LETTHtS

!;:ct de l'aif. Ic lail sc coagule; la matière caséeuse se sépare , sans dégagement de gaz , sous la forme d'une masse gélatineuse ; le liquide aigrit, et à mesure que son acidité augmente, le sucre de lait disparaît.

La fermentation d'un suc végétal et l'acidification ou la coagulation du lait sont des phénomènes qui appartiennent tous deux à la même classe : la seule différence qui existe entre eux consiste dans la forme, c'est-à-dire dans l'état sous lequel se présentent les produits nouvellement formés aux dépens des éléments du liquide. Parmi les nouvelles combinaisons auxquelles le jus de raisin a donné naissance, il en est une, l'acide carbonique, qui se dégage sous forme gazeuse : de là, la production d'écume et l'effervescence que l'on remarque dans ce cas. Les composés nouveaux que forme le lait restent en dissolution dans le liquide. Or, comme la forme et l'état des produits de la fermentation sont quelque chose de tout à fait accidentel , on désigne aujourd'hui sous le nom général de fermentation toutes les métamorphoses analogues à celles qui toutes s'opèrent dans le lait ou dans le jus de raisin : peu importe qu'elles s'accompagnent ou non d'un dégagement de gaz. Dans le langage ordinaire , on distingue le phénomène de la putréfaction de celui de la fermentation ; mais cette distinction ne repose sur aucun fondement scientifique, car la différence qui existe entre elles n'est appréciable qu'aux nerfs de l'odorat. La putréfaction est tout simplement la fermentation des matières organiques qui contiennent de l'azote et du soufre : c'est à la présence de ces éléments que les produits nouveaux doivent leur fétidité.

?rR X\ CHIMIE. loi

La cause prochaine de ces phénomènes est la complexité même des atomes organiques. La facilité avec laquelle ces derniers s'altèrent , dépend du faible degré d'attraction qui tient les atomes simples réunis en atomes complexes, et par conséquent de leur mobilité. Les sucs des plantes ainsi que les liquides animaux contiennent des substances qui , une fois soustraites à la protection de l'organisme, subissent une modification dès l'instant où elles entrent en contact avec l'oxygène de l'air. Lorsque nous coupons une pomme, une pomme de terre, une betterave, la surface blanche de la 'section se colore en brun au bout de quelques minutes. A la plus petite lésion pratiquée sur une écorce verte ou sur une feuille, il s'opère dans le suc des modifications analogues, bien qu'elles ne s'annoncent pas toujours par un changement de coloration. Dans ce cas, l'oxygène de l'air se combine avec l'un des éléments du suc, et à l'instant même l'arrangement primitif des atomes cesse d'être le même. L'équilibre entre leurs attractions réciproques se trouvant ainsi détruit, ils se groupent d'une autre manière, et il se produit un mouvement au sein de l'atome composé.

L'impulsion une fois communiquée, le mouvement persiste. Ainsi, quand la fermentation a commencé dans un suc végétal , dans le lait , dans l'urine , dans la chair musculaire , l'oxygène, cause première du phénomène, peut être désormais complètement exclus du contact de ces substances : la fermentation n'en continuera pas moins sans éprouver d'in terruption.

La première molécule, dont les atomes sont mis en mou- Nonicnt p;«r l'action chimicpie de l'oxygène, se trouve en

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contact avec d'autres molécules qui ont une composition semblable ou différente. Le mouvement qui a lieu dans le sein même de cette molécule, agit à la manière d'un choc sur les atomes qui la touchent immédiatement. Maintenant le mouvement de la première molécule peut se propager au loin ou s'arrêter : cela dépend uniquement du degré d'intensité avec lequel l'attraction s'exerce entre les atomes des molécules en repos. Si le mouvement est plus puissant que la résistance, il se communiquera à une deuxième molécule : dans celle-ci , les atomes vont se mouvoir d'une manière tout à fait semblable et dans la même direction que les atomes de la première molécule. De l'identité du groupement atomique résultera l'identité des produits : le mouvement ou la métamorphose de la seconde molécule se propagera successivement à la troisième, à la quatrième, enfin à tous les atomes composés qui se trouvent dans le liquide. Si la résistance ou la force qui maintient réunis les éléments des atomes composés, est plus puissante que la cause qui tend à produire un changement dans la situation de ces atomes et dans leur mode d'arrangement, c'est-à-dire qui tend à opérer leur séparation et la formation de nouveaux produits, l'impulsion communiquée ira en s'affaiblissant jusqu'à ce qu'elle s'éteigne peu à peu.

L'un des exemples les plus remarquables de transformation d'une substance non azotée à la suite d'un mouvement commencé de perturbation, nous est fourni par V aldéhyde. Cette substance est un liquide incolore et d'une odeur suffocante ; il est miscible à l'eau , et si volatil que la chaleur seule de la main (^1 degrés) suffit pour le faire entrer en ébullitjon.

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Ce liquide jouit de la propriété de s'emparer avec avidité de l'oxygène de l'air, et de se transformer par là en acide acétique ; lorsqu'on le met en contact avec de la potasse caustique, il se condense en une résine brune. Ce sont là, assurément, des propriétés remarquables ; mais la plus frappante de toutes, c'est son instabilité. Ainsi, pendant qu'on prépare l'aldéhyde, il est impossible de le mettre à l'abri du contact de l'oxygène de l'air. Or, si nous en remplissons un tube de verre et que nous fermions hermétiquement ce tube à la lampe , il y aura constamment une ou plusieurs des molécules de l'aldéhyde qui auront eu le temps de s'imprégner d'oxygène ; mais l'acte qui a produit l'état où se trouvent ces molécules, devra nécessairement cesser dès quei'oxygène aura été exclus. Il est certain que cette exclusion de l'oxygène arrêtera dans l'aldéhyde le phénomène de l'o.x} dation, mais le trouble survenu dans l'équilibre de l'attraction qui existe entre ses éléments se propagera à toutes les molécules de ce corps. Le mouvement imprimé aux molécules d'aldéhyde qui sont en train de s'oxyder, fait sortir de leur repos les atomes voisins, et il en résulte un groupement nouveau des éléments tout à fait différent du groupement primitif. L'impulsion , après s'être communiquée aux molécules les plus voisines, finit par se propager à toutes les autres; en sorte qu'au bout de quelques jours ou de quelques semaines de séjour dans un vase hermétiquement fermé, ce n'est plus de l'aldéhyde que l'on a, c'est un corps qui, sous le rapport des propriétés, ne possède plus qu'une analogie éloignée avec l'aldéhyde. E^ effet, nous trouvons alors dans le tube un liquide qui, au lieu d'être miscible à l'eau , surnage comme

de l'huile à sa surface, qui exhale une odeur élhérée agréable, que la potasse caustique ne condense plus en résine, qui n'est plus susceptible de se transformer en acide acétique, et enfin dont le point d'ébullition est de 60 degrés plus éleyé que celui de l'aldéhyde.

Cependant , malgré la différence énorme qui existe entre ces deux corps, ce dernier est encore de l'aldéhyde sous le rapport de la composition , car les mêmes éléments s'y retrouvent dans les mêmes proportions pondérales : seulement leurs atomes y sont plus rapprochés ( comme le prouve la comparaison du poids spécifique de sa vapeur avec celle de l'aldéhyde) ; ils sont également groupés dans un autre ordre.

Il est aisé de voir que la fermentation exige un certain laps de temps, qu'elle ne peut s'effectuer comme les autres réactions chimiques dans une fraction incommensurable de temps, puisque dans ce cas la décomposition est précisément le résultat de la propagation successive d'un mouvement d'une molécule à une autre. De plus, il est évident que les combinaisons organiques ne sont pas toutes susceptibles de subir la fermentation. Cette propriété n'appartient qu'aux atomes composés ; on ne l'observe pas dans ceux dont les éléments constitutifs sont maintenus réunis par une affinité plus puissante.

On comprend facilement , et c'est là ce qu'il y a de plus remarquable dans le phénomène dont nous parlons , qu'aucune substance étrangère, et par conséquent qu'aucune affinité chimique particulière ne prend paH à la formation des produits nouveaux qui s'effectue alors. Tout s« borne à une simple désagrégation des éléments : celle-ci tient à ce que

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l'équilibre qui existait entre leuis attractions nkiproques se trouve dérangé. L'atome de sucre se divise en deux atomes d'acide carbonique et en un atome d'alcool, et ces trois sortes d'atomes pris ensemble contiennent tous les éléments de l'atome de sucre, tant sous le rapport de la quantité que sous le rapport de la qualité. Le lait doux renferme du sucre de lait ; dans le lait aigre , il se trouve remplacé par de l'acide lactique. Néanmoins le sucre de lait et l'acide lactique sont identiques sous le rapport de la composition, c'est-à-dire qu'ils contiennent tous les deux les mêmes éléments dans les mêmes proportions pondérales ; seulement ces éléments sont groupés d'une autre manière. Toutefois, dans un certain nombre de cas , les éléments de l'eau ou bien les éléments d'autres atomes composés jouent un certain rôle dans la métamorphose , en ce sens que deux , trois , ou un plus grand nombre d'atomes composés, en se divisant entre eux en atomes plus simples, donnent naissance à des produits qui ont de Taffinilé les uns pour les autres. Il en résulte par conséquent des produits qui, au lieu d'être isolés chacun à part, se trouvent en état de combinaison entre eux.

La levure, le ferment , les agents de fermentation en un mot, sont toujours des substances dont les éléments se trouvent encore en état de mouvement et en voie de métamorphose. Leur aptitude à déterminer la fermentation dépend précisémenl do ce que leurs éléments ne sont pas encore parvenus à un état de fixité. A mesure que la métamorphose marche et tire vers sa fin, l'agent fermentatif passe progressivement à l'état fixe et perd ainsi la fiiculié de provo-

quer dans d'autres atomes organiques une transformation semblable à celle qui s'accomplissait en lui-même. Ce qu'on appelle la levure n'a d'activité que lorsqu'elle est fraîche : un seul jour suffit déjà pour la modifier profondément.

Une dissolution de tannin peut se conserver pendant toute une année, dans un vase clos, sans éprouver la moindre altération ; mais dans l'état où se trouve le tannin lorsqu'il est encore dans l'extrait de noix de galle , ses propriétés s'altèrent insensiblement. Exposé dans un endroit chaud , il disparaît peu à peu, et on voit alors se déposer de magnifiques cristaux d'acide gallique. Outre le tannin, l'infusion de noix de galle renferme encore une substance étrangère qui éprouve, au contact de l'eau, une décomposition sous l'influence de laquelle le tannin subit une transformation semblable. C'est ainsi qu'il se produit de l'acide lactique dans les choux fermentes que nous appelons choucroute.

Les substances non azotées , soit végétales, soit animales, le sucre, la gomme, la fécule, la graisse, etc , n'entrent pas spontanément en fermentation quand on les expose au contact de l'oxygène. Cette propriété n'appartient, en général , qu'aux atomes d'une constitution plus complexe qui , outre le carbone , l'hydrogène et l'oxygène , contiennent de plus deux autres éléments , à savoir, de l'azote et du soufre. Les deux derniers corps sont , à proprement parler, les agents excitateurs de la fermentation, c'est-à-dire de la transformation que subissent les substances non azotées. La fermentation continue tant que le sucre et le corps azoté qui est en voie de métamorphose se trouvent à côté Tun de l'autre. Quand l'oxygène est exclus, les deux actes de transformation,

celle du sucre et celle du ferment, s'accomplisseftt parallèlement : elles se déterminent l'une l'autre, de sorte que lorsque la transformation du sucre est achevée , lorsqu'il ne reste plus une seule molécule de sucre , une certaine portion du ferment demeure dans le liquide (dans les vins peu riches en sucre, par exemple) sans éprouver de modification ultérieure. Dans ce cas, le vin conserve la faculté d'entrer de nouveau en fermentation quand on y ajoute une nouvelle quantité de sucre. Si, au contraire, la métamorphose de l'agent fermentatif est terminée avant celle du sucre , tout le sucre non transformé reste tel qu'il était avant la fermentation : c'est ce qui a lieu dans les vins du midi.

La présence de l'agent fermentatif dans le vin communique à ce liquide la propriété de passer à l'état de vinaigre au contact de l'air ; mais lorsque l'agent de fermentation a été complètement séparé du vin, celui-ci peut, sans s'aigrir, rester exposé à Tair, peu importe que la température soit basse ou élevée.

Les agents de fermentation qui existent dans le jus de raisin et les sucs végétaux sont tous, sans exception , des substances dont la composition est semblable à celle du sang ou de la caséine du lait. La production de ces éléments sanguifiables dans les plantes, dans la vigne, par exemple, peut être accrue par les engrais d'origine animale. La fiente de vache est riche en alcalis qui contribuent à augmenter la proportion du sucre ; elle est pauvre en azote et en phosphates qui favorisent la formation des principes sanguifiables. Les excréments humains ne contiennent qu'une faible quantité d'alcalis ; aussi favorisent-ils singulièrement dans les

plantes la production d'éléments aptes à se convertir en sang, ou, si l'on aime mieux/ d'éléments capables d'exciter la fermentation.

On voit que , dans la culture elle-même, c'est-à-dire dans un choix convenable d'engrais, nous possédons un moyen sûr d'exercer l'influence la plus marquée sur la quantité des sucs végétaux. Ainsi, nous pouvons améliorer le moût de raisin déjà riche en éléments sanguifiables, par l'addition d'une certaine quantité de sucre provenant, ce qui est ici tout à fait indiff'érent, d'une autre plante. Nous obtenons encore le même résultat . en ajoutant au suc exprimé de nos grappes non arrivées à maturité, des grappes mûres et desséchées apportées des climats méridionaux. Scientifiquement parlant, ce sont là de véritables améliorations auxquelles il serait tout à fait injuste de donner le nom de sophistications.

J'ai déjà dit que la forme , l'état et les propriétés des produits nouveaux auxquels l'acte de la fermentation donne naissance , dépendent du mode de groupement des atomes qui se métamorphosent, de la direction suivant laquelle ces derniers s'attirent. Dans ce cas-ci , la chaleur exerce une influence extrêmement marquée sur le mode d'arrangement des atomes, tout comme dans les phénomènes chimiques ordinaires.

Le suc de la carotte, de la betterave, de l'oignon, abonde en sucre. A la température ordinaire, ce suc donne les mêmes produits que le jus de raisin ; on obtient de l'acide carbonique, un liquide riche en alcool, et le principe azoté du suc se dépose sous forme de lie. A une température plus élevée, de 40 à 45 degrés par exemple, la métamorphose donne des

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résultats tout différents : on observe un dégagement de gaz beaucoup plus faible, etil ne se forme plus d'alcool. Si, la fermentation une fois achevée, on examine le liquide, on n'y trouve plus un seul atome du sucre qu'il contenait auparavant. Les éléments de cette dernière substance ont servi à former une quantité considérable d'acide lactique , et en même temps un corps parfaitement semblable à la gomme. Ils donnent en outre naissance à un produit plus remarquable encore que les précédents, c'est-à-dire à une substance cristalline qui, sous le rapport de ses propriétés et de sa composition , est identique avec le principe sucré de la manne.

L'alcool et l'acide carbonique sont les produits que donne la transformation des atomes de sucre à la température ordinaire. L'acide carbonique, la mannite, l'acide lactique et la gomme sont les produits de la fermentation qui s'opère à une température plus élevée.

Nous avons tout lieu de croire qu'à une température supérieure à la température ordinaire, le genre de métamorphose qu'éprouve la substance qui excite la fermentation se modifie , et que cette modification , en changeant la direction suivant laquelle ses atomes se déplacent et se groupent entre eux , détermine de proche en proche le nouvel arrangement des atomes de sucre voisins. En effet , ce n'est pas simplement la chaleur, mais encore la nature de l'agent fermentatif qui fait qu'un seul et même corps donne naissance à des produits différents.

L'acide lactique que l'on trouve dans le lait aigre , pro- \icnt du sucre de lait. La métamorphose (!•' ce 'l;Tni«'r est

déterminée par son contact avec la matière caséeuse en état de transformation sous l'influence de Toxygène de l'air. Si, après la disparition du sucre de lait contenu dans le liquide, nous en ajoutons une nouvelle quantité, l'acte de la fermentation se continue tant qu'il reste de la matière caséeuse en contact avec le sucre de lait.

Ce mode de fermentation du sucre de lait (sans aucun dégagement de gaz) n'a lieu qu'à la température ordinaire : à 24 ou 30 degrés les produits ne sont plus du tout les mêmes. A cette dernière température, la matière caséeuse acquiert les propriétés du ferment ordinaire, et le sucre de lait subit deux métamorphoses successives. Il commence d'abord par s'emparer d'une certaine quantité d'eau avec laquelle il se combine chimiquement, et par se transformer en sucre de la même nature que le sucre de raisin ; enfin, lorsque cette métamorphose est achevée, il se décompose, au contact de la matière caséeuse, en alcool et en acide carbonique.

Le lait, qui a fermenté à la température ordinaire, fournit, comme produit principal de la décomposition du sucre, de l'acide lactiquç : à une température plus élevée, il nous donne un liquide alcoolique, et, en distillant ce dernier, nous obtenons un véritable alcool.

Lorsqu'au lieu de ferment, on ajoute à une dissolution de sucre une petite quantité de caséum blanc coagulé , et que l'on y joint un peu de craie afin que le liquide ne cesse pas d'être neutre, il ne tarde pas à s'établir, à une température de 25 à 30 degrés, un très-vif dégagement de gaz, et le sucre disparaît entièrement. Les produits gazeux qui se forment alors sont de l'acide carbonique et de Vhydrogène. On trouve en-

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core dans le liquide une abondante quantité d'acide butyrique, l'un des acides organiques les plus intéressants, que l'on croyait autrefois n'exister que dans le lait ou dans le beurre.

Dans la fermentation ordinaire, l'atome de sucre se divise en deux produits; mais dans la fermentation dont nous parlons, le même atome se divise en trois produits; car, au lieu d'alcool et d'acide carbonique, nous obtenons de l'acide butyrique, ainsi que du gaz hydrogène et du gaz acide carbonique. Les rapports de ces substances entre elles sont évidents : l'alcool est de l'acide butyrique -f de l'hydrogène : latome d'acide butyrique est un atome d'alcool qui a perdu deux atomes d'hydrogène.

Dans toute fermentation, on observe des changements dans la nature des produits. Ces changements sont occasionnés, tantôt par une différence de température, tantôt par la présence d'autres matières introduites pendant l'acte même de la métamorphose. Ainsi le même jus de raisin donne des vins dont les qualités et la bonté varient suivant que la température de l'atmosphère est plus élevée ou plus basse à l'époque des vendanges. La qualité, le bouquet et la saveur du vin varient également, suivant la profondeur du cellier et suivant la température qui y règne pendant la fermentation. Un local dont la température reste constamment la mémo pendant tout le temps de la fermentation, et une fermentation qui marche régulièrement, voilà les conditions les plus favorables pour obtenir un bon vin : ce sont d'ailleurs les plus importantes de toutes celles que l'homme

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peut produire à son gré. Quant à la durée de la fermentation, elle ne doit pas être longue. Pour faire fermenter le vin , on doit préférer à toute autre espèce de caves , les caves profondes creusées dans le roc, qui conviennent si bien à la fabrication des bières de qualité supérieure. Les avantages que présentent ces caves tiennent principalement à la constance de leur température.

L'influence que les substances étrangères exercent sur les produits de la fermentation du vin n'est nulle part plus évidente que dans la fermentation du malt de pomme de terre. Tout le monde sait que par la distillation on en retire, outre l'alcool, un liquide oléagineux doué de propriétés vénéneuses et d'un goût ainsi que d'une odeur extrêmement repoussants.

Cette huile empyreumatique n'existe pas toute formée dans la pomme de terre : elle est un produit de la métamorphose du sucre, car on ne l'obtient pas uniquement du malt fermenté de ce tubercule ; elle se produit aussi pendant la fermentation du dernier sirop dans la fabrication du sucre de betterave.

Cette huile empyreumatique, que ses propriétés chimiques rangent dans la même classe que l'alcool, n'est en effet que de l'alcool dont les éléments de l'eau se sont séparés. Pour former deux atomes d'huile empyreumatique, cinq atomes d'alcool se réunissent pendant que six atomes d'eau se séparent.

L'huile empyreumatique constitue aujourd'hui dans les distilleries un produit accessoire assez abondant pour que

l'on puisse l'employer à l'éclairage de ces établissements. Mais cette substance ne se forme jamais dans les liquides en fermentation, à moins qu'ils ne renferment de l'acide tartrlque ou du tartrate de potasse (tartre), de l'acide citrique ou certaines substances amères, telles que la lupuline (principe amer du houblon). Cette huile ne se produit guère que dans les liquides alcalins ou neutres , ainsi que dans ceux qui contiennent de l'acide acétique ou de l'acide lactique. On peut empocher en grande partie sa production en ajoutant au liquide du tartrate de potasse.

Le bouquet et la saveur des vins sont toujours le résultat de combinaisons particulières qui se forment pendant la fermenlalion. Ainsi les \\ns, vieux du Rhin contiennent de l'élher acétique, et un certain nombre d'entre eux renferment de faibles proportions d'éther butyrique dont la présence leur communique le bouquet et le goût agréables de vieux rhum de la Jamaïque qui les distinguent. Tous les vins contiennent de l'éther œnanthique : c'est à lui qu'ils doivent leur odeur vineuse. Les combinaisons dont il vient d'être question se forment en partie dans l'acte même de la fermentation, et en partie pendant le repos du vin, par l'effet de la réaction des acides sur l'alcool. Il paraît que l'acide œnanthique se produit pendant la fermentation du vin ; car, jusqu'à présent du moins, il n'a pas été rencontré dans la grappe. Les acides libres qui existent dans les sucs en fermentation, contribuent de la manière la plus marquée à la production de ces substances aromatiques : ce qui le prouve, c'est que les vins des pays méridionaux que l'on prépare avec des Lzriippos parfaitement mûres, rontiennenl. il est Mai.

du tartrate de potasse, mais ne renferment aucun acide organique libre. Or, ces vins ont à peine l'odeur caractéristique du vin , et ne peuvent en rien , sous le rapport du bouquet , soutenir la comparaison avec les vins fins de France ou du Rhin.