CHAPITRE XII

NOUVEAU PROCÉDÉ d’aNALYSE DU LAIT

En partant des faits indiqués aux chapitres précédents, voici le procédé d’analyse auquel je me suis arrêté ;

Dans le lait, primitivement bien agité, on prélève, à l’aide de la même pipette, trois prises de 10 centimètres cubes. L’une (A) sert à déterminer la densité du lait et la proportion de cendres. La seconde (B) sert à trouver la proportion de sucre, La troisième (C) donne le poids de résidu sec et de beurre. De l’ensemble de ces résultats, on conclut, comme nous l’avons montré, la proportion totale de la caséine.

D’un autre côté, on soumet ce lait à la filtration au travers d’un vase de porcelaine et on recueille 10 à i5p. 100 du volume du lait. Le liquide filtré donne la proportion de caséine soluble. Nous pouvons aussi lui demander un autre élément intéressant, la proportion de phosphate de chaux en solution, comparée à la proportion totale de ce corps existant dans le lait. Nous allons voir que cette étude n’est pas inutile, mais faisons d’abord l’exposé des détails de la méthode.

A. — Détermination de la densité et des cendres, — On introduit dans une capsule, ou mieux dans un creuset de platine, le lait mesuré au moyen de la pipette. Il faut avoir soin de laisser l’écoulement

se faire toujours dans les mêmes conditions, et de ne souffler dans la pipette que pour chasser la gouttelette retenue par capillarité, si la pipette a été graduée avec cette condition, comme c’est le cas d’ordinaire. Dans tous les cas, comme on fera de même les autres prises, les nombres trouvés resteront toujours comparables.

La capsule étant remplie avec cette précaution, on trouve que son poids pour un même lait reste constant dans une série d’opérations successives, à 2 ou 3 milligrammes près. Si on se sert d’un creuset, il est bon de le couvrir d’un couvercle aussitôt qu’il est plein. Avec une capsule, on recouvrira avec un verre de montre taré. La différence de poids trouvée donne le poids de lo centimètres cubes de liquide, et, si la pipette est exacte, la densité a moins d’un millième du lait étudié.

On évapore alors le liquide à feu nu, sur une petite flamme placée à quelques centimètres du métal, de façon à ce qu’il n’y ait jamais d’ébullition vive. 11 se fait bientôt une pellicule assez résistante qui arrête les rares projections qui peuvent se produire à la fin de l’opération. Il n’y a du reste nul inconvénient à couvrir les vases à ce moment. On calcine le résidu aussitôt qu’il supporte sans crépiter l’action de la flamme, on blanchit les cendres au rouge naissant. Avec les laits du Cantal, sans addition de sels de soude, on peut donner au résidu minéral la blancheur de la chaux calcinée. On pèse et on redissout les cendres dans de l’eau aiguisée d’acide acétique. Quand elles ont été trop chauffées, elles ne se dissolvent pas facilement, et il est bon d’ajouter une goutte d’acide chlorhydrique. Elles ne doivent pas laisser de résidu sensible. Dans ce liquide,

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on précipite le phosphate de chaux au moyen de l’ammoniaque, et on sépare ce corps au moyen d’un filtre qui, lavé, desséché et calcine, permet d’en déterminer le poids. Nous allons voir bientôt à quoi sert cette détenriination.

B. — Détermination du sucre de lait. — lo centimètres cubes du même lait sont amenés à 5o centimètres cubes et servent à déterminer le sucre au moyen de la liqueur de Fehling. C’est le moyen indiqué par M. Boussingault, et le dosage est assez précis quand le lait n’est pas trop riche en crème, mais il devient difficile ou impossible avec certains laits très gras, lors même qu’on prend la précaution d’étendre d’eau la liqueur pour en diminuer l’opacité. Le sucre étant certainement l’élément le moins important du lait, une petite erreur d’expérience à son sujet n’aurait aucune importance si, dans notre procédé d’analyse, elle ne rejaillissait pas sur la caséine. Nous sommes obligés de faire un dosage aussi rigoureux que possible.

Pour y arriver, lorsqu’il est impossible avec le lait normal, on peut suivre deux voies. La première est de laisser le lait en repos pendant vingtquatre heures, de façon à laisser monter la crème, et de se servir, pour agir sur la liqueur de Fehling, des couches inférieures, les plus débarrassées de matière grasse. Il faut seulement se rappeler que le liquide sur lequel on opère n’est pas du lait normal. On ne s’éloignera guère de la vérité en admettant qu’il ne renferme guère que le i/io de la matière grasse du lait, et il faudra faire en conséquence la correction du nombre obtenu. Si, par exemple, le lait renferme 4 pour 100 de matière grasse, le liquide employé au dosage du

sucre n’en renferme que 0,4 pour 100, et par suite 96,4 de ce liquide correspondront à 100 parties de lait.

Quand on ajoute à l’analyse du lait celle de ses produits de filtration au travers de la terre de pipe, le liquide absolument limpide qu’on en retire convient admirablement au dosage du sucre, et permet une précision comparable à celle du dosage du réactif cupro-potassique par la liqueur sucrée d’épreuve. Je montrerai bientôt que lorsqu’on maintient suffisamment humide l’intérieur de la machine pneumatique qui sert à produire l’aspiration, et qu’on évite ainsi la concentration du liquide filtré, il contient le sucre de lait dans les mêmes proportions que le lait écrémé. Avec les nombres pris plus haut comme exemple, 96 parties de ce liquide correspondraient à 100 de lait écrémé. 11 faudrait donc diviser par 0,96 sa teneur en sucre pour avoir celle du lait. Je n’hésite pas à recommander par-dessus toutes cette méthode avec laquelle les dosages sont toujours aussi précis qu’ils peuvent l’être.

C. — Détennuiation du résidu sec et de la matière grasse. — Lorsqu’on évapore du lait au bain-marie dans une capsule de platine, le résidu forme, à la fin de l’opération, une masse compacte d’où il est très long d’éliminer les dernières portions d’eau. J’ai trouvé des cas où il fallait pour cela plus de huit heures pour 10 centimètres cubes de lait, la capsule restant constamment flottante à la surface d’un bain de chlorure de calcium chauffé à io8“. Si on élève plus haut la température, on peut aller plus vite^ mais on est exposé à changer la constitution de la matière

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organique. En general, il est prudent de ne pas dépasser 1 1 o".

Pour obvier à cette lenteur, divers moyens ont été proposés. On a essayé de coaguler au préalable le lait au moyen de quelques gouttes d’acide ou d’un peu d’alcool. On granule ainsi la caséine, pour ainsi dire, et on facilite l’évaporation. Mais il n’est pas sûr qu’on ne change pas aussi la nature du produit. En admettant même que l’acide ajouté disparaisse en entier, comme l’alcool, par simple évaporation, on sait qu’il y a une théorie de la coagulation qui prétend que de la caséine coagulée n’est pas de la caséine du lait, et qu’elle en diffère par l’adjonction ou la suppression, car encore sur ce point il y a des doutes, d’un certain nombre d’équivalents d’eau.

Le seul argument qu’on ait fait valoir, à ma connaissance, en faveur de ce procédé (i), est la constance des résultats qu’il fournit, dans des cas où d’autres ne donnent que des nombres variables, tantôt inférieurs, tantôt supérieurs. Mais il est clair que ce n’est pas là une preuve d’exactitude.

Un autre moyen proposé pour accélérer l’évaporisation est de mélanger le lait avec du sable ou une autre substance pulvérulente qui le divise et augmente les surfaces d’évaporation. Les procédés qui reposent sur cette pratique sont déjà nombreux (2), et ils ne diffèrent que par la nature de

(1) Gerberet Radenhausen, Vorsclilàge :{u einer einheitlichen Untersuchiingsmethode der Milcli. Forscliun^en de Petersen, 7. Heft. 1S79.

(2) Haidlen {Ann. d. Ch. u. Pliann., t. Xl.V, iSqS) emploie le plâtre; Knop {Agrikulter-chemisc/ie Untersuch Fünfter Bericht ûb. d. landwirtscliafti. Versiichsst. in Môckcrn, 1857), le sable; Brunner (Mittlv.nl. d. Natur/orscli

l’excipient. C’est que chacun a essayé de faire disparaître par l’emploi d’une substance convenable la principale difficulté de ce mode opératoire, difficulté qui est la suivante ; le lait ne se mélange pas uniformément à la masse de l’excipient. Il faudrait pour cela un brassage très long. Or, partout où la quantité de liquide est surabondante, elle forme en se desséchant un mortier qui empâte l’excipient, et au lieu de faciliter l’évaporation, on l’a rendue plus difficile ou même impossible.

On évite ces inconvénients par l’emploi d’une éponge, qui se laisse bien imbiber, offre au lait une surface d’évaporation considérable, prend en se desséchant une rigidité qui en laisse les pores ouverts, et présente à la fin de l’opération le résidu sous une forme qui rend l’extraction de la matière grasse très facile. On découpe dans une éponge un peu fine des fragments de la grosseur d’une noix, on les lave d’abord à l’eau froide pour les débarrasser de la poussière et des fragments pierreux qui y adhèrent quelquefois, puis à l’eau chaude, et enfin, après les avoir desséchées à l’air, on les immerge dans de l’éther et on les conserve jusqu’au moment de s’en servir. II suffit, quand on en a besoin, de les comprimer entre les doigt:' pour avoir une masse sèche, élastique, complète ment privée de matière grasse.

Cette éponge est introduite dans un tube devern de la forme de celui de la figure i, p. 19. On me. la tubulure a en communication, au moyen d’u:

Gesellsch. in Bern. 18-7 et i858), le sable calciné; Krockei (Leitfaden f. die qiiaUt. und quantitJtive chemische Ane lyse. 3“ édition. Breslau, 1868), le sulfate de baryte pulvi risé et desséché.

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caoutchouc, avec un tube à boules renfermant de l’acide sulfurique, on met l’autre ouverture en communication avec un aspirateur à gouttes,, en interposant sur le trajet de l’air le récipient o destiné à recueillir l’eau évaporée, on enfonce le tube à éponge jusqu’en c dans un bain de chlorure de calcium chauffé à io8“, ou même, si on veut, dans l’eau bouillante, et on fait passer un courant d’air sec au travers du système.

On a taré d’avance le tube à éponge en le déposant simplement sur le plateau de la balance, avec un poids de 5 grammes par exemple. On fait une nouvelle pesée lorsque l’éponge est bien sèche, ce qui a lieu au bout d’une heure environ. Le nombre qu’on obtient ainsi forme le point de départ de l’analyse. On peut préparer à l’avance un certain nombre de ces tubes : on inscrit sur chacun le chiffre qui lui correspond lorsque son éponge est sèche.

On introduit ensuite dans ces tubes lo centimètres cubes de lait mesurés au moyen de la pipette qui a servi aux essais précédents. Si on veut faire pour ce cas une pesée spéciale, l’appareil s’y prête évidemment très bien, à la condition d’augmenter le poids de tare. On laisse quelques minutes à l’éponge pour bien s’imbiber ; quand elle commence à devenir un peu élastique, on la presse à plusieurs reprises avec un bâton de verre ou un manche de spatule de platine, de façon à bien répartir la masse du lait dans son intérieur. La baguette de verre sort de cette opération parfaitement propre, ce qu’elle enlève est tout à fait négligeable. On reporte alors le tube dans l’eau bouillante ou dans le bain de chlorure de calcium. Une abondante buée entraînée par le courant d’air vient aussitôt se déposer sur le tube de Duclaux. — Le Lait.

sortie, et ruisselle peu à peu dans le réservoir o.

Quand on la voit disparaître du tube de communication m, c’est que la dessiccation est près d’être complète. Il faut chauffer encore une demiheure à partir de ce moment. A moins de circonstances exceptionnelles, on peut être à peu près sûr d’avoir éliminé toute l’eau contenue dans le lait. On la retrouve en o, et on peut examiner sa réaction et son odeur qui donnent des indications intéressantes. Dans le lait normal, cette eau est neutre, insipide et inodore.

Appartient-elle tout entière au lait, et une portion n’en proviendrait-elle pas d’une déshydratation de la caséine? Pour quelques savants, telle serait l’origine de la pellicule qu’on voit se former dans le lait maintenu à la chaleur, et en général de la coagulation de certaines matières albuminoïdes. J’ai été conduit à vérifier cette hypothèse en étudiant mon procédé, qui, à l’aide du courant d’air employé, permet d’obtenir une dessiccation rapide à une température relativement basse.

J’ai commencé par opérer à 6o“. Après huit heures de chauffage, un lait m’a laissé 12,08 pour 100 de résidu, et i2,o5 après dix heures. Puis les pertes sont devenues très lentes, mais sans cesser franchement. On porte alors à 8o“. Au bout de deux heures passées à cette température, le résidu sec atteignait ii,g3 pour 100, et n’a pas varié après quatre heures. On a ensuite porté le bainmarie à l’ébullition. Au bout de deux nouvelles heures, aucun changement de poids. Enfin un nouveau chauffage de deux heures à 108“ n’amène aucune perte nouvelle.

On peut conclure de là que la dessiccation complète du lait pourrait se faire, en lui donnant le temps convenable, à une température de 60“ et

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même moins, infe'rieure par conséquent à celle de coagulation de l’albumine. Toute l’eau qu’on évalue est donc de l’eau de dissolution et non en partie de l’eau de constitution. Voici qui ajoute à l’intérêt de cette constatation.

Lorsqu’on évapore le lait à basse température, la caséine restée adhérente à l’éponge y est à un état qui rappelle celui qu’elle possède dans le lait, elle y est à l’état de flocons blancs très divisés, rentrant facilement en suspension dans l’eau, leur communiquant un trouble laiteux et une opacité qui est assez voisine de celle du lait fortement écrémé. Dans le lait qui a été évaporé à une température égale ou supérieure à ioo°, la caséine qu’on peut retrouver sur l’éponge y forme des masses brunes et cassantes qui se dissolvent dans l’eau en lui communiquant un léger trouble et une couleur analogue à celle du bouillon. Il est clair que la constitution de la matière a fortement changé. Je me suis assuré que cette teinte d’extrait, que prend le lait évaporé dans une capsule de platine, tient non, comme on le croit, à une sorte de caramélisation du sucre de lait, mais aux modifications qu’a subies la caséine. Or, d’après les résultats des mesures ci-dessus, il est clair que ces modifications, quelles qu’elles soient, ne consistent pas dans un phénomène de déshydratation. La caséine du lait en expérience à 80°, et surtout à 6o“, était restée grise, et elle a bruni à 108“ sans perdre ni sans gagner rien d’appréciable à la balance. Il y en avait pourtant dans ce lait 4,56 pour 100, c est-à-dire oS',456 dans les 10 centimètres cubes de lait soumis à la dessiccation.

Matière grasse. — L’éponge séchée qu’on obtient dans l’opération précédente, si elle a été bien

imbibée de lait dans toute sa masse, en présente maintenant la matière grasse sous une forme très divisée et très favorable à l’action des dissolvants. Il suffit de remplir le tube, à 4 ou 5 reprises, de sulfure de carbone. On recueille à chaque fois par le tube latéral tout ce qui peut couler, on essore le reste en secouant vivement le tube. Cela se fait sans inconvénient et sans pertes, l’éponge étant bien adhérente au tube, et retenant très fortement le sucre et la caséine que le sulfure de carbone n’atteint pas. Je préfère ce dissolvant à l’éther parce qu’il n’attire pas l’eau, et n’en contient pas en quantités sensibles. En le conservant dans des vases noircis, on évite la formation de sous-sulfures solides qui pourraient vicier les résultats.

On est ainsi dispensé de l’emploi de ces extracteurs compliqués qu’on avait été conduit à imaginer pour séparer du lait sa matière grasse, en remarquant que l’éther ne la dissolvait facilement ni dans le lait évaporé directement au bainmarie, ni dans le. lait évaporé après avoir été mélangé avec une substance pulvérulente. Dans le premier cas, il se forme en effet une masse compacte au milieu de laquelle la matière grasse est difficilement accessible à son dissolvant lorsqu’elle est en faible quantité.

Dans le second, l’imbibition de la substance pulvérulente n’étant pas régulière, il se forme des empâtements solides au milieu desquels la matière grasse est tellement diluée que le dissolvant ne peut s’y frayer aucun passage, et reste par conséquent sans action. Il faut de toute nécessité, alors, recourir à une pulvérisation nouvelle de la masse, et s’exposer aux pertes qui en sont la conséquence, avec cette circonstance aggravante que

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la matière n’etant vraiment homogène qu’à la fin, on ne peut pas tenir compte de ces pertes par un calcul de proportions. Ajoutons à cela que le lait desse'ché est très hygrométrique, qu’il regagne de l’humidité pendant qu’on le broie, et qu’il faut par conséquent soumettre à une dessiccation nouvelle le résidu pulvérisé qu’on veut épuiser par l’éther, pour peu que la pulvérisation et le changement de vase aient fait perdre du produit, ce qui est presque inévitable.

Au bout des 4 ou 5 lessivages au sulfure de carbone dont j’ai parlé, une courte dessiccation, si le sulfure de carbone ne renfermait pas d’eau, suffit pour chasser le sulfure de carbone resté adhérent aux parois de l’éponge et ce qui pourrait s’y être fixé d’humidité pendant le traitement. Au bout de 1/2 ou 3/4 d’heure passés dans le bainmarie où s’est faite la dessiccation initiale, on peut peser le tube et terminer l’analyse. Quatre heures suffisent à ces deux déterminations du résidu sec et de la matière grasse, qui sont de toutes les plus longues.

En retranchant alors du poids du résidu sec**le poids du sucre, celui de la matière grasse et celui des cendres, trouvés directement, on a par différence le poids total de la caséine, et l’analyse, réduite aux termes auxquels on la bornait autrefois, se trouve terminée. Mais nous avons à faire un pas de plus et à déterminer la nature et la proportion des éléments vraiment en solution dans le lait. Nous y arriverons par une filtration faite au moyen d’une bougie ou d’un matras de porcelaine.

On opère comme nous l’avons dit au chapitrevn. Quand on filtre au travers d’un vase poreux, quelques heures suffisent à recueillir les i5 ou

20 centimètres cubes de liquide nécessaires pour une analyse complète.

Dix centimètres cubes de ce liquide sont évaporés à 108“ dans une capsule de platine, jusqu’à cessation de perte de poids. La caséine y est peu abondante, le sucre de lait y domine et finit par cristalliser au fond de la capsule en masses radiées. Quand cette cristallisation est faite, on peut peser. On a le poids de résidu sec.

On calcine ensuite ce résidu pour trouver le poids de cendres ; ces cendres sont à leur tour traitées comme nous l’avons dit plus haut, pour y déterminer la proportion de phosphate de chaux.

Enfin, on étend de 20 centimètres cubes d’eau 5 centimètres cubes du liquide filtré et on y fait un dosage de sucre. S’il n’y a pas eu évaporation pendant la filtration dans le jvide, la richesse en sucre de ce liquide est la même que celle du lait écrémé. On a donc ainsi une vérification du premier nombre obtenu, vérification d’autant plus précieuse que le liquide étant ici parfaitement limpide, l’opération de dosage peut être faite avec beaucoup de précision.

En retranchant du poids de résidu solide les poids de sucre et de cendres, on a par différence le poids de caséine en solution dans le lait; en le retranchant du poids de caséine totale, on a le chiffre de celle qui est en suspension ou à l’état colloïdal.

En retranchant de même la proportion de cendres du liquide filtré de celle qu’on trouve dans le lait, on sépare dans l’analyse les matières minérales en suspension de celles qui sont en solution.

Enfin en faisant la différence du phosphate de

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chaux trouve dans le liquide filtré et dans le lait, on distingue de même le phosphate de chaux en solution de celui qui est en suspension, et on est tout naturellement conduit à représenter les résultats sous la forme suivante :

Je prendrai comme exemple un lait du 1 1 août, analysé aussitôt après la traite.

Résidu sec. — On met lo centimètres cubes de lait dans un tube à éponge, taré sec avec un poids de 2,9 10, et on porte dans un bain-marie maintenu à 98°. C’est la température d’ébullition de l’eau à l’altitude de mon laboratoire. On trouve, pour la perte de poids, les chiffres suivants ;

Après 2h 2.910 — i.58o = i3.3o p. 100

Après 2** 1/2.. 2.910 — 1.592 = i3.i8 —

Après 3>> 2.910 — 1.600 = i3.io —

Le poids reste alors invariable. Pour être sûr qu’il ne reste pas d’humidité, on porte 4 heures à 108® ; on trouve encore :