SUCRE DE LAIT OU LACTOSE
Ce sucre est dissous dans le lait des mammifères.
On le retire du petit-lait qui reste après la fabrication du fromage. On évapore ce liquide à cristallisation.
Le sucre de lait se présente diins le commerce sous furnie de morceaux cylindriques formés par une agglomération de cristaux disposés autour d'un bâtonnet servant d'axe. Ces cristaux sont incolores, durs et craquent sous la dent. Ce sont des prismes orlhorhombiques, terminés par des pointemenls octaédriques. Ils renferment une molécule d'eau de cristallisation qu'ils perdent à 140" environ. Ils se dissolvent dans 6 parties d'eau froide et dans 2 parties d'eau bouillante. La solution dévie le plan de polarisation à droite. Le pouvoir rotaloire des solutions anciennes est [a]„= 4-59,3'.
Chauffé avec de l'acide azotique, le sucre de lait se convertit en acides saccharique et mucique. Liebig a signalé l'acide tartrique parmi les produits de cette oxydation. On y a aussi rencontré une petite quantité d'acide paratartrique. (Carlet.) Finalement il se forme de l'acide oxalique.
Soumis à l'ébullition avec de l'acide sulfurique étendu, le sucre de Init se convertit en glucose et en galactose.
Le sucre de lait réduit les solutions cupro-alcalines.
Lorsqu'on abandonne à l'air, à la température de l'été, une solution de lactose, en présence d'un sel alcalin, ou de carbonate de chaux, la lactose ne tarde pas à éprouver la fermentation lactique (p. 675).
MALTOSE.
On nomme ainsi la matière sucrée crislallisable qui se forme, en même tempsqu'uticcertaine quantité de dextrine, par l'action de la
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diastase sur l'amidon. Pour la préparer on lait dij^'érer de l'empois d'.imidon, à 60% avec une solution de diasl;ise. On précipite la solution par l'alcool, qui sépare la dextrine, on filtre, on évapore la solution alcoolique en consistance sirupeuse, on ajoute de nouveau de l'alcool, et l'on abandonne la solution alcoolique au-dessus [l'un vase contenant de l'acide sulfurique. La nialtose, à laquelle quelques chimistes attribuent la composition C'^HK)", résulte de l'hydratation incomplète de l'amidon :
4C6H«o05 + 2H*0 = C»8H3*0»' + C^H'oOs
Amidon. Maltose. Dextrine.
La maltose constitue une masse cristalline t'ormée d'aiguilles blanches et dures. Elle perd son eau de cristallisation à iOO". La solution dévie le plan de polarisation à droite : [a]D= + 149°,5. Elle réduit la liqueur cupro-potassique. Elle est directement l'ermenlescible. Soumise à l'ébullition avec les acides étendus, la maltose se convertit en "ilucose.
Parmi les autres sucres appartenant à ce groupe, et qui renferment deux molécules glucosiques moins de leau, nous citerons les suivants :
La mélitose, C''U--0»« + 3H-0, que M. Berthelot a retirée de la manne d'Australie, exsudation sucrée provenant de divers Eucalyptus. Elle cristallise en fines aiguilles possédant une saveur peu sucrée. A 100° elle perd 2H-0. Sa solution aqueuse est dextrogyre. Elle ne réduit pas la liqueur cupro-potassique.
La mélézitose, C»*H«0» 4- Ii-0. que M. Berthelot a retirée de la manne de Briançon, exsudée par le mélèze {Pinus Larix). Elle cristalhse en prismes clinorhombiques, avec de Peau de cristallisation qui se dégage à i08°. Elle est dextrogyre : [ajo = + 9-4°.
La mycose ou tréhalosc, C'*H--0" +2H-0, retirée par Mitscherlich du seigle ergoté et que M. Berthelot a rencontrée dans une manne de Turquie {trcliula). Elle cristallise en octaèdres rectangulaires durs, croquant sous la dent, doués d'une saveur sucrée. Elle est fortement dextrogyre : [«]d = -I- 199°. Elle se distingue du sucrf» de canne par sa solubilité dans l'alcool bouillant.
La ^ynanthrose, C**H"0'* + W'^Q. Elle a été retirée des tuber
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niles de diverses synnnthéréea, telles queDaJdia variabilis, Haliantli7i^ iuberosus. Elle forme une masse blanche non cristalline, déliquescente. Elle est inactive. Les acides étendus la convertissent en un mélange de glucose et de lévulose.
FEIlMEiSTATIONS.
Expérienre. — Qu'on introduise de la levure de bière dnns une solution moyennement concentrée de glucose et qu'on expose le liquide à une température de 20 à 50", bientôt on verra se dégager des bulles d'un gaz incombustible et troublant l'eau de chaux. C'est du gaz carbonique.
Ce dégagement de gaz ayant ce-sé, on pourra recueillir une petite quantité d'alcool, en soumeltant le liquide à la distillation.
Dans cette expérience, la glucose disparait : elle se dédouble en alcool et gaz carbonique. Ce dédoublement s'effectue par l'action de la levure de bière. C'est une fermentation. La matière sucrée est la substance fermentescible ; la levure est le ferment.
Le ferment est une matière organisée qui se développe et pullule, pendant la fermentation, aux dépens delà glucose. Celle-ci, attaquée directement par cet être qui veut vivre à ses dépens, est profondément ébranlée dans sa constitution et éprouve une décomposision complète, dont le gaz carbonique et l'alcool sont les principaux produits. Le rôle du ferment est donc actif. Cagniard-Latour et Schwann l'ont soupçonné. M. Pasteur l'a démontré.
Fermentation alcoolique. — Le dédoublement de la glucose sous rinfluence de levure de biùro constitue la fermentation alcoolique.
L'équation suiv^inte exprime ce dédoublement :
CGH1206 = 2G2H60 + 2C0«
Glucose. Alcool.
Il résulte des expériences de M. Pasteur que 9i parties 100 seuleinenl de la quantité de glucose décomposée éprouvent le dédoublement indiqué dans l'équation précédente. Les 6 pour 100 qui restent sont employés : t° à la formation de petites quantités d'acides succinique et de glycérine ; 2° à l'élaboration de nouveaux globules de levure.
La levure est formée par un amas de cellules ou de corpuscules
FKKMENTATiONS.
ovoïdes de :^ de millimèlre de diiméire. Ces globules sont en cliapelet {fiçi. 125).
Leur paroi est une membrane élaslique. Leur coulenu est liqiiiiJe ou granuleux. Ils reiil'erment de la cellulose, des malières albuminoïdes et des substances minénles.
Lorsqu'on les introduit dans un milieu qui contient les matériau.'; nécessaires à leur développement, elles se multiplent. M. Pasteur a fait à cet é^ard des expériences décisives. Il a semé quelques globules de levure de bière dans de l'eau sucrée à laquelle il a ajouté une petite quantité d'un sel ammoniacal et de phospliates. L'eau sucrée a fermenté. Le ferment s'est multiplié par bourgeonnement et les nouvelles cellules ont absorbé rammoniaque et les phosphates. Elles ont em- I)runté au sucre les matières nécessaires pour former la cellulose; à l'ammoniaque, l'azote nécessaire à l'élaboiation des matières albuminoides. Toutefois ces conditions artificielles ne sont pas celles qui conviennent le mieux à leur développement. Les globules du ferment pullulent, avec une énergie extrême, dans des liquides qui renferment, indépendamment de la levure, à la fois de la glucose et une petite quantité d'une matière albuminoïde toute formée.
Fermentution lactique. — Cette fermentation, dont nous avons indiqué les conditions page 620, s'accomplit sous l'influence d'un ferment particulier de nature végétale. Il est formé de petits •ilobules ou d'articles très-courts isolés ou en amas, et beaucoup plus petits que ceux delà levure de bière. C'est la levure lactiquede N. l'asteur. Elle ne manifeste son action sur la glucose ou la lactose qu'au sein d'un milieu neutre ou alcalin. De là la nécessité d'ajouter du bicarbonate de sodium ou de la craie à la liqueur (p. 620). La réaction consiste en un dé Joublement de la molécule de glucose :
Fig. 125.
CeUuQG
Glucose
2C5IIG05
Acide lactique
Fermentation butyrifine. — Elle consiste dans la transformation du lactale caicique on biityrale. Celte transformation s'accomplit avec dégagement d'hydrogène. D'après les recherches de M. Pasteur, l'agent de cette fermentation est un bacille qu'on a nommé Bacillus biUyricus. Ces microbes vivent et se développent dans des milieux privés d'oxygène. Telle est l'énergie de leurs fonctions respiratoires, que l'oxygène libre les tue, d'après M. Pasteur. Pour respirer, ils ont besoin de décomposer certains corps oxygénés et de s'approprier leur oxygène.
Nous avons déjà traité de la fermentalion acétique (p. 561). Ajoutons que, sous rinfiuence d'un ferment particulier, la glucose se convertit en mannite et eu une matière gommeuse très-soluble dans l'eau et qui donne à la liqueur fermentée une consistance visqueuse. C'est ce qu'on appelle la fermentalion visqueuse.
Boissons FERMENTÉEs. — Pour compléter les indications sommaires que nous venons de donner sur les fermentations, nous devons présenter ici quelques notions sur les boissons fermentées, principalement sur le vin et sur la bière.
Vin. — Tout le monde sait que le vin est le produit de la fermentation du jus ou moût de raisin. Ce moût renferme en solution du sucre interverti, une petite quantité de matières gommeuses, de l'albumine végétale, une trace de matières grasses, des matières colorantes, des acides tartrique et malique libres, différents tartrates, principalement du tartrate acide de potassium ou crème de tartre.
Le vin clarifié qui résulte de la fermentation de ce moût renferme, indépendamment de l'eau, divers produits dont les uns existaient dans ce dernier et dont les autres sont le résultat de la transformation qu'il a subie. Notons parmi les premiers, les sels minéraux et végétaux du moût (en proportion réduite, puisqu'une partie s'est déposée dans la lie), la matière gommeuse, une petite quantité de matière grasse et de matière albuminoide, les matières colorantes, les acides taririque et malique libres, le tannin qui provient de la rafle (grappe égrenée), des pellicules et des pépins. Parmi les substances qui résultent de la fermentation nous signalerons .
!• L'alcool qui en est le produit principal: quelques traces d'alt^oals supérieurs;
FERMEÎiTATIONS. 075
2* Le gaz carbonique : tout le monde sait qu'il existe en abondance dans le vin de Champagne;
5' De petites quantités d'aldéliyde et d'acide acétique qui sont les produits d'oxydation de l'alcool. L'acide acétique, en réagissant sur l'alcool contenu dans le vin, forme de l'éther acétique ;
4° De la glycérine et de l'acide succinique, en petite quantité (Pasteur) ;
5* Des traces d'éthers composés, qui contribuent au bouquet du vin. Indépendamment de l'éther acétique, on a signalé dans le vin des traces d'un éther composé qu'on a nommé œnanihique et qui parait être l'éther pélargonique, C^H' '0^(0*5). M. Berthelot admet dans le vin l'existence d'éthers acides (malique. tartrique) peu volatils.
Le tableau suivant indique les quantités d'alcool pur, en volumes, contenus dans 100 volumes de différents vins :
Vins de Madère 20,48
— de Porto 20,22
— de Roussillon 16,67
— de l'Ermitage blanc 16,03
— de Malaga 15,87
— de Saint-Gt'orges 15,00
— de Sautcrne blanc 13,00
— de Chypre 15,00
— de Lunel 14,27
— de Graves 12,50
— de Frontignan 11,76
— de Champagne mousseux 11,60
~ du Rhin 11,11
-- de Bordeaux rouge le plus spiritueux. . . 11,00
— le moins spiritueux . . 7,5
— de Bourgogne rouge 7,66
— de Mâcon rouge 7,66
— de Chablis rouge 7,83
Bière. — La bière est une boisson fermentée que l'on fabrique avec le moût d'orge germée, et que l'on aromatise ordinairement avec le houblon. L'orge renferme, comme toutes les autres céréales, une quantité notable d'amidon. Pendant la germination, cet amidon se convertit partiellement en maltose (page 670) par l'action dune matière azotée qui se forme dans les graines qui germent et qu'on nomme diastase. Pour saccharifier l'orge, il faut donc commencer par la faire germer. Pour cela on la mouille avec de l'eau et on l'abandonne pendant quelque temps à une tempe-
rature de 14 à 15». Celte opéralion, qui est le mallage, a pour but de développer la diastase nécessaire à la saccliarification de la malière amylacée. Lorsque le germe a acquis la longueur du grain (^f/. 126), on arrête la germination en exposant le malt à l'aclion d'une température de 50° environ. On réduit ensuite en poudre grossière le malt sec, et ou le place dans une grande cuve où on le brasse, pendant trois heures environ, avec de l'eau chauffée à 50° ou 60°. Pendant cette opération, la diastase du malt convertit l'amidon en dexlrine et en maltose qui se dissolvent en même temps que les autres principes solubles du grain.
Le moût sucré ainsi obtenu est chauffé avec des fleurs ou cônes de houblon qui lui cèdent une huile essentielle aromatique. Le moût houblonné, convenablement rafraîchi, est ensuite soumis ;"i la fermentation dans une cuve profonde, où l'on introduit, en même temps, une certaine quantité de levure de bière provenant d'une opéi'ation précédente. Bientôt la fermentation alcoolique se déclare et s'accomplit avec une grande activité pendant quelques jours. Dès qu'elle cesse de se produire, on peut livrer le liquide ;i la consommation. La bière gagne en qualité lorsque la fermentation s'effectue à une basse température.
La bière renferme beaucoup d'eau, du gaz carbonique libre, de l'alcool (2 à 5 pour 100), des quantités variables de matière sucrée, de dextrine, de matières azotées, de matières extractives, amèresî colorantes, d'huile essentielle et de divers sels.
