G8 ÉTUDES SUR LE VINAIGRE
sous forme d'une membrane grasse au toucher, glissante, et toujours assez difficile à mouiller. Dans ce cas, la plante n'est développée qu'à la surface. Si Ton enlève le voile, il ne reste que le liquide plus ou moins acétifié.
Il y a une autre forme très-différente de développement de la plante et qu'il importe de bien connaître. On peut dire d'une manière générale que la culture prolongée du mycoderma aceti dans un milieu acétique quelconque finit toujours par le montrer sous la forme que je vais décrire. Mais souvent aussi on le voit naître de prime abord à cet état. La plante se présente sous la forme d'une matière mucHagineuse qui grandit peu à peu de manière à atteindre la surface, où elle oflre des espèces de nodosités visqueuses qui se relient peu à peu les unes aux autres et constituent une sorte de peau humide, gonflée, gélatineuse et glissante. Elle finit par remplir tout le liquide. Son développement sous cette forme est, comme volume, et aussi comme poids, incomparablement supérieur à ce qu'il est dans le premier cas, dans l'état de voile membraneux non mouillé par le liquide et non submergé.
Jusqu'à présent ce n'est guère que sous cette forme que l'on a décrit le mycodemia aceti ou mère du vinaigre.
Au microscope ce sont toujours des articles, un peu moins étranglés peut-être, sensiblement de même dimension que les autres, mais reliés par un mucus translucide, qui, en vieillissant, prend l'aspect et la consistance d'une membrane homogène, d'une sorte de membrane animale. Sous l'influence de la combustion dont nous verrons le mycoderma aceti être le siège habituel, n'y aurait-il pas fusion, suture de la matière des articles? Je dois remarquer que ce mucus n'est pas exclusivement propre à la forme de développement dont je parle. Il est certain que, même dans l'état de* voile membraneux, une sorte de
MÉMOIRE SUR LA FERMENTATION ACÉTIQUE. 60 matière glutineuse réunit les articles. La présence de cette matière se trahit, bien qu'elle soit invisible, par la disposition en chapelets que prennent les articles, alors même que ceux-ci sont disjoints et éloignés les uns des autres. On sait que les mucors et moisissures ont deux manières d'être fort distinctes, suivant qu'ils vivent à la surface des liquides ou dans leur intérieur. La forme mucilagineuse du mycoderma aceli est en quelque sorte la forme propre au mycélium de ce mucor.
Mais ce qui nous intéresse particulièrement, c'est de savoir dans quelle cii'constance la plante prend l'aspect gélatineux et muqueux. Pourquoi n'est-elle pas toujours sous la forme d'un voile uni ou ridé? Ou, inversement, pourquoi n'est-elle pas toujours à l'état mucilagineux? J'ai reconnu que le mycoderma aceti se développe à Tétat muqueux toutes les fois que la semence en est partout répandue dans la masse môme de la liqueur, et qu'un voile plus ou moins rapidement formé ne soustrait pas l'oxygène et n'empêche pas la semence dispersée dans la masse du liquide de vivre sur le fond du vase ou dans l'intérieur même de ce liquide. 11 prend au contraire l'état de voile lorsqu'il provient de semence déposée seulement à la surface.
Par exemple, dans toutes les expériences où l'on se sert de vinaigre brut, surtout un peu trouble, et qui renferme des articles du mycoderme flottant dans l'intérieur du liquide, même en quantité presque insensible à la vue, on peut être assuré que la plante se développera à l'état gélatineux (i). On empêchera
(i) Que Ton me permeUe do raconter ici les détails d'une visite que je reçus, le 07 mai i863, d'un habile fabricant d'Orléans, qui était venu me consulter sur un accident de sa fabrication.
« J*ai en travail présentement, me dit-il, un vin du Midi qui a provoque le dé- \cloppement de ces matières gélatineuses dans les mères, » £t 11 me présentait en
cet effet si Ton porte pendant quekjues instants le vinaigre à 5o ou 60 degrés, parce que Ton tuera ainsi tout germe ^de la plante renfermé dans le vinaigre.
Si la plante commence à se former à Tétat de voile, et qu'on la veuille mucilagineuse, il suffira de disloquer le voile et de lagiter pendant quelques instants dans le liquide afin qu'un certain nombre d'articles soient mouillés et restent au. fond ou dans l'intérieur du liquide. C'est seulement dans le cas où un voile, se propageant à nouveau très-rapidement, mettrait en
même temps un flacon tout rempli de mycoderma aceti sous la forme mucilagineuse. « Ces matières, ajouta-t-il, entravent la Tabrication. — C'est, répondis-je| une des formes de production du mycoderma aceti, »
Le fabricant essaya de me prouver que ce devait être autre chose, tant cette forme du mycoderme est inconnue à Orléans, ainsi que je l'ai déjà fait remarquer. (/ Wr première Partie, J II, p. 53.)
« Votre vin, continuai-je, doit être trouble et avoir subi dans le pays où vous l'avez ac'heté un commencement d'acétification qui n'a pu s'cifectuer que par l'influence d'une pellicule de mjcoderma aceti. Le vendeur n'a pas eu la précaution de coller le vin au départ, ni de le soutirer de façon à ne pas mêler dans sa masse les articles du voile de la surface. Ce sont ces articles qui le troublent, et qui, dans les tonneaux mères, amènent la formation de ces masses gélatineuses s'opposant à une bonne marche de la fabrication. 11 y a trop de germes du ferment en quelque sorte. 11 ne faut pas qu'il y en ait dans tout l'intérieur du liquide. C'est une dos raisons qui obligent dans votre industrie de flltrer avec soin le vin qu'on emploie et qui est souvent en partie altéré.
— C'est vrai, me dit le fabricant, le vin est trouble, et j'ai de la peine ià l'cclaircir préalablement. Au surplus, voici un échantillon de ce vin. ■
Il me montra un petit flacon d'un vin blanc qui était en cflet tout trouble.
« Je vais vous faire voir, répliquai-je, que ce vin est déjà un peu aigri, très-peu, puisque l 'odorat ne l'accuse pas. »
J'évaporai doucement quelques centimètres cubes du vin dans une capsule, et à la fin de l'évaporatiun une odeur vive d'acide acétique se manifesta, ce qui n'arrive pas avec le vin pur.
« Examinons maintenant ce vin au microscope, et nous reconnaîtrons qu'il est tout rempli de petits articles de m^icodenna aceti, et que telle est la cause du trouble de la liqueur. »
J'avais déjà antérieurement appris à ce fabricant à distinguer au microscope le mycoderma aceti.
Le résultat fut tel que je l'avais annoncé.
« Comment pourrais -je m'opposer au développement de ces matières gélatineuses?
MÉMOIRE SUR LA FERMENTATION ACÉTIQUE. 71 œuvre pour son propre compte tout Toxygène, que l'état mucilagineux de la plante ne se montrerait pas.
Aussi rien n'est plus facile, en suivant les indications précédentes, que de se procurer le mycoderme gélatineux en masses aussi considérables qu'on le désire et dans l'espace de quelques jours, surtout si l'on a la précaution d'employer un vinaigre faible qui convient beaucoup mieux que le vinaigre fort à la production du mycoderme sous la forme muqueuse. J'en donnerai des exemples dans le cours de ce Mémoire.
Bien que le mycoderma vini puisse se multiplier sur le fond des vases et complètement submergé, il n'offre jamais l'aspect gélatineux du mycoderma aceti.
Je vais maintenant rendre compte des expériences qui me portent à conclure que le mycoderma aceii est V agent par ex-cellence de l'acétific&tion, et que, dans toutes les fermentations acétiques industrielles, il en est \ agent exclusif.
§ II. — Pas de mycoderme^ pas d'ahétificalion.
Mes essais sur la fermentation acétique ont été extrêmement multipliés. Or, je puis affirmer que, dans aucune circonstance,
— Vous pouvez essayer divers moyens. En faisant chaufier le vin, et déjà bien au-dessous de la chaleur de l'eau bouillante, vous détruirez la vitalité des articles du mycoderme. La filtration deviendra plus facile, et il n'y aura d'ailleurs plus à craindre le développement de ces articles, non plus par suite celui des matières gélatineuses. Un autre moyen plus économique consisterait à ajouter un peu de tannin au vin, puis une solution de colle forte, afin d'opérer un collage énergique qui précipiterait les articles de mjrcoderma aceti. Choisissez, en un mot, tel procédé qui vous conviendra, pourvu qu'il ait pour effet d'éloigner ou de faire périr les articles de mycoderme partout répandus dans le vin. »
J'ai Toulu par ces détails montrer non -seulement l'un des écueils de la fabrication, mais principalement confirmer, par un exemple pratique, l'exactitude de quelques-uns des résultats de ce Mémoire et la sûreté des principes qui y sont exposés.
un liquide alcoolique quelconque, plus ou moins chargé de matières dites albuminoldes, extràctives ou autres, ne m'a oflTert la moindre apparence d'acétification, tant qu'il n'y a pas eu développement de mycoderme. Vin naturel, vin étendu d'eau, vin étendu d'eau et d'acide acétique, bière, eau d'orge alcoolisée , mêlées ou non de telle ou telle proportion d'acide acétitpie, vin de jus de betteraves, eau de levure de bière alcoolisée, eau de blé, eau d'écorce de divers arbres, jus de fruits l)ruts ou fermentes, tous ces liquides ne s'aigrissent jamais au contact de l'air par oxydation directe. Mais il n'en est aucun cjui ne soit propre à donner naissance très-rapidement, et souvent dans l'espace de vingt-quatre heures, soit au mycoderma vini^ soit surtout au mélange du mycoderma vint et du mycoderma acetij soit aussi au mycoderma aceti pur^ végétations qui ont la singulière propriété de fixer l'oxygène de l'air, de le condenser à la manière du noir de platine, en déterminant la combustion à un degré plus ou moins avancé des matières en dissolution, et notamment de l'alcool et de l'acide acétique.
Ce n'est pas à dire que si Ton expose au contact de l'air tous es liquides que je viens d'énumérer, ils n'y éprouvent pas du tout d'altération. Le lecteur pourra se convaincre, en lisant une Note insérée aux Comptes rendus de F Académie des Sciences (avril i863), que j'ai mis hors de doute l'oxydation directe et variable des matières organiques, en dehors de l'influence de la multiplication des êtres inférieurs. Mais cette oxydation directe s'elfectue avec une excessive lenteur, et elle donne lieu à des résultats bien différents de ceux que nous offre la fermentation acétique par le mycoderma aceti. Assurément, puisque le noir de platine agit sur l'oxygène et ultérieurement sur l'alcool lorsque celui-ci est présent, par un effet de corps poreux condensant les gaz et les vapeurs, on peut être porté à penser
MÉMOIRE SUR LA FERMENTATION ACÉTIQUE. 73 que des débris organiques solides, voire m6me des matières azotées, dissoutes avides d*oxygène, pourraient bien également servir d'intermédiaire à Toxydation de Talcool, et autoriser des idées théoriques du genre de celles que M. Liebig a développées. Mais il ne s'agit pas de savoir ce qui arriverait dans telle ou telle hypothèse; qu'arrive-t-il en réalité? voilà ce qu'il importe de connaître. Eh bien! je n'ai jamais pu obtenir la moindre acétification des liquides alcooliques fermentes en dehors de la présence des mycodermes.
Le fait du noir de platine autorise bien des hypothèses, mais je ne connais pas d'exemple démontré d'acétification de l'alcool d'un liquide de fermentation par l'action d'un corps poreux non organisé. Quant à la nature de l'être organisé, je crois être en mesure de démontrer que, dans toute fermentatien acétique de l'ordre des fermentations industrielles, soit par le procédé d'Orléans, soit par le procédé des copeaux, l'action résulte de la présence du mycoderma aceii développé spontanément dans les vaisseaux.
Dans ces études comme dans toutes celles qui concernent les fermentations, l'illusion est facile. La levure de bière est quelquefois utilisée pour acétifier des jus de betteraves fermentes, ou tout au moins, dit-on, il en faut pour mettre en train l'acétification, et il existe des procédés de fabrication recommandés par divers auteurs, où la levure de bière est employée comme ferment. Fourcroy et Vauquelin, d'autre part, acétifiaient le sucre avec de l'eau de froment, de l'eau de gluten, etc. (i). Des essais
(i) On Ht cUnt le Traité de Chimie de Liebig : « £u petit, on peut se procurer un vinaijrrc fort et agréable, en exposant pendant quelques semaines le mélange suivant à un endroit chaud : loo parties d*eau, i3 parties d*eau-de-vic, 4 parties di* miel et i partie de tartre cru; ou bien : 130 parties d'eau, la parties d'eau-de-viC| 3 parties de cassonade, i partie de tartre cru et j i partie de leviire.
• Pour fabriquer le vinaigre en grand, on se sert du moût de bière qui a déjà
directs m'ont donné la conviction que ces substances n'agissaient que comme source d'aliments (azotés et phosphatés) pour le véritable ferment, qui se développait peu à peu de lui-même et qui n'était autre que le mycoderma aceti. On peut laisser pendant plusieurs années la levure de bière en contact avec des liquides fermentes et de l'air dans des vases en vidange, sans qu'il y ait la moindre acétification tant que le mycoderma aceti ne se montre pas. J'ai constaté des faits bien positifs et non douteux à ce sujet.
Lorsqu'il y a acétification après addition de levure de bière, dire que la levure est le ferment est une erreur pareille à celle que l'on commettrait en confondant les substances qui servent de nourriture à un végétal avec ce végétal même. Je ferai encore observer que, dans certains cas où le vin commence à s'acétifier dans des bouteilles en vidange, on serait quelquefois porté à croire qu'il y a eu acétification sans mycoderme, tant la pellicule de ce dernier est mince et à peine sensible. Le moindre mouvement de la bouteille peut en outre disloquer le voile, et il est difficile de le retrouver dans le vin à moins d'une étude microscopique délicate. Mais dans ces cas particuliers d'acétification en bouteille, il sera toujours facile de reconnaître dans le goulot au niveau du liquide, sur les parois du verre, un cercle grisâtre formé par le mycoderme, et que l'agitation du liquide fait difficilement disparaître. Quant à l'introduction de l'air, elle se fait par le bouchon.
subi la fermentation alcoolique, et on Texpose dans des vases ouverts avec un peu de levure, dans dos chambres chauffées jusqu'à ce que Tacidification soit complète. » L'iEBiG, t. I, p. 390.
On sait que le tartre cru renferme toujours une proportion considérable de levure alcoolique de vin. C'est, suivant moi, la matière qui fournit au ferment ses aliments dans le cas où Ton n'emploie que du tartre cru, comme dans la première recelte.
§ III. — Manière d'agir du mycodernia aceti.
Première expérience. — Dans la fiole représentée fig. 6, dont
FIg. 6.
le volume total était de a'*', 862, j'ai introduit, le 2 mars 1862, à 2 heures, 101 centimètres cubes d'un liquide composé de is%i d'acide acétique cristallisable du commerce, 3''*^, 4 d'alcool absolu, et le complément à 101 centimètres cubes en eau de levure. J'ai déjà dit qu'un liquide ayant une composition de cette nature était éminemment propre au développement du mycoderma aceti. Après l'introduction du liquide, j'ai déposé à sa surface une quantité à peine appréciable de ce mycoderme. J'ai expliqué déjà que ce prélèvement et ce transport se font très-facilement à l'aide d'une baguette de verre que l'on trempe dans le liquide. En la retirant, un peu du voile s'y attache, et en la trempant ensuite dans le liquide frais, cette petite portion de voile se détache et s'étale à la surface. C'est ce que j'appelle la
semence. Elle agit comme telle en effet (i). J'ai dit que le
liquide et sa semence avaient été placés dans la fiole le
(i) II n'est pas inutile d*en donner des preuves. D*une part, si Ton ne sème rien à la surface du liquide, il pourra se passer un temps considérable, quoique essentiellement variable, avant que Ton voie apparaître le mjcodenna aceti. Dans ce cas la semence provient des poussières de l'air avec lequel le liquide a été en contact» ou des poussières des vases dans lesquels il a séjourné, poussières qui renferment <»u ne renferment pas, selon les circonstadces, le germe du mycoderme, ou qui le renferment plus ou moins vivace. Si elles ne le renferment pas, il ne se déve* loppe pas, et c'est là ce qui fait que souveAt un liquide pareil déposé dans un llacon, même en vidange, ne s'aigrit pas. Avec semence ajoutée le développement a toujours lieu , à moins que la semonce ne soit morte, et il se déclare dans les vingt -quatre heures aux températures favorables. Enfin, ce qui prouve encore toute l'efficacité de la semence, c'est que le liquide dont je parle étant également ti'ès-propre à nourrir le mjcodenna ifini, si l'on sème ce dernier, c'est du mjrcodenna w'ni que l'on récolte et non le mjcoderma aceti. J'ai déjà fait remarquer néanmoins qu'il y a des cas où, tout en semant du mjc€*derma vint, ou pourrait ne récolter que du mycoderma aceti. C'est qu'alors on aurait rendu la liqueur beaucoup plus propre au développement du mjcodenna aceti qu'au développement de son congénère, et que la semence ajoutée, très-lente à se multiplier ou même fanée par l'effet de la composition du liquide, ne se propagerait pas assez prompteraent à la surface pour empêcher le développement spontané du mjcoderma eiceiif c'est-à-dire le développement par les germes primitivement existants dans la liqueur. On arriverait, par exemple, à ce résultat, si l'on forçait dans la composition de notre liqueur la proportion d'acide acétique, en laissant la même ou eu diminuant au contraire un peu celle de l'alcool. Cela tient uniquement à cette circonstance que le mjcodenna aceti se plait dans les liquides acétiques, tandis que le mjcodenna vini s'accommode mieux des liquides un peu alcooliques et peu acides. A la rigueur il s'accommoderait des liquides neutres s'il n'avait pas à redouter alors les infusoires qui s'opposent à son développement en prenant pour «•ux tout l'oxygène.
Si le lecteur réfléchit à ces observations et à beaucoup d'autres de la même nature, il se convaincra sans peine de la mobilité des résultats de toutes ces études sur les fermentations, mais en même temps il reconnaîtra que par des expériences suivies et raisonnées, on peut arriver à découvrir les causes générales déterminantes de la variation des résultats et s'en servir comme d'un guide st\r pour se rendre rompte de cette mobilité apparente. Elle est toujours l'eflet de conditions particulières, régies, dans leur influence sur la marche des phénomènes, par des lois d'une fixité non douteuse.
C'est ce qui fait également que dans cet ordre d'études il n'est pas difficile de constater des faits particuliers, isolés, nouveaux ou paraissant l'être, tant ils sont nombreux et changeants. Mais si l'on n'en recherche pas la liaison avec le phénomène principal, si l'on n'établit pas que cette liaison existe, ou qu'elle n'existe pas, souvent, loin d'éclairer le sujet, on ne fait que l'obscurcir. Je pourrais en citer de nombreux exemples tirés de publications récentes.
MÉMOIRE SUR LA FERMENTATION ACÉTIQUE. 77 a mars, à a heures. La pression barométrique était de 744'"", 6, Aussitôt après, la garniture métallique ABCDE a été serrée fortement, à l'aide de la pince P, à la garniture également métallique de la fiole. Le tube de verre DE, mastiqué en D, plonge dans le godet L plein de mercure.* Quant à la pièce FGH, j'en dirai l'usage plus tard. Présentement eUe n'est pas encore adaptée à la garniture AB.
Le 3 mars, toute la surface du liquide dans la fiole est couverte d'un joli voile très-mince, uni, un peu terne, de mycoderma aceti. Dès que le voile se montre, on constate une absorption et une fixation d'oxygène qui, dans cette manière d'opérer, s'accuse et se mesure par l'ascension du mercure dans le tube ED.
Élévation Pression
Ileuic!».
du mercure. baromclriiiue.
Le 3 Mars.
Température.
h III
cent.
Il, G 738,5
Minuit.
i3,G D Le 4 Mars,
i4,7 '^ Le 5 Mars.
Ce tableau nous montre que l'absorption de l'o.xygène, et par suite l'acétification de l'alcool, conmie nous le verrons tout h l'heure en dosant l'acide acétique formé, était déj:\ considéral>lf
vingt-quatre heures après rensemencement, et que trente-six heures après environ elle était entièrement achevée, ce qui sera confirmé par l'analyse du gaz de la fiole. Gela donne une idée bien nette de la rapidité avec laquelle se fait le développement de la plante et de l'absorption de loxygène. On voit en outre que cette absorption qui correspondait encore, le 3 mars à midi, à une ascension de 6 millimètres de mercure par demiheure, très-appréciable pcup conséquent à l'œil nu dans l'intervalle de quelques minutes, n'était déjà plus que de 5 millimètres par heure entre i et a heures, de a millimètres seulement pour trois heures entre a et 5 heures. Il est évident d'ailleurs que cette ascension, nuUe au début, ou, mieux, insensible tant qu'il n'y a pas de voile et seulement la semence, s'accélère peu à peu et retombe à zéro, par degré, au fur et à mesure de la soustraction du gaz oxygène.
Analyse du gaz de la fiole. — Il fallait trouver le moyen de faire l'analyse du gaz de la fiole à un moment quelconque de Texpérience, si besoin était, et de manière à ne "pas la troubler, c'est-à-dire sans disloquer le voile ni déranger la fiole de place. On y par\ient facilement à l'aide du tube FGH qui n'est auti*e chose que le laboratoire de l'eudiomètre de M. Regnault. Après avoir été rempli de mercure, ce tube est approché de la fiole et réuni au robinet A à l'aide d'un collier à gorge. On ouvre alors le robinet R', puis le robinet R. Le gaz de la fiole passe aussitôt dans le tube FGH, en vertu de sa force élastique. On referme les robinets dès qu'on juge que la prise de gaz est suffisante pour l'analyse eudiométrique. Le tube FGH est ensuite séparé de la fiole et adapté à l'eudiomètre pour l'analyse du gaz. La fiole n'a pas été remuée pendant toute cette manipulation. Afin d'éviter la cause d'erreur tenant aux petites quantités d'air logées dans les robinets, je plaçais dans leurs gaines de
petits cylindres d'acier qui les remplissaient à peu près complètement sans s'opposer toutefois au passage du gaz.
Dans Texpérience qui précède, le gaz de la fiole a été analysé le 5 mars en suivant les indications que je viens de donner. Il était composé de :
Acide carbonique 1,17
Oxygène 0,00
Azote par différence 98,83
Tout l'oxygène avait donc disparu et il n'y avait qu'une trèsfaible quantité de gaz acide carbonique. D'où provenait-elle? Il ne me parait pas douteux qu'il faille l'attribuer à la vie de la plante qui , à la manière de la plupart des êtres inférieurs, absorbe du gaz oxygène et exhale du gaz carbonique. La proportion de gaz carbonique qui ^ pris naissance est bien en rapport avec celle des principes qui se sont assimilés pour nourrir le mycoderme dont le poids était extrêmement faible.
Je dois cependant faire observer dès à présent que la combustion dont la plante est le siège peut aller quelquefois jusqu'à la transformation de l'alcool en vapeur d'eau et en gaz acide carbonique. 11 ne serait donc pas impossible qu'une fraction de l'acide carbonique eût une autre origine que celle qui résulterait de la modification des principes mis en œuvre par la vie de la plante pendant son développement. Cela est peu probable dans l'expérience que je viens de rapporter, tant est faible la proportion du gaz acide carbonique formé.
Le 5 mars, l'acidité totale du liquide a été trouvée égale à a*'', 2 d'acide acétique, tandis qu'au moment où il a été placé dans la fiole le liquide renfermait seulement i^',i de cet acide. Si l'on calcule la quantité totale d'acide acétique qu'aurait dû
former l'oxygène de la fiole en le supposant utilisé à changer Talcool en acide acétique, la portion de cet acide aurait dû être supérieure à la différence de a^^a à i«',i. C'est quune partie de l'oxygène est employée à faire autre chose que de l'acide acétique : des produits neutres, de l'aldéhyde, etc.... Mais Tacide acétique est le produit dominant. Cependant ce n'est pas le seul acide qui se forme. J'ai lieu de croire que l'acide succinique est toujours au nombre des produits de la fermentation acétique (i).
§ IV. — Acétification sans matière albuminoïde . — Développement du mycoderina aceti à l'aide de sels ammoniacaux et de phosphates alcalins et terreux, — Preuves évidentes de la nature organisée du ferment.
Quel a été le rôle des principes de l'eau de levure dans Texpérience dont j'ai parlé au paragraphe précédent? On peut démontrer, quoique d'une manière indirecte, qu'ils ont fourni
au mvcoderme les aliments azotés et minéraux nécessaires à son
développement.
Si l'on sème une trace impondérable de mycoderma aceti à la
(i) Voici le moyen de s'en assurer. Afin d'éviter les difficultés qu'amènerait nécessairement daps la recherche de l'acide succinique dû à la fermentation acétique la présence de celui que renferment naturellement le vin, la bière, le cidre, etc., il faut préparer du vinaigre à l'aide d'alcool pur et de phosphates, sans addition de liqueurs fermentées brutes, {loir le § IV ci-après.)
Le vinaigre ainsi formé est évaporé : loo centimètres cubes sufllsent largement pour cet essai.
Le résidu renferme des matières extraclives diverses que je n'ai point étudiées. Toutefois cette circonstance montre la complication de cette fermentation en ap> parence si simple. 11 y a longtemps que j'ai fait observer que les fermentations étaient des actes chimiques aussi complexes que ceux de la vie.
Si l'on traite le résidu par un mélange d'alcool et d'éther, et qu'on abandonne l:i liqueur filtcée à une évnporation spontanée, dès le lendemain on aperçoit sur les parois du vase une quantité assez notable de cristaux d'acide succinique.
surface d*un liquide qui ne renferme d^autre matière azotée que du phosphate d'ammoniaque, la plante ne tarde pas à recouvrir toute la surface du liquide, empruntant son carbone à Talcool ou à Tacide acétique , son azote à Tammoniaque , ses principes minéraux aux phosphates, et Tacétification a lieu. Toutefois la plante n'a pas la même vigueur que dans le cas où elle a à son service des matières albuminoldes. Le voile est moins ferme, plus délicat, plus sec, si je puis m'èxprimer ainsi, quoique d'une continuité parfaite. La plante parait renfermer moins de matières grasses que dans les circonstances ordinaires. Ainsi le voile se troue si Ton plonge une baguette de verre dans le liquide, et les bords déchirés ne se rejoignent pas quand on retire la baguette, circonstance qui ne se présente pas, en général, lorsqu'il s'agit d'un voile formé dans les conditions ordinaires.
Je prépare un liquide renfermant par litre, outre l'eau distillée :
Acide acétique cristallisable ... 12,75
ce
Alcool absolu ^ta , 5o
Itr
Phosphate d'ammoniaque o,a
Phosphate de magnésie 0,1
Phosphate de potasse 0,1
Phosphate de chaux o» 1
Ces proportions peuvent changer du reste dans des limites assez grandes.
Le 9 avril 1862, à 3 heures de l'après-midi, je place si litres de ce liquide dans une cuve en gutta-percha (de 4 S centimètres de largeur sur 5o de longueur), et je dépose à sa surface une trace de mycoderma aceti.
Le lendemain et le surlendemain, le développement de la
plante n'est pas encore sensible. Le la, toute la surface est
couverte d'un voîle doux, homogène, d'une minceur excessive, sans aucune solution de continuité. On aperçoit déjà sur le couvercle de verre qui recouvre la cuve une condensation de vapeur d'eau indiquant une élévation de température du liquide. L'odeur est acétique avec quelque chose d'agréable qui annonce des principes éthérés.
Le I a, à 9 heures du matin, i litre du liquide renferme •ii«',a d'acide acétique, au lieu de i a,75 qu'il y avait à l'origine. Le la, à midi, il yen a q49'* Ainsi, en trois heures, il s'est formé a«',9 d'acide par litre, soit 5*', 8 pour les a litres. Ce serait une acétification de 46^',4 d'acide en vingt-quatre heures. Le 1 a, à midi, j'ai rajouté 70 centimètres cubes d'alcool à 90 degrés. Ces additions d'alcool doivent toujours se faire avec ménagement. Si l'on verse de l'alcool à fort titre dans une cuve en acétification, sans précaution particulière, l'alcool, plus léger, se répand à la surface du liquide et tue le voile, quelquefois instantanément. Il faut retirer une portion du liquide de la cuve à l'aide d'un siphon sans déchirer le voile, ce qui est facile si le siphon plonge au fond de la cuve, parce que le voile descend sans se briser au fur et à mesure que le liquide s'écoule. On mêle l'alcool au liquide qui a été retiré de la cuve, et on rajoute ensuite la totalité de ce liquide à l'aide d'un entonnoir cfui débite peu. Le voile se soulève également sans déchirure. L'addition des 70 centimètres cubes d'alcool à 90 degrés a un peu ralenti l'acétification, qui avait repris le soir assez activement. Le voile continue de se développer. Le 1 3 , il se montre tout plissé. Du I a au 1 3, il s'est formé 4^ grammes d'acide acétique. Le i3, après avoir constaté une odeur d'acétification des plus vives et une condensation considérable de vapeur d'eau, je rajoute 3o centimètres cubes d'alcool à 90 degrés. Le i5, à 8 heures du matin, il y avait 1 26*',8 d'acide acétique dans la
cuve etun volume total de a*",oao, ce qui correspond à 80 centimètres cubes d'évaporation. L'opération m'ayant paru terminée, parce que l'acétification n'avait été que de quelques grammes du 1 4 au 1 5, j'ai mis fin à Fessai. Le poids calculé diacide acétique, correspondant au poids d'alcool employé, ajouté à celui de Tacide acétique cristallisable dissous à l'origine dans le liquide, forme un total de i65 grammes. La différence à 1 26**',8 est de 388',2. C'est une perte de 23, a pour 100 tant par évaporation que par déviation du phénomène chimique indiqué par l'équation
C»H«0»4-40 = aH04-C*H*0*,
équation qui ne se vérifie jamais complètement, parce que la combustion de l'alcool est plus complexe que ne l'indique cette équation et qu'il se forme, outre l'acide acétique, d'autres produits acides et neutres. Aussi l'odeur d'une cuve en fermentation acétique est toujours un peu mêlée, bien que celle de l'acide acétique domine. Je donnerai même des exemples de combustion où tout l'alcool passe à l'état de ces produits suffocants qui provoquent le larmoiement et que fournit la combustion de l'alcool et de l'éther dans certaines circonstances, par exemple sous l'influence d'une spirale de platine incandescente dans une expérience bien connue.
En résumé, l'essai qui précède démontre avec une entière rigueur que le mycoderma aceti peut prendre naissance sans avoir à sa disposition d'autre aliment carboné que Talcool ou Tacide acétique, ni d'autre aliment azoté et minéral que de l'ammoniaque et des phosphates cristallisables, et il faut en conclure que dans tous les cas de fermentation acétique industrielle, les matières albuminoïdes, loin de constituer le ferment acétique, n'en sont que l'aliment. On sait qu'elles sont toujours
associées à des phosphates. C'est toujours la condamnation de
Tancienne théorie des fermentations (i).
§ V. — Procédé des copeaux de hêtre.
Le pi'océdé d'acétification par les copeaux de hêtre, si répandu en France et en Allemagne depuis plus de vingt années déjà, a singulièrement accrédité les erreurs que je combats dans ce Mémoire. On sait que ce procédé consiste à faire écouler lentement dans des tonneaui remplis de copeaux de hêtre, rassemblés sans ordre ou disposé^ par assises après avoir été roulés comme des ressorts de montre, de Talcool étendu d'eau de manière à ne plus marquer que 8 à i a degrés à l'alcoomètre, et additionné de quelques millièmes d'acide acétique • Des ouvertures pratiquées dans la paroi du tonneau et dans un double fond sur lequel reposent les copeaux permettent l'accès de l'air qui monte dans le tonneau, comme il ferait dans une cheminée, en cédant tout ou partie de son oxygène à l'alcool pour le convertir en vinaigre.
Les copeaux, dit-on, agissent comme corps poreux, à la façon du noir de platine. Cette manière de voir parait d'autant plus certaine que, dans diverses fabriques, l'alcool que l'on emploie provient de llegmes, c'est-à-dire d'alcool de distillation qui ne renferme pas de substances albuminoldes. Quant aux matières
(i) Les faits qui précèdent prouvent surabondamment que Tasscrtion de Chaptal , rappelée en note à la page 46, est exagérée. Le \in le mieux dépouillé n'est pas privé de tout principe extractiT, et, le serait-il, qu'il renfermerait encore des phosphates et des sels alcalins et terreux. II est donc toujours propre à servir au développement du mycoderma aceti. Seulement il est d'autaat moins propre à nourrir les mycodermcs, et particulièrement le mycoderma r/W, qu'il est plus dépouille de ses principes ex tract ifs.
MÉMOIRE SUR LA FERMENTATION ACÉTIQUE. 85^ que les copeaux eux-mêmes pourraient céder au liquide, leur participation dans le phénomène[est évidemment nidle, puisque ces copeaux ont une durée pour ainsi dire indéfinie. Ce n'est que tout à l'origine que Ton pourrait croire à une inlQuence directe de quelques-uns de leurs principes solubles. Mais ce n'est là qu'un accident.
N'oublions pas toutefois de. remarquer que la plupart des auteurs s'accordent à dire que la mise en train doit être faite avec addition de i à a millièmes de levure de bière ou de vinaigre ordinaire, ou de moût de bière.
Je démontrerai tout à l'heure que les copeaux n'ont qu'un rôle passif dans la fabrication. Ils permettent la division du liquide et ils servent de support au ferment qui est encore ici le mycoderma aceli^ sous la forme muqueuse. Je ne me dissimule pas cependant que les apparences sont tout à fait contraires à cette opinion. Que l'on se transporte, en eJBfet, dans une fabrique marchant par le procédé allemand, et que l'on y examine les copeaux d'un tonneau en travail depuis plusieurs mois ou depuis plusieurs années, on les trouvera d'une propreté en apparence parfaite. On dirait qu'ils viennent d'être lavés avec beaucoup de soin. Mais vient-on à les racler avec une lame de couteau, et étudie-t-on la raclure au microscope, on ne tarde pas à reconnaître qu'un bon nombre portent, à leur surface, au moins par places, une couche à peine sensible de iwycoderma aceti^ qui peut quelquefois se soulever en mince pellicule. Beaucoup de copeaux ne sont pas recouverts de mycoderme, même dans les tonneaux qui marchent le mieux. Je crois que ces copeaux sont tout à fait inutiles, si ce n'est pour diviser le hquide ; et je m'explique les différences considérables que l'on observe entre l'activité du travail des tonneaux de diverses fabriques, ou même des tonneaux voisins dans une même
fabrique, par ces lacunes plus ou moins prononcées dans le développement de la plante à la surface des copeaux.
L'utilité de l'emploi des copeaux de hêtre tient si peu, selon moi, à leur nature propre, que je ne doute pas que Ton pourrait les remplacer par les matières les plus diverses, voire même par des fragments de verre ou de porcelaine, à la seule condition toutefois que les substances dont on se servirait seraient propres à retenir adhérentes à leur surface le mycoderma acetij ce qui ne serait peut-être pas le cas du verre ou de la porcelaine. Je ne cite ces corps que pour mieux rendre ma pensée et le peu de confiance que j'attache aux idées généralement admises par les chimistes et les fabricants.
n ne faudrait pas croire néanmoins que l'on dût s'arranger de façon que la plante prit le plus de développement possible.
J'ai eu à ma disposition des copeaux, rassemblés depuis plusieurs années dans im grenier, que l'on avait dû mettre hors d'usage parce que le travail était devenu impossible par leur emploi. Le fabricant ne savait à quoi attribuer la mauvaise qualité de ces copeaux. Or, en les faisant détremper dans l'eau pendant quelques heures, je vis qu'ils étaient tous recouverts sur leurs deux faces d'une couche grasse au toucher, que je reconnus être le mycodemia aceti.
Dans une autre fabrique on avait dû vider des tonneaux, parce que le travail d'acétification s'était arrêté, et l'on avait trouvé, surtout à la partie inférieure, des masses gélatineuses qui n'étaient autre chose que de la mère de vinaigre.
Les faits que je viens de passer en revue n'étaient guère propres à éclairer la véritable cause des phénomènes. D'une part, on n'apercevait pas le mycoderme à la surface des copeaux lorsque le travail de la fabrique était régulier; d'auti'e part, il y avait quelques rares circonstances dans lesquelles on
MÉMOIRE SUR LA FERMENTATION ACÉTIQUE. 87 avait pu reconnaître que la mère du AÎnaigre, accidentellement fort développée, avait mis obstacle à lacétification.
Mieux renseignés tout à Theure sur la véritable théorie de Topération, nous pourrons conclure que la plante ne doit pas prendre un développement exagéré. Il est certain que si elle se multiplie au point de boucher le passage de Tair dans les interstices des copeaux, la fermentation s'arrêtera forcément. Sans aller jusque-là, une trop grande abondance de mycoderme à la surface des copeaux peut rendre le travail d'acétification si actif, que la perte d'alcool devient considérable, ou que la trop grande chaleur développée tue la plante. Dans les conditions normales, la peçte en alcool esl déjà fort sensible, souvent de 3o à 4o pour loo; c'est mème^ là Técueil à éviter dans ce mode de fabrication.
Mais j'ai hâte de démontrer expérimentalement la donnée fondamentale de la théorie que je viens d'exposer, à savoir : que les copeaux n'ont d'effet utile qu'autant qu'ils sont recouverts de mycoderma aceii.
A cet effet, j'ai disposé dans une étuve, à la température de a8 à 3o degrés, un tube de verre cylindrique de 5 à 6 centimètres de diamètre [fig. 7), d'une longueur de i mètre environ, rempli de copeaux de hêtre de fabrique. Un lK)uchon placé à l'extrémité supérieure porte une pipette disposée comme l'indique la figure, et qui laisse couler goutte à goutte, trèslentement, un liquide alcoolique et acétique d'un titre acide déterminé. Une rainure longitudinale est pratiquée sur le bouchon pour la sortie de l'air qui entre par le tube fixé au bouchon de l'extrémité inférieure du gros tube à copeaux. Le petit tube, qui donne accès à l'air et par lequel s'écoule le liquide en expérience , est taillé en biseau, afin que la goutte de liquide toujours prête à tomber n'obstrue pas le passage de l'air.
Ces dispositions permettent un écoulement de liquide aussi lent qu'on le désire. ÏUes réalisent assez bien toutes les condi-
Fig. 7.
tions du travail des feibriques. Afin de rechercher si les copeaux peuvent par eux-mêmes acétifier Talcool k la température de
MÉMOIRE SUR LÀ FERMENTATION ACÉTIQUE. 89 3o degrés, il suffira de comparer le titre acide du liquide supérieur avec celui du liquide inférieur.
C'est par des expériences de cette nature que j'ai reconnu que des copeaux privés de mycoderme peuvent recevoir pendant plusieurs jours de Talcool rendu acide par un peu d'acide acétique, sans qu'il y ait la moindre augmentation du titre acide que l'on trouve au contraire un peu diminué à la partie inférieure par suite de l'évaporation sous l'influence du courant d'air. Des liquides alcooliques et acétiques, mêlés de phosphates ou tenant en solution des matières albuminoldes, se comportent de la même manière tant que la plante n'est pas née spontanément sur les copeaux, et souvent elle n'apparaît qu'au bout de plusieurs jours. Mais si l'on trempe les copeaux dans un liquide où il existe du mycoderma aceti à l'état muqueux, dont quelques parties restent attachées aux copeaux lorsqu'on les retire du liquide, puis que l'on fasse écouler ensuite sur ces copeaux un liquide alcoolique, dans tous les cas l'acétification se déclare sur-le-champ et persiste diu*ant plusieurs jours, même après qu'on a remplacé le liquide albumineux ou phosphaté par un liquide alcoolique pur étendu d'eau distillée pure. Ce dernier fait est digne d'attention, car il prouve que la plante met un certain temps à perdre la structure qui lui donne son pouvoir acétifiant, alors même qu'on lui refuse des aliments appropriés à son développement.
J'ai confirmé ces résultats par des expériences qui me paraissent tout aussi démonstratives que les précédentes. En tendant une corde suivant l'axe d'un tube cylindrique en verre et laissant écouler le long de cette corde de l'alcool à titre trèsfaible, je n'ai jamais vu l'alcool -s'acétifier. Mais en trempant la corde dans un liquide en voie d'acétification recouvert de mycoderma aceti, lequel s'attache en partie à la corde lorsqu'on la
retire, Tacétiâcation se déclare dès qu on fait écouler le long de la corde un liquide alcoolique. Si ce liquide n'est pas composé de façon à permettre le développement de la plante sur la corde, Tacétification se maintient pendant un certain temps jusqu'à ce que la plante soit morte, ou mieux jusqu'à ce qu'elle ait perdu la structure, le mode d'agrégation de ses parties qui lui donne sa vertu de fixation de Foxygène de Tair. Mais si le liquide alcoolique renferme des matières azotées et des phosphates, la plante se multiplie sur la corde, et son action chimique peut être longtemps prolongée.
Ces expériences établissent, ce me semble, l'absolue nécessité du mycoderma aceii à la surface des copeaux pour que l'acétification soit possible. Elles jetteront beaucoup de lumière sur la fabrication de l'acide acétique à l'aide des copeaux, fabrication qui ne laisse pas que d'être capricieuse.
Je suis disposé à croire que le travail est le meilleur lorsque le développement du mycoderme est assez faible pour que les copeaux paraissent au toucher n'en être pas recouverts. Le dan^ ger est qu'il y en ait trop peu, et qu'une grande partie des copeaux n'agissent pas. Toutefois il est probable qu'avec la dimension que l'on donne ordinairement aux tonneaux, il faut garder une certaine mesure ; car si tous les copeaux intervenaient, l'action serait peut-être beaucoup trop énergique. Comment faut-il faire pour que le mycoderme existe dans la proportion convenable? Je crois qu'à cet égard le fabricant doit porter toute son attention sur la composition des liquides qu'il veuf acétifier, c'est-à-dire sur la quantité et la qualité plus ou moins bien appropriée des matières qui peuvent servir d'aliments à la multiplication de la plante. Si Ton se sert du moût de bière, du vin, des jus d'orge ou de grains saccharifiés et fermentes, pn se trouvera dans les conditions d'un développement facile et ra-
MÉMOIRE SUR LA FERMENTATION ACÉTIQUE. 91 pide de la plante. Le travail sera difficile, parce qu'il arrivera promptement à s'exagérer, et peut-être à la combustion partielle de Tacide acétique. Avec des ftegmes, au contraire, sans mélange de matière azotée ni de substances minérales, Tacétification ne tardera pas à devenir impossible , et même elle ne prendrait pas naissance si dès le début on avait fait usage d'un pareil liquide.
C'est entre ces deux extrêmes qu il faut se tenir. Il doit y avoir constamment dans le liquide un peu de matière albuminolde pour servir d'aliments à la plante, ou tout au moins un sel d'ammoniaque et des phosphates alcalins et terreiLX. S'il existe, comme je l'ai entendu dire, des fabriques où Ton n'utilise que des flegmes étendus d'eau pour alimenter les cuves, je ne doute pas que la plante ne trouve ses aliments dans les sels d'ammoniaque, dans les phosphates et peut-être aussi dans les matières organiques de l'eau commune que le fabricant ajoute forcément aux flegmes afin d'en diminuer le titre pour les ramener au degré voulu par l'acétification. Aussi je suis porté à croire que, dans ce cas, l'addition directe de phosphates rendrait de grands services.
Je n'hésite pas cependant à reconnaître que les considérations que je viens de présenter devraient être soumises à un contrôle expérimental, et je l'aurais fait si j'avais pu disposer dans une fabrique, de tonneaux d'acétification, et les soumettre à des essais variés. C'est un travail facile que les industriels intelligents peuvent entreprendre sans peine dès qu'ils se seront familiarisés avec les principes que j'expose dans ce Mémoire. Il y va de l'intérêt de leur industrie. Il me semble que Ton peut aujourd'hui arriver à une sorte de perfection dans ce mode de fabrication par les copeaux de hêtre.