CHAPITRE PREMIER

En examinant au microscope une gouttelette de lait ou de la couche de crème que nous avons vue se former à sa surface, on y voit les globules gras sous la forme de sphérules ronds, à contours nets et épais, entourés cTun liséré fin et brillant à propos duquel s’est élevée une longue contestation. Quelques savants n’ont voulu y voir qu’un phénomène de diffraction ordinaire, devenant plus manifeste dans ce cas par suite de la grande différence entre les indices de réfraction du sérum et de la naatière grasse. D’autres savants, plus nombreux, ont préféré en faire une membrane entourant le globule à la façon d’une paroi cellulaire. Pour ces derniers, la production des globules gras devenait assimilable à celle des autres cellules de l’organisme.'

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Vainement on leur objectait que ces autres cellules, celles du sang, par exemple, avec lesquelles l’assimilation e'tait la plus naturelle, présentaient dans une même espèce animale une constance de dimension que les globules gras ne possèdent pas, car leurs dimensions varient d’un centième à un millième de millimètre. Ils arguaient du résultat, si net en apparence, de l’examen microscopique, et de quelques observations, restées assez confuses, sur la résistance des globules du lait à l’action des dissolvants des matières grasses.

Ces observations se résument en ceci :

Le lait qui, agité avec de l’éther, ne lui abandonne pas sa matière grasse, la lui cède lorsqu’il a été additionné au préalable de quelques gouttes d’une solution de soude caustique. On admet, sans démonstration autre que le résultat de l’expérience, que l’alcali ajouté a dissous l’enveloppe extérieure des globules gras, et leur a permis d’arriver ainsi en contact avec l’éther. Mais en étudiant de près ce qui se passe, on voit qu’on n’a pas besoin de la pellicule pour tout expliquer. L’éther qu’on ajoute dans du lait pur précipite le caséum et forme avec le tout une masse pâteuse où il entre en émulsion lui-même. Ce n’est que peu à peu, quelquefois après un an, qu’il remonte à la surface, et on trouve alors qu’il a dissous autant de matière grasse qu’on peut raisonnablement le demander après un contact, en somme, si peu intime. Quand on ajoute de la soude, le caséum, modifié, ne précipite plus par l’éther, l’émulsion produite est beaucoup plus instable à cause de la moindre viscosité du liquide, le contact de l’éther et de la matière grasse plus intime, l’ascension plus rapide et la Dissolution plus parfaite, mais c’est là la seule différence.

On peut d’ailleurs, en favorisant par l’addition préalable d’alcool le contact intime de l’éther et du lait, retirer de celui-ci la presque totalité de sa matière grasse. Ira-t-on dire que l’alcool Joue dans cette expérience le rôle de dissolvant de 1 enveloppe extérieure des globules gras?

Un autre argument en faveur de l’existence de cette enveloppe était l’appui qu’elle prêtait à l’explication des phénomènes du barattage du lait ou de la crème.

On sait que les globules gras restent isolés dans le lait, restent isolés aussi, lorsqu’après être montés à la surface en vertu de leur plus faible densité, ils y forment une couche épaisse et assez résistante de crème. Pour arriver à les souder et à en faire du beurre, il faut battre la crème soit à la main, soit dans une baratte, c’est-à-dire soumettre le liquide à des chocs mtiltipliés. Cela même ne suffit pas. 11 faut en outre, et M. Boussingault l’a montré le premier, que la tempiérature de la masse atteigne et ne dépasse pas un certain niveau. Audessus, le barattage est interminable ; au-dessous, il ne commence à aboutir que lorsque l’agitation communiquée au liquide et les frottements qui en sont la conséquence en ont ramené la température au degré voulu. Même en se mettant dans les conditions les plus favorables, il faut encore d’un quart d’heure à vingt minutes de chocs brusques et multipliés pour souder les globules gras, et transformer plus ou moins complètement la crème en beurre.

Toutes ces particularités si curieuses du barattage concordent assez bien avec l’hypothèse de la membrane dont nous parlions tout à l’heure. Les chocs ont pour efiet de la rompre. La chaleur la distend et la prépare à la rupture. C’est pour cela

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que le liquide ne doit pas être trop froid. On comprendra aussi qu’il ne doit pas être trop chaud, SI on veut bien admettre, en même temps, que les globules ne peuvent se souder qu’au moment où leur enveloppe se rompt, et que, quelques instants après, il serait trop tard. Tel est le mélange de laits et d’hypothèses que l’on faisait tour à tour servir à démontrer l’existence d’une enveloppe pour les globules gras, et à rendre conipte des phénomènes du barattage. L’argument pouvait être retourné et valait tout autant dans un sens que dans l’autre.

Toute cette complication est absolument inutile. Si les globules gras sont isolés dans le lait et n’arrivent pas à se souder d’eux-mêmes dans la crème, c’est que le lait est une véritable émulsion et, comme tel, doit obéir aux lois de la stabilité des émulsions que j’ai établies en 1870 (i).

Lorsqu’une petite quantité de matière grasse, de beurre, se trouve noyée, comme cela a lieu pour le lait, dans un grand excès de sérum, la première condition, pour que les globules puissent se souder, est évidemment qu’ils viennent au contact, en remontant à la surface du liquide par suite de leur différence de densité. Pour une même valeur de cette différence, le mouvement est d’autant plus lent que les globules sont plus petits et se meuvent dans un milieu plus résistant. Dans le lait, les plus gros globules, ceux qui ont un centième de millimètre de diamètre, ne disposent pas d’une force de beaucoup supérieure à un dix millionième de milligramme pour s’élever à la surface d’un liquide visqueux, renfermant en suspension de la caséine à l’état muqueux. Aussi ne

(1) Annales de chimie et de physique, tome XXI.

faut-il pas s’étonner que l’ascension soit lente, et que les plus lins globules s’arrêtent en route, retenus par les mailles du blet qu’ils ont à traverser. Après deux ans de repos, le sérum n’est pas encore complètement écréme. Voilà donc, en action dans le lait, deux causes puissantes de stabilité de l’émulsion.

Mais il ne suffit pas que les globules arrivent au contact à la surface pour se souder les uns aux autres. Une première résistance leur vient des lamelles de sérum emprisonnées entre les globules. Ces lamelles sont assez difficiles à rompre, ainsi qu’en témoigne la mousse dont le lait se recouvre par l’agitation. Si les bulles d’air ne réussissent pas à les briser, malgré la grande différence de densité, elles doivent résister encore plus efficacement à la pression des globules gras. Le caractère mousseux du lait est donc une cause de plus de stabilité pour l’émulsion.

Mais voici la plus puissante. C’est l’intervention des forces capillaires. La forme ronde des globules est due à l’existence, sur leur surface extérieure, d’une force purement physique, donnant à la couche superficielle une sorte d’élasticité comparable à celle du caoutchouc. Les sphérules de beurre, les gouttelettes de mercure, les gouttes d’eau sont arrondies par un mécanisme analogue à celui des ballons rouges des enfants, par l’action d’une membrane qui tend toujours à donner au volume qu’elle enserre la surface minima, c’est-à-dire la forme sphérique.

11 semble que nous revenions par un détour à l’idée mentionnée plus haut d’une membrane enveloppante, mais il n’en est rien. Celle dont la physique nous amène à concevoir l’existence n’est en rien distincte, comme substance, de la matière

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du globule; elle a la même consiiiution chimique, elle n’est modifiée qu’au point de vue physique, et c’est le jeu des forces moléculaires qui la rend élastique, extensible et contractile à la façon d’une lanie de caoutchouc. Si sur une lame de cette substance on fait, à l’aide d’un canif, une boutonnière de I millimètre de largeur, il faudra, pour rapprocher les deux lèvres formées, leur appliquer une certaine force qui mesurera le degré de tension de la lame. De même, la couche superficielle d’un liquide est le siège d’une tension évaluable qui, pour l’eau, est de 7"’o,5 par millimètre de largeur de la boutonnière, de 3"'s,5 pour l’huile et le beurre. La seule différence avec le caoutchouc, c’est que ce corps peut être plus ou moins tendu, tandis que la tension superficielle des liquides au repos est constante pour un même liquide, si elle est variable d’un liquide à l’autre.

C’est à la force que nous venons de définir que revient le principal rôle dans la soudure de deuxglobules. Amenons deux gouttelettes de mercure au contact. Là où leur distance sera comparable au rayon d’action des forces moléculaires, il n’y aura plus de surface libre, et la tension des autres régions, s’exerçant seule, tendra à donner à la masse totale sa surface minima, c’est-à-dire, comme nous l’avons vu plus haut, une forme sphérique; elle produira d’autant plus facilement et plus sûrement cet effet qu’elle sera plus grande, et, toutes choses égales d’ailleurs, deux globules tendront d’autant moins à se souder qu’ils auront des tensions superficielles plus faibles.

Or, si la tension superficielle est constante pour un liquide isolé, il y a pourtant un moyen de la diminuer, c’est de mettre ce liquide au contact d’un autre. Ici, comme tout à l’heure sur la sur-

lace commiuTe,les deux tensions superlicielles des deux liquides se diminuent l’une l’autre, et leur résultante est d’autant plus faible qu’elles sont plus près d’etre égales. Deux globules de beurre en émulsion dans du sérum et amenés au contact ne seront donc sollicités à se réunir que par une force très faible, si la tension superticielle du sérum est voisine de celle des corps gras; c’est, en effet, ce qui a lieu, et voilà en action, dans le lait, la cause la plus puissante de stabilité de l’émulsion.

Quelques expériences peuvent servir à illustrer ces conclusions. Voici de l’eau surnagée par une couche d’huile. J’agite fortement; je n’arrive qu’avec peine à réduire l’huile en hnes gouttelettes. Les tensions superhcielles des liquides étant très différentes, il reste, à la surface des globules gras noyés dans l’eau, une force hguratrice qui s’oppose à leur subdivision indéfinie. Ces globules, restés assez gros, remontent rapidement à la surface. Là, la même tension superficielle qui les a protégés contre la pulvérisation les soude à nouveau et en forme bientôt une masse homogène, surnageant un liquide que troublent seulement un petit nombre de globules fins, restés en suspension.

Prenons maintenant un liquide mousseux, mais sans viscosité, comme une décoction de bois de Panama. La tension superficielle étant plus voisine de celle des matières grasses, l’huile se divisera en gouttelettes plus fines, dont l’ascension à la surface sera plus lente. Quand elle sera accontplie, il y aura encore à surmonter la résistance des lamelles du liquide mousseux. La soudure en une masse unique sera donc beaucoup plus longue cTue tout à l’heure.

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Ajoutons un obstacle nouveau. Prenons une solution de savon à i pour loo, mousseuse comme le bois de Panama, plus visqueuse que lui, ayant aussi une tension superficielle plus voisine de celle des matières grasses. Ici, il suffit d’agiter trois ou quatre fois avec de l’huile pour avoir une émulsion très blanche, parce que les globules d’huile y sont très fins, et très persistante, parce que toutes les conditions de stabilité sont réunies. J’ai employé l’huile, j’aurais pu employer le beurre : il suffit de le fondre et de l’agiter avec de l’eau de savon chauffée à la même température: on obtient un liquide laiteux, dans lequel la crème monte lentement à la surface et y forme une masse demisolide, comme dans le lait naturel. On peut même se dispenser de préparer à l’avance l’eau de savon. Reprenons le mélange d’eau et d’huile que nous avons agité tout à l’heure, et qui se dissocie presque aussitôt; ajoutons-y une ou deux gouttes de solution dépotasse pour produire un commencement de saponification, et retournons le vase à deux ou trois reprises. Nous obtenons sans effort une émulsion très fine et très persistante, ressemblant tout à fait à du lait, où nous trouverions au microscope des globules de même grosseur et de même aspect que ceux de la crème, entourés, comme eux, de la fine auréole dont on a voulu faire une pellicule. Comme il ne peut être question de rien de pareil dans notre expérience, il faut bien admettre que celle qu’on a cru voir autour des globules butyreux n’existe pas. Ces globules n’ont pas besoin d’être ainsi entourés pour rester indépendants les uns des autres. Les forces qui les maintiennent isolés sont les actions purement physiques que nous venons d’apprendre à connaître.

Pour arriver à les souder, il faut remplacer par une force extérieure les forces intérieures devenues trop taihles et impuissantes. C’est a quoi sert la baratte, dont tous les modèles un peu perfectionnés sont munis de batteurs et de contrebatteurs destinés à donner au liquide des mouvements contrariés, et à soumettre ainsi les globules butyreux à des chocs multipliés. Ces chocs rompent la résistance des lamelles du sérum et soudent les globules, à la condition qu’ils ne soient pas trop durs et aient conservé un peu de plasticité. Ceci revient à dire que la température ne doit pas être trop basse. Il faut aussi que la matière grasse ne soit pas trop liquide, pour que, une fois agglomérée, elle ne se sépare pas à nouveau, et qu’un nouveau tour de la baratte ne défasse pas ce qu’a fait le précédent. Ceci revient à dire que la température ne doit pas non plus être trop élevée ; il y a une température moyenne où tout s’équilibre. Cette température varie avec la baratte employée, avec ses dimensions, avec le degré et je dirais presque la forme de l’agitation qu’elle communique au liquide, c’est-à-dire avec sa forme ou celle de ses palettes, avec la vitesse qu’on lui imprime. Elle varie aussi, comme je le montrerai plus tard, et comme on a le droit de s’y attendre en partant de l’explication qui précède, suivant la nature du lait, sa provenance, son état de neutralité ou d’acidité, etc.

Mais pour faire court, je n’insisterai pas davantage pour le moment, et je passe de suite à l’étude du beurre.

Duclau.'c, — Le Lait.

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