai faites.
Action (le In clinlenr nui* 1cm i'riiilM. l*t*o<luc(i»ii ilcM lîClccM « CKctalcM.
Les faits qui précédent permettent d'expliquer facilement les modifications qu’éprouvent les fruits quand on les expose a l’action de la chaleur.
La pectine qui se trouve en abondance dans le suc d’un fruit cuit, résulte, d’après mes observations, de l’action des acides du fruit sur la pectose contenue dans les cellules. Pour s’en assurer, il suffit d’enlever, par des lavages, le suc acide d’un fruit encore vert, et de le remplacer par de l’eau pure : on peut alors faire bouillir pendant plusieurs heures l’eau qui lient en suspension les pulpes de fruit sans produire de traces de pectine, tandis que la pectine se forme aussitôt quand on ajoute dans la liqueur une petite quantité d’un acide soluble.
Tout le monde sait que le suc de certains fruits cuits abandonné à lui-môme se prend, au bout d’un certain temps, en une gelée incolore.
J’avais essayé déjà, daus mon premier Mémoire sur l’acide pectique, d’expliquer la production des gelées végétales. J’avais admis, à cette époque, que la pectose des fruits, réagissant sur la pectine, la transformait en acide pectique qui produisait alors la gelée,végétale. Cette explication était exacte, mais elle ne s’appliquait pas à tous les cas. On sait, en effet, que lorsqu’une gelée ne présente pas une consistance suffisante, on peut la faire redissoudre de nouveau : or l’acide pectique étant insoluble dans l’eau, il était difficile d’admettre que cet acide pût se dissoudre dans l’eau sous l’influence de la chaleur, et constituer de nouveau une gelée par le refroidissement de la liqueur.
Les faits consignés dans ce Mémoire me permettent maintenant de rendre compte de la production de toutes les gelées végétales.
11 peut arriver d’abord que la pectase des fruits, entrant en dissolution, réagisse sur la pectine qui s'est produite par l’action des acides sur la pectose et la transforme en acide pectique gélatineux : je me suis assuré, en effet, que l’on forme de très belles gelées en introduisant delà pectase dans des dissolutions de pectine.
Mais, le plus souvent, les gelées végétales sont dues à la formation de l’acide pectosique. Cet acide est, en effet, soluble dans l’eau bouillante; sa dissolution se prend en gelée par le refroidissement. L’acide pectosique se produit du reste, comme on le sait, dans la réaction de la pectase sur la pectine.
Ainsi, lorsqu’on fait bouillir dans l’eau des fruits tels que les pommes; l’acide malique transforme d’abord la pectose en pectine, cette pectine une fois formée, en présence de la pectase, produit de l’acide pectosique qui se dissout dans le suc bouillant et le rend gélatineux par le refroidissement.
Mais cette réaction n’est pas la seule qui puisse donner naissance à des gelées végétales ; ces gelées peuvent aussi résulter de la combinaison de l’acide pectique avec les sels neutres qui existent dans les fruits. J’ai obtenu souvent des gelées végétales très consistantes en faisant dissoudre à chaud de l’acide pectique dans des sels organiques solubles.
J'attribue donc la production des gelées végétales, 1” à la transformation de la |)ectine en acide pectique par l’action de la pectase;
2° A la formation de l’acide pectosique par l’action plus ou moins prolongée de la pectase sur la pectine;
3” A la dissolution de l’acide pectique dans les sels organiques contenus dans les fruits.
Il arrive souvent qu’un suc de groseilles se prend très-rapidement en gelée quand on le mélange à du suc de framboises : cette production instantanée de gelée est facile à comprendre; il résulte en effet de mes observations, que le suc de framboises contient une quantité considérable de pectase ; ce ferment réagit sur la pectine qui se trouve dans le suc de groseilles, et la transforme en acide pectosique gélatineux.
J’avais cru, à une certaine époque, que les gelées végétales étaient produites par une désagrégation incomplète de la pectose qui, à la manière de 1 amidon, pourrait se gonfler dans l’eau bouillante, rendre ensuite l'eau gélatineuse par le refroidissement, et former une espèce d'empois. Mais un examen attentif des différentes gelées m’a prouvé qu’elles ne pouvaient pas être considérées comme
la pectose ineomplètement désagrégée, el qu’elles présentaient toujours, soit les caractères des acides pectique et pectosique, ou ceux d’une combinaison d’acide pectique avec un sel neutre.
En résumé, lorsqu’un fruit, tel qu’une poire, une pomme, une prune, est soumis à l’action de la chaleur en présence de l’eau, il éprouve les modifications suivantes ; l’acide qu’il contient, et qui est ordinairement un mélange d’acide malique et d’acide citrique, réagit d’abord sur la pectose, et la transforme en pectine ; une partie de celte pectine reste dans le suc, lui donne de la viscosité et masque par sa présence l’acidité du fruit. En outre, la pectase agissant sur la pectine produit une certaine quantité d’acide pectosique qui se prend en gelée par le refroidissement. Si l’action de la pectase est prolongée, l’acide peclosique peut se changer en acide pectique.
Lorsque le fruit est chauffé rapidement, la pectase se trouve aussitôt coagulée, perd son efficacité, et n’agit jdus sur la pectine.
Dans la coctioii d’un fruit, la pectose est seule altérée, tandis que la cellulose n’éprouve aucune modification.
Modifications des substances gélatineuses pendant la maturation des fruits.
Lorsqu on examine le.s sucs de fruits verts, tels que ceux de pommes, de poires, de prunes, de groseilles, on n’y trouve pas de traces de pectine ; le précipité peu abondantque ces sucs produisent, quand on les traite par l’alcool, est uniquement dû à la précipitation d’une matière albumineuse. Les pulpes de ces fruits verts contiennent de la pectose; en les faisant bouillir dans une liqueur acide, on en retire des quantités considérables de pectine. Un fruit vert ne contient donc que de la pectose.
A mesure que lamaturaUon s’avance, le fruit perd, peu à peu, sa dureté; les cellules se distendent, prennent une demi-transparence, et l’on trouve alors, dans le suc du fruit, de la pectine qui ne précipite pas l’acétate neutre de plomb. Quand le fruit est mûr, le suc du fruit est j devenu gommeux ; on y trouve en abondance de la pectine, et surtout de laparapectine précipitant par l’acetate de plomb. A cette époque, les pulpes, lavés avec soin, ne contiennent plus sensiblement de pectose ; cette substance s’est changée, pendant la maturation des fruits, en pectine et en parapectine. Enfin, si l’on examine le suc d’un fruit prêt a se décomposer, comme celui d’une poire blette par exemple on n’y retrouve plus souvent de traces de pectine : cette substance s’est transformée en acide métapectique, qui est saturé par la potasse ou la chaux. J’ai pu retirer du suc de poires blettes de l’acide métapectique présentant la composition el les propriétés que j’ai assignées à cet acide. J’ai également retrouvé l’acide métapeclique dans les mélasses de betteraves et de cannes à sucre. On doit donc considérer cet acide comme répandu en abondance dans les végétaux : il existe toujours dans le suc des fruits qui ont contenu de la pectose et de la pectine quand ils étaient verts.
On voit que, pendant l’acte de la végétation, les substances gélatineuses éprouvent une série de modifications qui sont précisément celles que j’ai pro-
duites artificiellement en soumettant ces différents corps à l'action successive des acides, de l’eau, des alcalis ou de la pectase.
Les réactions chimiques, employées avec ménagement, peuvent donc reproduire quelques-uns des changements qui s'opèrent dans les végétaux.
11 me paraît évident que les modifications des substances gélatineuses s’opèrent dans les fruits sous l’influence siraultanée desacid.es et de la pectase : les acides transforment la pectose en pectine, et c’est la pectase qui change la pectine en acide métapectique. Cette conclusion ressort naturellement des faits suivants:
1“ Les fruits verts contiennent de la pectose;
2° Les acides des fruits peuvent transformer la pectose en pectine ;
3° La pectine se change, pendant la maturation, en acide métapectique;
4“ La peclase qui se trouve dans les fruits peut transformer, à la longue, lu pectine en acide métapectique.
Après avoir examiné les propriétés chimiques des corps gélatineux, et comparé les transformations qu’ils éprouvent sous l’influence des réactifs chimiques ou des .agents naturels, je présenterai, en terminant, quelques considérations sur le rôle chimique qu’ils peuvent jouer dans l’organisation végétale.
On sait que les cellules des fruits verts sont en général dures, opaques et consistantes, tandis que la eellule d’un fruit mûr est molle et transparente. Ce changement d’état de la cellule s’observe constamment à l’époque de la maturation d’un fruit.
Les propriétés bien connues de la cellulose ne permettent pas de supposer que ce soit elle qui, en se dissolvant par l’action des acides végétaux, fasse changer la consistance de la cellule. J’ai reconnu, en effet, que les acides organiqes les plus forts n’exerçaient pas d’action appréciable sur la cellulose.
La substance solide qui se trouye en abondance dans la cellule d’un fruit vert, et qui disparaît pendant Iq maturation, est la pectose. Comme la transformation de la pectose ne peut se produire que par l’action simultanée des acides et de la chaleur, ce n’est qu’au moment des chaleurs que les fi'uits tournent, c’est-àdire que les cellules deviennent transparentes, et que la pectose se change en pectine.
Cette pectine, qui se développe au moment de la maturation, masque, par sa viscosité, l’acide qui reste a l’état libre dans les fruits.
Le rôle des substances gélatineuses ne s’arrête pas là : j’ai prouvé que la pectine se transform.ait facilement en un acide très énergique, l’acide métapectique; j’ai reconnu également que les fruits verts, tels que lespomnies, contiennent en abondance de l’amidon, qui di.>para:t au moment de la maturation, et se change en glucose sous l'influence des acides du fruit. Si dans un fruit l’acide faisait défaut, la pectine fonctionnant alors comme une réserve d’acide, pourrait, au besoin, se changer en .acide métapectique, ayant alors la propriété de transformer l’amidon en sucre.
Les corps gélatineux peuvent donc être considérés comme des corps éminemment mobiles, qui se modifient pendant la végétation. Ils sont d’abord solides, et donnent de la dureté aux cellules; plus tard, ils deviennent gommeux, et masquent p.ar leur présence l’acidité des fruits ; ils peuvent enfin se changer en
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acides énergiques, qui jouissent de la propriété de transformer facilement l’amidon en glucose.
Rôle des substances gélatineuses dans certaines industries.
Les développements que je viens de donner 'sur les propriétés des corps gélatineux, démontrent suffisamment le rôle important que ces substances peuvent jouer dans l’organisation végétale.
Mais je dois faire ressortir aussi l’intérôt qui s’attache à l’étude des corps gélatineux, considérée au point de vue de certaines industries.
J’ai dit précédemment que ce sont les corps gélatineux qui, dans l’organisaon végétale, relient entre elles les fibres textiles des plantes, fonctionnent alors comme un véritable ciment.
Lorsque ce ciment organique disparaît, les fibres élémentaires sont mises en liberté : les opérations du rouissage et du blanchiment reposent donc en partie sur 1 élimination des substances gélatineuses.
La dissolution complète du ciment végétal qui soude les fibres des végétaux, permet d’employer ces corps une fois purifiés, dans la fabrication du fulmicoton.
La fabrication du sucre de betteraves doit prendre aussi en grande considération les propriétés des corps gélatineux que j’ai décrites dans mes recherches.
J’ai démontré, en effet, que le tissu des betteraves contient des quantités très notables de pectose qui, sous des influences diverses, peut se changer en acides pectique ou métapectique et nuire alors â la fabrication du sucre.
J’ai eu souvent l’occasion de démontrer aux fabricants de sucre, qu’ils devaient bien se garder de mettre de la chaux sur les pulpes de betteraves pour faciliter l’extraction du jus.
Par l’action de la chaux, la pectose, qui se trouva dans la pulpe, se transforme en métapectate de chaux soluble, qui devient brun par l’action de la chaleur et qui, en restant dans les sirops, s’oppose à la cristallisation du sucre.
Je viens de résumer la première partie de mes recherches qui ont pour but de faire connaître les propriétés et la composition du squelette des végétaux.
Dans la seconde partie, j’étudierai quelques-uns des corps qui se trouvent dans l’intérieur des cellules et qui jouent un rôle important dans l’organisation végétale.