I. — Propriétés cmMiQUES
Les hydrates de carbone sont des composés organiques dont les quantités d'oxygène et d'hydrogène sont dans le même rapport que les quantités d'hydrogène et d'oxygène de l'eau : ils répondent à la formule générale C"(H*0)'*. Le nom d'hydrales de carbone est d'ailleurs impropre, car ces corps ne peuvent nullement se décomposer régulièrement en carbone et en eau.
Suivant leur composition centésimale on peut les ranger en trois classes naturelles :
Les glucoses C'(ÏPO)' ;
Les saccharoses C*(H*0)^''' ou C*^(H^O)" ;
Les amyloses [C«(H*0)^]\
Les glucoses répondent tous à la formule C®H*W.
Ils comprennent le glucose proprement dit, le lévulose, le mannltose et le galactose.
Le GLUCOSE ORDINAIRE OU sucrc de raisins C*H*'0*; on admet que sa formule de constitution est la suivante :
COH — CffOH — (CHOH)* ce qui indique qu'il est une fois aldéhyde (COH), une fois alcool primaire (CH^OH), quatre ibis alcool secondaire (CH.OH)*.
Il est très répandu dans les végétaux, où on le rencontre associé
tto DES ALIMENTS EN GÉNÉRAL
au lévulose, dans les figues, les raisins, les prunes, etc. On le rencontre encore dans le miel. Le sang humain en renfermenormalement i i)our loo environ. L'urine des diabétiques est caractérisée par la présence de glucose.
Au point de vue physiologique, il possède quatre propriétésimportantes :
I® Vne propriété physique : il dévie à droite le plan de polarisation de la lumière.
a® Deux propriétés chimiques :
a) En présence des alcalis caustiques il réduit certains sels métalliques.
6) Il est le produit constant de l'hydratation par les acidesminéraux étendus ou par certains ferments de l'amidon, dessaccharoses, des glucosides.
3" Une propriété biologique : il fermente sous l'influence de la levure de bière.
// dévie à droite le plan de polarisation de la lumière, — en d'autres termes // est dextrogyre, — c'est-à-dire que si Ton fait traverser une solution de glucose par un rayon de lumière polarisée, la direction de la lumière émergente est déviée à droite par rapport à la direction de la lumière incidente : d'où le nom de dextrose parfois donné au glucose.
Comme on peut admettre en pratique que la déviation observée est proportionnelle à l'épaisseur de la solution traversée et à la quantité de glucose en solution, cette proportionnalité (approximative) fournit un moyen rapide de dosage du glucose en solution.
Le pouvoir rotatoire du glucose pour la lumière monochromatique formée par les sels de sodium est de (a) = Dx56®, c'està-dire qu'une solution de glucose de i gramme par centimètre cube, sous une épaisseur de i décimètre, dévie le plan de polarisation de 56^ vers la droite.
Soit n la grandeur en degrés de la déviation déterminée sous une même épaisseur de i centimètre par une solution contenant x gram-
ALIMENTS ORGANIQUES Ai
mes de glucose par centimètre cube, x sera donné par Téquation :
Soit /i = 8** on aura a? = — - = o*^"*, i42.
Comme aldéhyde le glucose est doué de propriétés réduclrur.^ énergiques : il réduit à chaud le chlorure d'or, le sublimé corro:^if, le sulfate ferrique, Tacétate de cuivre avec précipitation du tnélaL La solution bleue de sulfate de cuivre n'est précipitée avec foniia' tion d'oxyde cuivreux rouge que très lentement et très incomplùtement à cause de sa réaction acide au tournesol ; en présencty d'alcalis caustiques elle est au contraire rapidement réduite h l'état d'oxydule de cuivre rouge insoluble dans les alcalis cansiiques fixes (potasse et soude). C'est le principe de la saccliaiiiiu^ trie chimique qui est employée concurremment avec la métljodc optique pour la détermination de la quantité de glucose ou de sucre contenue dans les liquides sucrés.
Une molécule de glucose C*H*^0®, ou i8o grammes, sullU pour décomposer 5 molécules de sulfate de cuivre cris lai liiîé 5(SO*Cu+5H-0)^ I 2^7 grammes. Les nombres i8o grf*mmes
et I 2^7 grammes sont dans le rapport — — — - ; en d'aulie^
termes, un litre d'une solution de 34*'',65 de sulfate de cuivre sera complètement réduit par 5 grammes de glucose, i cciiLimètre cube de liqueur de Fehling contient o?'',o3465 de sulfate de cuivre et correspond à o'''*,oo5 de glucose.
Pour le dosage, dans lo centimètres cubes de liqueur de Fcliling maintenue à l'ébuUilion, on fera tomber goutte à goutte la solution à analyser jusqu'à réduction et par conséquent décoloration complète de la liqueur: soit i8 centimètres cubes la quantité do solution nécessaire, ces i8 centimètres cubes renferment (j^%o5 de glucose et un litre par conséquent
o,o5 X I ooo 5o „
Mais comme il est assez difficile d'apprécier à Tœil le moment où la réduction est complète, on simplifie la manœuvre en employant une liqueur de Fehling ferrocyanurée renfermant a grammes de ferrocyanure de potassium par loo grammes. La liqueur reste constamment d'une transparence parfaite sans précipitation d'oxyde cuivreux, il est donc très facile de saisir le moment où la liqueur bleue titrée est exactement décolorée.
Sous r influence de la levure de bière, le glucose fermente et se décompose en alcool et en anhydride carbonique
CGjiiio» = 2C«ir .011 H- 2C0^
alcool
11 est digne de remarque que cette réaction se fait avec dégagement de 67 calories. 100 grammes de glucose fournissent .5o»%iii d'alcool et 48^%888 d'acide carbonique.
Certains appareils de dosage de glucose sont établis sur cette propriété (appareils à fermentation) ; quelques-uns sont très jsraliques.
Le glucose enfin est le produit constant de l'hydratation par les ^acides minéraux étendus ou par certains ferments : 1^ de Y amidon :
(CeuioQs)'» 4- nIPO = /iOH»*0».
Cette transformation est le principe de la préparation industrielle du glucose. La transformation de l'amidon en dextrine puis en glucose se produit également sous l'influence de la ptyaline ou ferment salivaire, de l'invertine, ferment soluble de la levure de bière et de la diastase de l'orge germée.
2** des saccharoses :
sucre interyerii
saccharose glucose lévulose
Cette transformation est produite par un ferment soluble que contient la levure et qu'on appelle sucrase ou invertine. Le sucre
ALIMENTS ORGANIQUES i3
interverti une fois transformé subit la fermentation alcooUquc sous rinfluence de la levure.
3® des glucosides (salicine, fraxine, amygdaline), composes formés par la combinaison du glucose avec un composé organique il fonction variable : acide, alcool, etc.
C*«H"AzO" + 2IPO = OW — COH + CAzII + 2C»H'^0^
amygdaline aldéhyde
benzoïque
Le glucose existe dans le commerce sous trois formes principales :
I® Le sirop de glucose ou sirop de fécule, pesant 33" :\ Taéromètre de Baume, il sert tel quel à la fabrication des bières el du pain d'épice; après avoir été filtré à nouveau sur du noir anim^Tl, il sert à la fabrication de la confiserie et des liqueurs.
2" Le glucose en masse ou sucre de fécule massé qu'on i>l>tionL «n poussant la concentration du sirop de glucose jusque 3/|* Baume à chaud, il est jaunâtre et de consistance solide.
3** Le glucose granulé, qui est cristallisé, plus pur que lea précédents.
Le procédé de saccharification par le malt donne des produiU parfaitement blancs, privés de caramel.
Des autres glucoses nous parlerons peu.
Le lévulose ou sucre de fruits ou fructose se rencontre presque toujours en même temps que le glucose dans le miel, les fruits sucrés et acides.
11 prend naissance avec le glucose dans l'inversion du sucre de canne :
s. de canne glaoose lévulose
'i^ DES ALIMENTS EN GÉNÉRAL
Il urft comme le glucose doué d'un pouvoir rotatoire, réducteur H fennentescible, mais il s'en distingue en ceci : 11 pst lévogyre [ajD= — io6**.
So(i pouvoir réducteur n'est que les 96/100 de celui du glucose»
Le (jalactose provient du dédoublement du sucre de lait (lactose) ^ous l'influence de l'acide sulfurique étendu.
Cl W^O" + H'O = C«H'20« + C«H"0«.
lactose glucose galactose
11 f sL dextrogyre [a]D = + 83''.
Il fst réducteur. Son pouvoir réducteur est les 98/ 100 de celui tlu ^^lucose.
!1 mi fermentescihle sous l'influence de la levure de bière.
Les saccharoses ont tous pour formule C'*(IPO)" ; ils représenlent l'union de deux glucoses avec élimination d'une molécule d'eau ; ce sont donc théoriquement les premiers anhydrides des gluc(>scs.
Lci^ principaux saccharoses sont le saccharose proprement dit (sucri' de canne), le maltose, le lactose ou sucre de lait.
Ils se dédoublent par ébuUition avec un acide dilué (HCl à j/i 000 par exemple) en deux molécules de glucoses :
Sat oliarose se dédouble en glucose et lévulose.
Lactose — glucose et galactose.
Mallose — glucose et glucose.
Ll' saccharose proprement dit, sucre de canne, sucre de betteîavcj sucre ordinaire, se rencontre à l'état naturel dans un grand iioml>t'e de végétaux : canne à sucre, racines de betterave, carotte, panais j navet, etc. ; érable, sorgho, maïs, etc. Il constitue le sucre ordinaire du commerce : sucre candi en prismes rhomboï-
daui[, obliques, anhydres, très durs ; sucre en pain, blanc, composé de petits cristaux conglomérés.
Il est dextrogyre
mais après interversion, il sera transformé en un mélan^^e de glucose, dextrogyre +56® et de lévulose, lévogyre — 106'', dont le pouvoir rotatoire sera +56'* — 106'*= — 5o*^. Le sens de h rotation est interverti par rébullition avec les acides minéraux éiendas.
Il n'est pas réducteur] bouilli avec la liqueur de Feliling il ne la réduit pas ; mais après interversion il est transformn en glucoseet lévulose réducteurs ; le pouvoir réducteur du mélange de sucre interverti est les 96/100 de celui du glucose.
// nest pas directement fermentescible, la levure de bière est impuissante à Fui faire subir directement la fermentation alcoolique ; mais après interversion par le ferment inversif de la levure de bière ou par l'ébullition avec les acides minéraux élendus U fermentation alcoolique s'opère ; elle comprend donc deux phases : l'interversion, la fermentation alcoolique proprement dite.
Nous ne pouvons pas entrer ici, malgré l'importance du sujet, dans les détails de la fabrication et du raffinage dii sucre. Nous rappellerons simplement que :
Le sucre en pains de i®*" jet est livré tel quel à la consommation pour la préparation des confiseries, liqueurs, sirops, etc* Son seul défaut est de se dissoudre lentement à cause de sa structure cristalline. On remédie à cet inconvénient en le granulanti le sucre granulé a la propriété de se dissoudre rapidement.
Les sucres de 2® et de 3® jet sont raffinés, puis coulés dans des formes ; ils constituent le sucre en pains, livré à la consommation cassé ou scié.
Le sucre candi s'obtient en concentrant les sirops jusqu'à 37" Baume et en les recevant dans des cristallisoirs en cuivre dans lesquels sont tendus des fils de chanvre. Après un temps suffisant on perce la croûte cristalline, le sirop s'écoule, on laisse Ic^ cristaux attachés aux fils de chanvre et on dessèche.
Pour préparer les sucres d'orge et de pomme, on dissout du sucre blanc dans le tiers de son poids d'eau, on cuit dans une bassine et on coule dans des moules en marbre huilé; cette technique leur fait perdre rapidement leur transparence.
Le LACTOSE, ou sucre de lait, existe dans le lait de tous le» mammifères.
Il est blanc, relativement peu sucré.
Il est dextrogyre [a]D = +59*,3.
Son pouvoir réducteur est de 70/100 de celui du glucose et il est directement réducteur, ce qui le différencie du saccharose.
La levure de bière ne peut faire fermenter la lactose ni directement, ni indirectement ; elle est impuissante à déterminer Finerversion de la lactose. Pour obtenir la fermentation de la lactose, il faudra ou bien faire agir d'autres levures que la levure de bière ou dédoubler au préalable la lactose en glucose ou galactose par TébuUition avec des acides minéraux étendus.
Il subit \di fermentation lactique sous l'influence des ferments lactiques :
Ciqp^O^i + IPO = 4 (CH3 — CH . OH . — CO . OH)
acide lactique
(Voir : Dérivés lactiques du lait).
C'est un puissant diurétique, particulièrement précieux en ce qu'il n'est pas irritant pour le rein.
Le MALTOSE se forme en même temps que la dextrine quand on soumet les matières amylacées à l'action de la diastase de l'orge germée, de la ptyaline.ou du suc pancréatique ; à 60^ l'amidon s'hydrate et se dédouble en maltose et dextrine
