QUARANTE-NEUVIÈME LEÇON

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Ce qu'on enteod par fermenUUoD. — Fermentation alcoolique » dédoublement du sucre en alcool et acide carbonique. — Cas où le ferment tout formé est mis en contact avec le sucre. — Cas où le ferment n'existe qu'en germe et se développe sous Tinfluence de l'air; fermentation du moût de raisin. — Cas de reproduction du ferment; fabrication de la bière. — Hypothèses sur les causes de la fermentation. — Fermentation lactique et butyrique. — Alcoot. — Préparation de l'alcool absolu. — Propriétés physiques. — Propriétés chimiques. — Action de l'oiygène, du chlore, du brome, de l'eau , des bases, des acides. ~ Évaluation de la richesse d'une liqueur alcoolique; alcoomètre centésimal. = Action de l'acide sulfurique sur l'alcool, acide snlfovinique, éther, théorie de l'éthérification.

§ lOiO. On désigne sous le nom de fermentation une altéraUon spontanée survenue dans une masse de matière organique par la seule présence d'une substance à laquelle on donne le nom de ferment, sans que celloK^i prenne ou cède la moindre chose au corps dont elle opère la décomposition. Le rôle de cet agent mystérieux, analogue à celui que nous a présenté dans quelques cas l'éponge de platine , se borne à dédoubler des molécules complexes pour les réduire en molécules plus simples.

Dans les réactions chimiques ordinaires nous voyons deux corps s'unir en vertu d'une affinité plus ou moins énergique , ou bien encore un corps déplacer d'une de ses combinaisons un autre corps auquel il se substitue en vertu d'une affinité prépondérante. En outre, dans les différents phénomènes qui se sont manifestés à nos yeux, nous avons vu sans cesse intervenir des agents tels que la chaleur, l'électricité, la lumière, dont il nous est impossible de méconnaître les effets, bien que nous en ignorions la nature.

Dans toute fermentation nous ne saurions au contraire appeler à notre aide ni les agents que nous venons de rappeler ni Tintervention de l'affinité.

Pour déterminer la fermentation , il faut seulement réunir certaines circonstances, ce sont:

I** Une température de ao à %5 degrés ; a" de Teau ; 3® le contact de Tair; 4"* une matière organisée azotée : c'est elle qui constitue le ferment; 5*" une autre matière organique qui se décompose.

Dans le cas particulier de la fermentation alcoolique , la seule que nous examinerons ici , les éléments du sucre se dissocient pour donner naissance à deux composés plus simples, Tacide carbonique et l'alcool. "*

En représentant la formule du sucre de raisin desséché à 1 3o degrés par

C"H"0", on aura

GIncoM. Alcool.

Si Von opère sur du sucre de raisin cristallisé , a molécules d'eau se séparent. Avec cette espèce de sucre , la fermentation marche d'une manière rapide, et, de plus, il faut employer peu do ferment pour opérer ces transformations.

Pour la même quantité de sucre de canne, il faut sept à huit fois plus de ferment. La fermentation est beaucoup plus lente, résultat qu'il vous sera facile de comprendre lorsque je vous dirai que ce sucre passe d'abord à l'état de glucose avant de fermenter. Rien de plus simple que de mettre ce fait en évidence en arrêtant la fermentation par l'addition d'une forte dose d'alcool absolu dès que les premières bulles d'acide carbonique commencent à se dégager. Le poids de l'acide carbonique et de l'alcool produits forme donc une somme supérieure au poids du sucre employé : ce que l'expérience confirme pleinement. Cette expérience s'exécute dans les laboratoires en introduisant les matières dans un flacon à deux tubulures {flg. a38 ) au col duquel on adapte un tube propre à recueillir le gaz qui vient se rendre dans un vase rempli de mercure ou d'eau dans lequel on dispose des éprouvettes remplies de ces liquides. L'examen du gaz dégagé démontre de la manière la plus nette que c'est de l'acide carbonique.

4i6 FERMENTATION ALCOOLIQUE.

§ 10H. On peut distinguer, à Tégard du ferment dans son con-

Flpc.tW

tact avec les matières sucrées, trois conditions bien différentes. Dans la première il n'existe pas encore , mais il tend à se produire avec la plus grande facilité sous l'influence de Tair : tel est le cas des fruits sucrés, et notamment du raisin. Dans la seconde, le ferment existe , mais se détruit au fur et à mesure : tel est le cas fort simple de la levure de bière à l'égard de la glucose. Enfin , dans la troisième, le ferment naît, agit et se reproduit : tels sont les phénomènes qu'on observe dans la fermentation de la bière.

Les phénomènes qui se produisent dans ce dernier cas sont des plus curieux ; je vais essayer de vous les faire comprendre en quelques mots. Pour préparer ce liquide on prend de l'orge qu'on pénètre d'eau , puis on l'abandonne à l'action d'une température de i5 à 20 degrés; la graine humide ne tarde pas à germer, et bientôt de la diastase se développe en quantité notable. A partir de cette époque on arrête la germination par une dessiccation convenable, sans quoi la diastase se détruirait à son tour.

La germination et la dessiccation étant terminées, on réduit l'orge en poudre, puis on la met en contact avec de l'eau dont on élève graduellement la température jusqu'à 70 à y 5 degrés; dans ces conditions la diastase saccharifle la fécule ; en ajoutant alors au liquide une certaine quantité de levure, on voit bientôt se dégager en abondance des bulles d'acide carbonique qui forment une écume épaisse au-dessus du bain. Si, lorsque l'opération est terminée, on recueille la levure , on trouve que son poids est devenu six à sept

rois plus considérable que le poids primitif. Le ferment parait donc s'être développé dans cette circonstance aux dépens des matières albuminoïdes que contient Torge.

La fabrication du vin est beaucoup plus simple , ce liquide résultant de l'action des matières albuminoïdes modifiées par le contact de Tair sur le sucre contenu dans le moût. Le raisin renferme-t-il une forte proportion de glucose , le vin est très-chargé d'alcool ; en renferme-t-il peu , ce dernier est pauvre en principes alcooliques.

La glucose convertie en alcool constitue la vinosité, la force du vin ; les autres substances contenues dans le grain de raisin ne sont qu'accessoires et servent à modifier sa saveur ; c'est du nombre de ces matières, de leurs proportions et de leur état particulier que proviennent les variétés de vins qui sont si nombreuses. C'est en partant de ce principe qu'on a été amené dans les mauvaises années à améliorer les vins en ajoutant une certaine proportion de sucre au moût de raisin.

§ 1012. Deux hypothèses ont été émises relativement aux phénomènes si obscurs de la fermentation. Dans Tune on admet que le ferment est une sorte d'être organisé qui , par le fait de son développement, absorbant à son profit la force au moyen de laquelle étaient unies les molécules du corps qui fermente, déterminerait le dédoublement du sucre en alcool et en acide carbonique. Dans la seconde, que l'on doit à M. Liebig, le ferment en se décomposant engendrerait un mouvement, qui, agissant à la manière d'un choc, communiquerait le mouvement à la molécule suivante , et ainsi de suite , jusqu'à ce que la décomposition de la matière sucrée soit complète.

Pour que le phénomène puisse s'accomplir, l'intervention de l'oxygène est nécessaire; c'est ainsi que, d'après l'expérience curieuse de Gay-Lussac, le jus provenant de l'expression de grains de raisin , sous une éprouvette remplie de mercure , peut être conservé d'une manière indéfinie sans éprouver d'altération ; tandis que, lorsque l'on y. fait passer quelque bulles d'air, il s'établit promptement dans la masse un mouvement tumultueux sous l'influence duquel le sucre contenu dans le jus se transforme en alcool et en acide carbonique. Il en est de même du grain de raisin; tant que le jus est protégé par l'enveloppe contre le contact de

4a8 FERMENTATION ALCOOLIQUE,

l'atmosphère il ne se produit aucune modification ; le grain perd de Teau , se dessèche et se ride, voilà tout. Mais une cause quelconque amène-t-elle une déchirure en un point du grain, une altération rapide se manifeste, et le sucre disparait complètement comme dans Texpérience précédente.

Tous les liquides de l'économie animale et végétale se comportent de la même manière, au sein de l'organisme vivant; mais vientron à mettre ces liquides en contact avec l'atmosphère, il s'établit bientôt des altérations analogues ,. il se produit de véritables fer* mentations.

Dans la première hypothèse , cet oxygène serait nécessaire au développement dç l'être organisé qui constitue le ferment.

Dans la seconde, il servirait à déterminer la décomposition de la matière azotée qui constitue le ferment, et par suite à commencer le mouvement.

§ 1013. Plusieurs causes tendent à favoriser la fermentation ; d'autres , au contraire , à s'y opposer et à l'arrêter souvent d'une manière complète.

Ainsi , de petites quantités d'acide paraissent favoriser l'accomplissement du phénomène; une quantité plus considérable tend au contraire à l'arrêter. Les alcalis employés à faible dose retardent la fermentation, mais au bout d'un certain temps elle reparait avec son activité ordinaire ; l'acide oxalique, l'acide sulfliydrique , l'acide arsénieux , la strychnine , et en général toutes les substances qui exercent une action toxique plus ou moins énergique sur les êtres organisés, détruisent la fermentation.

§ 101^. Lorsqu'on met de la glucose en contact avec de la levure de bière, celle-ci se transforme, ainsi que nous venons de le voir, en alcool et en acide carbonique. En sera-t-il de même si nous remplaçons cette levure de bière par une autre matière azotée, par la caséine, par exemple , qui n'est autre chose que le principe azoté du lait? Non ; dans ce cas il ne se dégage plus trace de produit gazeux , le liquide n'exhale pas d'odeur spiritueuse^ il a acquis une saveur fortement acide , et si on le sature par de la craie , on en peut retirer une quantité considérable do lactate de chaux. Si maintenant nous comparons la composition de l'acide lactique à celle de la glucose, nous ne tardons pas à reconnaître que ces deux corps renferment oxaclement le charbon , l'hydrogôno et l'oxygène dans

les mémos proportions; la seule différence consiste en ce que I molécule de glucose s'est scindée de manière à former 2 molécules d'acide lactique.

Cette réaction s'explique au moyen de l'équation