Plantes importantes au point de vue de l'extraction

de la fécule

Parmi les plantes féculentes, nous ne mentionnerons que celles qui se distinguent parleur grande richesse en fécule et qui peuvent, par conséquent, être utilisées à Textraction méc^que de la matière amylacée, ou au moins à la préparation de produits qui sont d*un usage courant à cause de leur teneur élevée en fécule.

Lès graines des graminées, surtout le froment, le maïs, le riz, le millet, se distinguent par une grande richesse en amidon ; viennent ensuite les graines d'un grand nombre de légumineusesy telles que les fèves, les lentilles, les pois, etc.

Dans le sarrazin (grain du Polygonum fagopyrum), les glands et les châtaignes, on trouve également de l'amidon en quantité assez considérable.

Parmi les racines ou rhizomes riches en férule, il y a lieu de citer surtout les pommes de terre, les patates (tubercules de Convolvulus BatatcLS ou Balatas edulis Chois.)^ les tubercules de Y Arum vulgare et esculentum, les racines de l'igname {DioscO" rea saliva)^ les rhizomes tubéreux des Marantacées, du ma-' nioc {Manihot uiilissima ou Jatropha Manihoi), la moelle de beaucoup de palmiers et variétés de Cycadées {Sagus Hum^ phiif etc., Cycas revoluta et autres).

Bien que les différentes espèces de fécule soient parfaitement identiques sous le rapport de leur composition et de leurs réactions chimiques^ tout en présentant, suivant leur origine» des différences essentielles dans leur conformation extérieure, on les désigne d'après leurs origines respectives. C'est ainsi qu*on dit : fécule de pommes de terre, amidon de riz, de maïs, de froment, etc.

La fécule d'arrow-root, ou simplement arrow-root, est extraite des rhizomes de Canna edulis, de différentes variétés de M arant^cées. La técule de sagou est fabriquée avec la moelle du sagouier, etc.

IIL — Constitution et fobmation de l'amidon

DANS les plantes

La fécule se présente à l'œil nu à l'état de poudre informe d'un blanc plus ou moins pur. En l'examinant attentivement, on reconnaît déjà à l'œil nu dans certaines espèces, par exemple dans la fécule de pommes de terre^ que Ton se trouve en présence de granules de forme déterminée ; dans d'autres» notamment dans les amidons des céréales, on ne distingue celte conformation qu'à l'aide du microscope ; d'autres encore, comme l'amidon de riz, nécessitent des grossissements considérables pour devenir nettement perceptibles.

En plaçant des grains d'amidon sur le porte-objet d'un microscope d'un grossissement de trois cents fois, on constate que ces grains ne sont presque jamais sphériques, mais plutôt de forme plus ou moins allongée, souvent irrégulière. Dans l'amidon de froment les granules sont généralement ovoïdes ; dans l'amidon de riz ils sont généralement polyédriques. Ces particularités de structure des divers amidons sont suffisamment caractéristiques pour qu'il soit possible de les distinguer sûrement entre eux.

L'observation microscopique montre ensuite que chaque granule d'amidon, pris isolément sur une plante fraîche^ porte dans son intérieur au moins un seul point très brillant. Dans là fécule préalablement soumise à la dessiccation, ce point est remplacé par une tache sombre. On désigne cette tache ou trace ponctiforme sous la dénomination de hile ou noyau de l'amidon. Dans la plupart des espèces, et spécialement dans la recule de pommes de terre, on distingue parfaitement ce noyau entouré de couches concentriques très nettes.

Les granules d'amidon peuvent n'avoir qu'un noyau unique et constituent alors des granules simples ; ou bien ils montrent plusieurs biles ayant chacun sou système de stratiQcation propre ; ces sortes de granules se nomment, par opposition aux précédents, granules composes. On rencontre fréquem-* ment sur un seul et même grain deux biles presque toujours situés sur son axe, ou bien trois biles en position tétraédrique ; chacun de ces biles est alors entouré de couches distinctes ; les deux ou trois granules ainsi formés sont enveloppés à leur tour d'une pellicule commune, composée de couches concentriques ; ces agglomérations ou groupes de grains sont désignés sous le nom de grains tardivement ou anormale-' ment composés. Dans la première catégorie de grains com-* posés, qu'on nomme aussi pour les distinguer de ceux-ci, grains composés vrais^ chaque hile constitue avec son système de couches concentriques un organisme indépendant n'adhérant que faiblement au hile voisin, dont il se laisse facilement détacher pour se présenter alors sous forme de grain simple. Les grains agrégés, étant serrés les uns contre les au-^ très dans le grain entier, ne peuvent conserver leur forme arrondie ; ils deviennent polyédriques par la pression réciproque de leurs molécules.

L'amidon de froment se compose presque exclusivement de grains simples ; dans la fécule de pommes de terre les grains simples prédominent également, mais on y trouve aussi beau»

'6 FABRICATION DG LA FECULE ET DE l' AMIDON

coup de grains composrés irréguliers, ainsi qu'un certain nombre de grains composés vrais, comprenant peu de granules distincts ; dans le riz, le maïs et l'avoine, les grains composés vrais dominent, mais ils sont facilement détériorés au cours de la fabrication pour se fractionner en grains partiels.

Voici du reste comment les savants expliquent le mode de formation des grains d'amidon.

Payen, dans un travail qu'il a publié en 1833, s exprime comme suit : « Il résulte de l'ensemble des propriétés chimiques et physiques des grains d'amidon à différents âges, et des parties agrégées de chacun d'eux, que le principe immédiat dont ils se composent est d'abord sphéroïdal, comme tout corps fluide laissé à la propre attraction de ses parties intégrantes ; il absorbe généralement par un seul point, quelquefois par deux, rarement par trois, la matière amylacée. Celleci s'accumule dans l'intérieur, presse contre les premières parties agrégées, les gonfle, puis est pressée à son tour par une nouvelle quantité de matière, qui bientôt encore reçoit et transmet la pression d'un autre flot de la sécrétion. Ce gonflement successif produit les couches concentriques observées ; il continue tant que les circonstances extérieures laissent une souplesse suffisante aux premières couches qui enveloppent les autres. Lorsque le développement des grains amylacés est considérable, les premières couches formées^ ayant perdu leur souplesse, ne cèdent à la pression des internes des dernières parties sécrétées qu'en éprouvant des ruptures, et cellesci )»artent généralement du hile (point central) où les parais amincies opposent le moins de résistance. »

Fritsche est d'un avis diamétralement opposé : « Chaque grain, dit-il, est composé d'autant de couches que Ton observe d'anneaux sur lui. On se demande maintenant comment ces couches ont été formées; si la couche externe existait d'abord comme une peau, et si les autres ont été formées par

L AMroON 1

infiltration, ou si le noyau est né le premier, et si ensuite les couches se sont déposées sur lui. Cette question se laisse décider sans qu'on ait même besoin d*observer l'acte de formation des grains ; la solution s'en trouve dans beaucoup de grains simples réunis ensemble, que l'on doit regarder comme des déviations de la règle, et qui sont en faveur de l'opinion que tous les grains sont nés de dépôts successifs de couches extérieures sur le noyau intérieur, y»

Meyer se range à l'opinion de Fritsche. Il admet que les grains sont formés par le dépôt successif de nouvelles couches à la surface externe de celles qui existaient les premières.

Trécul a exposé une autre théorie ; d'après lui, le grain d'amidon serait une vésicule qui croit à l'instar d'une cellule végétale et autour de laquelle se forment de nouvelles couches concentriques ; chaque couche a une végétation qui lui est propre ; elle peut s'épaissir et se diviser ensuite en plusieurs couches secondaires, qui elles-mêmes peuvent donner naissance à des couches de troisième ordre.

Suivant Nœgeli, l'amidon se présente dans les plantes presque exclusivement sous la forme de grains simples. Ceux-ci peuvent rester tels ou devenir composés. Ces derniers sont formés de plusieurs grains partiels que ce savant appelle grains de cassure. Les grains composés proviennent, soit de la division d'un grain simple, ce sont les graitis composés vrais; soit de la réunion de plusieurs grains simples nés danij une même vésicule et accolés les uns aux autres par pression t ce sont les grains composés faux,

11 pense que la naissance de Vamidon peut être expliquée de deux manières : ran)idon est formé dans le liquide et se dépose à l'état insoluble lorsque la solution est à un certain degré de concentration, ou bien lorsqu'une substance organique en solution est transformée en amidon insoluble. « Que l'on adopte l'une ou l'autre opinion, ajoute Nœgeli,

;8 FABRICATION DE LA FÂGULE BT DE l'aMIDON

on peut désigner le moment où le changement arrive, c*est-àdire celui de la précipitation, comme le degré d'activité de la solution. Quand ce degré d'activité est atteint pour la première fois, il se sépare des formations solides comme dans la cristallisation. Une fois que ces formations ont commencé elles attirent la substance en dissolution. Deux cas peuvent alors se présenter : Ou la production de l'amidon dans le liquide est faible et alors il est absorbé par les grains existants à mesure qu'il se forme ; dans ce cas, on trouve dans les cellules des grains de même âge et de même grosseur, ou seulement un gros grain dans chaque cellule. Ou bien la production de Tamidon, dépassant la quantité nécessaire à la nutrition des grains qui existaient déjà, — la solution atteint son plus haut degré d'activité, et donne lieu à un nouveau dépôt de petits grains. Cette production de nouveaux grains peut se répéter périodiquement ou continuellement. Cependant, l'inégalité de l'accroissement efface aisément les différences de la dimension originelle.

« Quand la dissolution présente les conditions favorables à la formation de l'amidon solide, les atomes se réunissent, se placent à côté les uns des autres, et forment une molécule ou un groupe de molécules qui se déposent autour de la pre« mière. Ce dépôt est favorisé par les courants qui se produisent dans toutes les directions du liquide et qui favorisent la réunion des atom*es. Il résulte de ce dépôt successif de molécules un corps poreux qui est pénétré par la solution. Celle-ci, introduite par les courants du liquide, qui augmentent peu à peu avec la dimension des grains, apporte de la substance amylacée et de Teau pour l'accroissement des particules existantes et la formation de nouvelles molécules... j»

Il ressort de l'exposé de Nœgeli que la substance du grain d'amidon augmente de densité du centre vers la périphérie, et que sa teneur en eau va en augmentant de la périphérie vers le centre, c'est-à-dire que le grain d'amidon se compose d'une

l'amidon 9

couche épaisse extérieure renfermant peu d*eau ; cette couche est suivie d'une autre plus aqueuse, puis vient de nouveau une couche moins aqueuse^ etc., jusqu'à ce qu'enfin on ne trouve plus au centre qu'un noyau sans consistance. 11 y a donc succession constante de couches aqueuses et de couches moins aqueuses dans le grain (T^t^dou.

D'après Guerin-Warry, chaque grain d'amidon se composerait de trois substances difîérentes : 1^ d'une partie soluble dans l'eau froide qu'il appelle amidine;2^ d'une partie inso* lubie dans l'eau froide ou bouillante, Yanndin tégumentaire et 3° d'une partie qui est tenue en dissolution par l'amidine, partie qui est identique avec l'amidin tégumentaire et qui est Vamidin soluble.

Guibourt conclut de diverses observations que les téguments et la substance soluble de Tamidon diffèrent plus par leur forme que par leur nature chimique, et qu'ils constituent un principe immédiat des végétaux.

D'après une opinion généralement admise, les grains d'amidon se composent do deux substances : l'une, appelée granu' losCy qui est dissoute par la salive à une température variant entre 45 et 35 degrés, suivant la provenance du grain ; l'autre, nommée cellulose, qui rfeiste à l'action de ce dissolvant.

On remarquera que ce dernier nom est celui sous lequel on désigne d'ordinaire la matière constitutive des végétaux , aussi a-t-on adopté pour la deuxième substance le nom d'amylose qui évite toute confusion.

En dehors de la granulose et de l'amylose on trouve encore dans le grain de fécule, à sa partie externe, une matière albuminoïde, azotée, encore peu étudiée, qui provient vraisemblablement de la chlorophylle. M. Jacquelin Tévalue à 20 0/0. D'après une théorie généralement admise aujourd'hui, le processus de la formation de l'amidon est le suivant : La plante absorbe de l'eau par ses racines et la charrie de cellule en cellule de manière à en alimenter tous les organes. L'acide

10 FABRICATION DB LA FECULE ET DE l' AMI DON

carbonique pénètre dans la plante par les organes de la respiration des feuilles et se rend dans les canaux qui les sillonnent; il se dissout dans Teau et en cet état il pénètre dans les cellules.

Sous Tintluence des rayons actifs de la lumière, Teau chargée d'acide carbonique se décompose en hydrogène et oxygène, Tacide carbonique en oxygène et oxyde de carbone CO.

Mais, toujours sous Tinfluence de la lumière, les atomes d'hydrogène H* mis en liberté et l'oxyde de carbone CO ne tardent pas à se combiner pour former un composé de carbone, d'hydrogène et d'oxygène dont les proportions sont représentées par la formule CH'O.'Ce composé a été reproduit synthétiquement depuis quelque temps ; c'est le formaidéhyde ou formaline dont on connaît les propriétés antiseptiques.

Cependant la produclion de formaldéhyde n'a pas absorbé tout l'oxygène contenu dans l'eau et l'acide carbonique, ainsi que le montre l'équation suivante :

CO^ -f- H^O = CH*0 -+- 02 Acide carbonique -h eau = Formaldéhyde -h oxygène.

Ce reste d'oxygène, la plante le rejette dans l'atmosphère par la respiration et devient ainsi l'instrument de la Providence pour l'entretien de la vie dans la nature ; d'abord en produisant avec l'acide carbonique et Teau de la substance organique destinée à l'alimentation des animaux supérieurs, ensuite en maintenant la composition de l'air (acide carbonique et oxygène) dans l'état d'équilibre nécessaire à la respiration des êtres vivants.

Or, en examinant la formule du formaldéhyde CH'O, on remarque qu'elle représente un sixième des atomes contenus dans les hexoses et dans les mômes proportions que dans ces dernières. Par suite, il suffit de condenser six molécules de formaldéhyde pour obtenir une molécule de glucose, soit

l'amidon 1 1

Formaldéhyde — Glucose

Et comme la glucose ne diffère de ramidon que par une molécule d'eau, il suffit que cette molécule se sépare de la glucose pour transformer celle-ci en amidon

C«H»*0« == C«H*<»0» -+- H*0 Glucose = Amidon -+- Eau