ETUDE DE LA MATIÈRE COLORANTE DU SORGHO SUCRÉ
Un des traits particuliers les plus intéressants de la biologie du Sorgho c’est la tendance au développement d’une matière colorante rouge plus ou moins foncée dans différentes parties de la plante, sous des influences multiples.
Influence des blessures. —— Même sur des jeunes plantules, une légère blessure, éraflure d’aiguille ou petite contusion, provoque rapidement l’apparition d’une tache rouge dans le tissu de cicatrisation.
Influence des microbes. — Il en est de même des colonies microbiennes qui se développent naturellement sur les plantes. Normalement tous les Sorghos sucrés adultes portent ainsi plus ou moins de ces taches. J’ai remarqué que cette propriété est aussi commune au Sorgho à balai et au Maïs. On peut rap-
procher ces deux influences, les blessures n'étant jamais aseptiques ue
Influence de la lumière. — Les jeunes plants très insolés prennent une teinte vert foncé dès leur premier développement à la lumière.
Cette teinte est produite par la superposition du vert de la
chlorophylle et d’un colorant rouge nettement visible sur les’ marges des feuilles. :
L’examen microscopique le montre dans les différents tissus de la feuille. Ce colorant m’a paru avoir des analogies avec les anthocyanes étudiées par Combes.
Sorgho des teinturiers. — [Il existe au Soudan une variété de Sorgho appelée Faraoro ou Mil des teinturiers, qui doit tout son intérêt à la couleur rouge que fournissent la tige et la gaine des feuilles.
Il est cultivé exclusivement par les cordonniers pour la teinture des ciuirs. D’après M. Dumas, ils obtiennent la couleur rouge par macération prolongée des parties colorées dans l’eau. Ils la fixent sur les cuirs en se servant de cendres végétales.
Historique. — En Chine et au Japon, on s’est également servi de la matière colorante des tiges. Après l’extraction du sucre, on met les tiges en tas et on les laisse fermenter jusqu’à ce qu’elles aient pris une teinte rouge brun. On les sèche et on les traite par l’eau après les avoir réduites en menus fragments ; on épuise enfin par une lessive de soude. Celle-ci dissout la matière colorante que l'acide sulfurique précipite en flocons rouges. Cette substance est soluble dans l’alcoo!l, les acides faibles et les solutions alcalines. Pour la fixer on fait intervenir les mordants d’étain, elle leur communique une couleur rouge assez stable à la lumière et au savon.
L’écorce des tiges de Sorgho renferme une matière colorante jaune (Schutzenberger). |
On a préconisé en Europe, vers 1860, une matière colorante rouge violacé, appelée « rouge badoiïs », d’un assez joli effet sur soie, dont j'ai vu un échantillon dans la collection Vilmorin: à Verrière et sur laquelle je n’ai eu aucun détail; elle semble correspondre à la teinte sur mordant d’étain dont parle Schutzenberger.
À ce moment ce colorant n’a pas fixé l’attention à cause du : succès croissant des couleurs artificielles, Son étude au point de vue tinctorial n’a pas été très poussée. Sicard a bien parlé
de l'emploi des glumes, mais je n’ai pu trouver aucun renseignement sur sa façon de traiter les glumes et d’appliquer la teinture. Le « rouge badois » était complètement tombé dans l'oubli lorsque j'ai fortuitement retrouvé cette matière colorante, ignOrant les recherches dont je viens de parler.
Matières colorantes des glumes. — Les parties les plus intéressantes de la plante, au point de vue colorant, sont les glumes.
Dans certaines variétés de Sorgho, et en particulier dans le Sorgho sucré et le Sorgho sucré hâtif de Minnesota, elles sont si chargées en matière colorante qu’elles paraissent noires ou rouge très foncé.
J'ai étudié particulièrement ce colorant. C’est en analysant ‘Ja farine de Sorgho, dans le dosage des matières amylacées, que je fus frappé par la teinte des jus acides, résidu de l’hydrolyse de l’amidon par l’acide chlorhydrique. Cette liqueur orangée; pelure d’oignon, me rappelait les jus étendus acides que j'avais vu employer en teinture pour ganterie et j’eus l’idée d'essayer leur action sur la laine et le cuir. Elle fut rapide, les divers mordants me donnèrent des teintes variées, dignes de fixer l’attention. La guerre et la pénurie de colorants qu’elle amena, et aussi la tendance générale à utiliser au mieux toutes les ressources naturelles, m'ont fait penser qu’il serait intéressant de reprendre la question et de continuer méthodiquement cette étude pratique.
. Comme nous l'avons vu dans un précédent chapitre, les glumes
sont coriaces, d’un noir chaud, et constituent un déchet de meunerie et de distillerie. Ce déchet serait assez abondant en Afrique du Nord, au Maroc, au Sénégal et au Soudan. C’est à cette France d'outre-mer que j’ai pensé en faisant cette étude, plus encore qu’à la métropole. Deux ou trois teintes seraient cependant intéressantes, même en France, en concurrence avec les colorants artificiels qui n’ont jamais la finesse et la douceur de ton des produits naturels, tout en ayant plus d'éclat.
Analyse des glumes.
Humidité. — 200 grammes de glumes sont mises à l’étuve à 1700 pendant vingt-quatre heures, elles laissent comme résidu 105 grammes de glumes sèches, ayant subi une perte de poids de 25 grammes, soit 12,50 p. 100 d'humidité.
Epuisement par le tétrachlorure de carbone.— 26 grammes de glumes épuisées au tétrachlorure, au soxhlet, donnent 1 gramme de corps gras et cire, soit 3,845 p. 100 de corps gras et
cire.
Essai des différents solvants. — L'eau froide est sans action notable. Elle dissout seulement des traces de colorant et prend une teinte brun clair avec une pointe de rouge. On peut laisser des glumes dans l’eau froide pendant plusieurs jours sans que cette eau se teigne notablement. Les glumes dégraissées à l’'éther, puis séchées, colorent l’eau un peu plus que les glumes brutes, mais pas sensiblement, l’eau a une teinte plus rouge.
L'eau bouillante, au contraire, se colore très rapidement en rouge orenat. Le liquide se recouvre d’une pellicule de graisse et de cire qui se solidifie par refroidissement. Cette matière grasse et cireuse est extraite des glumes par l’eau bouillante.
L’ean acidulée par lacide sulfurique ou l'acide chlorhydrique à chaud se colore fortement en orangé foncé.
L’acide acétique à chaud se colore très fortement en grenat foncé. |
L'alcool éthylique se colore très fortement en grenat foncé, c’est le meilleur solvant.
L'alcool amylique se colore fortement en grenat foncé.
La glycérine à froid se colore faiblement et lentement en rouge violacé visible sous les glumes après vingt-quatre heures.
La glycérine à chaud se colore fortement en grenat foncé.
L’éther (oxyde d’éthyle) se colore très faiblement.
L’éther acétique se colore en grenat,.
L’acétone se colore en rouge grenat.
Les corps gras, huiles et graisses, sont sans action.
Les: carbures, éther, essence et huile de pétrole, benzine, toluène, xylène, sont sans action.
La pyridine dissout parfaitement le colorant.
La soude donne une solution violette.
Les solutions alcalines dissolvent le colorant. Les solutions sont violettes, mais elles foncent très vite, et s’altèrent. On sait que les solutions alcalines des tanins et des matières colorantes végétales s’oxydent et s’altèrent très rapidement.
Les solutions boutillantes de bisulfite de soude dissolvent le colorant. La solution à 2 p. 100 donne de bons résultats.
Le colorant soluble à chaud dans l’acide sulfurique où chlorhydrique ne précipite pas par l’eau. Ces solutions acides saturées par l’ammoniaque donnent un précipité violet soluble dans l’acide acétique en orangé. Par évaporation, ce produit violet $e reforme, l'acide acétique est donc chassé par le colorant qui peut s’unir aux alcalis.
La soude additionnée d’hydrosulfite, en solution dans l’eau et à chaud, donne une coloration intense. Le produit s’altère, se décolore par altération et se recolore ensuite en brun à l’air.
La solution orangée acide du colorant, traitée par le zinc, devient jaune par réduction. (L’acide sulfurique, en présence du zinc, produit de l'hydrogène, qui, à l’état naissant, est un réducteur puissant.) Ce colorant jaunit par réduction, se recolore en jaune orangé, à l’air.
Le composé ammoniacal violet'est insoluble dans l'alcool éthylique, insoluble dans l’alcool amylique, soluble en rouge dans l'acide acétique, soluble en rouge brun dans l’acide sulfurique.
Les glumes, épuisées par l’eau acidulée par l’acide sulfurique, sont traitées par le carbonate de soude en solution.
La liqueur colorée en violet rouge foncé précipite en brun rouge par l’acide chlorhydrique. Le précipité lavé et séché est amorphe. Il est partiellement soluble dans l'alcool en brun rouge. Il fonce un peu de nuance par le perchlorure de fer.
Epuisement par l'alcool. —— Les 175 grammes de glumes desséchées sont épuisés en deux fois par 1.500 centimètres cubes d’alcool à 950.
La liqueur alcoolique concentrée est colorée en grenat intense.
Elle précipite par l’eau en totalité; il reste en solution une très petite quantité d’un produit blanc cristallisable. Le précipité grenu est rouge foncé, brun rouge quand il est séché à basse température, plus noir quand il est séché à 1000. Il est d’un aspect un peu plus résineux.
Le précipité est soluble dans l’eau acidulée par l’acide chlorhydrique ou l’acide sulfurique. La solution est rouge orangé, pelure d’oignon, semblable à celle de l'épuisement direct par l’eau acidulée.
Il se sépare un produit violet rouge d’aspect résineux.
L’ammoniaque donne une coloration violet rouge peu marquée tandis qu’elle est finalement violette avec précipité violet et liqueur brun violacé dans les liqueurs acides.
L’extrait alcoolique, traité à chaud par l’acide nitrique étendu, se colore en jaune et donne une masse d'aspect résineux qui, avec l’ammoniaque, donne des aiguilles blanches caractéristiques, renflées au milieu.
L’extrait alcoolique évaporé, sec, se dissout dans l’eau alcoolisée, dans l’eau acidulée par l’acide chlorhydrique ou Pacide sulfurique ; il se dissout parfaitement dans la pyridine.
La solution chlorhydrique évaporée à sec laisse la matière colorante et un produit blanc qui cristallise en arborescences (acide élagique?), ce produit est soluble dans l’eau et cristallise aisément ; je me réserve de l’étudier quand les circonstances me le permettront.
Le produit extrait par l'alcool évaporé à sec pèse 4 gr. 8 pour les 200 grammes primitifs de glumes, soit 2,4 p. 100.
Il présente quelques grains eristallins rouges et quelques gouttelettes de cire que l’éther lui enlève avec des traces de la matière rouge.
Le produit-résidu de l’épuisement alcoolique traité par Pacé-
tone est scindé en deux parties, l’une immédiatement soluble, l’autre peu soluble bien qu’elle se dissolve entièrement à la longue dans un excès de solvant,
Réactions. — Les diverses réactions sont les mêmes que pour la matière brute extraite directement. La partie la moins soluble donne avec le chlorure de benzoyle un dérivé benzoylé cristallisable non azoté. ;
Cette réaction est propre aux phénols et aux alcools dont les H des groupes oxhydriles OH sont susceptibles d’être remplacés par un métal ou par des restes de molécules acides, en la circonstance par le reste CSH5 — C’” (benzoyle) de la molécule acide benzoïque,
CA 0 d’après la formule générale :
10) O CH CC L CH5-OH — 0 ur @ CI O—CSH5 + HCI Chlorure de benzoyle Phénol Benzoate de phényle
en prenant le phénol comme type le plus simple.
Mode opératoire. — Dissoudre une petite quantité du produit à examiner dans la pyridine, dans un tube à essais, y ajouter une petite quantité de chlorure de benzoyle, et chauffer au bain de sable. On prélève une goutte du produit qu’on examine au microscope pour suivre la réaction ; il se fait un dérivé benzoylé caractéristique qu’on fait cristalliser dans l’alcool et qu’on purifie, en l’essorant sur une plaque de porcelaine poreuse, par cristallisations successives.
La partie la moins soluble dans l’acétone donne avec l’acide chlorhydrique et l’aldéhyde formique la réaction des tanins catéchiques avec formation d’un produit de condensation rouge brun (réaction de Ferdinand Jean et Stiasny décrite plus bas).
La portion la moins soluble traitée par SO:H? concentré se dissout et ne précipite plus par l’eau, la solution se colore en violet par Pammoniaque; au bout d’un certain temps un sel ammo-
niacal violet brun précipite en produisant la décoloration de la liqueur.
19 Le colorant présente les réactions caractéristiques des phlobaphènes (rouges tanniques), ces produits rouges sont très répandus dans les végétaux (chêne, quinquina, ratanhia).
20 La portion immédiatement soluble est hygrométrique, elle ne contient pas de sucres réducteurs. Evaporée à sec, reprise par l'alcool et traitée par l’acétate de plomb alcoolique elle donne un précipité d’un brun chaud. La liqueur filtrée précipite encore par l’acétate de plomb et donne un précipité gélatineux jaune clair.
Comme nous l’avons vu, ce produit, résidu de l’épuisement alcoolique, est soluble dans les solutions alcalines, comme les phénols, soluble dans les solutions d’acides sulfurique, chlorhydrique, acétique.
Ces solutions se colorent ou précipitent par les solutions de sels métalliques en donnant des sels de ces métaux. Ces sels, qu’on peut fixer sur les tissus animaux ou végétaux, sont utilisables en teinture.
Précipités sous forme de laques, essorés et mélangés de gomme et de glycérine, ils peuvent être utilisés en peinture à l’eau ou bien séchés et broyés à l'huile, utilisés en peinture à l’huile. La laque d’étain est d’une jolie teinte.
Enfin la réaction du formol chlorhydrique de Ferdinand Jean et Stiasny (décrite plus bas), caractéristique des tanins catéchiques, est une preuve de plus que nous sommes ici en présence d’un tanin, produit phénolique condensé, dont la perte en eau donne des phlobaphènes, matières de moins en moins solubles à mesure que la perte en eau est plus forte. Ce sont ces phlobaphènes qui constituent la matière rouge foncé des glumes, soluble seulement dans les alcalis.
Description de la réaction de Ferdinand Jean et Stiasny. __ C’est actuellement la seule méthode permettant de diviser les
tanins en deux grands groupes :
40 Les tanins catéchiques, précipitant en totalité à l’ébullition
en présence de formol chlorhydrique ;
20 Les tanins pyrogalliques ne précipitant pas du tout où précipitant très peu à l’ébullition en présence de formol chlorhydrique. Cette méthode est d’un grand secours dans l’analyse des extraits tanniques.
Mode opératoire. — Dans une fiole conique d’Erlenmeyer, mettre 50 centimètres cubes de la solution tannique contenant environ { à 2 grammes p. 100 de tanin, y ajouter 10 centimètres cubes de formol (aldéhyde formique à 40 p. 100) et 10 centimètres cubes d’acide chlorhydrique, boucher la fiole avec un bouchon muni d’un tube à condensation, faire bouillir dix minutes.
Si le tanin est catéchique pur il précipite complètement.
Si le tanin, au contraire, est pyrogallique, la solution reste claire.
S'il y a mélange, le tanin catéchique est entièrement précipité et le tanin pyrogallique reste dissous dans la solution claire. On peut faire la réaction en petit dans un tube à essais en réduisant au dixième ou au vingtième les quantités. Il était intéressant de savoir si le produit primitif benzoylé est azoté ou non. J’ai fait cette recherche de l’azote par la méthode de Lassaigne.
Une parcelle du produit benzoylé cristallisé est placée dans un petit tube d’environ 5 millimètres de diamètre et long de 6 à 10 centimètres, avec un fragment de sodium au moins quatre fois plus gros. On chauffe (en évitant de tourner vers soi l’orifice du tube à cause des projections toujours dangereuses) jusqu’à fusion du métal, puis au rouge sombre, jusqu’à destruction des substances goudronneuses. Le tube encore chaud est plongé dans un verre contenant 3 à 5 centimètres cubes d’eau distillée. Il se brise. Le contenu est délayé dans l’eau. Le tout est filtré sur du coton de verre qui retient les parties solides, et le résidu est lavé avec 1 centimètre cube d’eau environ.
Il est bon de se protéger contre les projections lorsqu'on plonge le tube dans l’eau.
Le sodium réduit la matière organique azotée qui donne
finalement du cyanure de sodium soluble dans l’eau. - Les cyanures alcalins sont décelables par les réactions suivantes :
19 Coloration bleue ou précipité de bleu de Prusse, lorsqu'on
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