USAGES DU SUCRE

abondant dans la solution du sucre indigène que dans celle du sucre de canne, en supposant ces solutions également chargées de sucre. En outre, au bout d’une heure ou deux de repos, le précipité, dans la solution de cassonade de betterave, se dépose et laisse un liquide assez diaphane, tandis que, dans celle de cassonade de canne, il se précipite lentement, incomplètement, et la liqueur reste très-louche.

On peut distinguer infailliblement, de cette manière, les deux sortes de sucre brut, alors même que celui de betterave a été blanchi par le clairçage ; on peut même apprécier approximativement la pureté des sucres mis en expérience ; les plus impurs donnent les dépôts les plus volumineux.

Mais, je le répète, il n’y a que les sucres non raffinés qui offrent des différences; car, lorsqu’il sont tous deux anrenés à l’état de pureté, il o’est plus possible d’en faire la distinction.

Usages. — Les usages du sucre sont si nombreux et si connus qu’il -est inutile de les énumérer. C’est un agent très-puissant de conservation pour toutes les substances organiques, comme l’attestent suffisamment les sirops et conserves des pharmaciens (1), les confitures, pâtes ot candis des confiseurs. Il nous donne ainsi le moyen de jouir du parfum des fruits et des fleurs longtemps après l’époque que la nature a fixée pour leur durée. Il est préférable au sel marin pour la conservation des viandes, parce qu’il n’en change ni l’aspect ni la saveur. Les poissons dont le corps est vidé et saupoudré de sucre gardent longtemps leur fraîcheur.

Il est à peu près devenu indispensable à l’homme ; facilement soluble dans les liquides sécrétés par les glandes salivaires, dans l’eau et dans toutes les liqueurs alcooliques potables, on l’emploie pour rendre plus agréables une foule de préparations économiques. Sans doute, le sucre, pris isolémenl, ne saurait nourrir l’homme ni même un animal quelconque (2) ; mais on peut dire que c’est un des aliments respira-

(1) Au quinzième siècle, pour exprimer l’impossible, on disait familièrement: « apothicaire sans sucre. »

(2) Le sucre a passé pour un aliment très-nourrissant; mais les expériences de Magendie ont détruit cette opinion et prouvé que, comme toutes les sub stances non azotées, il ne nourrit qu’imparfaitement et ne peut soutenir la vie au delà de trente à quarante jours. Des chiens, qu’il nourrit exclusivement avec du sucre, périrent avant ce temps ; leurs yeux s’ulcérèrent, ils devinrent d’une maigreur excessive et moururent d’épuisement. Pour l’homme, l’excès du sucre est nuisible; il agace les dents, rend la bouche épaisse, pâteuse; il échauffe produit des ulcérations dans la bouche, détermine le ramollissement des gencives, et finit par développer le scorbut. C’est surtout chez les enfants et les adulte* que ces kccidents surviennent plus rapidement à la suite de l’abus du •sucre. Le médecin anglais Starck a fini par succomber à l’usage immodéré de cette substance. Cai’minati a expérimenté que plus on descend dans l’échelle des êtres, plus le sucre devient nuisible. Il tue presque instantanément les animaux à sang froid, les lézards, les grenouilles, même appliqué à l’extérieur; il

toircs les plus propres à compléter et à améliorer les qualités digestives de la plupart des substances alimentaires.

FERMENTATION ALCOOLIQUE

De toutes les transformations que le sucre subit, la plus curieuse,, sans contredit, est celle qu’il éprouve en présence de la levûre de bière# Ainsi que je vous l’ai déjà dit, il se dédouble, dans ce cas, en acide carbonique et en alcool ou esprit-de-vin. Ce phénomène, connu de toute antiquité, a reçu de VanHelmont le nom de fermentation , du mot latin fervere , bouillir.

Étudions-le, dès à présent, delà manière la plus intime, car il nous amènera à connaître l’alcool qui, après l’eau, est le dissolvant le plus fréquemment employé, surtout pour les principes de nature organique.

Conditions de la fermentation alcoolique. — Voyons d’abord quelles sont les conditions à réunir pour que le sucre éprouve ce phénomène de la fermentation. Il faut qu’il soit dissous dans une proportion convenable d’eau, que cette dissolution soit exposée à une température de 4“ à 30o, et qu’elle contienne, en outre, une petite quantité de cette matière organique azotée qu’on appelle levure de ■ bière.

Je dirai de suite que la matière qui porte ce nom se produit dans ta fabrication de la bière et apparaît à la surface du moût d’orge sous forme d’une écume épaisse et jaunâtre. Celle-ci, recueillie avec soin,, est vendue par les brasseurs aux levûriers qui Ja lavent dans des sacs pour la dépouiller de la bière et du principe amer du houblon. Ainsi; purifiée, cette écume est réduite en consistance de pâte ferme et cassante. C’est dans cet état qu’elle est employée comme ferment ou levain par les boulangers et par les distillateurs (1).

Si l’on dissout 5 parties de sucre dans 20 parties d’eau, et qu’on ajoute au mélange l partie de levûre de bière, une réaction très-vives’établit dans la liqueur, après un certain temps, alors qu’elle est placée dans un lieu où la température peut monter à -{- 20 ou 25°. Des bulles de gaz s’élèvent de toutes parts, en produisant un mouvement tumultueux dans toute la masse ; le liquide se couvre d’écume,

purge les brebis, mais il ne cause aucun accident au chien, quand on le môle à d’autres aliments. Tous les faits démontrent que le sucre ne saurait seul suffire à la nutrition de l’homme ; qu’il ne faut pas en faire abus ; mais que, pris modérément avec d’autres aliments, c’est une substance bienfaisante et tellement utile, que les nègres, qui en mangent à discrétion dans les colonies, pendant l’exploitation des cannes, se portent mieux alors -qu’en tout autre temps, quoiqu’ils soient assujettis à un travail plus rude.

(1) Dans le département du Nord, elle est directement employée à l’état lipuide telle qu’elle sort des brasseries.

FERMENTATION ALCOOLIQUE

devient trouble par l’agitation des particules de levûre que les bulles gazeuses soulèvent à chaque instant. La fermentation est très-forte pendant les dix ou douze premières heures ; mais peu à peu elle se ralentit, et il arrive un moment où tout rentre dans un repos complet. Les parties insolubles se précipitent, la liqueur s’éclaircit, la réaction est terminée.

Produits de la fermentation alcoolique. — Si l’on opère en vases'dos, dans un flacon muni d’un tube recourbé qui permet de recueillir les bulles de gaz qui se produisent pendant cette réaction remarquable (fig. 831), on s’assure aisément que le gaz recueilli aux diffé-

Fig. 831. — Eau sucrée mise en fermentation.

rentes époques' de la fermentation n’est autre chose que de l’acide carbonique pur.

D’un autre côté, si l’on examine la liqueur, on ne lui reconnaît plus aucune saveur sucrée ; elle a acquis une odeur vineuse et un goût fort et spiritueux. Si on la distille ( fig . 832), on en retire un liquide volatil, inflammable, qui possède tous les caractères de Yeau-de-vie : c’est, en effet, de Y alcool faible. Dans le résidu filtré de la distillation on trouve 0,6 à 0,7 p. 100 d’acide succinique (C8H608), 3,2 à 3,6 p. 100 de glycérine (C6H806), et d’autres produits indéterminés, ainsi que M. Pasteur l’a constaté.

La fermentation du sucre de canne est assez longue à se manifester, tandis que celle du glucose, et surtout celle du sucre liquide, s’effectue beaucoup plus rapidement. Avec ces derniers, il faut 8 fois moins de levûre qu’avec le premier; c’est ce qu’ont reconnu MM. H. Rose et Dubrunfaut en 1 84 1 ; et si, quand la fermentation du sucre de canne est bien en train, on vient à l’arrêter brusquement par l’addition d’une

forte dose d’alcool absolu, on ne retrouve dans la liqueur que du sucre interverti (1). Mais si l’on ajoute à la solution du sucre de canne encore intact un acide quelconque, sa fermentation se déclare alors aussi

F ig. 832. — Distillation du liquide fermente

promptement que celle des autres sucres, ainsi que M. Dubrunfaut l’a observé, parce que les acides convertissent immédiatement le sucre de canne en sucre interverti.

Par conséquent, le premier acte de la fermentation du sucre de canne, c’est sa conversion en sucre interverti par la fixation de 1 équivalent d’eau :

CisHUO'i + HO = C12IU2012.

On peut donc dire qu’il n’y a réellement qu’un seul sucre qui fermente directement : c’est le sucre interverti ; et c’est de lui que dérivent tous les produits qui prennent naissance sous l’influence d’une faible proportion de levûre, à savoir : l’acide carbonique, l’alcool, l’acide succinique, la glycérine, et les autres matières indéterminées.

Négligeons, pour un instant, ces derniers produits, dont la proportion est toujours très-faible, et ne nous occupons que des produits essentiels de la fermentation alcoolique, à savoir : l’acide carbonique et l'alcool. L’équation suivante montre bien qu’ils résultent d’un simple changement d’équilibre dans les éléments du sucre :

Sucre Acide Alcool,

interverti. carbonique.

C12R12012 == 4 CO1 2 * -t- 2 C4H602

(1) Dès 1777, Guyton de Morveau avait reconnu que le muqueux sucré (c’est

ainsi qu’on appelait alors le sucre de fruits) est la seule matière susceptible de

ta fermentation vineuse.

FERMENTATION ALCOOLIQUE

C’est à-dire que 1 molécule de sucre, donne 4 molécules d’acide carbonique, et 2 — d’alcool...

C12H12012 pesant 180,

4C02 pesant 88)

2C*H«0* pesant 92 J ~ 1XU*

D’où il suit que 100 parties de sucre interverti doivent donner :

48,89 d’acide carbonique, et 51,11 d’alcool.

Expérimentalement on obtient toujours un peu moins, puisqu’il y a 2 à 3 p. 100 d’acide succinique, de glycérine, etc., qui se forment aussi aux dépens du sucre.

Avec 100 parties des autres sucres, on obtient :

Acide carbonique.

Alcool

Glucose. Sucre de canne.

La perte de poids avec le premier provient des 2 équivalents d’eau qui se séparent des éléments du glucose au moment de la fermentation ; l’augmentation de poids avec le second est due évidemment à l’équivalent d’eau que s’assimile le sucre de canne pour fermenter.

-De tout ce qui précède, il ressort clairement que c'est aux dépens des éléments du sucre que se forment les divers produits qui apparaissent dans l’acte de la fermentation. Mais quelle est la cause première de ces singulières transformations ? 11 n’y a pas de doute que c’est dans le mode d’action du ferment qu’il faut la chercher. Mais quel est ce mode d’action ? Ici commence le désaccord entre les différents savanls qui se sont occupés de ce sujet délicat.

Théorie de la fermentation d’après M. Idebigf. — Suivant M. Liebig, dont l’opinion a été généralement adoptée jusque dans ces derniers temps par l’universalité des chimistes, le ferment ou la levûre de bière est un corps en putréfaction, dont les atomes se trouvent dans un mouvement continuel. Ce conflit des éléments, en se communiquant au sucre, détruit l’état d’équilibre de ses propres atomes. Ces derniers cessent de persister dans le même ordre et se groupent alors d’après leurs attractions spéciales. Le carbone du sucre se partage entre l’hydrogène et l’oxygène, de manière à former deux composés plus stables et plus intimes : l’alcool et l’acide carbonique.

D’après sa manière de se comporter, on doit considérer le sucre comme une molécule complexe, qui peut se dédoubler en alcool et en acide carbonique, par suite d’un nouveau groupement de ses éléments propres avec le concours chimique de l’eau. Les éléments du ferment ne prennent aucune part à la formation des produits que donne le

sucre par la fermentation. C’est seulement un excitant qui provoque la métamorphose sans y participer chimiquement.

Théorie «le la fermentation «l’après SV. Pasteur. — Mais les observations microscopiques sur la levûre, faites par Turpin, Quevenne, Cagniard de Latour, Mitscherlich, etc., il y a une trentaine d’années déjà, les expériences de M. Schwann sur l’intervention de l’air dans l’acte de la fermentation, et surtout les belles recherches de M. Pasteur sur le sujet qui nous occupe, assignent une tout autre cause à la transformation du sucre. Je vais résumer le plus brièvement possible les faits qui servant de base à la théorie nouvelle.

La levûre de bière est bien évidemment un assemblage de globules

Fig. 833. — Globules de levûre de bière. se trouve réduite à une seule

tion microscopique a besoin, pour se développer et se propager, d’un milieu spécial, c’est-à-dire d’une solution de sucre contenant en même temps une matière albuminoïde ou azotée et des sels : ces conditions se trouvent réunies dans les sucres de raisins, de canne, de betterave, la sève des érables, etc.

Tous ces sucs végétaux entrent en fermentation peu d’heures après avoir été exprimés ; mais il faut, toutefois, qu’ils aient le contact de l’air, puisque, comme Gay-Lussac l’a reconnu dès 1810, dans le vide ou dans des gaz autres que l’air, ils n’éprouvent aucun changement, et qu’il suffit d’une très -petite quantité d’air pour déterminer aussitôt leur fermentation. Toutefois, si cet air a été chauffé au rouge ou s’il a traversé une couche assez épaisse de coton, avant de parvenir au contact des liquides sucrés, il est impropre à produire le phénomène. C’est que l’air n’intervient point par ses éléments chimiques, mais uniquement par les germes de levûre qu’il tient en suspension avec une foule d’autres germes d’animaux et de végétaux microscopiques. Ces germes de levûre, en tombant dans les sucs sucrés, s’y développent, et c’est en vivant que ces globules opèrent la transformation du sucre.

On arrive très-bien à suivre la végétation et la reproduction de la le-

(1) Dès 1680, le célèbre naturaliste hollandais Antoine Leuwenhoeck, né à Delft en 1632 et mort en 1723, avait constaté cette organisation de la levûre de bière, à l’aide des microscopes d’une rare perfection qu’il fabriquait et qui lui permirent de faire de si curieuses découvertes, telles que la continuité des artères, des veines et des vaisseaux capillaires, la composition physique du sang, l’organisation des grains de fécule, etc.

ou de corps ovoïdes de 1 / 100 do millimètre de diamètre ( fig . 833), creux à l’intérieur et ressem-

\ Liant de tous points à ces végé- J taux inférieurs dont l’organisa - ^ tion est tellement simple qu’elle

cellule vivante (t). Cette végéta-

FERMENTATION ALCOOLIQUE

vûre en semant, comme l’a indiqué M. Pasteur, quelques globules imperceptibles de levure dans une liqueur sucrée contenant une matière albuminoïde soluble (celle qui convient le mieux est la décoction aqueuse de la levûre elle-même). On voit alors chaque globule s’entourer de petits appendices sphériques qui semblent bourgeonner autour de lui ( fig . 834); ces bourgeons grossissent peu à peu à mesure que la fermentation devient plus active, et lorsqu’ils ont acquis la grosseur du globule-mère, ils s’en détachent pour vivre isolément et constituer de nouveaux organismes indépendants; ils s’approprient la matière azotée du milieu où ils sont plongés, créent de la cellulose et des matières grasses aux dépens du sucre, en rejetant sous forme d’excrétions l’acide carbonique, l’alcool, l’acide succinique et la glycérine; en un mot, ils désunissent les éléments de la substance fermentescible pendant les périodes diverses de leur existence, absolument comme un végétal ou un animal supérieur transforme ses aliments en principes assimilables et en produits d’excrétion.

La constitution chimique de ces globules de levûre les rapproche également des végétaux infusoires ou des jeunes cellules des plantes plus compliquées : c’est ce que démontre l’analyse suivante de la levûre purifiée, faite par Payen en 1 839 :

Matière azotée avec traces de soufre. .. 62,73

Enveloppes de cellulose 29,37

Substances grasses 2,10

Matières minérales 6,80

Les matières minérales consistent, d’après Milscherlich, en acide phosphorique, potasse, chaux, magnésie, silice.

Non-seulement la levûre ne s’altère point en donnant de l’ammoniaque pendant la fermentation, comme le croyait M. Liebig, mais elle absorbe celle que l’on introduit dans le liquide pour s’en approprier l’azote. L’expérience suivante, faite par M. Pasteur, est, à cet égard, bien concluante. *

Dans une solution de sucre pur, il ajoute un sel ammoniacal, des cendres de levûre, et il sème dans ce mélange quelques globules de levûre fraîche. Chose remarquable, ces globules ne tardent pas à se

Fig. 834. — Levûre de bière en végétation.

développer, à se multiplier, le sucre fermente, tandis que les matière.) minérales se dissolvent et que l’ammoniaque disparaît peu à peu. En d’autres termes, l’ammoniaque se transforme en cette matière albuminoïde complexe qui entre dans la constitution de la levûre, en même temps que les phosphates donnent aux globules nouveaux leurs principes minéraux. Vient-on à supprimer dans la composition du milieu, soit la matière minérale, soit le sel ammoniacal, soit les deux principes à la fois, les globules semés ne se multiplient pas, et il ne se manifeste aucun mouvement de fermentation.

Puisque la levûre croît et se propage par voie de bourgeonnement dans les liqueurs en fermentation, il est clair que sa quantité, loin de diminuer comme on le disait naguère, doit augmenter dans une assez forte proportion : c’est ce qu’il est facile de constater pendant la fabrication de la bière.

De tout ce qui précède, il ressort bien évidemment que la fermentation du sucre est produite, non par la décomposition de la levûre, mais bien par son organisation et son développement; c’est enfin le résultat d’un acte physiologique qui engendre la vie. Par conséquent tous les agents chimiques qui exercent une action mortelle sur les êtres vivants, doivent arrêter ou empêcher la fermentation, en tuant les globules de la levûre. C’est, en effet, ce qui arrive avec l’alcool en trop forte quantité, l’acide sulfureux, les sulfites, les sulfures solubles et l’acide sulfhydrique, les sels de cuivre, de mercure, l’acide arsénieux, l’acide cyanhydrique, etc.

J’abandonne ces considérations générales pour m'occuper spécia’ement du produit le plus important de la fermentation alcoolique : Y alcool ou Y esprit-de-vin. Tous les liquides sucrés, sans exception, qui ont subi cette fermentation en contiennent plus ou moins et peuvent en donner par la distillation. Plus tard, je vous dirai comment cette extraction se pratique en grand ; je me bornerai maintenant à vous indiquer le moyen d’obtenir l’alcool tout à fait pur et anhydre en employant les esprits que l'industrie nous fournit.

DES PRINCIPES IMMÉDIATS NEUTRES (suite).

Sommaire. — De I’Alcool et de ses dérivés : Aldéhyde, Chloroforme , Éther. — Propriétés de ces principes et théories de leur formation. — Applications nouvelles de l’éther et du chloroforme. — Des Gommes et Mucilages. — Végétaux qui les fournissent. — Composition et caractères chimiques de ces produits. — De Y Acide mucique. — Delà Pectine ou Gelée végétale et des acides gélatineux des fruits.

De l’Alcool pur (i).

L’esprit-de-vin le plus concentré du commerce, l'esprit trois-huit qui marque 37° 1/2 à l’aréomètre de Cartier ou 92° 1/2 à l’alcoomètre de Gay-Lussac, n’est point encore, pour le chimiste, de l’alcool pur ; il renferme de l’eau dont on ne peut le débarrasser par la distillation.il faut avoir recours à des sels déliquescents ou à d’autres corps très-avides d’eau, tels que du carbonate et de l’acétate de potasse, de la chaux vive, de l’argile sèche et divisée, etc.

On ne peut faire usage du chlorure de calcium parce qu’il forme avec l’alcool une combinaison qui se détruit par l’action de la chaleur en laissant échapper à la fois de la vapeur d’eau et de l’alcool.

Préparation de l’alcool anhydre ou absolu. — Voici le procédé, sinon le plus économique, au moins le plus prompt et le plus convenable pour obtenir de l’alcool tout à fait pur. 11 est dû à Soubeiran. On laisse macérer l’esprit, à une douce chaleur et pendant deux jours, sur le dixième de son poids de carbonate de potasse séché au feu (100 grammes de sel par litre d'alcool à 33°). On agite de temps

(1) Alcool, qu’on écrivait d’abord al-ca-hol , al-ha-hol , alhohol , alkool et ahohol, est un mot arabe qui signifie corps très-subtil, très-divisé. On l’employait primitivement pour désigner le degré de ténuité extrême qu’on donnait à certaines poudres. Boerhaave détourna ce terme de sa première acception, en l’appliquant, comme nom spécial, au principe inflammable le plus pur et réduit à son plus grand état de simplicité. Plus tard, on s’en servit pour désigner les liqueurs spiritueuses dépouillées de flegme, et dont on supposait les molécules beaucoup plus subtiles : on disait esprit-de-vin alcoolisé. Enfin, lors de l’adoption de la nomenclature moderne, on fit du mot alcool le synonyme d’esprit-de-vin, et, en raison de sa brièveté, on l’emploie même de préférence.

Pans plusieurs anciens ouvrages, on trouve le mot alcool appliqué à la mine de plomb ou au sulfure d’antimoine naturel, avec lequel les femmes de l’Orient se teignaient les cils et le bord même des paupières, usage qui paraît remonter à une haute antiquité.

en temps, puis on distille au bain-marie {fig. 835). On retire tout l’alcool qui marque 39°, 5. On y ajoute alors 500 grammes par litre de chaux vive pulvérisée ; on laisse en contact pendant deux ou (rois

Fig. 835. — Rectification de l’alcool du commerce.

jours à l’étuve, et on distille très-lentement. Le produit est de l’alcool parfaitement pur et déflegmé, c’est-à-dire dépouillé d’eau.

On l’appelle alcool anhydre ou absolu. Sa densité est de 0,7947 à la température de — 15°; ce qui correspond à 47°, 2 de l’aréomètre de Baume, à 44°, 17 de l’aréomètre de Cartier et à 100° de l’alcoomètre centésimal de Gay-Lussac (1).

Composition. — Ainsi obtenu, l’alcool est un principe immédiat surhydrogéné, dont la composition élémentaire est très-remarquable. Il est composé de :

Carbone 52,67 ou en équivalents. . 4 \

Hydrogène 12,90 G j = C*HeO*«

Oxygène 34,43 2 *

On peut le représenter par

4 vol. d’hydrogène bicarboné 61,27 >

4 vol. de vapeur d’eau 34,73 j

formant 4 vol. de vapeur alcoolique 100,0^