CHAPITRE XI

ÉTUDE DES PROCÉDÉS D'Aï

Si les résultats précédents sont exacts, un corollaire naturel : l'institution d'une nr nouvelle d'analyse du lait. Il n'est pas né< d'entrer dans le détail de celles qui ont é posées et employées jusqu'ici pour reco leur caractère incertain. On peut les rapf deux types principaux : celles dans lesquc dose la caséine en bloc en la précipitant de ses réactifs, la présure ou un acide, et plus connue est celle de Hoppe-Seyler; dans lesquelles on procède systématîquerr dosage des diverses matières albuminoidi on admet la présence dans le lait : caséine mine, lactoprotéine, etc. Telle est, par ex celle qui a été proposée par MM. Millon ei maille, et qui a été la plus pratiquée de derniers temps.

Dans la méthode de Hoppe-Seyler, on t lait, préalablement bien agité, de 20 fois !

lume d'eau, et l'on ajoute au mélange, § goutte, de l'acide acétique très étendu, apparition d'un précipité floconneux. On suite passer dans le liquide, pendant u d'heure ou bien une demi-heure, un d'acide carbonique lavé, et on laisse alors le vase pendant 12 heures. Le dépôt filtré desséché à ioo°, donne la caséine et le beu

dosage séparé donne le beurre. On en conclut la caséine par différence.

Le difficile, dans cette opération, est de savoir quand il faut cesser de verser l'acide acétique. Si on en met trop peu, la précipitation est incomplète. Si on en met trop, la caséine précipitée se redissout. Il est du reste bien plus dangereux d'en mettre trop que pas assez, et c'est sans doute à parer à l'insuffisance d'acide qu'est destiné le courant d'acide carbonique, qui peut bien, en effet, produire une précipitation nouvelle si la dose initiale d'acide n'était pas assez forte, et avec lequel on ne redissout pas en quantités sensibles le coagulum formé.

Est-il au moins possible d'espérer précipiter toute la caséine en n'ajoutant que la dose d'acide strictement nécessaire ? Nullement. Nous savons que de la caséine reste en solution dans un liquide légèrement acide. De là une perte. Il s'en fait une autre pendant le lavage du précipité. D'un autre côté, il est presque impossible, du moins il ne m'est jamais arrivé, d'entraîner, dans un coagulum ainsi formé, la totalité de la matière grasse du lait. Je vois, dans un intéressant travail de M. von Baumhauer (i), qu'il n'a pas été plus heureux que moi. La caséine étant, comme nous l'avons dit, dosée par différence avec un dosage du beurre fait par une autre méthode, qui est assez exacte, se trouve donc évaluée trop haut. De là une erreur de sens inverse à la première, qui pourra ou non la compenser, suivant les cas. En somme, c'est l'incertitude.

Enfin, cette caséine, en supposant qu'on l'ap-

(i) E.-H. von Baumhauer, Méthode d'analyse du lait. Arch. néerlandaises, t. IV, 1869.J

fcTUDE DES PROCÉDÉS D'ANALYSE DU LAIT ICI

précie exactement, représente-t-elle la totalité de la matière afbuminoîde du lait ? Nous savons que non. II reste dans le liquide une proportion notable de caséine colloïdale et de caséine dissoute. En d'autres termes, il est absolument impossible, en additionnant les poids de beurre, de caséine, de sucre du lait et des cendres, de retrouver la proportion centésimale de résidu que donne le lait par une évaporation convenable. C'est ce dont se sont aperçus tous les analystes qui ne se sont pas contentés de doser l'un de ces éléments par différence.

Toutes ces causes d'erreurs faussent l'analyse et en rendent les résultats illusoires. La substitution de la présure à l'acide acétique rend la méthode encore plus défectueuse, comme nous le verrons bientôt. Le défaut commun de tous ces procédés est de laisser dans le lait une portion variable de sa caséine. Voyons si nous n'arriverons pas à éviter cette cause d'erreur par les procédés qui, tels que celui de Millonet Commaille, dosent successivement sous des noms différents la caséine dans les divers états qu'elle présente dans le lait.

Celui-ci débute, comme celui de Hoppe-Seyler, par la précipitation de la caséine et de la matière grasse au moyen de quelques gouttes d'acide acétique dans du lait étendu de 4 volumes d'eau. Les auteurs évitent de diluer le lait autant que Hoppe-Seyler, et recommandent de laver le précipité, d'abord avec aussi peu d'eau que possible, puis avec de l'alcool à 40 , de façon à éviter la redissolution de la caséine précipitée ; mais ils ne se mettent pas en garde contre la cause d'erreur bien plus importante qui provient de l'emploi d'une dose trop élevée ou trop faible d'acide.

dis, cette cause ne porte que sur l'éva- ; ce qu'ils appellent la case'ine, car nous rouver dans le liquide, et doser, sous un i, il est vrai, ce que cette première opéi laissé. Le liquide filtré qu'elle a fourni

en trois parties, pour servir à l'évaluade l'albumine et de la lactoprotéine, ;re de lait, 3" des cendres. Occuponslement, pour le moment, de la première n chauffe à l'ébullition 3o ou 40 centiabes de liquide dans un matras qu'on stamment de façon à empêcher le dépôt •me de se coller aux parois. Ce dépôt,

n filtre, lavé d'abord à l'eau, puis à l'als encore à l'éther (car les auteurs y ont Dnnu l'existence de matière grasse), et hé, est compté comme albumine. C'est irai qu'il faudrait le compter, car la pré- 1 ayant Heu dans un liquide acide, la e albumine n'est pas seule à se précîpii savons aussi que le lavage à l'eau ene portion de cette albumine, bien mieux, : albumine précipitée par la chaleur se

par refroidissement. C'est ce que Doyère 1 vu en i852, 1 3 ans avant la publication >ire de Millon et Commaille. Le liquide ion de l'albumine précipitée donne en louveau dépôt par l'action de la chaleur.

le dosage de l'albumine fait, Millon et lie dosent dans le liquide filtré la lactopar les procédés dont ils reconnaissent les le caractère incertain, avoir constaté l'insuffisance de ces métho- >ermann, M.Nencki,Mussoet Menozzi (1)

ermann, Ann. dtr ChemU u. Pharm, 1876, l, p. 90. — M. Nsncki, Ber. d, Deutsch, chem.

en ont proposé d'autres. Liebermann précipite par le tannin et l'acide acétique le liquide de filtration de l'albumine coagulée : il obtient ainsi un corps dont la composition est à peu près celle de l'albumine et dont le poids, ajouté à celui de cette substance, donne un total qui concorde assez exactement avec celui qu'on obtient lorsque, après avoir fait un dosage d'azote, on le traduit en matière albuminoïde, en partant de la proportion ordinaire d'azote dans cette matière.

Ceci démontre que le procédéde Hoppe-Seyler ne précipite pas tout. Ce que Liebermann retrouve est évidemment une partie de la lactoprotéine, mais il est sûr, par ce que nous savons des propriétés de cette substance, qu'il ne la retrouve pas tout entière, et la coïncidence qu'il signale avec les résultats du dosage de l'azote tient à ce que la caséine du lait est moins riche en azote qu'il ne l'a cru, et que son calcul lui a fourni un nombre inférieur à la réalité. Nous retrouverons bientôt cette cause d'erreur qui a, du reste, été méconnue dans beaucoup d'autres travaux sur la matière.

Nencki emploie un autre procédé pour précipiter toute l'albumine : il ajoute à du lait bouillant et acidulé un excès de sel marin. Il compare encore ses résultats avec ceux que fournit un dosage d'azote. Si, au lieu de diriger le calcul comme nous l'avons dit plus haut, il avait fait un dosage comparatif d'azote sur le lait et sur la matière qu'il en précipitait, il aurait vu que la quantité de ce corps retrouvée dans celle-ci n'égalait jamais la première. Ceci prouve que cette préci-

Gesells., 1875. «^-Menozzî et Musso, Petersen's Forschungen y 1878, p. i3o.

va

pitation laisse en solution un peu de lactoprotéine, qui ne se précipite en effet qu'incomplètement sous l'action du sel marin.

Menozzi et Musso ont employé, pour séparer cette albumine, trois autres procédés différents que je n'indiquerai pas, parce que, sans se prononcer sur leur valeur individuelle, ces savants paraissent considérer comme le meilleur celui qui leur donne le poids le plus grand de matière précipitée. Il est évident que ce critérium est absolument insuffisant.

Remarquons, du reste, que ces procédés divers, proposés pour arriver à la précipitation complète de Palbumine, s'adressent, en réalité, en grande partie, à la lactoprotéine de Millon et Commaille. Peut-être sont-ils supérieurs à l'emploi du nitrate mercurique proposé par ces derniers savants. Il y a, en effet, un double écueil à éviter dans l'emploi de ce réactif. Si on en met trop, on redissout en partie le précipité; si on en met trop peu, le précipité peut avoir une composition variable, et l'on n'est plus sûr que les 4/5 de son poids représentent la lactoprotéine.

Mais il est inutile de chercher à décider lequel de tous ces procédés est le meilleur. On voit qu'il n'y en a aucun précipitant toute la matière albuminoïde, que ses états multiples dans un même lait protègent toujours en partie contre l'action des réactifs. Dans tous, on se donne beaucoup de peine pour arriver à un résultat médiocre. On ne peut y trouver de différence qu'en ceci : c'est que les uns sont sages en pesant en bloc toute la substance précipitée sans lui donner de noms particuliers, tandis que d'autres, par le luxe de vocables qu'ils emploient, ajoutent une illusion de mots à une incertitude de dosages.

Il semble plus simple et, au premier abord, beaucoup plus sûr de déterminer par une analyse organique, la proportion d'azote existant dans le lait, et de traduire ce dosage en dosage d'albumine ou de caséine. C'est la méthode qu'a couramment employée Payen. Admettant que les matières albuminoldes contenaient 16 pour 100 d'azote, il en obtenait la proportion en multipliant par 100/16 = 6.25 la proportion d'azote. Mais on est arrivé ainsi à des résultats singuliers dont il est bon de dire un mot, car ils fournissent les matériaux d'une étude critique.

Dans l'étude du lait, par exemple, on ne retrouve jamais exactement le poids du résidu sec en ajoutant ensemble les poids déterminés directement du beurre, du sucre de lait, des cendres, et celui des matières albuminoïdes déterminé par le calcul au moyen d'un dosage d'azote. Ne sachant à quoi attribuer ce déficit, les uns ont accusé les incertitudes du dosage du lactose ou du beurre, les autres des pertes dans la recherche des matières minérales. La plupart des analystes se sont bornés à doser directement trois des quatre éléments, et à calculer le quatrième par différence, ce qui cachait la difficulté, mais ne la faisait pas disparaître.

Dans l'étude du fromage, mêmes incertitudes.

Les poids de l'eau, des cendres et de la matière grasse, évalués directement, laissaient comme résidu un poids de caséine, ou plus généralement de matière organique. Or, la quantité de caséine tirée d'un dosage d'azote n'était jamais égale à ce poids différentiel, et n'en faisait d'ordinaire que les 85 ou 90 centièmes. Quelle était la nature des 10 ou i5 centièmes formant ce résidu? Les uns l'ont compté comme sucre de lait. La caséine retient,

en effet, ce corps avec énergie, comme nous le verrons dans un des prochains chapitres, mais tout le lactose retenu disparaît pendant les premiers jours de la maturation des fromages, et aucun procédé ne permettait, en effet, d'en découvrir là où pourtant on admettait sa présence. Partant de ce fait, d'autres chimistes ont admis l'existence dans le lait d'un hydrate de carbone inconnu. C'était cette fois sauter par-dessus la difficulté, ce n'était encore pas la résoudre.

Enfin, quelques chimistes, en désespoir de cause, ont accusé des pertes d'azote inhérentes au dosage de cette substance dans la caséine (i), pertes que d'autres déclarent illusoires. La cause de ces contradictions est dans ce fait que personne ne connaît, à l'heure qu'il est, la véritable teneur en azote de la caséine. La seule chose qu'on puisse dire sur le facteur 6.2 5 employé pour traduire la proportion d'azote en proportion de caséine, est qu'il est sûrement inexact et très probablement trop petit. En d'autres termes, il est très probable que la caséine pure contient moins de 16 pour ioo d'azote.

M. Dumas qui, en 1845, a trouvé des chiffres plus élevés, 16. 5 et 16.6 pour 100, avait opéré sur de la caséine de lait de chienne. Schérer, en 1844, avait trouvé 1 5.6, 15.7 et 15.7; Muller, en 1839, des nombres oscillant entre 1 5.8 et 14; Wolcker, en i863, 15.4. Musso et Menozzi (2)

(1) Voir sur ces questions: Makris, Artn. d, Chem. u. Pharm\ t. CLXXXIV. — Wolcker, Chem. News, t. XXXII. — A. Menozzi, PetersetCs Forschungen, 1878. — G. Musso et A. Menozzi, Petersen's Forschungen t ici. — Storch, ibid.,

(:) Dumas, Constit. du lait des animaux carnivores (Comptes rendus, t. XXXII, 1845). — Schérer, Wagner,

•r-nr'ri

ont obtenu des chiffres compris entre 15.4 et 1 5.6 pour ce qu'ils appellent l'albumine du lait et que nous confpndons avec la caséine.

En étudiant le fromage, Storch a trouvé des nombres encore plus faibles qui sont descendus jusqu'à 1 3,7. Il est impossible de faire entre des nombres aussi différents le départ des causes d'erreur. Elles tiennent toutes à ce qu'on ne connaît pas la caséine pure et à ce que cette substance, dans quelque liquide qu'on la précipite, retient plus ou moins obstinément les matériaux minéraux ou organiques qui pouvaient être en solution avec elle dans la liqueur, et dont on ne fait abstraction, l'analyse faite, que par une hypothèse plus ou moins plausible. Il me semble, par exemple, qu'en présence du caractère nettement réducteur de la plupart des phénomènes de la vie cellulaire, on n'a plus le droit, dans le calcul des cendres, de supposer que le soufre rencontré fait partie de la molécule de matière albuminoïde, tandis que les autres éléments minéraux sont comptés à part.

Toutes ces incertitudes viennent à l'appui de notre thèse que le dosage de l'azote dans le lait ou l'un de ses produits ne permet nullement d'y déterminer la proportion de matière albuminoïde. Nous sommes donc obligés de recourir à un autre procédé que ceux que nous avons énumérés jusqu'ici.

Procédé de Ritthausen (i). — . M. Ritthausen a

Handwoert. d. PhysioL, t. IL — Muller, Sur la Matière caséeuse (Bull, des se. phys. et nat. en Néerlande, I. Rotterdam, i83g. — Wôlcker, On Milk iJoum. Roy. agr m Soc. in.England, t. XXIV, 1862). — G. Musso et A. Menozzi, Petersen's Forschungen, 1878. — Storch, ibid. 9 187g. (1) Ritthausen, Journ. f. Prakt. Chemie, 2« sér., t. XV et XVI.

proposé, pour cela, la précipitation des matières albuminoïdes par les sels de cuivre. Il étend 10 centimètres cubes de lait de 20 fois le volume d'eau, y verse 5 centimètres cubes d'une solution de sulfate de cuivre, renfermant 63 grammes 5 de ce sel par litre. Il se produit un précipité dont on complète la formation en y versant 2,5 à 3 centimètres cubes d'une solution de 5o grammes de potasse par litre d'eau. Il faut éviter d'ajouter un excès de réactif. Le précipité tombé au fond du vase est bien lavé et pesé ensuite, puis calciné; une nouvelle pesée donne le poids de& cendres et, par différence, celui de la matière albuminoïde.

La meilleure manière de juger la valeur de ce procédé est évidemment de l'appliquer au dosage de la caséine soluble qui échappe surtout à l'action de tous les réactifs. Le lait filtré au travers de la porcelaine précipite, en effet, non par le sulfate de cuivre, mais au moment où, sous l'influence de la potasse, se fait un précipité d'oxyde hydraté de cuivre qui entraîne avec lui la matière albuminoïde dissoute. Le précipité est donc surtout un précipité par entraînement, et l'on sait qu'en pareil cas l'entraînement n'est jamais complet. De plus, il y a encore ici à éviter un excès de réactif. Si on rend le liquide trop alcalin, une portion de l'oxyde de cuivre se redissout et avec lui la caséine entraînée. La réaction du liquide, d'après les indications formelles de l'auteur, doit rester un peu acide après l'adjonction de potasse, et même être neutre. Enfin, le traitement du précipité est long, et la méthode paraît peu pratique. Avec les doutes que soulève son exactitude et les difficultés de son mode d'exécution, il n'est pas étonnant qu'elle soit délaissée.

M. Gerber, qui la recommande, est obligé de

changer sa pratique suivant qu'il s'agit d'un lait de vache, d'un lait concentré, du lait de femme, etc. Nouvelle raison de ne pas se fier à cette méthode quand on veut avoir des résultats précis.

On peut donc conclure de ce qui précède qu'il n'y a pas en ce moment de méthode vraiment scientifique pour l'étude du lait.

L'impossibilité reconnue par beaucoup de savants de s'assurer sur ce terrain, a conduit à inaugurer des méthodes pratiques, auxquelles on demande moins de rigueur, mais dont on exige plus de rapidité.

Il est douteux qu'on ait eu raison de tourner ainsi le problème qu'on ne pouvait résoudre. La science a perdu et il n'est pas sûr que la pratique y ait gagné. Ces méthodes nouvelles se sont, en effet, montrées singulièrement impuissantes à élucider les questions qu'on leur a posées. Qu'il se soit agi du commerce du lait, de la police de la vente sur les marchés, de l'étude des questions de race ou d'élevage, les analyses expéditives sont restées infécondes, précisément parce qu'elles n'étaient pas précises, et que, sauf des cas tout à fait exceptionnels, les variations qu'il fallait évaluer sont de même ordre que les erreurs d'expérience. Nous allons nous convaincre, en effet, en faisant l'étude des principaux de ces procédés rapides, qu'ils sont tous plus ou moins incertains.

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Pig. 5.

Lactodensi' mètre de Quevennc

Lactodensimètre. — Les mesures de densité, quand il s'agit du lait, sont à peu près exclusivement faites au moyen du lactodensimètre de Quévenne (fig. 5), qui donne, par lecture directe, les millièmes et, au jugé, les dix-millièmes. Il n'est pas inutile de montrer que cette précision est illusoire et que les milliers de. nombres déterminés par ce procédé n'ont absolument aucune signification.

Supposons un lactodensimètre bien construit et exact. Tous ceux qui s'en sont servis ont pu remarquer que ce n'est pas le cas général : j'en possède trois qui ne sont pas d'accord les uns avec les autres. Mais ce sont là des néglicences de constructeur, qu'il serait facile de faire disparaître. Supposons un instrument bien construit, donnant, à i/iooo près, la densité de l'eau ou des solutions salines dans lesquelles on le plonge, marquant, par exemple, i,o3o dans un liquide dont la densité à i5° est exactement de i,o3o. Marquera-t-il le même degré dans un lait de même densité ?

Nullement, car la tension superficielle du lait n'est pas la même que celle des solutions salines qui, jusqu'ici, ont toujours servi à la graduation des appareils. La force qui tire vers le bas un aréomètre flottant, c'est d'abord son poids, ensuite la tension de la membrane élastique qui recouvre toutes les surfaces liquides, qui se relève le long de la tige de l'aréomètre en formant un petit ménisque, et qui exerce sur lui le même effort qu'une membrane de caoutchouc, très mince et tendue, qui serait liée à la tige à la hauteur à laquelle vient y mourir le ménisque de l'eau soulevée. C'est l'ensemble de ces deux forces, le poids et la tension capillaire, qui fait équilibre au

ÉTUDE DES PROCÉDÉS D'ANALYSE DU LAIT loi

poids du liquide déplacé (i), et comme la tension capillaire est inférieure dans le lait à ce qu'elle est dans les solutions salines, l'aréomètre s'enfoncera moins dans le lait que dans un liquide de même densité. Il indiquera donc une densité plus forte, d'environ un millième avec les modèles usuels de lactodensimètres.

La hauteur dont se soulève ainsi l'Instrument dépend d'ailleurs de la nature du lait, de sa richesse en crème, de la température. Il en résulte qu'on ne peut guère compter avec lui sur le chiffre des millièmes, et que celui des dix-millièmes est absolument illusoire.

Toutes ces déductions ne sont pas purement théoriques. L'expérience en vérifie la justesse. J'ai, par exemple, composé, avec du chlorure de calcium, une dissolution ayant à peu près la densité d'un lait, 1,0279 exactement. Un lactodensimètre plongé dans ce liquide à iS" marquait 1,0291 dans le plan horizontal de la surface du liquide, et 1,0280 sur la ligne de raccord du ménisque avec la tige. C'est donc à ce niveau qu'avec mon lactodensi mètre on devait faire la lecture, et il était alors bien gradué, c'est-à-dire qu'il marquait la densité exacte dans un liquide ayant même tension superficielle que l'eau.

J'ai alors ajouté à ma dissolution de chlorure de calcium 10 gouttes d'alcool amylique pour 200 centimètres cubes de liquide. La densité est restée la même à 1/10000 près, elle est descendue seulement à 1,0278, mais la tension superficielle a diminué sans être pourtant devenue aussi faible

(1) Voir DuclauK, Théorie élémentaire de la capillarité et Influence de la tension superficielle des liquides sur Us mesures aréométriques. {Journal de physique, I. I, page 1871.) Duclaux. — Le Lait. n

que dans le lait. Dans ce liquide, le lactodensimètre marquait 1,0288 au sommet du ménisque, et il aurait marqué le même degré dans un lait de même densité et de même tension superficielle. Il était donc remonté de 8 dixièmes de division, la densité étant restée presque invariable. Il était en erreur de + 1/10000. Il est maintenant en erreur de -f- i/ioôp, à peu près uniquement par le fait du changement de tension superficielle. En d'autres termes, ce lactodensimètre était juste pour les solutions salines, il ne l'était pas pour le lait, et ils sont tous, plus ou moins, dans les mêmes conditions.

Aussi, toutes les fois qu'on a voulu comparer avec la densité réelle d'un lait, la densité fournie par le lactodensimètre, n'est-on jamais arrivé à l'identité. On a cherché à cette différence des causes parfois singulières. Ainsi, après avoir constaté que le poids de 10 centimètres cubes de lait mesuré au moyen d'une pipette était toujours inférieur à celui qu'on pouvait déduire de l'indication de l'aromètre, on a cru qu'une pipette qui laisse écouler 10 centimètres cubes d'eau ne laisse pas écouler 10 centimètres cubes de lait. La différence, si on donne à l'écoulement le temps de se faire, ne peut tenir qu'à la différence d'épaisseur des couches liquides adhérentes aux parois, et celle-ci est trop faible pour produire l'effet qu'on lui attribue. Il faut surtout en accuser le lactodensimètre, les défectuosités de sa construction et l'incorrection inévitable des nombres qu'il fournit.

Pour tirer quelque parti sérieux de cet instrument, en somme utile, il faudrait le graduer directement, soit au moyen de laits de densités diverses, soit au moins au moyen de solutions