Degré d'hydratation de U fécule verle

2. Degré d'hydratation de la fécule désignée dans le commeree sous le nom de fécule Mèche.

Z% CHIMIE ÉLÉMENTAIRB.

paraît s'y dissoudre ; néanmoins elle ne fait que se désagréger : la preuve en est que les radicelles d'un bulbe de jacinthe , plongées dans cette prétendue dissolution , ne laissent pas passer la moindre trace de matière amylacée à travers leurs spongioles.

Avant de se désagréger, les grains se gonflent : en effet, si Tespac^ leur manque pour s'étendre , si, au lieu de se trouver dans 400 parties d'eau, ils ne se trouvent, par exemple, que dans 12 à 45, ils se pressent les uns contre les autres, et forment ce que l'on appelle V empois *. Les grains les plus jeunes se désagrègent avant les adultes. Pour le prouver, on chauffe à + 60« un mélange d'eau et d'amidon, on le filtre et Ton verse sur le liquide filtré une goutte de teinture d'iode : aussitôt une teinte bleue se manifeste, phénomène qui indique la présence de substance amylacée dans la liqueur. Mais comme à + 60* ni la fécule ni l'amidon ne peuvent se désagréger, il est manifeste que ce qui a passé à travers le filtre ne peut provenir que de cette portion de matière amylacée qui n'a pas encore atteint le degré de cohésion normale.

L'iode a doncia propriété de communiquer une coloration bleue magnifique à la matière amylacée : mais lorsque cette matière est sous la forme de granules, comme dans la fécule et l'amidon, elle ne bleuit que si l'involucre extérieur est brisé. On peut s'en convaincre en suspendant séparément , dans le même volume d'eau, deux parties pareilles d'amidon, dont l'une est broyée : cette dernière bleuira franchement dès qu'on y versera une goutte de teinture d'iode, l'autre se colorera à peine.

La coloration de la matière amylacée par l'iode a été considérée comme l'effet d'une combinaison entre les deux substances. Aussi appelle-t-on cette prétendue combinaison iodure d'amidon : mais il n'est point prouvé que ces deux corps soient associés en proportions définies ; condition indispensable des véritables combinaisons chimiques.

L'iodure d'amidon se décolore à + 66* et reprend sa teinte en se refroidissant. On peut répéter l'expérience plusieurs fois de suite, bien que l'intensité de la couleur aille en décroissant : ce qui est dû à l'évaporation de l'iode. La lumière solaire décolore aussi l'iodure d'amidon , mais d'une manière permanente , car dans ces circonstances l'iode se combine avec les éléments de l'eau.

Une dissolution apparente de matière amylacée dévie à droite de l'observateur le plan de polarisation de la lumière.

i . L^empois peut être préparé mèmin à froid , pour cela il 8nflDt d^ajoater à Peau 4 à 2 cfiDtièmes de potasse on de sonde.

VINGT-DRUXIÈME LBÇON. 33

La désagrégation de la matière amylacée est suivie de sa métamorphose. Si l'on introduit dans un tube, que l'on fermera hermétiquement, un mélange d'eau et de fécule, et qu'on chauffe ce tube, pendant plusieurs heures au dessus, de + 170®, le mélange devient presque transparent et perd la propriété de bleuir par Tiode. C'est que la matière amylacée n'existe plus ; sans rien perdre, sans rien gagner, elle est transformée en un nouveau corps , dont la composition est la même que celle de l'amidon , et dont les propriétés sont différentes. Ce nouveau corps est appelé dextrine.

On peut opérer une pareille transformation sous la simple influence de la chaleur : il suffit à cet effet, d'exposer de l'amidon à une température de + 200".

Tout ce que la matière amylacée éprouve de la part de l'eau et de la chaleur, elle réprouve de la part des acides minéraux étendus. Avec ces derniers réactifs, on peut suivre pas à pas la progression du phénomène. Que l'on verse un peu de fécule ou d'amidon dans de l'eau acidulée par de l'acide sulfurique et entretenue en ébullition^ qu'on porte presque immédiatement un peu du mélange dans un verre à expérience, et qu'on renouvelle à de courts intervalles plusieurs prises semblables ; en essayant par la teinture d'iode tous ces échantillons refroidis , on verra que le premier prend une couleur bleue intense, le second une couleur bleue moins intense, le troisième deviendra bleu-violet, la nuance du quatrième sera plus violette encore ; bref, on arrivera graduellement jusqu'à la couleur rouge-fauve, qui est celle de la dextrine impure : si Tébullition se prolonge au delà de certaines limites, cette dernière teinte disparaîtra à son tour, et l'on n'aura plus que la coloration jaune, propre à la teinture d'iode.

Les substances protéiques et certaines matières quaternaires qui paraissent provenir de leur altérai ion, font subir à la matière amylacée la même transformation que la chaleur et les alcalis. On sait que la colle faite avec de la farine, se liquéfie assez promptement et s'acidifie. La liquéfaction n'est que l'effet immédiat de la transformation de l'amidon en dextrine, effet produit par l'action du gluten. De toutes les matières protéiques, l'albumine paraît être la plus active. Mais l'agent qui métamorphose l'amidon en dextrine avec le plus de promptitude et presque par enchantement, c'est la diastase.

Malgré son insolubilité, la matière amylacée ne forme pas moins des combinaisons véritables avec d'autres corps bien connus. C'est de l'analyse de ces combinaisons que l'on déduit sa formule chimique : elle est représentée par C" H» 0», HO.

A l'état libre, la matière amylacée renferme les éléments d'une

?4 CIllMIR BLÉMBNTAIRR.

molécule d'eau qu elle peut changer contre un oxyde métallique. Soumise à l'action de l'acide azotique ordinaire , elle s*oxyde et subit une série de transformations, dont les derniers termes sont l'acide carbonique, l'eau et l'acide oxalique. Ces produits ne proviennent pas directement de la matière amylacée , mais des substances dans lesquelles elle s'est tout d'abord transformée. En effet, la dextrine et le glucose se comportent avec cet acide comme l'amidon ou la fécule, circonstance qui permet de croire que l'action de l'acide azotique ordinaire sur la matière amylacée n'a pour effet immédiat que de changer celle-ci en dextrine. Il n'en est plus ainsi lorsque l'acide azotique est très-concentré :

Dans ce cas, il se forme immédiatement des matières explosibles, que nous connaîtrons plus tard soas le nom de xylikdine et de pyroxam.

Quoique on obtienne aussi des matières explosibles, en faisant agir l'acide azotique sur la dextrine , on observe que leur degré d'explosibilité n'est pas le même : ce qui pourrait prouver que chaque substance conserve quelque chose de son individualité.

Comme beaucoup d'autres matières neutres deviennent explosibles par l'action de l'acide azotique monohydraté, et comme au point de vue chimique, elles ont le même air de famille, nous en parlerons collectivement dans une autre occasion.

Plusieurs racines, entre autres celle de Vinuia helenium (aunée), contiennent une matière amylacée qui parait être une modification de la matière amylacée normale. Elle est désignée sous le nom générique d'inu/ine. Cette substance a la même composition que l'amidon, et comme lui, elle peut, sous l'influence de l'eau et des acides, se transformer en une matière sucrée; mais on n'a pas encore observé un état intermédiaire correspondant à celui de la dextrine. Au surplus, l'amidon désagrégé dans l'eau, la dextrine et le glucose devient à droite le plan de polarisation, tandis que l'inuline et le sucre qui en dérive, le devient à gauche.

Plusieurs espèces de mousses et de lichen renferment aussi une matière qui semble être isomère avec l'amidon. On la désigne sous le nom de lichenine. Cette substance bleuit par l'iode et se transforme, par l'action de l'eau, en une espèce de gomme. Elle se distingue surtout de l'amidon, parce qu'elle parait se dissoudre dans Teau bouillante, et qu'elle se prend en gelée par le refroidissement.

L'étude méthodique de la matière amylacée nous amenant naturellement à parler de la dextrine^ nous sommes obligés de savoir ce que c'est que la diastase^ car c'est par l'action de cette substance sur la fécule ou sur l'amidon que l'on peut obtenir la dex-

VINGT-DBITXIÈME LEÇON. 35

trine avec le plus de facilité ; et très-probablement, c*est par ce moyen que la nature rend soluble Tamidon des graines , pour qu'il favorise le développement des organes rudimentaires de la nouvelle plmite.

Dans les semences germées d'orge , d'avoine et de blé, il se développe, près des germes, et non dans les radicelles , une substance quaternaire azotée , qui a le pouvoir de métamorphoser , par son simple contact, l'amidon en dextrine. Cette substance , appelée diastase, n'existe ni dans les racines, ni dans les pousses de pomme de terre , mais seulement dans le tubercule , près et autour de leur point d'insertion. La place qu'elle occupe rend évident le rôle qu'elle y joue : c'est une espèce de crible qui ne livre passage à la matière amylacée qu'à condition de la liquéfier : or, notts avons dit que lorsque cette matière est devenue véritablement liquide, elle a changé de nature et s'est convertie en dextrine. On conçoit que, sous cette forme, elle puisse contribuer à la nutrition de la jeune plante.

On extrait la diastase de Forge germée, et principalement des ^ines dont la gemmule n'est pas plus longue que la graine ellemême. Voici par quel procédé. On pulvérise l'orge, et on la fait macérer dans peu d'eau à + 25<* on 30''. Après plusieurs heures, on presse là pâte dans un linge très-fin. Le liquide est ensuite filtré, puis chauffé à -l- 75®. Cette chaleur est suffisante pour coaguler un principe protéique, espèce d'albumine qui accompagne la diastase. On filtre de nouveau, et l'on ajoute, à la liqueur linipide, une certaine quantité d'alcool anhydre. Le dépôt qui se forme est la diastase, qu'on redissout et qu'on précipite encore par l'alcool, pour la débarrasser des dernières traces de matière sucrée et de matière colorante : le nouveau dépôt est recueilli sur un filtre, puis desséché à une basse température, et encore mieu^, dans le vide de la machine pneumatique.

La diastase est blanche , amorphe et sans saveur ; elle est soluble dans l'eau et dans l'alcool faible ; ses dissolutions sont parfaitement neutres. Une fois sèche, elle se conserve très-bien ; humide, elle se putréfie. Sa propriété caractéristique est de convertir en dextrine 2000 fois son poids d'amidon ou de fécule, et de pouvoir continuer son action sur la dextrine elle-même , de manière à la transformer en glucose (sucre dejécule). Cette action est d'autant plus merveilleuse qu'elle est très-prompte; mais elle est paralysée et anéantie par une température de -f 1 00**.

On range la diastase parmi les substances qui agissent par simple contact [catalytie). Il est possible cependant qu'elle appartienne à la classe des ferments. On sait que ces corps , en

36 CllIMJË ÉliÉMENTAlRE.

agissant, s'altèrent et finissent par devenir inactifs; tandis que dans les phénomènes de contact l'agent reste inaltéré, et son activité est constante. Or , on ne parvient plus à isoler la diastase , après qu'elle a agi sur l'amidon ou la dextrine ; c'esbqu'elle s'est décomposée, et qu'elle a par cela même, changé de nature.

La diastase est une substance quaternaire, dont la composition n'a jamais pu être définitivement fixée. Est-ce faute d'avoir examiné de la diastase pure, ou est-ce que cette matière est, par sa oature, variable ? Je ne sais ; quoi qu'il en soit, jusqu'à présent, sa constitution chimique est aussi mystérieuse que son action.

Nous avons dit qu'une partie de diastase métamorphose 2000 parties de matière amylacée. Lorsqu'on se sert de ce procédé dans l'industrie, on ne se donne pas la peine de préparer la diastase pure. On se sert d'orge germée moulue (malt) , qu'on délaie dans l'eau à + '^^^^ ^ laquelle on ajoute ensuite peu à peu, et en agitant, la quantité nécessaire de fécule ou d'amidon. L'opération est terminée lorsque la teinture d*iode ne communique au liquide refroidi qu'une teinte vineuse. Le liquide est alors filtré, et évaporé à consistance de sirop. C'est ainsi que l'on prépare le sirop de dextrine.

On fabrique la dextrine , sous forme solide , en se servant simplement de la chaleur, A cet effet , on expose des couches de fécule à une température environ de -h 240®. Ce que l'on appelle le leiocome est préparé par ce moyen.

Voici le procédé le plus usité pour la préparation de la dextrine, procédé qui a été inventé par M. Payen: on mouille 4000 kilogrammes de fécule avec 300 kilogrammes d'eau aiguisée par 2 kilogrammes d'acide azotique à 36^» ou 40" aréométriques : la fécule humide est transportée dans un séchoir à l'air libre, puis dans une étuve dont la température est à -J- 110** ou 420**.

La dextrine préparée par ces deux derniers procédés (chaleur, acide azotique) renferme toujours de la fécule ; préparée par la diastase, elle renferme toujours du glucose. Pour l'avoir pure, on traite par l'alcool celle qui a été fabriquée par la diastase : l'alcool dissout le glucose, et ne dissout point la dextrine : on réitère plusieurs fois la même opération, après avoir, à chaque reprise, redissous la dextrine dans l'eau distillée.

La dextrine est insoluble dans l'alcool anhydre : elle est incolore , transparente , amorphe. Elle ressemble à la gomme arabique ; elle en a même la composition : mais elle s'en distingue par ce que, traitée par l'acide azotique, elle ne donne jamais d'acide mucique. Par l'action de l'eau, et par l'action des acides, elle se transforme en glucose , en s'assimilant les éléments de

deux molécules d'eau. Cette propriété constitue son principal caractère distinctif.

La composition chimique de la dextrine est la même que celle de ramidon :

Amidon ^C«»H»0%HO Dfixtrine = C«*H»0*,HO

Ain^ que Tamidon , elle forme des combinaisons définies avec des oxydes métalliques, en abandonnant les éléments de Teau.

Elle est appelée dextrine parce que sa dissolution jouit de la propriété de dévier à droite le plan de polarisation de la lumière polarisée. Beaucoup d'autres substances ont la même propriété , mais la dextrine se distingue par son énergie; énergie, du reste, qu'elle partage au même degré avec Tamidon normal.

Gomme elle peut remplacer la gomme dans ses applications industrielles, on conçoit que sa fabrication ait pris un grand développement. Ses applications varient, suivant le procédé d'après lequel elle a été préparée. Pour les pains de luxe, le parou des tisserands, les tisanes mueiiagineuses, la bière, le cidre, etc., on préfère la dextrine glucosée ; pour les apprêts des tissus, Tépaississement des mordants et des couleurs , on préfère la dextrine amylacée. Une des applications les plus utiles de la dextrine est la confection des bandes agglutinatives propres à consolider et à maintenir la réduction des fractures.

Pour préparer ces bandes, on délaie 400s' de dextrine dans 60 "^«^ d'eau-de-vie camphrée, et on ajoute iO<^<^ d'eau : en 2 à 3 minutes le liquide est devenu- assez mucilagineux pour servir à enduire les bandes.

Les proportions de dextrine varient avec les surfaces à envelopper.

L'histoire chimique de la dextrine doit nécessairement être très-courte. Comme elle se transforme en glucose avec la plus grande facilité, son étude doit être complétée par l'étude de cette dernière substance.

Nous avons dit qu'en prolongeant l'action des acides ou de la diastase sur la matière amylacée, on obtient du glucose ; ce qui revient à dire que le glucose est le résultat de la transformation de la dextrine , puisque ce corps représente le premier changement de l'amidon.

On désigne par le nom de glucose j plusieurs substances sucrées, semblables par leur composition chimique , mais souvent différentes par leur constitution moléculaire, puisqu'elles n'exercent ïu 3

pas également le même degré d'action sur la lumière polarisée. Néanmoins , en mettant à part cette circonstance , qui n'a aucun caractère chimique, on peut considérer comme étant un seul et même corps, la matière sucrée cristallisable , que l'on tire du raisin, du miel, de l'urine des diabétiques , et celle dans laquelle se transforment le ligneux, le sucre de lait, le sucre ordinaire et la dextrine , par suite de l'action des acides.

Tout le glucose livré à la consommation , sous forme solide , ou sous forme granulée, ou bien sous forme de sirop, est préparé par l'action directe de l'acide sulfurique faible sur la fécule.

On procède à la saccharification, en projetant peu à peu, 400 parties de fécule dans 500 parties d'eau à + 400® ou -flOi», et contenant 4 5 parties d'acide sulfurique normal.

L'opération en grand , se pratique dans des cuves en bois, et l'on emploie une proportion moins forte d'acide sulfurique. Le liquide est chauffé par de petits jets de vapeurs qu'un tuyau en plomb amène au fond des cuves : celles-ci doivent être couvertes, et la vapeur qui s'en dégage doit être dirigée dans une cheminée d'appel. Cette disposition amoindrit beaucoup l'effet désagréable qu'exercent sur le voisinage les émanations de l'huile volatile propre à la fécule. Lorsque la teinture d'iode signale le terme de la réaction , on supprime l'arrivée de la vapeur , et on procède à la saturation de l'acide sulfurique. A cet effet, on introduit peu à peu, dans les cuves, 407 parties de craie pour 400 d'acide sulfurique. Une effervescence se manifeste, l'acide carbonique de la craie se dégage, et il se forme du sulfate de chaux. On reconnaît, par le papier de tournesol, si la saturation est complète. La saturation terminée , on laisse le liquide déposer pendant 43 heures, soit dans les cuves mêmes , soit dans des bassins où on l'aurait introduit tout d'abord. On fait tomber le liquide clair dans des filtres au noir d'os en grain; le sirop filtré est dirigé à l'aide de pompes, dans des chaudières chauffées par la vapeur, où il se concentre jusqu'à ce qu'il marque 30® à l'aréomètre de Baume.

Le sirop ainsi préparé, est propre à être livré aux brasseurs , après toutefois qu il sera resté en repos assez longtemps pour laisser déposer tout le sulfate de chaux qu'il tient en suspension. Si on le décolore encore une fois, en le faisant passer sur du charbon animal en grains, il pourra même être livré aux confiseurs et aux liquoristes.

Si l'on voulait obtenir le glucose sous forme solide , il faudrait concentrer le sirop jusqu'à 40» ou 44* aréométriques, le verser ensuite dans des rafraîchissoirs où la cristallisation commence-

V1NGT*UBUXIBME LEÇON. 39

rait, et finalement le faire couler dans des tonneaux où s'achèverait la solidification. *

Le glucose granulé se prépare avec du sirop marquant 32<> aréométriques. On le refroidit rapidement dans des réservoirs, où dans l'espace de 24 heures il dépose beaucoup de sulfate de chaux. Le sirop clair est dirigé dans des tonneaux dont le fond est percé de petits trous bouchés par des clavettes. Pour éviter la fermentation, on verse dans chaque tonneau 2 décilitres de dissolution a jueuse d'acide sulfureux. La cristallisation ne commence qu'au bout de 8 jours. Lorsqu'elle est très-avancée, on retire les clavettes, pour que la partie encore liquide puisse s'écouler. La partie solide est desséchée sur des plaques en plâtre, dans un séchoir où circule un courant d'air à + 25^

Chaque grain de glucose est formé d'un grand nombre de lamelles s'irradiant autour d'un centre commun , et formant ainsi une sorte de sphéroïde hérissé de pointes. Pour avoir le glucose sous forme de cristaux distincts, on le dissout dans l'alcool, et on abandonne la dissolution à une évaporation spontanée. On obtient ainsi des prismes à base carrée. En général , cette cristallisation est difficile à obtenir, et elle est souvent confuse.

Le glucose a une densité de i ,386 ; la première impression qu'il produit sur la langue, est piquante et farineuse; plus tard une saveur sucrée se manifeste , qui est trois fois moins intense que celle du sucre ordinaire.

Le glucose a pour formule C**H»*0** + 2aq. C'est donc un corps hydraté : en effet, il fond à près de +4 00% et perd 0,09 d'eau; quantité qui correspond à 2 équivalents. Le glucose fondu a pour composition C** H** 0**. Mis en contact avec l'eau, il s'hydrate de nouveau.

En comparant la composition du glucose avec celle de la dextrine, on voit que la transformation d'un corps en l'autre est due à l'assimilation des éléments de deux molécules d'eau.

Dextrine = C«* W 0'^ Glucose =C«*H"0" + 2aq

Tel est donc l'effet produit par tous les agents qui ont le pouvoir de saccharifier la dextrine , effet qui ne dépend que d'une artion de présence.

Nous avons dit que le glucose se déshydrate et fond environ à + 400* : nous ajouterons, qu'il sera mollit à + 60, et qu'il noircit au delà de + 4 50", en devenant ce que l'on appelle caramel ( C»* H«* 0'«) ; il se décompose entièrement entre +200« et -|- 220", et donne des acides noirs.

Le glucose se dissout dans une partie et demie d'eau : il est par conséquent une fois et demie moins soluble que le sucre ordinaire. Ses dissolutions dévient à droite le plan de polarisation. Sous Tinlluence prolongée de la chaleur et des acides minéraux puissants, très-étendus , les dissolutions glucosiques noircissent, et laissent déposer des matières noires, dont la composition varie suivant la durée de l'expérience. Quelques-unes de ces matièressont solubles dans les alcalis, d'autres ne le sont pas : les dernières semblent provenir des premières : suivant leur nature et leur composition, elles portent le nom d'kumine^ ulminfj sacchulmine, acide humiqu€y ulmique^ sacchulmique : elles représentent tantôt du glucose, moins de l'eau, tantôt du glucose, moins de l'eau plus de l'hydrogène. Avec ces substances brunes, il se forme de l'acide formique(C«H*0*).

Autant il importe peu de connaître la nature de ces substances, autant il est bon de connaître les causes de leur formation pour les écarter ou les éviter lors de la fabpication du glucose ou du sucre ordinaire.

L'acide azotique très-concentré attaque le glucose, de la même manière que l'amidon et la dextrine, et il donne naissance à un corps explosible (xyloïdine). L'acide azotique ordinaire oxyde le glucose très-promptement ; des vapeurs rutilantes et de l'acide carbonique se dégagent, tandis qu'il se forme de l'acide oxalique (C* HO*) : si l'acide azotique est un peu étendu, s'il a une densité de 4,025, son action est plus modérée : la formation de l'acide oxalique est précédée par celle de l'acide sacckarique ou oxys(»cchariqne {C«H«0«).

D'après M. Péligot , lorsqu'on verse successivement, et par petites portions, une partie et demie d'acide sulfurique, sur une partie de glucose fondue , il se forme de V acide sulfoglucique (C«*H•<»0«^ SO»). Si l'acide sulfurique est étendu de iO parties d'eau, et s'il agit à chaud, sous une faible pression, il donne naissance à de Vacid£ glucique (C** H* 0*, 3H0) ; sous la pression ordinaire, et en présence de l'air , on obtient une quantité moindre de ce dernier acide, parce qu'il se transforme lui-même en a^nde apoglucique (C**H**0*®). Cette dernière. réaction a également lieu, si on remplace l'acide sulfurique par l'acide chlorhydrique.

La transformation du glucose en acide glucique peut être aussi déterminée par les bases. Si l'on verse de la chaux éteinte dans une dissolution de glucose , une grande quantité de chaux se dissout, et il se forme du glucate de chaux. La dissolution exposée à l'air absorbe l'acide carbonique , et abandonne la chaux en

YIIfGT-DBCXlèME LEÇON. 44

excès à l'état de carbonate de chaux. Dans la liqueur, on ne trouve alors que le nouveau sel, dont Tackie sera rendu libre par Tacide oxalique. L'oxalate de chaux est insoluble, et l'acide glucique est fioluble.

Les dissolutions alcalines bouillantes altèrent le glucose et le brunissent , en donnant naissance à des acides noirs. Cette réaction est bonne à connaître , parce qu'elle sert à découvrir le glucose qui aurait été introduit par fraude dans le sucre ordinaire.

M. Péligot est parvenu à combiner le glucose avec plusieurs bases' (chaux, barite, strontiane, oxyde de plomb) : il a obtenu ainsi des composés nettement définis, dans lesquels, le plus souvent, 3 molécules de base sont combinées avec ^ de glucose anhydre.

M. Calloud aussi a fait connaître une combinaison de glucose et de sel marin, qu'on prépare en saturant le chlorure de sodium avec une dissolution concentrée de glucose : ia liqueur laisse dé-' poser des cristaux qui ont la forme de pyramides doubles à six pans, dont la formule est C** H** 0»*, Na Cl, 2H0. Ainsi, bien que le glucose soit dépourvu dé toute réaction, on ne peut lui contester une certaine indifférence chimique , car il se combine avec les bases autant qu'avec les acides et les corps neutres.

Le glucose réduit facilement certains oxydes. Si l'on chauffe une dissolution de glucose, à laquelle on aurait ajouté, ou de l'azotate d'argent, ou du bichlorure de mercure, ou de l'acétate de cuivre, on obtient de l'argent métallique, ou du calomel, ou du protoxyde de cuivre. La réduction de ce dernier oxyde par le glucose a été régularisée par M. Barreswill, de telle sorte qu'elle sert, non-seulement à découvrir la présence du glucose , mais encore à en déterminer la quantité '.

1. Sous le Bom de réactif de Frommhov , on prépare ime liqoexir bleae intense , en Tersant do sulfate de cuivre dans une dissolution de potasse et. de tartrate de potasse. Cette liqueur, mise en contact avec une très-faible quantité de glucose, se trouble, devient d^abord verdàtre, puis jaune , enfin rouge , et laisse déposer du protoxyde de cuivre : le passage du bleu an rouge est presque immédiat si Ton élève la température. Le phénomène tient en général à la conversion du bioxyde de enivre en protoxyde : les différentes colorations que Ton observe surtout à froid , sont des effets dliydratations transitoires du protoxyde même. La coloration ronge est ]a dernière, et correspond à la déshydratation du protoxyde.

M. Barreswill a profité de cette réaction pour doser le glucose. A cet effet , il prépare une liseur d'9pr9w>e, en dissolvant à chaud 50 gr. de crème de tartre , et 40 gr. de carbonate de sonde dans ~ de litre d*ean : il introdnit ensuite dans la dissolution 30 gr. de snlfate de enivre rédait en pondre ; après avoir fait bouiUir le mélange , il le laisse refroidir, puis il y ajoute 40 gr. de potasse dissoute dans ^ de litre d'eau : enfin , il étend la masse avec assez d'eau pour en faire le volume d'un litre ; il la fait bouillir de nouveau , et il la conserve dans des flacons imperméables à la lumière. Voici comment on prépare la liqueur d'épreuve : on déter-

42 CHIMIE ÉLÉMENTAIRB.

Les ferments proprement dits, et toutes les substances qui, par leur altération, peuvent devenir des ferments (matières albuminoïdes et matières azotées animales] , font subir au glucose, tantôt des décompositions, tantôt des métamorphoses. Ces différents phénomènes sont désignés par le nom collectif de /<?rmtfnto/ton; mais quoiqu'ils se rapprochent par le fond, ils se séparent par la forme ; en sorte que les changements qu'une substance éprouve, sous l'influence des ferments , varient suivant la nature des ferments eux-mêmes : ainsi, nous verrons que le glucose, soumis à l'action de la levure de bière, se décompose en acide carbonique et en alcool , tandis qu'il se métamorphose en acide lactique sous l'action du caséum.

Bien que le glucose cède facilement aux influences décomposantes les plus légères , néanmoins, au point de vue moléculaire^ il semble être le plus stable de tous les sucres. Ce qui nous reste à connaître appuiera cette remarque.

Sous le nom de sucre de fruits, ou de svcre incristallisable, on désigne une matière sucrée liquide qui existe dans les sucs acides des végétaux, et principalement dans les fruits. Pour l'en extraire, on sature avec de la craie le suc acide du raisin , des groseilles, des prunes, etc., etc., puis on le clarifie avec du blanc d'œuf : par une lente évaporation de la liqueur filtrée, on obtient un résidu d'aspect gommeux , très-déliquescent , insoluble dans l'alcool absolu, soluble dans l'alcool à 33® et dans l'eau. La composition de cette matière desséchée à + 400*" est représentée par C**H'*0'*. Cette formule est la même que celle du glucose anhydre; mais tandis que le sucre de fruits dévie à gauche le plan de polarisation, le glucose le dévie à droite.

Le sucre de fruits a la propriété caractéristique de se transformer en glucose. C'est ce qui arrive lorsqu'on l'abandonne pendant longtemps à l'air. Les petits grains blancs qui recouvrent les raisins secs et les pruneaux, cette granulation cristalline qui se forme spontanément dans les vieilles confitures , sont autant d'exemples de cette transformation.

miae , par un essai particulier, queUe est la quantité de glucose nécessaire pour décolorer un Tolume donné de liqueur chaude ; cette détermination faite , on étend la liqueur bleue avec assez d*eau pour que 100 c.c. de liquide puissent être décolorés exactement par un gramme de glucose. Quand on yeut faire un essai, on introduit dans une capsule en porcelaine, iOO ce de ligueur Ulrée d'épreuve, qu'on porte à ébullition : on y verse alors peu à peu , et à l'aide d'une burette divisée , la liqueur glucosiqne à essayer. La portion qui aura été versée contiendra un gramme de glucose.

Il ne faut pas oublier que plusieurs substances neutres se comport«nit avec ce réactif précisément comme le glucose : nous citerons le sucre de lait , et la êorhiiM deM. Felouze.

Soumis à l'action de la levure de bière, le sucre de fruits fermente beaucoup plus tôt que le glucose , toutes choses égales d'ailleurs.

Ce n'est pas seulement dans les fruits que l'on trouve cette espèce particulière de sucre; on la trouve aussi dans la sève ascendante du bouleau, dans la sève descendante de l'érable, dans le miel, dans les mélasses.

On pourrait se demander toutefois s'il existe une identité parfaite entre les sucres incristallisables de diverses provenances. Jusqu'à présent, on ne sait rien à cet égard : il est probable qu'il en est d'eux comme de ces sucres cristallisés qui , bien que désignés collectivement sous le nom de glucose, ne diffèrent pas moins entre eux sous le rapport de leur constitution moléculaire.

11 existe une troisième espèce de sucre qui a la même composition que le sucre incristallisable et le glucose fondu , et dont il diffère par plusieurs caractères parfaitement tranchés. Je veux parler de la lactine [lactose^ sucre de lait).

On prépare cette substance en évaporant le sérum du lait ordinaire ( petit-lait ) . On la trouve dans le commerce sous la forme de grappes grenues : eUe cristallise en prismes incolores à 4 pans, terminés par des sommets à 4 faces. Sa composition est rcp* ésentée par C**H"0**: elle peut devenir C**H"n", ou bien C»*H'«0»», suivant qu'on chauffe la lactine à +120'^ eu à + 440" : dans le premier cas, cette substance perd 0,053 d'eau sans fondre; dans le second cas, elle en perd 0,124» et fond en un liquide incolore.

La lactine est soluble dans 6 parties d'eau froide et dans '-l parties d'eau bouillante : elle ne se dissout ni dans l'alcool ni dans l'éther. Voilà déjà un premier caractère qui sert à la distinguer des espèces précédentes, car le glucose et le sucre incristallisable sont sol u blés dans l'alcool.

L'acide azotique attaque la lactine et la décompose en différents produits, dont l'un des plus considérables est Vacide nutcique. Ce mode de décomposition constitue un caractère dislinctif qui ne permet pas de confondre la lactine avec aucune autre espèce de sucre. Il n'y a que l'acide pectique et les gommes qui, dans les mêmes circonstances , donnent naissance à de Tacide mucique.

Voici les points de rassemblance qui existent entre les sucres et la lactine.

Rappelons d'abord sa neutralité, sa saveur sucrée, et sa compcsition, qui est représentée par du charbon et de l'eau : en outre, la lactine dévie à droite le plan de polarisation; dissoute dans

44 GIIIIIIE ÉLBMBNTAIRB.

Teau et chauffée avec un acide faible, elle se transforme en glucose (nous verrons que le sucre de canne en fait autant). Soumise à Faction des principes albuminoïdes, la lactine se métamorphose en acide lactique (C*^H*^0'®, 2H0); mais cet acide agissant à son tour sur la lactine non encore modifiée, la transforme en glucose. De ce moment, apparaissent les phénomènes de fermentation propres à cette dernière espèce de sucre, phénomènes qui varient selon la nature des ferments.

Les usages de la lactine sont très-bornés. Les médecins considèrent cette substance comme un adoucissant. Elle est employée comme excipient des médicaments homœopathiques : elle entre dans quelques dentifrices.

Par le mot sucre , on désigne généralement le produit de la canne à sucre et de la betterave. L'énorme consommmation de cette matière * nous oblige à parler de sa fabrication.

Commençons par le procédé généralement suivi pour extraire le sucre de la betterave.

L'espèce de betterave que l'on destine à cet usage est la betterave dite de Silésie : la plus riche est la variété à collet rose. La culture de cette racine est très-profitable à l'agriculture, en ce sens qu'elle n'appauvrit pas le sol : en effet, le seul produit qui est exporté des champs où elle a été cultivée , se compose de carbone, hydrogène et oxygène (sucre) : or, la plante trouve tou-

1. D'après les calciils de M. Payen , la consommation européenne s^élève presque à 700 millions de kilogrammes , et la production dans le monde entier > s*élève environ à un milliard. Yoici le tableau de la consommation particulière à chaque nation européenne :

„^ ^„. ^.„. Millions Millions de Kilogrammes

Noms des pays. d^babitants. kilogrammes. par tête.

Angleterre 16,250 253 15

Ecosse 2,630 40 15

Irlande 8,250 21 2,5

Belgique .v 7,200 21,5 ,. 3

Hollande 3,000 24 8

France 26,000 120 3,33

Espagne 14,000 43,5 3,12

Suisse 2,200 6,5 3

Portugal 3,500 8,17)

Danemark 2,000 5 J 2,5

Pologne 8,000 20 |

Prusse 15,000 .. .. 28 1,8

Suède et Norvège 4,000 6 -4,5

Italie 19,000 19 1

Autriche 36,000 32,5 0,9

Russie 40,000 20 0,5

YINGT-DEUXIÈMB LÈCON. 45

jours en abondance de ces principes ailleurs que dans l^s engrais. Tout ce que la betterave renferme de minéral ou d'azote reste , ou retourne dans le sol; en sorte que celui-ci n'en est pas épuisé. En effet, la portion effilée de la racine, qui atteint souvent la longueur de deux mètres, reste dans la terre, Tameublit et la rend perméable ; les feuilles, et tout ce qui n*est pas matière sucrée , s'ajoutent directement ou indirectement aux engrais ; ce qui man* que contribue à alimenter le bétail et à produire, par conséquent, de la force, de la chair et de la graisse. La culture de la betterave n'est utile qu'autant qu'elle entre dans un assolement, et qu'elle se reproduit par conséquent à longs intervalles dans la même localité. S'il en était autrement, les insectes et les plantes parasites, vivant aux dépens de la betterave, prendraient un grand développement et compromettraient gravement les récoltes.

On arrache les betteraves lorsqu'elles ont acquis tout leur développement , on met à part celles qui sont endommagées et toute la partie de la racine qui, étant sortie de terre, portait des feuilles. Les betteraves endommagées ne se conservent pas, la partie de la racine qui porte des feuilles est fibreuse, résistante, et renferme au centre une moelle qui ne contient que des sels et point de sucre. Les betteraves, ainsi émondées, sont transportées dans des silos, où elles séjournent jusqu'au moment où elles seront soumises au traitement que nous allons décrire.

Après avoir nettoyé et lavé les betteraves, on les soumet à l'action d'une râpe, ou cylindre dévoraleur, semblable, à quelques égards, à celui qui sert pour l'extraction de la fécule. La pulpe est renfermée dans des sacs en tissu de laine, que l'on empile en y intercalant des plaques ou claies métalliques ; on comprime d'abord ces piles avec une presse à vis ; ensuite on les fait passer sous une presse hydraulique, où elles subissent une pression plus considérable, mais toujours graduelle. On retire ainsi 75 à 80 parties de jus pour 100 parties de betterave. Ce liquide s'altère facilement , car il renferme des principes albuminoïdes qui jouent vis-à-vis de la matière sucrée le rôle de ferment *. On se hâte de l'épurer pour le concentrer ensuite à l'aide de l'évaporation.

Comme il ne nous appartient pas de faire l'historique des per-

i . Voici U composition moyenne dn jus de belterayc :

Eau ••' 83,5

Sucre 10,5

Matières albuminoïdes 1 ,5

id. organiques et sels minéraux.. 4,5

CHIMIE ÉtÉllKNTAlIlB.

fectionnements apportés à la fabrication du sucre de betterave, nous nous bornerons à décrire le procédé de M. Rousseau, procédé qui semble destiné à remporter sur tous les autres. Nous en emprunterons les principaux détails à M. Payen, qui , le 21 octobre < 850, fit à l'Académie des sciences un rapport sur ce sujet. Pour épurer ( déféquer ) le jus, on le chauflPe à + 55" et on le fait entrer dans une chaudière à double fond, dont vous voyez ici une coupe (fig. 91 ). A, capacité destinée à contenir le

liquide sucré. B, double fond : /, tube communiquant avec un générateur et amenant la vapeur dans le double fond : g y tube qui permet la sortie de l'air dès la première arrivée de la vapeur : /, tube de sortie pour l'eau provenant de la vapeur condensée : AtK, robinet d'écoulement pour le liquide de la chaudière A. Pour chaque mille litres, on ajoute peu à peu 130 à 4 40 litres d'eau, tenant en suspension à peu près 25 kilogrammes de chaux ; le mélange est chauffé environ à -{-95°. Il se forme des écumes d'une couleur verdâtre, et le liquide s'éclaircit; celui-ci est ensuite soutiré par le robinet^ iK et filtré sur du noir animal en grain. Le jus limpide, mais légèrement jaune, est porté dans une seconde chaudière à déféquer , semblable à la précé-

Fig. 91.

dente et communiquant avec une source de gaz acide carbonique. Cette figure ( fig. 92 ) va vous donner une idée de l'ensemble de l'appareil.

Avant de vous dire ce qui doit s'y passer, examinons ce qui a eu lieu dans l'autre chaudière.

L'addition d'une grande quantité de chaux au jus a pour objet , non-seulement do coas:uler et de rendre insolubles les substances

étrangères au sucre, mais de former une combinaison avec le sucre lui-même. Celui-ci , combiné avec la chaux ( sucrate de chaux) , résiste mieux aux causes d'altération et donne moins do déchet dans le courant du travail.

C'est donc du sucrate de chaux qui se trouve dans la chaudière O. On se propose de le décomposer par l'acide carbonique ; cet acide formera du carbonate calcaire avec la chaux, et le sucre deviendra libre.

A cet effet , au moyen de la pompe P, on lance de l'air par le tube i t y au-dessus de la grille du four clos F, chargé de charbon de bois et de coke. Il se forme de l'acide carbonique qui, par /', passe dans le vase laveur V, où il dépose les cendres qu'il entraîne : de là, il se dirige, par le tube /" terminé en pomme d'arrosoir, dans la chaudière 0. Comme le sucrate de chaux est visqueux, il donne lieu à une mousse fort abondante ; mais à mesure que sa décomposition avance, la mousse diminue, et enfin elle cesse de se produire. Dès que la saturation est complète et que toute viscosité a disparu, on porte à l'ébuUition le liquide trouble pour dégager l'excès d'acide carbonique ; on le fait ensuite couler par le robinet K ( que fait mouvoir la tige h ) et il se jette ainsi sur un filtre à noir animal. Le carbonate de chaux qui est suspendu dans le liquide, étant grenu, n'entrave point la filtra tion.

Le jus, presque incolore, est conduit aux chaudières d'évaporation ; elles sont chauffées à l'air libre par une grille tubulaire maintenue à 3 centimètres du fond , et dans l'intérieur de laquelle circule de la vapeur.

Comme l'altération du sirop (jus concentré) est d'autant plus

grande que la température est plus élevée et plus prolongée, ce

. mode d'évaporation a été remplacé par l'évaporation dans le vide.

Dans ce cas, la concentration étant plus prompte et la chaleur

moins élevée, les causes de déchet sont amoindries.

Dès que le sirop marque 30° ou 34° à l'aréomètre, il est versé une seconde fois sur des filtres à noir, d'où il sort blanc et limpide ; on le soumet à une nouvelle cuite : lorsque, par certains indices *, on juge que cette cuite est suffisante, on fait passer le sirop dans un rafraichis$oir ou dans un récbauffoir, suivant qu'il a été cuit à l'air libre ou dans le vide. Dans ce dernier cas, on doit élever à + 80** la température du sirop, car n'étant pas très-chaud lorsqu'il sort de l'appareil d'évaporation, il commen-

i. On reconnaît qpie la cuite est terminée , lorsqae après avoir déposé une goatte de sirop entre le pouce et l'indei , et qu'on écarte brusquement les deux doigts , on observe nli fil qui se casse et se replie snr lui-même en formant un crochet C*est ce que Ton appelle Vépreuve au crochet, *

CBIMIE ÉLBMBNTAIRB.

cerait à cristalliser de suite, ce qui serait un inconvénient. Dès que la température est descendue à + 55® ou à + ^0®, on verse le sirop dans de grandes formes coniques en terre cuite ou en métal , posées sur leur pointe, qui est percée et bouchée avec un tampon de linge mouillé. Des cristaux apparaissent bientôt ; ils augmentent de telle sorte, qu'après vingt-quatre à trente-six heures la cristallisation est terminée : on enlève le tampon et on opère ainsi Végouttage.

Quelle que soit la durée de cette dernière opération, une certaine quantité de sirop reste toujours dans la masse cristalline. Ce sirop, qu'on appelle mélasse, lui communique une teinte jaune et l'empêche de sécher. On écarte ce double inconvénient par le clair cage. Cette opération consiste à remplacer la mélasse par de la claircBy c'est-à-dire par une dissolution concentrée de sucre pur. Pour cela, on verse sur chaque pain, encore contenu dans sa forme, une certaine quantité de clairce ; à mesure que celle-ci pénètre dans le pain, elle chasse devant elle la mélasse et la force à s'égoutter; comme on verse de la clairce plusieurs fois de suite, on finit par obtenir une épuration complète du sucre. Les pains sont alors retirés de leurs formes, puis desséchés dans des étuves.

Les premières mélasses ( sirops d'égoùt et de clairce ) sont fluides et peuvent subir successivement quatre et même cinq cuites, en donnant chaque fois des cristaux faciles à égoutter. Leur clairçage est également facile, si on l'opère au moyen de l'ingénieux appareil à force centrifuge, inventé par M. Sérigue.

Comme cette invention a rendu un véritable service à l'industrie Bucrière, je crois utile de vous en dire quelques mots. Depuis nombre d'années, certains blanchisseurs remplacent, une vive rotation, le tordage des étoffes mouillées : de cette manière, l'eau interposée dans les mailles des tissus est chassée au loin par la force centrifuge.

L*idée fondamentale de l'invention de M. Sérigue est la même que celle de l'appareil dos blanchisseurs.

Cette cOupe verticale , suivant Taxe (fig. 93) , va vous le montrer.

L'axe rfrfse meut, en vertu de l'engrenage E, avec une vitesse de 4200 tours à la minute. Il entraîne, dans son mouvement de rotation, la cage en bronze B B. Supposez que celle-ci soit pleine d'une matière solide, imprégnée d'un

Fig. 93.

VINGT-DBUXIÈMB LBÇON. 49

liquide quelconque : il est évident que ce liquide, par l'action de la force centrifuge, jaillira au dehors à travers les parois de la cage, ira se jeter contre Tenveloppe en fonte FF, et s'écoulera par /. C'est ce qui arrive, lors qu'on y. met du sucre non encore égoutté. En une minute, cet égouttage forcé épure mieux les sucres de deuxième, troisième et quatrième cuite, que ne pourrait le faire, en quinze jours, l'égouttage spontané, marchant dans les meilleures conditions. On peut , sans désemparer, effectuer un ou deux, et même trois clairçages, si l'on introduit autant de fois de la clairce de plus en plus pure dans la cage BB.

Au dire de M. Payen , on parvient ainsi à égoutter et claircer trois fois le sucre dans l'espace de cinq minutes, tandis qu'autrement les mêmes opérations auraient duré de dix-huit à quarante-cinq jours, suivant la viscosité du sirop.

La fabrication du sucre de betterave, telle que je viens de la décrire, résume tous les perfectionnements que l'on a introduits dans cette industrie depuis sa naissance : aussi la quantité des mélasses y est très-restreinte, la marche des opérations rapide, les produits très-beaux. De ces trois avantages, le plus important est le premier, parce qu'il se rattache à une plus grande production. Tout le sucre qui se modiBe pendant les cuites, et toute cette portion qui est rendue incristallisable par son association intime avec le sucre altéré, constituent une véritable perte pour le fabricant : or, le déchet est singulièrement réduit, lorsqu'on pratique les procédés perfectionnés. Nous en verrons le motif quand nous en serons à l'étude des propriétés chimiques du sucre ordinaire.

Je vais parler maintenant de la production du sucre colonial.

Aux colonies, on extrait généralement le sucre du roseau nommé arundo sacchariferay et notamment de la canne d'Otaïti. Cette plante est une graminée qui contient plus de sucre et moins de matières étrangères que les autres plantes saccharifères; Voici la composition moyenne de la canne fraîche.

Eau 71,04

Sucre 18,00

Ligneux 9,56

Principes albuminoîdes 0,55

Principes gras 0,37

Sels et silice 0,48 '