CHAPITRE V

Fermentations du lait.

SOMMAIRE : Fermentations lactique, butyrique. — Fermentation de la caséine. — Ferisentation alcoolique. — Koumys. — Képhir.

Nous savons, d’après les expériences de M. Pasteur, que le lait est pur au sortir de la mamelle, de germes vivants; mais qu’une fois exposé à l’air, il ne tarde pas à être envahi par un grand nombre de ferments, dont il a rencontré les germes à la surface des corps avec lesquels il a été en contact et à passer, en un temps plus ou moins long, selon la température, par une série de transformations.

Parmi ces transformations, nous passerons successivement en revue : la fermentation lactique, la fermentation butyrique, celle de la caséine, enfin, la fermentation alcoolique et les produits qui en dérivent : le Koumys et le Képhir.

Fermentation lactique. — On entend par fermenta-

tion lactique dans le lait, la transformation de la lactose en

un acide de consistance sirupeuse, l’acide lactique, sous l'influence d’un ferment, le micrococcus lacticus, dont le rôle consiste à dédoubler une molécule de lactose en quatre molécules d’acide lactique, d’après l’équation :

C'2H20!! + H°0 == À COPHSO

Ce phénomène de l’acidification du lait a été observé dans les temps les plus reculés, mais c’est en 1780 seulement que

M ie Scheele retira du lait aigri l'acide lactique, dont Berzélius démontra les propriétés acides et dont Mitscherlich et Liebig déterminèrent, en 1832, la composition exacte. A cette époque, on connaissait le côté pratique de cette transformation, c’est-à-dire les termes de la réaction et les conditions favorables à la production d'acide lactique; on savait qu'il s'agissait d’une simple transformation moléculaire, ou plutôt du dédoublement d’une molécule en deux molécules équivalentes plus simples, et que la présence de l’acide lactique formé pouvait entraver la fermentation, d’où l'indication toute naturelle de neutraliser cet acide au fur et à mesure de sa formation, soit par le bicarbonate de soude (Boutron et Frémy), soit par le carbonate de chaux (Gobley, Bensch), soit par l’oxyde de zine (Lantermann) ; mais on n’avait que des idées vagues et mal assises sur la cause provocatrice du phénomène. L'absence apparente d’un ferment organisé que l’on n'avait pu observer, prêtait un puissant appui à la théorie de Liebig (1839), qui attribuait la cause des fermentations au mouvement moléculaire communiqué. « La levûüre de bière, et en général toutes les matières animales et végétales en putréfaction, reporteront sur d’autres corps l’état de décomposition dans lequel elles se trouvent elles-mêmes ; le mouvement qui, par la perturbation d'équilibre, s’imprime à leurs propres éléments, se communique également aux éléments des corps qui se trouvent en contact avec elles. Par exemple, le sucre est un composé stable vis-à-vis de certaines influences extérieures; mais un édifice fragile vis-à-vis des mouvements moléculaires des substances organiques en décomposition, et se dédouble facilement sous leur action en alcool et acide carbonique. » (Liebig, Ann. de chimie et de phys. 2° série, t. Lxx1).

Cette explication du phénomène de la fermentation qui eut à son époque un très grand retentissement, n’a plus aujour-

ne

d’hui, grâce aux découvertes de M. Pasteur, qu'un intérêt historique. C’est encore à M. Pasteur que revient l'honneur d’avoir montré le premier que la fermentation lactique est due à une bactérie spéciale, au Micrococcus lacticus (1), auquel il a d’abord donné le nom de fermentum lacticum, puis celui de vibrion lactique.

Nous devons dire cependant que Remak, en 1841, avait déjà entrevu le ferment lactique, et que Blondeau, en 1848, l'avait caractérisé en partie; mais les découvertes de ces observateurs n’eurent aucan crédit auprès des savants.

Nous ne décrirons pas iciles procédés qu’a employés M. Pasteur pour arriver à isoler le Mäicrococcus lacticus, nous nous contenterons d'indiquer la nature et le rôle chimique de ce ferment.

Cet organisme, pris en masse, présente l’aspect de la levûre de bière; il a seulement une consistance un peu plus visqueuse et une couleur plus grise. Au microscope, l’aspect est. toutdifférent, il montre des globules et des articles beaucoup plus petits que ceux de la levûre de bière. Ces articles, de 1:6 de diamètre, sont étranglés en leur milieu et affectent quelquefois la forme du Mycoderma aceti, quelquefois ils sont plus amincis et comme étirés l’un sur l’autre en leur point de jonction ; mais ils en diffèrent toujours en ce qu’ils sont plus turgescents, plus réfringents et mieux modelés.

Il se développe fort bien dans tous les mélanges de sucre et d’un liquide azoté quelconque. Braconnot l’a signalé dans les eaux mères des amidonniers. Balard, puis Pasteur l’ont également signalé dans les vins tournés. La bière, comme la moins acide des liqueurs alcooliques, est souvent envahie

(1) Les bactéries, par Cornil el Barbès, p. 39,

RES par le ferment lactique. [Ilen est de même pour les infusions de malt, le petit-lait, la choucroûte, etc.

Il peut aussi se développer dans un mélange minéral déterminé et s’en accommoder même mieux que le ferment alcoolique. Comme éléments hydrocarbonés, il accepte tous les sucres capables de subir la fermentation alcoolique. Mais il y a cette remarque à faire que les saccharoses, comme le sucre de lait, qui subissent le plus facilement la fermentation alcoolique, sont celles qui ont le plus de peine à se transformer en acide lactique et vice versà.

D’après Bichet, l’activité de la fermentation lactique dans le lait croît avec la température jusqu’à 44°; de 44 à 52° elle est à peu près constante, à partir de 52°elle décroît à mesure que la température augmente. Elle est éteinte longtemps avant l’ébullition. Le ferment lactique est un aérobie. Il épuise rapidement de son oxygène le liquide dans lequel il vit et a besoin d’en trouver de nouveau à la surface. Il nese développe pas dans l’acide carbonique ni dans les liqueurs acides. Il se refuse à tout développement quand on l’ensemence dans du lait où l’on a ajouté assez d’acide chlorhydrique ou sulfurique pour représenter 1 gr. d'acide lactique par litre.

C’est pour cela que si l’on ne prend la précaution de saturer l'acide lactique au fur et à mesure de sa production, la fermentation lactique devient vite languissante et peut même être promptement remplacée par la fermentation butyrique dans le lait et par la fermentation alcoolique dans certains liquides où la levûre de bière se développe en même temps que le ferment lactique.

M. Duclaux explique le mécanisme des actions réciproques du lait et du ferment lactique de la façon suivante:

€Tantquil y a, dit M. Duclaux, de la caséine en solution, le ferment se développe et acidifie le liquide ; mais la caséine

ES de

prend peu à peu l’état insoluble et comme le ferment ne sécrète pas de diastase capable de la dissoudre, comme d’ailleurs le coagulum qui se forme l’englobe dans ses mailles, l’action acidifiante ne s’accomplit plus qu'avec une telle lenteur qu’on peut admettre qu’elle cesse. »

Fermentation butyrique.— Cette fermentation se superpose à la fermentation lactique, soit sous l’influence du vibrion butyrique sur l'acide lactique, soit sous l’action du Bacillus amylobacter sur la lactose qui reste dans le serum.

Le vibrion butyrique transforme l’acide lactique en acides butyrique et carbonique et en hydrogène, d’après l’équation:

20H60? — C'HSO? + 2CO0? L AH.

Le Bacillus amylobacter donne, avec la lactose, les mêmes

produits de décomposition:

CPH20" -E H0 = 2C*HS0? + 4C0°? + 8H.

Fermentation de la caséine. — La transformation que subit la caséine est une destruction ou plutôt une digestion dont les agents sont des ferments appartenant au genre Tyrothrix (Duclaux), parmi lesquels les uns sont aérobies, les autres anaérobies.

Ces Tyrothrix se nourrissent aux dépens de la caséine, moyennant une transformation préalable qu’ils lui font subir à l’aide d’une diastase, appelée caséase par M. Duclaux, qu’ils sécrètent eux-mêmes et qui semble identique à celle qui agit chez les végétaux et dans le canal digestif des animaux. Nous n’entrerons pas ici dans l’étude morphologique de ces ferments, nous indiquerons simplement leur mode d’action en nous plaçant toujours dans les mêmes conditions, c’est-à-dire en abandonnant le lait au libre contact de l’air.

LÉPROU ES

« À la surface de la masse, que ce soit du lait ou du caillé, dit M. Daclaux, pulluleront les êtres aérobies, empruntant à l'air son oxygène et l’employant à brûler les matières organiques en dissolution. Quelques-uns qui peuvent s’accommoder d’une privation plus ou moins complète d’oxygène, s’enfonceront plus ou moins dans les profondeurs du liquide et s’y mélangeront avec les anaérobies purs. Là, il y a fermentation et dégagement gazeux désagréablement odorant dans la plupart des cas. Une fois développés dans toute l’épaisseur du liquide, ces êtres formeront en quelque sorte une société de secours mutuels. Ceux de la surface préparent des diastases pour ceux de la profondeur, et les préservent de l’action de l'oxygène ; ceux de la profondeur produisent des gaz qui brassent le liquide, favorisent la volatilisation du carbonate d’ammoniaque, et rendent la vie plus facile aux aérobies. Quelques-uns prennent, comme point de départ, les matériaux élaborés par d’autres et respectés ensuite parce qu’ils sont devenus impropres ou même nuisibles. Ils les détruisent, les décomposent, les amènent à une forme plus simplifiée sous laquelle ces aliments sont repris par une espèce moins difficile. De sorte, qu’en résumé, la matière organique initiale se réduit à ses éléments minéraux qui restent et à des matières gazeuses qui ont passé dans l’air pour y recommencer une nouvelle série de pérégrinations. »

Fermentation alcoolique.—Nous aurions voulu consigner ici le résultat de nos recherches sur cette fermentation; mais faute d’avoir achevé nos observations, nous n’en parlerons que d’après les ouvrages qui traitent de la matière.

Nous avons vu que le lait exposé à l’air s’aigrit par suite de la formation d’acide lactique, sous l’influence du Müicrococcus lacticus dont le rôle consiste à dédoubler une molécule de lactose en 4 molécules d’acide lactique. Nous avons

an vu aussi que, lorsque la liqueur a atteint un certain degré d’acidité, la fermentation lactique s'arrête. Que se passe-t-il alors ? On admet que l'acide lactique produit, réagit sur le sucre de lait qui reste et le dédouble en deux sucres fermentescibles, en galactose et glucose:

C'2H20"! 1e HPOZCHPOECHPOS lesquels se transforment, à leur tour, en alcool et acide carbonique, suivant l'équation:

CHEO= 2 (CHO0H) 200;

C’est sur cette métamorphose du sucre de lait qu'est fondée la préparation des boissons connues sous le nom de Koumys et de Képhir, obtenues par ensemencement de certaines levûres dont le rôle, dans le travail fermentaire exécuté pour la transformation du lait en ces deux boissons n’est pas, que nous sachions, encore démontré.

Koumys. — Le koumys est une boisson légèrement alcoolique et acide, que les habitants nomades des steppes du sud de la Russie et de l’Asie centrale, les Kirghiz, les Kalmoucks, etc., préparent par une fermentation particulière du lait de jument. D’après Sudakewitsch, on le prépare par un procédé à peu près semblable à celui-ci :

« On mélange dans un vase, du lait avec du vieux Koumys ou avec un dépôt de Koumys séché au soleil. On agite bien pendant 15 minutes, et on laisse reposer une nuit. Le lendemain, on ajoute du lait frais, on agite avec soin et on recommence à plusieurs reprises, dans la journée, à agiter le liquide. On obtient ainsi, à la fin de la journée, un Koumys faible qu’on décante dans un second vase, en en laissant un peu dans le premier. Sur ce résidu, on ajoute du nouveau : lait, on mélange, on agite, on laisse de nouveau une nuit de repos; le lendemain, après avoir ajouté du lait, on agite encore et fréquemment dans la journée. On agite aussi le Koumys du second vase, mais sans y ajouter du lait. A la fin