‹ Manuel théorique & pratique des fabricants d'alcools et d'eaux-de-vieChapitre 51 sur 101 · A, Fitz. — Loc. cit · texte numérisé non relu

A, Fitz. — Loc. cit

le sucre, Talcool butylique avec la mannite et la glycérine. Ces fermentations ne se poursuivent d ailleurs nf ort loin, le bacille ne pouvant pas vivre dès que iqoide renferme plus Ae 1 % d'acide butyrique et 1,05 9é d'alcool butylique.

Le bacillus butylicus est très répandu, on le retrouve presque invariablement dans Teau de lavage du foin où il est accompagné d'un autre microbe trouvé également par Fitz (*), le bacillus œtylicus qui vit à la même température de 40*, et a la propriété de faire fermenter la glycérine en la transformant en alcool éthylique, acide carbonique et hydrogène.

Le bacillus or tbobu f yliaus {hg.ldd), eat encore un ferment butyrique qui se présente sous forme de bâtonnets cylindriques de 8 à 6 tx de long sur 1,5 i/. de large. Le bacille jeune présente souvent la forme de battant de cloche, mais après quelques jours de fermentation on ne rencontre plus que la forme droite munie de spores. Ce bacille a été découvert et isolé par M. L. Grimbert ("), c'est encore un microbe anaérobie, et doué, lorsqu'il est jeune et privé d'oxygène, d'une extrême mobilité. Ses spores résistent 16 minutes à la température de 80" mais à 85* elles sont détruites.

Il fait ferment^ les substances suivantes : glycérine, mannite, glucose, saccharose, maltose, lactose, galactose, arabinose, amidon et fécule, dextrine, inuline, en présentant les particularités suivantes :

a) Il fait fermenter le saccharose, le maltose et le lactose sans les invertir ;

b) Il transforme entièrement l'amidon en maltose et en dextrine, mais cette dernière est transformée en maltose au fur et à mesure de sa production, aussi ne peut-on déceler sa présence dans le cours de la fermentation ;

c) Il transforme la dextrine en maltose au moyen d'une diastase spéciale ;

(1) A. Fitz.— Loc.cit.

[fj  ceux de nos lecteurs qui désirent avoir une idée exacte des difficultés que présente une étude un peu complète de Tun de ces infiniments petits, nous recommandons tout particulièrement la lecture du mémoire de M. L. Grimbert, qu'ils trouTcronl daùs les Annales d<i l'Institut Pasteur, 7^ année, 1893, pages 353 et suiv.

d) II attaque direotement l'inuline sans la transformer en lévulose.

Il est sans action sur le tréhalose, Térythrite, le glycol, le lactate et le tartrate de chaux, la gomme arabique.

Ses produits de fennentation sont :

L'alcool butyliaue normal avec un peu d'alcool isobutylique, l'acide butyrique normal, Tacide acétique, et dans certaines circonstances un peu d'acide formique. Les ^az dégagés sont formés a'acide carboniG[ue et d'hydrogène, la proportion de l'hydrogène diminuant du commencement à la fin d'une fermentation. La fermentation serait rapidement arrêtée si Ton ne saturait pas par du carbonate de chaux les acides butyrioue et acétique au fur et à mesure de leur production. La température la plus favorable au B, orthobutylicus est 35^

Pour mettre en évidence l'action et la présence de la diastase sécrétée par le microbe, M. Grimbert a ajouté à une solution de dextrine, le liquide provenant d'une fermentation sur pomme de terre, puis additionné d'essence de moutarde qui arrête la vie des bacilles sans influencer l'action des diastases formées.

Il a ainsi obtenu la transformation en maltose d'une notable proportion de dextrine, alors que, dans un mélange semblable, mais chauffé préalablement à 100° pendant quelques minutes pour détruire la diastase si elle existait, il n'a reconnu aucune transformation.

Inversement, le liquide provenant d'une fermentation de dextrine, et traité de la même façon, provoquait la liquéfaction de l'empois d'amidon en deux jours et sa transformation en maltose. C'est donc bien à une diastase, et probablement à une diastase unique, sorte d'amylase se différenciant de l'amylase du malt par sa facilité a saccharifîer la dextrine, qu'il faut attribuer la transformation.

Le même essai, répété avec du liquide provenant d'une fermentation de bacillus orthobutylicus sur du sucre de canne, et mis en contact avec une nouvelle solution de saccharose, n'a produit aucune inversion de ce dernier, malgré la précaution de broyer au mortier les dépôts du bacille pour mettre en liberté 1»

diastase qui aurait pu rester à rintérleor des cellnles du ferment. Il y a pourtant fermentation. Ce fait, déjà signalé par d'autres expérimentateurs et pour d'autres microbes, infirme l'hypothèse longtemps admise, que nul être organisé ne pouvait assimiler le sucre de canne qu'après inversion préalable.

Outre ces réactions curieuses et particulières au B, orthobutylîcus, M. Grimbert a étudié sur le même microbe l'action de diverses influences qui peuvent s'ctendre par analogie à d'autres ferments, levures ou bacilles, telles que : l'influence delà durée delà fermentation, de rage de la semence, de la réaction du milieu , de l'éducation de la semence. Cette dernière influence de Védiicathn do la semence est ici assez particulièrement évidente ponr que*nous entrions dans quelques détails des expériences de M. Grimbert.

Deux cultures faites, dans les mêmes conditions et avec la même solution de sucre inverti, mais ensemencées, l'une avec une semence de B. ovthobutylicus provenant de culture sur pomme de terre, l'autre avec une semence provenaut de culture sur sucre inverti, ont donné les résultats suivants :

Origine de la semence

Alcool butylique

Acide acétique

Acide butyrique

Pomme de lerro. .

Sucre inverti .

0,1 or>

(),Ofîî)

0,1 (Ki

0,3(;8 0,3ii<i

OÙ le rapport de l'acide acétique à l'acide butyrique y

varie du simple au double. Mais cette influence s'accentue encore lorsqu'on compare les fermentations sur inuline et sur glucose. Le B. ovthobulylicus^ ne donne avec l'inuline que de très faibles quantités d'alcool butylique, or après six cultures en passage sur inuline puis ensemencement sur glucose, M. Grimbert a obtenu une exaltation de la fonction alcool avec diminution notable de la fonction acide butyrique. Cette oaême semence cultivée six fois sur glucose reprend avec

ce dernier ses fonctions normales, mais ensemencée à nouveau sur l'inuline, t«a fonction ferment se trouve à nouveau exaltée et la proportion de ralcool butvlique engendrée devient plus forte de beaucoup que (a normale des cultures sur inuline. Ce fait ne peut s'expliquer que par une hypothèse analogue à celle de Tatténuation ou de Texaltation des vaccins ou des virus constatées pour plusieurs microbes pathogènes, comme la rage ou la bactérîdie charbonneuse, hypothèse d'accord avec les faits et les résultats. Ce qui découle de ces faits, toute hypothèse à part, cesi que le milieu dans lequel a vécu un ferment^ peut exercer une influence considérable sur r activité de ce ferment (').

De Tétude des deux derniers bacilles, nous devons en outre tirer l'explication de la présence du ïusel, ou ensemble des impuretés de queue que Ton rencontre dans les flegmes de distillerie. Le fusel n'est pas un corps unique, sa composition est même assez variable suivant Torigine et la nature de la matière première, et surtout suivant les soins apportés à la fermentation ; mais, on peut diviser les corps qui le composent en deux classes principales, les alcools supérieurs, et les éthers formés par la combinaison de ces alcools ou de Talcool éthylique avec les acides gras.

Nous avons déjà vu l'origine des acides acétique, lactique, formique et butyrique, on a déjà constaté l'existence de divers ferments (*) qui produisent d autres acides gras tels que les acides valériqoe et caproïque. Voilà pour Torigine des éthers.

Nous avons vu deux microbes qui donnent naissance outre les acides à l'alcool butyUque, et nous allons en examiner un qui produit l'alcool amylique. Quoique l'on n'ait pas encore étudié et isolé tous les microbes capables d'engendrer les différents corps qui composent le fusel, il nous semble que c'est à eux que nous devons attribuer la présence de ces corps. Noua ne saurions adopter la théorie de Brefeld qui considère ces impuretéscomme des produits excrémentiels des levures. Si l'on veut consi-

(1; L. G:imbert. — Loc. cit.

(2) Voir la Microbiologie de M. Duclaux.

dérer que le B. butylicus 8e rencontre dans les macérations de foin, que le B, ovthobutylicus se rencontre dans les macérations de graines de légumineuses. 11 est bien probable que ces ferments, ou leurs spores, sont entraînés par les eaux de pluie dans les rivières, d'où ils sont repris avec les eaux nécessaires aux nombreuses opérations de la distillerie ; les eaux de lavage des cuves de fermentation suffiraient à ensemencer ces dernières.

L'origine du microbe suivant confirme notre hypo-

Le bacille amylozyme, a été découvert en effet par M. L. Perdrix dans les eaux de la Seine et de la Vanne, et il a fait ses premiers ensemencements avec ces eaux prises dans les conduites de la Ville de Paris, ou mieux avec les dépôts laissés par ces eaux sur les filtres Chamberland (*).

Dans les conditions ordinaires de culture, ce microbe mesure de 2 à 3 f* de longueur sur 1/2 [x de largeur et est arrondi à ses extrémités. Il est mobile, et se réunit par couples ou chaînes dont les mouvements sont d'autant plus lents que la chaîne est plus longue. Cette mobilité est diminuée ou arrêtée j»r Toxygène de l'air. C'est un microbe anaérobie, il vit très bien dans le vide ou dans des milieux d'hydrogène, d'azote ou d'acide carbonique.

La température la plus favorable à son développement est Se')'' C. De 20 à 25* la fermentation va encore bien, mais est plus lente, de 16 à 11"" très lente ou nulle. Au-dessus de 44° le bacille ne se développe plus, mais il peut rester 10 jours à 60 ou 56° sans être tué. Ses spores résistent plus de 10 minutes à 80° et gardent fort longtemps la propriété de se reproduire : de 5 à six mois en cultures légèrement acides, et plus de 18 mois en milieu neutre.

L'amylozyme se développe bien dans les bouillons ordinaires de culture, il fait fermenter les suaves et agit ônorgiquement sur la matirre amylacée.

Il est sans action sur la cellulose et le lactate de

(l) Annale% d$ VlnstiUit Pasteur, 5* année, 1891, pages 286 et suirantes.

chaux, propriétés qui le différencient du bacillus amylobacter de Van Tieghem et du vibrion butyrique ae Paateur.

La culture s*arréte toujours quand Tacidité atteint de 0 gr. 10 à 0 gr. 12 pour 100 centimètres cubes (évaluée en SO* H"), et la fermentation ne peut s'établir avec une acidité initiale de 0 gr. 055. Nous retrouvons ici un fait d'ordre général pour les antiseptiques : r acidité qui peut empêcher un commencement do développement, est impuissante à arrêter une fermentation en activité. On ne peut donc le faire fermenter qu'en maintenant la neutralité par le carbonate de chaux. Les milieux trop alcalins ne lui conviennent pas non plus, il ne se développe pas quand la dose de potasse atteint 0 gr. 08 pour 100 centimètres cubes.

Malgré tout l'intérêt que présente son action sur les sucres, nous nous bornerons à dire qu'il décompose ces produits en fournissant de l'acide butyrique et de l'acide acétique.

Sur le glucose, les produits de la fermentation ont donné pour 16 grammes, 6 de glucose :

Acide butyrique 6,685 } « .«^

Acide acétique 1,775)®"**^"

L'équation des résultats après une fermentation complète de neuf jours est sensiblement :

L'acide acétique ne se forme que pendant les trois premiers jours, et à peine sensiblement du troisième au neuvième jour, en sorte que, pendant cette seconde période, la formule précédente un peu compliquée se réduit à :

conmie dans la fermentation butyrique typique. Ces formules ont été contrôlées par plusieurs expériences de fermentations dans le vide, pour éviter les erreurs dues à la solubilité des gaz.

Les résultats sur le saccharose et le lactose ont donné des résultats de même ordre. Pas d'alcools, production d'acides butyrique et acétique, ce dernier

paraissant ne se former que pendant la période de développement des spores. Les résultats à '20^ ont été les mômes qu'à 35°, mais avec fermentation plus lente.

Notons cependant que la transformation du saccharose en acides s'est produite sans inversion.

làRinylozymo vit très bien sur pommes de terre et tous les milieux renfermant de l'amidon cuit, haricots, lentilles, grains, etc., mais avec l'amidon seul il faudrait joindre un bouillon nutritif, sinon la culture devient très lente.

Il se forme encore des acides acétique et butyrique, la proportion de ce dernier augmentant avec le temps, et le mélange gazeux est plus riche en acide carbonique, mais ici la transformation n'est plus directe comme dans le cas des sucres. 11 y a d'abord formation d'un sucre par hydratation de la fécule, sucre que l'on peut trouver en grande partie dans les cultures, grâce à la sensibihtc du microbe aux acides.

Mais si l'on sature par la craie, le sucre formé fermente au fur et à mesure de sa production, et en fin d'expérience, on n'a qu'un mélange d'acétate et de butyrate de chaux. Pourtant ici apparaissent quelques produits que nous n'avions pas avec les sucres.

Les cultures en milieux amy/acrs ont toujours une forte odeur (Palcool aniylique et d'acide butyrique.

En distillant ces cultures on y trouve 2 ce. ,8 à 2 ce. d'alcools pour 100 grammes de pomme de terre employés, et les alcools dosés par la méthode de Duclaux donnent la proportion de 25 à i'8 % d'alcool amylique pour 72 à 75 ^ d'alcool éthylique.

Le sucre formé est très voisin du glucose dont il ne diffère que par son pouvoir rotatoire plus faible, et son point de fusion plus bas, ce qui nous indique la sécrétion par le microbe d'une nouvelle diastase analogue à l'amylase.

Plusieurs études faites ont donné des résultats très peu différents, citons ces résultats pour une étude faite sur pommes de terre à 25 ;^ de matière sèche dont 18 % d'amidon.

25 grammes de ces pommes de terre sont additionnés de 200 ce. d'eau, et stérilisés à l'autoclave dans un

ballon à long col, après refroidiftsement ensemencés avec l'amylozjme et le ballon fermé à la lampe est porté dans Tétnve à 35°. Six jours après, la cuiture est terminée, les gaz recueillis sur la pompe à mercure. Les résultats de l'analyse sont :

Poids de fécule mis en fermentation , 0,18 x 25 = 4>^'^5 — — restant en fin de culture. . . « 0,0

Sucre 3,5â

Hydrogène , *253- ou 0,02i

Âcid« carbonique 207 ou 0,i07

Alcool éthyltque 0,41 ou 0,317

Alcool amylique . .... 0,10ou0,0?2

Acide acétique 0,080

Acide butyrique 0,175

La formule de cette réaction serait complexe, mais on peut s'en faire une idée en admettant que le carbone retrouvé est tout entier emprunté à l'amidon comme l'indique le tableau suivant :

3b^52 de sucre correspond à. . , . 3«îM7 de fécule

0,407 diacide carbonique correspond à . 0,^25 —

0 , 347 d'alcool étiiylique — . 0 , 41 —

0,08^ d'alcool amylique — .0,12 —

0,08 d'acide acétique — .0,07 —

0,175 d'acide butyrique — .0,21 —

Total .... 4«'23 de fécule

Xous retrouvons donc 4 gr. i8 de fécule sur 4 gr. 5 employés, soit 94 % dont 70 % en sucre et 11 |; en alcools. Quant aux 6 9é manquant, on peut le» supposer transformés en dextrine. Remarquons que dans ces essais, le liquide n'a pas été neutralisé par le carbonate de chaux, sinon le bacille trouvant un milieu favorable aurait continué son action sur le sucre produit, d'une façon analogue à celle dont il agit sur le glucose, en transformant ce sucre en acides butyrique et acétique, ce n'est que grâce à cette sensibilité du microbe aux acides que le sucre est resté indemne au moins pour la plus grande partie.

Ce phénomène, remarqué par M. L. Perdrix, lui a donné l'idée d'étudier ce que pourrait produire la symbiose du bacille aniylozynie avec la levure de

bière, étude qui est pour nous du plus haut intérêt. Trois séries d'expériences ont été faites :

1*^ Une culture d'amjlozyme comme la précédente a été stérilisée à Tétuve, puis ensemencée avec de la levure pure ;

2^ La culture d'amylozyme n'a pas été stérilisée et la levure pure introduite à un moment quelconque :

3** Le bacille amylozyme et les jeunes levures pures ont été ensemencés ensemble à l'origine des cultures.

Les résultats ont été les mêmes, tout se passe comme si chacun des microbes était seul, le bacille décomposant la fécule et donnant au saccharomyces le sucre dont il a besoin ; Ton obtient ainsi 90 % de l'alcool que pourrait fournir la fécule, et, dans ces conditions il y a très peu de fécule restant en dextrine et une proportion moins considérable d'acides acétique et butyrique.

Les grains, la farine peuvent fermenter de même à condition que le moût ne soit pas trop concentré.

Mais l'alcool produit par la symbiose des deux microbes contient encore de l'alcool amylique comme précédemment. Pour fixer sa provenance, M. Perdrix a retiré le sucre d'une culture d'amylozyme et l'a dissous dans l'eau de levure, puis a constaté que ce liquide distillé ne renfermait aucune substance influant sur le compte-gouttes de Duclaux et donnait bien cent gouttes comme l'eau distillée, c'est-à-dire ne contenait pas d'alcools. Ce liquide a ensuite été stérilisé, refroidi et ensemencé de levure pure. Le même essai fut fait en même temps sur une solution de glucose.

Les deux essais donnèrent les mêmes résultats, en rassemblant les produits alcooUques condensés, les ramenant à 5 degrés alcoométriques, on trouve pour l'un et l'autre 129 gouttes au compte- gouttes Duclaux, soit le chiffre indiquant Talcool éthylique pur.

Donc la fermentation du sucre de fécule par la levure pure ne donne pas d'alcool amylique, celui que l'on constate dans les fermentations d'amidon par ramylozyme et la levure est donc bien dû, et seulement dû au premier de ces microbes.

M, Perdrix conclut de ces essais que l'alcool amylique que l'on rencontre toujours en industrie pro-

vient de ce qu'on n'y fait pas de culbures pures, et •pour preuve suprême, il a fait l'essai suivant :

200 grammes de pommes de terre cuites sont étendus d'eau et additionna de 10 grammes de farine de maïs et 40 grammes de malt, le mélange e&t maintenu trois heures entre 55 et 58 degrés ;'le liquide est ensuite filtré, stérilisé et ensemencé de levure pure. Comme précédemment on a de l'alcool éthylique pur.

Il est probable que le ferment amylozyme est apporté en industrie par les eaux de trempage du malt, ou les eaux qui servent à faire le lait de malt, ou les eaux de lavage. Or, nous avons vu que ce bacille résiste très bien dix jours à une température de 50 à 55 degrés, voisine de celle que nous employons en industrie pour la saccharifîcation ; il résiste même plus de dix minutes à 80 degrés conservait sa propriété de se développer sur l'amidon en milieu convenable. Dans la pratique actuelle nous avons toutes les conditions de ce milieu convenable : l'amidon n'est jamais complètement saccharifié et l'acide carbonique qui se dégage par les levures forme le milieu sans air nécessaire à la vie de ce bacille anaérobie.

Tel est le résumé de l'étude de M. L. Perdrix, à laquelle nous renvoyons nos lecteurs, car le J9. amv' lozyme offre au distillateur un double sujet d'étude. D'abord par sa production d'alcool amylique, propriété absolument nouvelle ; ensuite par sa propriété de vivre à côté des levures et de leur permettre de transformer directement les matières amylacées en alcool, propriété qui, jusqu'alors, n'avait été reconnue que pour quelques muoédinées en symbiose avec la levure, et dont l'action est utilisée dans la distillerie des pays d'Orient. Par suite, cette découverte ouvre le champ à des recherches qui pourront être un jour d'un grand intérêt industriel.

Pour clore cette étude rapide des ferments secondaires, nous nous bornerons à donner la figure du leuconostoc méseiHtfroîdes ou frai de grenouilles des sucreries, ferment que l'on peut rencontrer trop souvent dans les mélasses et les jus de betterave. Cette bactéfie est une petite cellule ronde, qui, le plus souvent se dispose en chapelets, s'entourant d'une masse

relativement considérable de matière gélatineuse on gommeuse, grâce à laquelle les chapelets se réunis-^ sent en zooglées, d'un volume énorme comparé aux dimensions de la bactérie. Dans ces zooglées, les bactéries proprement dites ont l'apparence de spores qui sont ensuite mises en-* liberté par liquéfaction de l'enveloppe gommeuse. Cette gomme est surtout formée d'arabinose unie à quelques produits encore assez mal définis. La principale fonction de cette bactérie est, en effet, de transformer le sucre cristallisable en mal-

Fig. 20. — Ltfttcono<to£ mésentéroides (d'après V&n Tiegbem) a. Zooglée grandear naturelle. — 6, Coupe d'une zooglée adulte. — c à i. Stades successifs depui| la spore adulte jusqu'à la reconstitution de la zooglée. (De b\i 500 diamètres.)

tose et arabinose, et cette dernière, sous Tinfluence des acides minéraux étendus donne naissance au iurfuroL La (fig. 20) rend compte des différentes phases ^e la vie de ce microbe.

(ii«)

Les moisissures.

Les moisissures n'ont été considérées jusqu'à présent en distillerie que comme des ennemis de tout oon travail, et un indice de malpropreté. Cette manière de voir, qui est d'ailleurs toujours justifiée en E^irope, nous dispense de nous éteudre longuement sur ces infi-

niments petits que le distillateur doit, en général, éviter à tous prix par une propreté méticuleuse, par les antiseptiques, les stérilisations, suivant les cas.

Les moisissures sont des cbampianons inférieurs appartenant, en général, an groupe des mucédinées, et se composant d'un mycélium, qui 8*étend dans le liquide ou le milieu nutritif à rabri de Tair ou dans une atyiosphère très confinée; puis sur les parties de ce mycélium en contact avec 1 air prennent naissance les organes de fructification. Ce sont des rameaux ou tubes sporifèros à l'extrémité desi^uelles se développe une tête sporifère (sporange, asque, etc.), oui, amvée à maturité, met en liberté les spores qui aonneront naissance à de nouvelles générations par ensemencement dans un milieu nutritif convenable.

Fig. 21.— Aipergillut niger.

Dans ces conditions normales de vie, les moisissures s'attaquent aux substances organiques et en particulier à l'amidon et au sucre qu'elles -brûlent in-

tégralemeut sans production intermédiaire d'alcool. Elles brûlent même l'alcool qu'elles jwuvent rencontrer dans le milieu nutritif, et donnent naissance à divers acides dont l'acide oxalique, et en quantité suffisante pour arrêter le développement des levures. On voit donc combien elles sont à redouter en général.

1a Aspergillus Niger, qui a été étudié principalement par M. Raulin, M. Van Tieghem etj^. Duclaux, est l'une des moisissures les plus répandues et (]|ue l'on a le plu| à combattre ; pour s'en procurer, il suffit d'abandonner une demi-heure à l'air une tranche de pain humide et de l'enfermer ensuite sous une cloche. Au bout de deux jours, le pain est recouvert de longs filaments blancs, soyeux, terminés par une petite tête noire, c'est l'aspergillus niger, La facilité de se le procurer, puis de le récolter et de peser la récolte ont permis de vérifier, sur cette plante, l'influence des milieux nutritifs et d'étudier la sécrétion des diastases de façon à en déduire les théories générales de l'influence des milieux sur les êtres microscopiques, théories qui s'étendent aux levures et aux bactéries.

Le liquide le plus favorable au développement est le liquide de Raulin ainsi composé :

Eau , ... ... 1500 grammes

Sucre candi 70

Acide tartrique 4

Nitrate d'ammoniaque 4

Phosphate d'ammoniaque. ... 0,60

Carbonate de potasse 0,60

> de magnésie .... 0,25

Sulfate de zinc 0,07

> de fer . . ... 0,07

Silicate de potasse 0,07

On place ce liquide dans des cuvettes plates sur une épaisseur de 2 à 3 centimètres, à une température de 35" dans l'air humide, et on sème à la surface des spores de Taspergillus précédemment récolté. Après vingt-quatre heures, le mycélium forme un voile blanchâtre sur toute la surface du liquide ; le second jour, la fructification commence, et au bout de trois jours, la végétation est terminée. Dans ce milieu nutritif, absolument artificiel et dont on peut vérifier les dif-

férents composants par l'analyse chimique, il a été facile de vérifier l'inftaence de la proportion ou de la suppression des diverses substances sur le poids de la récolte, ainsi que l'effet *de l'addition d'autres substances. D'après les expériences de Raulin, la quantité de liquide dont nous avons donné la formule plus haut, est épuisée après deux ensemencements successifs et donne une récolte totale de 26 erammes d'aspei^illus pesé sec. La suppression du carbonate de potasse fait

tomber la récolte à 1 gramme, soit le -- de la récolte

en liquide normal. La suppression du zinc la fait tomber à —, la suppression de l'ammoniaque à — , celle des phosphates à — -. Par addition d'antieeptiques, la

végétation est arrêtée par --- de sulfate de cuivre,

par ^^^ ^^ ■ de sublimé corrosif par TT-rrr-de

nitrate d'argent, et la végétation ne peut même commencer dans un vase d'argent, bien que, dans ces conditions, l'analyse chimique soit impuissante à déceler la moindre trace du métal dans le liquide.

En outre, Taspergillus niger sécrète divers diastases, il attaque la cellulose, Tamidon par une sorte d'amy" Jase ; il secrète aussi une sucrase qui inverti le sucre cristallisable ; il détruit les acides citrique, tartrique, mahquè, etc., et, dans toutes ces combustions, dégage de l'acide carbonique et produit de l'acide oxalique, puis brûle ensuite ce dernier. On voit donc le grand intérêt qui est attaché à l'étude de cette plante.

Un autre genre de champignons du même groupe, les mucqrs, présente une particularité intéressante pour le distillateur. Nous prendrons comme exemple le mucor raceDiosus que Ton obtient presque sûrement en exposant à l'étuve à 35° un peu de crottin de cheval, puisque l'on peut cultiver ensuite sur des tranches de pain imbibées d'eau acide. Ce mucor existe également à la surface de nombreux fruits mûrs, et en particulier à la surface des grains de raisin où ses spores accompagnent les spores de levures.

''^^^ï^^^^Bass

Ensemencé sur un moût de bière acide et stérilisé, ce champigno» se développe comme sur les tranches de pain précédentes, et avec toutes ses fructifications tant qu'on lui fournit l'air stérilisé, ce qui est facile dans un matras Pasteur à deux tubulures. Dans ces conditions, il brûle complètement le sucre sans production d'alcool, et exammé au microscop, montre les formes a, 6, c, d, «, de la figure 22 . Mais, vient-on à sup-

♦ primer le con-

tact de l'air, et . C par agitation du

matras à noyer le mycélium, les filaments pren- ^ nent peu à peu ^3*^^/// les formes m, ti, p, (fig. 22), ces dernières ressemblant absolument aux cellules de levure, à tel point qu'on les a longtemps confondues, et que Bail a cra à la transformation des mucors enjevures et inversement; car, dans ces conditions, on constate une assez forte production d'alcool. Il n'en est pourtant rien de cette trans-

Fig. 22. — ^vncoY racâmosus.

a, FUamont fertile 'Gross.25}.— 6, Filament fertile du mycélium aux sporanges C iGross.;]00). — «, Spores (Gross. 300). --mnp, Aspect du mycélium virant submergé, depuis le fila-

ment non cloisonné jusqu'à la séparation des formation car

cellules

les vraies levures ne donneront jamais lieu à la production d'un mycélium, même au contact de l'air. Que d'autre part on rende aux cellules de viiicor-Ievure, le libre contact

de l'air, on voit immédiatement le mycélium se reformer, les fructifications reparaître, et la plante, nonsenlement consomme entièrement le sucre restant dans le liquide nutritif, sans production intermédiaire d'alcool; mais encore brûle l'alcool qu'on lui avait fait produire pendant son existence^naérobie. Néanmoins, pendant cette vie anormale, les cellules produites par le cloisonnement des filaments de mucor se sont comportées comme de véritables levures ; il est vrai qu'elles ne poussent point très loin ce rôle, car un faible excès d'alcool arrête leur végétation.

D'autres mucors, et en particulier le mucor aller- Dans jouissent de la propriété d'attaquer et de faire fermenter la dextrine et l'amidon, ainsi que l'ont montré MM. Gayon et Dubourg (*), mais cette dernière propriété des moisissures est surtout remarquable dans les ferments japonais et chinois.

Le koji (*)» ou ferment japonais a été étudié i»r divers expérimentateurs, et doiD sa propriété de faire fermenter le riz à une moisissure Yeurotium orizœ^ associée à des levures. Le kôji sert au Japon à fabriquer une bière de riz appelée saké dont la fermentation dure de 28 à 80 jours.

Cette longue durée de fermentation ne se prête pas à la distillerie, mais on a longtemps confondu avec ce produit le tsien-ia ou ferment chinois qui opère beaucoup plus rapidement la fermentation du riz, et est utilisé dans toutes les distillerie» de Chine et d'Indo- Chine.

La levure chinoise, qui a été étudiée par le docteur Calmette (*) est un composé complexe de 46 plantes aromatiques dont le seul effet est de donner un goût particulier à l'alcool, mais qui ne semblent apporter aucun ferment utile par elles-mêmes. Broyées suivant des formules assez complexes, puis façonnées en tablettes, elles sont mises à sécher sur une mince couche de balle de riz humectée d'eau, et ce serait cette balle restant adhérente aux tablettes, qui, d'après M. Calmette,

(i) Annales de l'Institut Pasteur^ année 1887.

(3j Microbiologie de M, Duclaux.

(3) Annales de l'Institut Pasteur^ année 1892.

serait le véritable véhicule de rensemencement des ferments ; car il a obtenu les mêmes effets en ensemen- • çant ses bouillons de culture avec du riz non décortiqué ou avec la balle seule. Voici comment opèrent les distillateurs chinois :

Le riz décortiqué eab cuit avec un peu plus de son poids d'eau chaude justju'à ce que le grain s'écrase facilement sons les doigts. On l'étalé sur des nattes pour le faire refroidir et on le saupoudre de levure pilée au mortier (1 k. 500 par 100 kilogrammes de riz décortiqué sec), puis on le répartit dans des pots de terre d'environ 20 litres chacun en ne les remplissant qu'à moitié et on ferme avec un couvercle. Au bout de trois jours, la saccharification est considérée comme achevée, on remplit les pots avec de l'eau du fleuve et on laisse s'établir la fermentation qui en général dure deux jours au bout desquels on distille la masse. Le rendement mo^en obtenu est ainsi de 18 litres d'alcool pur par 100 kilogrammes de riz décortiqué {*).

Cette fermentation directe du riz est due encore à un phénomène de symbiose analogue à celui que nous avons signalé pour le bacille amyfozyme^ mais ici les agents de la transformation sont : une nouvelle moisissure, nommée par M. Oalmette, amvîomyces Rouxiî, et des ferments naturels du pays analogues aax levures du genre saccharomyces, ces derniers provenant ou des grains de riz ou de l'eau des fleuves et probablement des deux origines.

La fig. 23 montre l'aspect de cette moisissure et de ses filaments aériens qui forment leurs spores dans des ' conidies, mais avec cette particularité que les filaments ne se terminent jamais par une tête sporifère. Dans les cultures profondes à l'abri de l'air, le mycélium s'accroît par bourgeonnement directe sans conidies,

(1, Si barbares .que paraissent le procédé et le rendement, c'est, avec eax que les chinois coiuessionnaires du monopole des eauX'de-vis de riz dans notre colonie de Cochinchine ont trouvé moyen de payer au Trésor une redevance annuelle de 2.100.000 francs en réalisant un bénéflce net de plus de cinq millions. Donc, en dehors de la question théorique dont nous nous occupons plus haut, nous devions signaler pour ces chiffres et beaucoup d'autras détails, le mémoira de M, Calmette à l'attention de nos lecteurs.

et ne se cloisonne pas en cellules comme les mucors, il reste en mycélium rameux. Ses caractères diffèrent donc de ceux des ^espèces connues.

Elle vit dans de nombreux milieux, mais ceux qu'elle semble préférer sont le'^, moût de bière et les matières amy-' lacées cuites à la vapeur. Sur le riz cuit, et en culture pure, elle étale son mycélium aérien, et '^ transforme en partie en sucre la couche d'amidon sous- jacente, mais le sucre forméest aussitôt consommé. Cultivée en profondeur au contraire, elle hydrate énergiquement l'amidon et produit de la dextrine et un sucre fermen- •tescible qui semble être soit du maltose soit un mélange de maltose et de glucose. 1a amy h nij ces transforme aussi le sucre criçtallisable et la dextrine en sucres fermentescibles, les diastases qu'il sécrète, sont douL* analogues à Vamjlase et à la sucrasey et comme celles de VAspergillus nigcr elles sont retenues par le filtre Chamberland. L'activité de ces diastases est détruite à 4- 75° et elles agissent plus rapidement en milieu acide qu'en milieu neutre. La température la plus favorable à son accroissement est de 85**.

Associée avec les levures, cette moisissure transforme directement l'amidon en alcool, et nous donne un exemple de l'utilisation pratique et industrielle des phénomènes de symbiose. Nous tenions pour ce fait à signaler la levure chinoise et surtout Vamjlon

Fig. n.

Amylomyces RoiuHi de la levure chinoise

(d'après le Dr Calmelte).

a y En culture jeune, b, Formation des conidies.

nylomyces Rouxii

à l'attention des distillateurs, car il est probable, et le fait semble aujourd'hui démontré, que ce ne soit ^yas là le seul phénomène de symbiose et la seule moisissure qui puissent être appelée à rendre des services à la distillerie, au moins dans les pays où la matière première est à bon marché, les acides minéraux hors de prix, et la germination fort difficile, comme d^ns les pays tropicaux.

Nous arrêtons ici cette revue des ferments en général, revue dans laquelle nous nous sommes bornés aux ferments les plus utiles, ou à ceux qui, par leur étude assez complète, nous ont donné des aperçus nouveaux. N'oublions cas que la microbiologie, créée depuis trente ans à peme, est une science nouvelle, et que si elle a permis depuis ce temps à notre industrie de sortir de l'empirisme et des vieilles routines des fermentations, cette science n'a pas dit son dernier mot, et nous ouvre au contraire de vastes champs d'étude, comme elle en a ouvert à la médecine, à la pathologie, à l'hygiène. La place nous manque pour nou3 étendre sur quelques ferments que l'on rencontre parfois en distillerie, tels que les ferments putrides et ammoniacaux, mais on les combat si facilement par les soins de propreté, de stérilisation, qu'on ne les rencontre plus guère dans aucune usine digne de ce nom, aussi passons-nous de suite à l'étude des antiseptiques qui sont parmi les meilleurs moyens de les combattre.

( f \7) Les antiseptiques.

On appelle antiseptiques, les substances capables d'arrêter ou de retarder le développement des microbes ou des moisissures, voire même de les tuer. Mais une semblable définition est incomplète, car à ce compte, nous avons vu que là plupart des produits des diverses fermentations devenaient antiseptiques pour les ferments qui leur ont donné naissance, il faut donc faire intervenir la question de dosage, sinon toutes les substances solubles en assez grande quantité deviendraient des antiseptiques. Il faut ensuite admettre que, la dose d'une même substance qui est antiseptique pour un microbe, ne l'est pas pour un autre. C'est ainsi que

Vam^lomyces Rouxii, que nous venons d'étudier, résiste dans du |noût de bière à 0,05 pour cent de nitrate d'argent, alors que Vaspergillus niger, ainsi que nous l'avons vu, voit sa fermentation arrêtée par 0,00000063 pour cent de la même substance. Ce n'est que sous ces réserves que nous donnons la liste suivante, empruntée à celle de M. Miquel, et dont nous avons retranché les substances d'un prix trop élevé ou trop rares pour être utilisées efficacement en distillerie ou dans les laboratoires industriels.

Dose en grammes par litre Eau oxygénée •...«,. . (M)5

Bichlorare de mercare 0,07

Azotate d'argent 0,08

Iode 0,25

Sulfate de cuivre 0,90

Cyanure de potassium 1,20

Gaz ammonla? 1 , 40

Chlorure d'ammonium 1 , 40

Chloroforme 1,50

Cborure de zinc 1 , 90

Acide phénique 3,20

Permanganate de potasse .... 3,50

Alun 4,50

Tannin 4,80

Acide arsénieux 6 , 00

Acide borique 7,50

Salicylate de soude 10,00

Sulfate ferreux 11,00

Soude caustique 18,00

Chlorure de calcium 4<),00

Borax 70,00

Alcool 95,00

Sel marin 165,00

Glycérine 225,00

Sulfate d'ammoniaque 250,00

Ce ne sont pas là d'ailleurs les seuls antiseptiques. Nous avons déjà constaté l'action antiseptique des acides gras organiques, dès que leur dose dépasse de un à trois grammes par litre d'acidité suUurique. Il en serait de même des acides minéraux. Le mèchage des fûts est une application des propriétés antiseptiques de l'acide sulfureux, etc. Les chiffres ci-dessus établis pour l'an-

tiaepsie chirurgicale ne doivent être pris que comme une moyenne, et ne s'appliquent pas^ indistinctement à toutes les variétés de microbes. C^est là au contraire une des propriétés des antiseptiques qui offre le plus de ressources au praticien. L'acide sulfnrique par exemple qui est fort employé en distillerie à la dose de 1 gr. 5 à 2 grammes mr litie, favorise la fermentation et facilite Faction des diastases, alors qu'il empêche les fermentations secondaires et entre autres la fermentation butyrique qui ne se développe bien que dans un milieu neutre ou légèrement alcalin.

L'acide fluorhydrique, ou mieux le fluorure de potassium à la dose de 40 à 50 milligrammes par litre dans les moûts acidifiés par l'acide sulfurique (Procédé J. Effront), a donné d^excellents résultats tant par sa propriété d'agir comme antiseptique à l'égard des ferments secondaires que par son action favorable sur les diastases. On peut même dire que l'acide fluorhydrique est le meDleur antiseptiaue en distillerie, mais malgré les brillants résultats qu il a donnés il ne peut être le remède universel. La nature de l'antiseptique doit varier avec l'ennemi, le bacille à combattre. En outre, les bacilles, comme tous les autres êtres vivants, s'accoutument peu à peu à un antiseptique, comme l'homme arrive à s'accoutumer à l'arsenic ; et au bout d'un certain temps, un antiseptique n'agit plus, par exemple sur le ferment butyrique, ou il faut en augmenter la dose à tel point que l'action antiseptique se fait sentir sur la levure elle-même. Le meilleur remède alors est de changer pendant quelques jours la nature de l'antiseptique employé, quitte à revenir ensuite à celui qui donne les meilleurs résultats. Les bisulfites ont paiement une action antiseptique précieuse, surtout pour combattre l'effet des moisissures, mais on doit les employer avec circonspection dans les moûts où ils peuvent donner lieu à une production d'acide sulfureux que l'on retrouverait dans l'alcool. Pour la même raison, on est obligé d'écarter l'emploi des antiseptiques volatils, tels que l'acide phénique ou ses homologues de la série aromatique.

Les essences de moutarde et d'ail jouissent d'une propriété antiseptique particulière qui les rend pré-

cieuses pour quelques recherches de laboratoire. L'essence de moutarde surtout, ajoutée dans une culture à la dose d'environ une goutte par 100 ce. arrête complètement l'action des levures et organismes vivants, mais sans porter atteinte au pouvoir des diastases* formées, ce qui permet de mettre en évidence les propriétés de ces dernières dans les nombreux cas où la stérilisation par la chaleur, ou par filtration sûr bougie Chamberland, ne permet pas de les isoler des microbes qui les ont sécrétées. Cette dose de 1 goutte par 100 ce, n'a d'ailleurs rien d'absolu ; comme dans les cas précédents ce n'est qu'une indication moyenne, car un excès de ces essences arrête aussi Faction des diastases. Suivant les cas aussi, c'est l'une ou l'autre qui devra être préférée. Ce que nous venons de voir des antiseptiques nous montre donc que ce sont des agents précieux, mais délicats à employer ; aussi, toutes les fois ^ue cela est possible, il faut leur préférer la stérilisation dont on est beaucoup plus sûr, et surtout la stérilisation par la chalenr qui est déjà entrée dans la pratique et y a fait ses preuves.

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