PREMIÈRE PARTIE

CE QUE DEVIENT LE StICBE DANS LA FERMENTATION ALCOOLIQUE.

^ I. — Historique rie Vètat actuel fie la science sur les produits de la fermentation alcoolique.

Lavoisier exposa le premier les vues les plus judicieuses sur les produits de la fermentation alcoolique. Le Mémoire inséré dans ses Eléments de Chimie sur cet objet est singulièrement curieux. Défectueux à l'excès dans les déterminations numériques, il est admirable si on le considère au

(i) M. Berihelot a applique la dénomination de fernwntation alcoolique h dis pliénoniènes qui, selon moi , apparlicnneiit tous sans exception à la ferir.cniation lactique. (Annales de Chimie et de Physi(fue, 3" strie, tome L, paf[R 322; i852.)

N. B. Il V aurait avantage à remplacer les expressions levure de bière par relies de levure alcoolique. Le mot bière y rappelle une orifjine trop parliculière. On dirait avec plus de convenance levure alcoolique de la bière, levure

alcoolique de raisin , levure alcoolique de "hellerave , pour designer la

levure propre à la fermentation alcoolique, selon qu'elle aurait pour origine forge, le raisin, la beilerave.

ppinl tic vue des idées générales et philosophi(jucs. C'csl là iju'oi) trouve ees belles paroles : « Rien ne se crée ni dans » les opérations de l'art ni dans celles de la nature, et » l'on peut poser ce principe, que dans toute opération il » y a une égale quantité de matière avant et après l'opéia- » tion, que la qualité et la quantité des principes est la » même et qu'il n'y a que des changements, des modili- » cations. C'est sur ce principe qu'est fondé tout l'art de » faire des expériences en chimie. »

Quoi qu'il en soit, les opérations que rapporte Lavoisier ne confirment ses vues préconçues que par suite de con)pensations d'erreurs considérables. Sans entrer dans les détails, je me contenterai de dire que Lavoisier part de la composition du sucre suivante (i) :

HycJrogùne 8 ]

Oxygène 64 > i oo

Carbone 28 )

où le carbone est en erreur de i4 pour 100. Quelques pages plus loin, Lavoisier donne un tableau complet de ses résultats numériques, dans lequel on tiouve, comme il le fait remarquer, que la somme des poids de l'alcool et de l'acide carbonique produits pendant la fermentation est à très-peu près égale au poids du sucre qui a fermenté, et que l'équation se vérifie pour chacun des éléments séparés. L'erreur en moins sur l'acide carbonique est très-grande et elle est compensée par une erreur en plus et équivalente pour l'alcool.

Mais, quoi qu'il en soit et dans la limite d'exactitude des analyses de l'époque sur ces matières, tous les chimistes contemporains de Lavoisier devaient penser que le sucre, sous l'influence de la levure de la bière, se dédoublait en alcool et en acide carbonique.

(1) Lavoisier, Elcmcnis de Chimie, tome I, page l'^g, 2* cdiâoii.

Lavoisier résume ainsi les conclusions de ses recherches :

« Les eflels de la fermentation vineuse se réduisent donc H à séparer en deux portions le sucre qui est un oxyde; )) à oxygéner l'une aux dépens de l'autre pour en former )) de l'acide carbonique -, à désoxygéner l'autre en faveur » de la première pour en former une substance combusti- )) ble qui est l'alcool; en sorte que s'il était possible de » recombiner ces deux substances, l'alcool et l'acide car- » bonique, on reformerait du sucie. »

Vingt années plus tard, les analyses de Gay-Lussac et Thenard et celles de de Saussure fixèrent définitivement la composition du suci'e et de l'alcool. Si les conclusions du travail de Lavoisier n'avaient pu concorder avec ces nouvelles analyses, nul doute qu'elles eussent été révisées par l'expérience et que l'on eût été frappé davantage de la grande inexactitude des mesures de Lavoisier; mais bien au contraire il devint alors facile de faire voir théoriquement qu'en ajoutant de l'alcool et de l'acide carbonique on pouvait reproduire la composition du sucre (i).

(() 11 se passa alors quelque chose de singulier en ce qui concerne Icsre'siilials du tra\'ail de Lavoisier. On s'effoiça de nieltrc en rapport les données de ses expériences avec les nombres théoriques de la lettre de Gay- J>U3sac, et Ton profita dans co but d'une omission de son Mémoire relative à la densité ile Talcool qui fifîurc au tableau résnmé de ses résultats. Voir à ce siiji'l Farlicle FEBMENTATiodans le Dictionnaire de Chimie de Ure, traduit par Riflaul, i8'23. Le poids de Taicool trouvé par Lavoisier étant trop élevé, il était facile, en le supposant mêlé d'eau dans une certaine proportion, de retomber sur les chiffres de Gay-Lussac; maison aurait dû remarquer que cette modification au poids de Tun des deux produits obtenus par Lavoisier dans la fermentation mettait en défaut l'équation même par laipielle cet illustre chimiste avait représenté le [)hénomène. Je n'aurais pas de j eine à croire que Lavoisier ne ronnaisbait pas l'alcool absolu d'aujourd'hui, mais c'est bien avec les nombres tels qu'il les donne que la somme des poids de l'acide carbonique el de l'alcool irproduisait le poids du sucre fermenté, et I oucher à l'un des termes de l'équation, c'était nier implicitement son exactitude el la mettre par un autre côté en désncioid avec la théorie de Gay- L ussac.

C'est ce que Gay-Lussac fit bientôt remarquer.

Dans une lettre à M. Clément, insérée dans les Annale.^ de Chimie pour i8i5, Gay-Lussac, après avoir discuté les analyses récentes sur le gaz olétiant, Talcool, l'éther et le sucre, arrive à cette déduction théorique :

« Si l'on suppose maintenant que les produits que lour- » nit le ferment puissent être négligés relativement à l'al- » cool et à l'acide carbonique qui soni les seuls résultats )< sensibles de la fermentation, on trouvera qu'étant données » loo parties de sucre, il s'en convertit pendant la ferraenn talion 5 r ,34 en alcool et 48,66 en acide carbonique (i).»

Ces quelques lignes de Gay-Lussac fixèrent l'opinion des chimistes. Néanmoins il s'y cache une erreur qui fut trèsjudicieusement mise en lumière par MM, Dumas et Boullay en 1828. Ces habiles chimistes firent voir que les nombres de Gay-Lussac ne sont vrais que pour les sucres de formule

tandis que Gay-Lussac les appliquait au sucre de canne. De là cette conséquence très-bien indiquée par MM. Dumas et Boullay que le sucre de canne ne peut fermenter sans assimiler les éléments d'une molécule d'eau (2). Deux années

(1) Gay-Lussac, Annales de Chimie, tome XCV , page 3i8. Voir à la pige 317, ligne 5, comment Gay-Lussac introduit à son insu par une hypoilièse toute gratuite l'erreur qui fut relevée plus tard par MM. Dumas et iioullay. Après avoir lappelc les résultais de Texcellente analyse du sucre i!c canne qu''il avait faite antcricurement avec M. Thenaid, (^ay-Lussac les nioilifie sans raison de 2 à 3 pour 100, et il trouve alors que le sucre de canne osl formé de G volumes de vapeur de carbone contre 6 de va|ieiir dV-au, tandis que Panalyse exacte donnait 6 volumes de vapeur do carbone contre f) \ «le v;i;ieur d'eau. C'est ainsi que dans les sciences d'observation les meilleurs oprils peuvent être conduits h des résultats erronés par la séduction d'une simplicité plus apparente que léetie.

(2) Dumas et Ijoulay, Annales de Chimie et de Physique, tome XXXVII, pai^e \^ ; 1828. « La théorie di: la fernienlalion établie par Gay-f jussae laisse " donc quelque rhoe^à souhiitorj mais il n'en est plus ainsi des qu'un sub^

après, M. Dubrunfaut alla plusloin,<'t reconnut expérimentalement que le sucre de canne avant de fermenter se transformait en sucre incristallisable.

Quoi qu'il en soit, il est facile de reconnaître par la lecture des ouvrages contemporains qu'à dater de la lettre de Gay-Lussac il n'y eut plus de doutes dans les esprits; et, lorsque l'usage des formules chimiques se futdéfinitivement introduit dans la science, chacun exprima la fermentation alcoolique des sucres sous l'influence de la levure de bière par 1 équation

Mais qu'on le remarque bien, Gay-Lussac n a pas fait d'expériences; et en tout ceci ce que je vois de plus réel est l'illusion produite par l'équation possible entre le sucre d'une part, l'alcool et l'acide carbonique de l'autre.

Je tenais à montrer par ces détails historiques que l'élude delà fermentation alcoolique, malgré l'importance du sujet, n'avait pas encore été établie sur une base scienlitique assurée et que l'équation généralement admise n'était que l'expression d'une théorie qui n'avait pour appui aucune mesure précise.

Le travail de Lavoisier renferme un résultat précieux sur la formation d'une petite quantité d'un acide organique pendant la fermentation alcoolique, fait confirmé par M. Thenard et par tous les observateurs qui se sont occupés de celte fermentation. La nature de cet acide est mal connue. Lavoisier dit que c'est de l'acide acétique, et les auteurs modernes affirment que c'est de l'acide lactique. Sur ce

» stitue l'i'llipr à l'alcool dans la composition théorique du sucre. L^accord le

» plus parfait su rétablit alors entre la théorie et l'expérience »

« Les sucres de raisin et d'amidon paraissent différer suitout du sucre de 1) canne en ce qu'ils sont composes de telle manière qu'on peut réellement w lesreprtscnlcr par de Facidc-- carbonique et de ralcool.. . »

( 9) point on ne renconlie encore dans les ouvrages aucun travail suivi. L'assertion relative à l'acide lactique s'est probablement introduite dans la science lorsque Ton apprit que M. Dubrunfaut avait obtenu beaucoup d'acide lactique dans certaines ferhientations alcooliques (i). Les propositions suivantes résument donc les connaissances actuelles sur les produits de transformation du sucre dans la fermentation alcoolique :

i". Le sucre de canne, C'^H''0'% après s'être modifié en sucre des fruits acides, de composition C'^H'*0'% fermente et se dédouble en alcool et en acide caibonique. La somme des poids de l'alcool et de l'acide carbonique représente à peu de chose près le poids du sucre (2).

(1) Voici comment s'exprime cet habile ciiimiste industriel dans une Notice historique sur la distillation de la betterave, imprimée en i356 : « Dans i> nos travaux de distillation de fécules, à Versailles, de i83i à i835, nous )) faisions rentrer indéfiniment les vinasses en fermentation, faute d'eau, et » nous les saturions préalablement avec de la craie. Ces vinasses, apiès un » certain temps, avaient acquis une densité de la à 14 (lettres Baume. » Etonné d'un pareil fait, nous en fîmes concentrer quelques milliers de )) litres à consistance sirupeuse et nous eu déposâmes le produit (!ans de » grandes foi mes à sucre. Nous ne fûmes pas peu surpris d'y trouver, quel- » ques jours après, une abondante cristallisation qui se présentait avec » l'aspect du glucose mamelonné de raisin, et qui n'était autre chose que » du lactate de chaux. En répétant les expériences de Vauquelin sur les » eaux sûres des amidonniers, nous reconnûmes à la même époque que » l'acide libre de ces eaux était en très-grande partie de l'acide lactique, w Jusqu'en iS^i ou 1842 nous avons été en possession presque exclusive de ))" livrer aux pharmaciens le lactate de chaux utile à leurs besoins. »

(•2) La transformation du sucre de canne en sucre incristallisable par la fermentation acte découverte vers i83o par M. Uubrunfaut. En 1828 MM. Dumas et Boullay avaient montré qu'il n'était pas possible que le sucre de canne fermentât sans assimiler les éléments de i équivalent d'eau {Annales de Chimie et de Physique, t. XXXVU, p. 45). C'est M. Fersoz qui le premier a observé que le sucic incristallisable de la fermentation déviait à gauche et se trouvait ainsi analogue au sucre de raisin non solidifié. A la même époque M. Biot découvrit l'inversion du sucre de canne par les acides (IS'ouvelles Aniuiles du Muséum d'histoire naturelle, tome II; i833; Comptes rendus, tome XVII, P'Tge7.55; Annales de Chimie et de Physique, 3^ série, tonieW'IlI page K)'2.i

( lo)

2". Une irès-petile quantité de sucre se transforme îsomériquement en acide lactique de même composition que le sucre.

Je montrerai tout à l'heure que la première proposition n'est jamais exacte, quelle n'est qu'une approximation assez grossière de la vérité -, et quant à la seconde, elle est tout à fait erronée en ce qui touche à la nature de l'acide de la fermentation, lequel n'est dans aucun cas de l'acide lactique, à moins que la fermenlaiion ne se complique fortuitement d'une fermentation tout autre, la fermentation lactique.

Je vais maintenant exposer successivement avec tous les détails convenables les résultats nouveaux de mes recherches.

Je les présente avec confiance aux chimistes, parce que j'ai donné à leur étude des soins minutieux et surtout qu'ayant répété nombre de fois mes expériences dans des conditions variées, je crois être arrivé à faire la part des lois générales des phénomènes en les dégageant des complications accidentelles qui ont jeté beaucoup d'obscurité dans l'histoire delà fermentation alcoolique (i).

^ II. — La glycérine et V acide succifiique sont des produits de la fermentation alcoolique [1). Leur séparation et leur dosage.

On peut par des moyens très divers mettre en évidence la formation de l'acide succinique dans la fermentation.

(1) Ces recherchps ont dure trois années, sans interruplion, de i856 à

(2) J''iji découvert la présence de l'acide succinique parmi les produits de la fermentation alcoolique au commencement de Tannée 18.57. J'ai communiqué ce fait peu de temps après à la Société des Sciences de Lille, notamment dans les séances du 16 avril et du i*^"^ mai 185^, et à l'Académie des Sciences dans sa séance du 25 janvier i858. Quant à la glycérine, je ne Tai reconnue dans les produits de la fermentation qu'au commencement de l'année i858. La première annonce que j'en ai faite:» rAcadémic des Sciences est à la date du mois de mai iSfS. {Coni/Hcs iciidus, lomeXL\ I, page 179 et page 8.57.)

L'un des plus simples consislc à évaporer le liquide 1er- Tuenlé après l'avoir filtré pour séparer la levure. Le résidu est traité à diverses reprises par de l'élhcr que l'on abandonne ensuite dans un verre à une évaporation spontanée. Le lendemain, toutes les parois sont couvertes de cristaux d'acide succinique (i). Au fond se trouve un sirop rempli de pareils cristaux et formé à peu près exclusivement par de la glycérine saturée d'acide succinique. L'éther dissout toujours partiellement la glj^cérine dans ces conditions.

Ce procédé, qui ne conviendrait pas pour extraire et doser l'acide succinique, peut très-bien servir à le mettre en évidence dans tous les liquides fermentes, quelles que soient leur nature et leur origine.

Quant à la glycérine, on opère à peu près comme il vient d'être dit; seulement, au lieu de reprendre le résidu de l'évaporation du liquide fermenté par l'éther, on se sert d'élher mêlé d'alcool. Ce mélange dissout l'acide succinique et la glycérine et laisse les matières extractives azotées. On évapore, on sature par l'eau de chaux, on évapore de nouveau à siccité et on reprend par le môme mélange d'alcool et d'éther qui ne dissout que la glycérine sans toucher au succinate de chaux.

Mais lorsqu'il s'agit de déterminer quantitativement l'acide succinique et la glycérine et de les isoler entièrement de tous les autres produits de la fermentation, il faut prendre des précautions particulières sur lesquelles il est indispensable que j'insiste.

La difficulté principale de l'analyse du liquide fermenté lient aux produits solubles que la levure de bière apporte dans ce liquide ou qui résultent de ses transformations, auxquelles le sucre ne reste pas étranger. La nature de ces

(i) Quelquefois la crislallisalion exige plusieurs jours avant de se mon trer.

produits est toujours la même sensiblement, mais leur proportion varie avec les quantités de levure et de sucre que l'on emploie.

Dès que la levure de bière est délayée dans l'eau sucrée, elle cède à la liqueur une partie de ses principes solublcs emprisonnés à l'intérieur de ses globules. Des matières salines, principalement des phosphates et des matières azotées albuminoïdes, entrent en dissolution, et les globules, puisant une partie de leur nourriture dans ces deux sortes de substances, vivent, bourgeonnent, se multiplient.

Les mutations des tissus et des aliments donnent lieu à des modifications des produits primitifs ou à des corps nouveaux, les uns solides et insolubles, les autres liquides et solubles, qui restent dans la liqueur et que nous y retrouvons après l'achèvement de la fermentation, mélangés avec les produits de dédoublement du sucre.

Ces considérations générales étant posées, occupons-nous de la séparation et du dosage de quelques-uns des produits de la fermentation alcoolique.

Le poids de la levure employée est détei^miné avec soin. Une autre portion également déterminée de la même levure est pesée après dessiccation dans une éluve à eau bouillante, afin de connaître le poids total de matière sèche que renferme cette levure.

Lorsqu'en examinant avec attention pendant quelques minutes la liqueur qui fermente, on ne voit plus s'élever du fond du vase aucune bulle de gaz, la fermentation est achevée (i). Dans le cas contraire et lors même qu'il ne se déga-

(i) Cela suppose loulefoisque la fermenta lion a été seulement alcoolique. Si elle était devenue accidentellement lactique, tout dégagement de gaz pourraii cesser lors même qu'il y aurait encore beaucoup de sucre dans la liqueur. Mais c'est un cas tout à fait exceptionnel et qui ne se présente guère que si la levure de bière employée n'est pas fraîche et renferme déjà de la levure lactique.

N. D. J'ai observé un fait bien singulier relativement au dégagement des bulles de gaz acide carbonique. C'est que jamais les bulles de gaz carbonique

( i3 ) gérait qu'une bulle microscopique après un intervalli,' de plusieurs minutes, nul doute qu'il existe encore du sucre non décomposé. Il y a un moyen plus certain, qui consiste à essayer une petite (juanlité du liquide avec la liqueur cuivriquede Fchling. Si la réduction est nulle, c'est qu'il n'y a plus du tout de sucre. Mais il faut être sobre dans l'emploi de ce moyen et ne l'appliquer que comme contrôle du précédent, (piand on juge que la fermcntaliou est arrivée à son terme, parce que l'on donne de cette manière accès à Tair atmosphérique, ce qui peut avoir des inconvénients pour la suite de l'analyse. Je suppose donc le cas ordinaire, celui d'une bonne fermentation alcoolique entièrement terminée (i).

Le liquide fermenté est filtré sur un filtre dont la tare a été faite avec un autre filtre de même papier. Après dessiccation à loo degrés, une pesée donne le poids à l'état sec du dépôt de levure qui s'est rassemblée peu à peu au fond du vase où s'est opérée la fermentation.

ne partent des globules de levure, mais uniquement des poussières ou corps étrangers qui existent dans la levi'ire ou le liquide, et qu'il est bien difficile, pour ne pas dire impossible, d'éloigner tout à fait. On ne saurait vraiment prévoir comment les choses se passeraient si l'on parvenait à les isoler complcfement. Le liquide se salure d'une manière invisible de gaz carbonique, cl l'excès va se dégager là où se trouvent des corps microscopiques étrangers, différents des globules de levure. 11 est assez étrange que la production du gaz carbonique ail lieu par le fait des globules, qui sont des corps solides, et que néanmoins ces derniers ne puissent provoquer le dégagement du gaz à la manière des corps solides ordinaires inorganisés.

(i) Au commencemerit de mes recherches j'étais porté à croire, avec beaucoup de personnes, que dans les essais en petit les fermentations alcooliques ne s'achèvent que fort rarement. C'est une erreur. Quinze jours, trois semaines suffisent en générai si la fermentation ne devient pas partiellement lactique. Mais il y a une circonstance assez importante qui n'a p.iS été r - .marquée, ce me semble, dans laquelle les fermentations alcooliques ont une durée pour ainsi dire illimitée. Cela se présente invariablement toutes les fois que l'on em[iloie un excès de sucre. ]'ai lieu de croire qu'une fermentation de ce genre peut durer des années entières. Dans tous les cas, je puis assurer que j'en ai suivi un grand nombre pendant quatre, cinq, six mois, et elles continuaient encore, toujours avec une excessive lenteur dès la fin du

Le liquide filué est soumis à une évaporalioii Irès-lente dont je donnerai à peu près la mesure en disant qu'il faut douze à vingt heures pour évaporer -^ litre d'eau. Lorsqu'il reste environ lo à 20 centimètres cubes de liquide, on achève Tévaporation dans le vide sec.

Si l'évaporation est plus rapide et se termine à feu nu, on perd infailliblement une quantité très-sensible d'acide succinique et de glycérine. Après vingt-quatre heures de vide sec, le résidu sirupeux de la capsule est traité à diverses reprises par un mélange d alcool et d'éther formé de I partie d'alcool à 90 ou 92, et de i | partie d'éther rectifié. Pour plus de sûreté, on jette chaque portion de ce mélange éthéré sur un filtre, bien que généialemcnt le résidu insoluble reste en une masse plastique au fond de la capsule; mais, à mesure que les lavages se répètent, le résidu perdant son eau de plus en plus, devient dur et quelquefois se divise en grumeaux, ce qui peut souiller le liquide de lavage de matières solides en suspension. Quoi que l'on fasse, le résidu insoluble oiïre une très-faible réaction acide au papier de tournesol bleu. C'est sa nature. Après sept ou huit lavages, il n'y reste plus d'acide succinique ni de glycérine.

Je reviendrai sur la composition de ce résidu insoluble dans le mélange alcoolique éthéré. Je me contenterai de dire ici que pour en déterminer le poids total il suffît de

premier mois. Je reviens sur ces faits dans le cours Ju Mémoire. Leur explication se présentera naturellemcnl.

L'une des pi incipales causes de la lenteur progressive de la formenlaiion a lié fort bien indiquée par M. Chevreul, 28^ leçon de son Traite de Chimie appliquée à la teinture. Il est certain que Icchatigementde nature qui s'opère dans le liquide par la transformation du sucre en divers produits influe beaucoup sur la marche du phénomène. J''ai reconnu, par exemple, que la levure la plus active paraît pour ainsi dire inerte si on l'ajoute à de l'eau sucrée additionnée préalablement des quantités d'alcool et d'acide succinique qu'elle serait capable de dévelo|)per dans une eau sucrée pure, et où elle provoquerait durant plusieurs jours une vive fermentation.

le rcprciulrc pai' l'eau «;l Je l'évaporiu" dans une capsule tarée au baiu-niarie, puis tlaiis l'éluve à eau, à loo degrés, juscpi'à ce (pu' son poids soit, invariable.

Occupons-nous niainlenantdu licpiide alcoolicpie étliéié. Le liacou inùme où on l'a recueilli est placé dans un bainmarie tiède pour chasser la plus grande partie de Téllier. On peut alors en ajoutant de l'eau évaporer dans une capsule de porcelaine sans craindre que le grinipemeni du linviide éthéré donne lieu à des perles. Cette évaporation doit se faire également à un feu très-doux et se terminer dans le vide sec.

Alors on ajoute de Teau de chaux pure bien limpide jusqu'à neutralité aussi exacte qu'il est possible de l'atteindre. Ou évapore de nouveau avec les mêmes précautions, et on reprend le résidu par le mélange alcoolique éthéré qui ne dissout que la glycérine. Le succinate de chaux reste à l'étal cristallin souillé d'une petite quantité de matière extractive ou d'un sel de chaux à acide incristallisable. Il est facile de débarrasser le succinate de chaux de cette impureté en le faisant digérer dans la capsule même où il se trouve avec de l'alcool à 80 degrés, durant vingt-quatre heures 5 l'alcool dissout les matières étrangères et laisse intact, cristallisé, presque incolore, le succinate de chaux, qui peut être regardé aloi^s comme suffisamment pur. Recueilli ensuite sur un filtre taré, il est desséché et pesé.

Quant à la glycérine, elle est également pesée après avoir évaporé très-doucement dans une capsule tarée le liquide alcoolique qui la tient en dissolution. Cette évaporation s'achève encore dans le vide sec où la glycérine ne doit èirc maintenue que deux ou trois jours, car elle y diminue de poids, même à la température ordinaire, lorsqu'elle est privée d'eau (i).

(1) Lorsque la glycérine s'esl (Ifsséclioo dans le vitle, si on l'y mainlicnt elle diminue encore de poids. En la pesant chaque jour à partir de ce nio-

On obtient ainsi toute la glycérine du liquide fernienlé sans perte sensible, et elle peut être regardée comme pure si elle provient d'un liquide fermenté sous l'influence d'une quantité suffisante et non exagérée de levure de bière ( i ). Lorsque l'on emploie trop de levure, beaucoup plus qu'il nen faut pour la proportion de sucre mise en expérience, la pureté de la glycérine s'en ressent, parce que la levure renferme une très-petite quantité de principes qui sont solublesdans le mélange d'alcool et d'éther (2). La saveur de la glycérine en avertit bien vite. 11 faut extrêmement peu de ces produits étrangers pour lui donner une saveur amère et piquante. Elle doit également se dissoudre sans résidu dans l'alcool absolu ou dans un mélange d'alcool et d'éther. Je le répète, l'impureté ne provient que des matières dont je viens de parler et on Cit en quelque sorte maitre de les

ment, on trouve qu'elle diminue sensiblement de la même quanliié pour un même temps de séjour dans le vide. Cette perle s'élève en été à 12 ou i5 milliijrammes par vingt-quatre heures pour un poids de 3 grammes envi ron de {>lycérine.

(1) Si la fermentation n'a pas été complète, la glycérine renferme une très-minime quantité de sucre incristallisable dissous par le mélange d'alcool el d'éther. On le reconnaît facilement par la liqueur de cuivre de Fchling.

(2) a'io grammes de levure en pâte (renfermant îfO grammes de matière sèche à 100 degrés) ont été mis à bouillir avec un litre d'eau pendant plusieurs heures. On a fdtré, évaporé la liqueur limpide el tiaité l'extrait séché dans le vide par le mélange d'alcool et d'éther. Le résidu du liquide alcoolique élhéré a été de og'^j^Sg, soit ië'',8i7 pour 100 grammes de levure sèche. Or on peut faire fermenter à la rigueur 100 grammes de sucre en n'enlployanl que i gramme de levure supposée sèche. La levure n'introduit donc par elle-même dans la liqueur qu'une qu .ntité de matière très minime, capable de souiller ultérieurement la glycérine recueillie suivant la méthode que j'ai indiquée. Bien plus, la matière dont je parle no se redissout pas à beaucoup près totalement dans un traitement nouveau par le mélange d'alcool et d'éther. Or dans la méthode que j'ai donnée pour extraire la glycérine il y a deux traitements successifs par le mél.mge d'alcool et d'éther.

Celte matière, que le mélange alcoolique éthéré sépare de l'extrait de levure, est très complexe. Elle contient de petites quantiiés de glycérine et d'acide succinique, parce que la levure sort toujours d'un liquide fermenté. ^on aspert est celui d'une substance cireuse, jaune; elle a une odeur parti-

( 17 ) (liininuer autant que l'on veut, et dans tous les cas de les doser à part pour les défalquer du poids total de glycérine obtenue. La fernientalion ne donne par elle-même aucun produit qui puisse altérer la pureté de la glycérine extraite comme je viens de le dire (i).

^ III. — Application de la nicthode d'analyse précédente à un exemple particulier.

Je mets à fermenter dans un flacon mjuni d'un tube à gaz plongeant dans l'eau :

Sucre candi ioo^'",ooo

Eau pure 700, 000

Levure humide 6, 254

cuHère qu'elle communique à la glycérine des fermentations, ou plutôt à l'almos[)hèi"e des clochi'S dans lesquelles on la dessèche. Sa saveur est trèspiquante, et dès qu'elle entre dans la glycérine en quantité un peu sensible, elle lui donne une saveur désagréable et augmente sa viscosité. Elle boursoufle et se charbonne beaucoup par la calcination en laissant très-peu de cendres alcalines solubles.

Enfin celte substance est très-soluble dans l'eau, à Texceplion d'une trèspetite quantité de matière grasse qui se dépose sous forme de vernis invisible sur toute la hauteur des parois des capsules pendant rcvaporalion des liqueurs. Cet effet est dû à ce que la matière grasse forme une mince pellicule à la surface de l'eau, qui se dépose peu à peu durant Tévaporation sur les parois des capsules au niveau qu'occupe successivement le liquide.

(1) Lorsque j'ai reconnu pour la première fois la glycérine parmi les produits de la fermeri talion alcoolique, je n'avais d'autre moyen de l'obtenir pure que de distiller dans le vide, vers 200 degrés, le résidu de l'évaporation des liquides fermentes. Voici une analyse de la glycérine préparée de cette manière,ayant une saveur franchement sucrée avec un arriére-goût empyreumatique :

Poids de matière 0,421

Acide carbonique o,6ofi

Eau 0,336

d'où l'on déduit :

Trouvé. Calculé.

Carbone 3j,îi 3;j,i3

Hydrogène 8,86 8,69

La fermentation dure très-longtemps, parce qu'il yali'èspeu de levure.

Une autre portion delà même levure pesant 88',254, desséché à loo degrés, laisse un résidu de i^'',582.

Les 6s'',254 de levure employée ne renfermaient donc f|ue i^'^jigS de matière sèche.

Lorsque la cessation de tout dégagement de gaz et l'essai à la liqueur cuivrique eurent indiqué que tout le sucre avait disparu, le liquide fut filtré et le dépôt de levure recueilli sur un filtre taré, puis pesé après dessiccation à loo degrés.

Le liquide, évaporé avec les ménagements que j'ai indiqués, devient sirupeux et se remplit de longs cristaux feuilletés d'acide succinique. La cristallisation de cet acide n'a lieu que dans des cas exceptionnels, lorsque l'on a employé très-peu de levure. C'est qu'alors les matières albuminoïdcs cédées par la levure au liquide fermenté sont en quantité relativement faible. La cristallisation de l'acide succinique n'a pas lieu si la levure a fourni beaucoup de matières solubles.

Le résidu de l'évaporation dans le vide sec est traité par le mélange d'alcool et d'éther à diverses reprises. 11 laisse une masse brune, plastique, qui, i-eprise par l'eau et desséchée, constitue une matière très-complexe, dont la teneur en azote était dans le cas actuel de 3,8 pour loo.

Dissoute dans de l'eau sucrée, elle peut y produire un commencement de fermentation alcoolique si l'on y sème quelques globules de levure frais. Elle a les propriétés générales de l'extrait d'eau de levure et une composition analogue (i).

(i) Cet extrait du liquide fermenté est hygrométrique, a souvent une odeur de caramel ou de pain grillé. Ses propriétés physiques et chimiques se rapprochent de celles de Textrait de Teau de lavage de la levure ordinaire, mais elles s'en éloignent d'autant plus que la fermentation a plus épuisé la levure, qu'il y avait moins de levure et plus de sucre en présence. Cesi qu'il y a

Le liquide alcoolique éiliéré évaporé a été neutralisé par l'eau de chaux, il a exigé pour la satuiation o,35o de cette base. S'il n'y avait que de l'acide succinique, celte proportion de chaux en accuserait oS',^37.

Le liquide saturé, évaporé avec les ménagements déjà décrits, est traité de nouveau par le mélange d'alcool et d'éiher, qui cette fois ne dissout que la glycérine et ne touche pas au succinate de chaux. Ce sel est tout à fait insoluble dans le mélange alcoolique éthéré. Le nouveau liquide tenant en solution la glj'cérine est évaporé avec les mêmes soins. Après plusieurs jours de dessiccation dans le vide, la glycérine pèse 3, 640. Analysée dans cet état sans autre purification, elle a donné les résultats suivants :

oë'",4'o de matière ont fourni o,583 d'acide carbonique eto,32i d'eau, nombres qui correspondent à

Trouvé. Calculé.

Carbone 38,78 Sg.iS

Hydrogène 8,70 ^5^9

Quant au résidu laissé insoluble dans le dernier traitement par l'alcool et l'étlier, il est grenu, cristallin et souillé par places d'une matière cornée hygrométrique, qu'il est facile d'enlever en laissant digérer le sel sec avec de l'alcool à 80 degrés pendant une nuit à la température ordinaire. Il est inutile d'agiter. On recouvre seulement la capsule d'une lame de verre.

Il reste alors du succinate de chaux cristallisé, à peine coloré, et offrant exactement, après dessiccation dans l'étuve à huile , la composition du succinate de chaux ,

peu lanl la fermentation échange continuel entre les parties solubleset insolubles de la levure. L'extrait du liquide firmenté renferme de moins on moins de phosphate de magnésie. Ce sel fuit pe.i h peu partie de la l.vùre nouvelle sous Tinfluence de laquelle s'edéctue la fermentalicn. Enfin l'extrait du liquide fermenié esi d'autant moins propre à la fermentation, qu'il provii'nt d'une lermentation où !a li'vùrc a clé plus épuisée.

{ ao ) C^H'0% 1 CaO (i). Son poids clait égal à 0,890, ce qui correspond à 0,673 d'acide siiccinique. Le poids de chaux nécessaire pour la saturation correspondait au contraire, ainsi que je l'ai fait remarquer, à 0,787 d'acide succinique, La différence lieiità ce cju'une petite quantité de la chaux est employée à saturer, outre l'acide succinique, celte matière incristallisable (jouant le rôle d'acide à équivalent élevé) qui souille le succinate de chaux et que l'on enlève par l'alcool à 80 degrés. C'est une substance qui prend naissance pendant la fermentation par suite des mutations qui s'accomplissent dans les principes de la levure. Son poids n'atteint que i à 2 décigrammes à l'ordinaire pour une fermentation de 100 grammes de sucre: mais sa proportion varie avec le poids de levure employé, et il y en a d'autant plus que Ton a employé moins de levure. Ainsi dans le cas actuel son poids s'est élevé jusqu'à o»%5oo. Cette

(1) Le succinate de ch.iux, traifé par un peu d'acide sulfuriqueet repris par l'alcool, cède facilement son acide.

Cristallisé et desséché dans Tair sec, cet acide, qui offre toutes les propriétés physiques el chimiques de Facide succinique ordinaire, a donné les résultats suivants à Tanalyse :

Poids de matière o,5345

Acide carbonique. 0,793

Eau 0,254

d'où Pon déduit :

Carbone l\0 ,45

Hydrogène 5, 27

Oxygène 54 , 28

100,00 La formule

de Tacide succinique cristallisé exige :

Carbone !\ofi^

Hydrogène 5 ,08

Oxygène 54 , 24

circonstance est remarquable, parce qu'elle tend à faire croire que la matière qui souille le succinale de chaux est le produit de raltéralion des globules de levure. Moins on emploie de levure, plus il y a de désorganisation dans les globules, et plus augmente le poids des matières qui sont le produit de cette désorganisation.

En résumé nous avons employé :

loo grammes de sucre et i , 198 de levure, et nous avons obtenu après la fermentation

Acide succinique, C'H'^O' 0,678

Glycérine 3 ,640

Total 4,3 1 3

Nous verrons bientôt que la proportion de sucre qui échappe à l'équation de Lavoisier et de Gay-Lussac est sensiblement plus élevée que ne l'indique ce résultat. Un poids do sucre assez notable se transforme encore en d'autres pio~ duits dilïérents de l'acide succinique et de la glycérine.

Mais auparavant recherchons si la levure prend part à la formation des nouvelles substances que nous venons de reconnaître parmi les matériaux ordinaires de la fermentation alcoolique.

^ IV . — Les élémetits de V acide succinique et. de la glycérine sont empruntés au sucre. La le^^ûre n'y prend aucune part.

Que les éléments de la glycérine soient fournis par ceux du sucre et que la levure n'y ait point de part, la chose est assez prouvée par la comparaison des poids de glycérine et de levure dans l'expérience précédente. On n'avait employé (jue 1 , 198 de levure et on a recueilli 3,6 de glycérine.

Mais pour l'acide succinique cela est moins évident. L'expérience suivante a été disposée de manière à fournir un poids d'acide succinique supérieur au poids total des principes du ferment. Elle est tout à fait décisive.

A une solution de loo grammes de sucre candi pur j'ai ajouté un poids total de matières alburainoïdes et minérales, égal à o8'",385, propres à la multiplication des globules de levure. Il suflit, pour se procurer de telles matières et en connaître le poids, défaire bouillir delà levure fraîche avec de l'eau distillée, de filtrer la liqueur c|ue l'on partage en deux portions, dont l'une est évaporée à siccité et desséchée à loo degrés, afin de connaître la quantité totale "de matière que renferme la liqueur sous un volume déterminé.

Celle matière soluble est on ne peut plus propre à la multiplication des globules de levure, si elle est mêlée préalablement à de l'eau sucrée et qu'on y sème ensuite quelques globules de levure frais (i).

A la liqueur formée de i oo grammes de sucre et de o^', 385 de matières albuminoïdes et minérales, j'ai ajouté, suivant ces prescriptions, une quantité très-minime et pour ainsi

(i) M- Colin est, jecrois, le premier chimiste qui ail remarqué que Peau de lavage de la kvùre était une très-bonne source de ferment. Dans un travail l'on intéressant qui fut un eomplément indispensable de rhypollièse de Fabroni et du Mémoire de M. Thenard, M. Colin, parlant de faits isolés alors dans la science, fit voir que Ton pouvait alcooliser des liqueurs sucrées en om|)Ioyant de la pâte de farine, du gluten, de la viandede bœuf, du blanc d'œuf, du fromage, de Turine, de la colle de poisson, du sang,... Mais, des diverses substances employées par M. Colin, cVst Teau de lavage des levures de bière ou de raisin, ou leur extrait, qui convenait le mieux à la térmentation.

C'est probablement en s'appuyant sur ces derniers résultats que beaucoup de personnes ont pensé que c'était dans la partie liquide des globules de levure que résidait leur pouvoir fermentant. 11 est bien facile de se convaincre qu'il n'en est rien. La fermentation ne commence à se montrer qu'au moment où il y a des globules de levure tout formés. La partie liquide des globules n'est qu'un aliment propre au développement de ces globules, au même titre qu'une foule de matières albuminoïdes. 11 n'y a pas une seule de ces matières qui ne puisse, si par elle-même elle n'y est déjà propre, se modifier spontanément par la production de champignons microscopiques ou d'infusoires de manière à devenir apte à servir d'aliment à la levure de bière. Toutes les substances à l'aide desquelles M. Colin a réussi à provoquer la fermentation alcoolique du sucre n'ont été dans ses expériences que l'aliment azoté de la levure qui avait pris naissance ipontanément.

( ^3) dire impondérable de levure fraîche. Les globules se sont multipliés en assimilant du sucre et des matières minérales et albuniinoïdcs, et corrélativement le sucre a fermenté.

Le sucre étant en grand excès, la fermentation a dure plusieurs mois sans être achevée. J'y ai mis fin lorsqu'elle était assez avancée pour le but que je me proposais d'atteindre.

Par un dosage effectué à Taide de la liqueur cuivrique, j'ai vu qu'il restait encore dans la liqueur 3o^',94i de sucre. J'ai reconnu ensuite qu'il s'était formé 0,47 d'acide succinique : c'est-à-dire que le poids d'acide succinique surpassait le poids total de matière soluble de levure employée.

D'autre part, le dépôt de levure pesait o^%4oo après dessiccation à 100 degrés.

L'acide succinique vient donc du sucre aussi bien que la glycérine.

Les éléments de la levure ne prennent aucune part à la formation de ces produits.

^ V, — La glycérine, V acide succinique, V alcool et l'acide carbonique ne sont pas les seuls produits de la fermentation alcoolique.

Revenons au dosage des difterentes matières de la fermentation déjà étudiée précédemment au § III, et occupons-nous principalement des matériaux de la levure et de la part que le sucre peut avoir dans les mutations de ses tissus.

Le poids total de la levure employée était 1 , 198.

Or, en déterminant, i** le poids de levure déposée après l'avoir recueillie sur un filtre taré et l'avoir desséchée à 100 degrés, 2° le poids de matière extractive insoluble dans le premier traitement par l'alcool et l'éther, 3° le poids do matière qui souillait le succinate de chaux et que nous avons enlevée par Talcool à 80 degrés, j'ai trouvé (toutes les pesées ayant clé faites à 100 degrés dans les mêmes con-

di lions jusqu'à ce que les poids soient devenus invariables) :

Levure, — dépôt après la fermentation. . . Extrait insoluble dans l'alcool et l'éther. . . Matière souillant le succinate de chaux. . . .

Si Ion défalc[ue le poids primitif de la levure, i^', 198, on trouve 1^*^,633 qui est Texcès du poids de la levure et de ses matières solubles après la fermentation, sur ce qu'ils étaient auparavant. 100 grammes de sucre ont donc cédé plus de I -j gramme à la levure (i).

Nous verrons que dans ce poids entre pour une bonne part la cellulose des nouveaux globules qui se sont formés pendant la fermentation elle-même. Quoi qu'il en soit, nous voyons que la levure prend quelque chose au sucre, et si nous ajoutons ce que le sucre cède de ce côté, aux poids de glycérine et d'acide succinique, nous trouvons :

Glycérine 3 , 640

Acide succinique 0,678

Cellulose et matières ituléterminces (2) . . . i ,633

(1) Il est rare que le sucre cède à la levure un poids de matière aussi élevé.

Cela n'arrive que dans les cas de fermentation avec excès de sucre. Ordinairement le résultat oscille de 1,0 à i, 5 et il peut descendre un peu audessous de 1,0 pour loo du poids du sucre, dans les fermentations en présence des matières albuminoïdes, sans autre emploi de levure que celle qui est nrcessaire pour provoquer une fermentation alcoolique régulière.

(i) Dans les nombreuses analyses que j'ai faites des liquides de fermentations du sucre de canne, le rapport des poids de Tacide succinique et de la glycérine a été assez égal pour quej'atlribue les divergences des résultats ans erreurs inévitables du mode d'analyse. Cependant il m'est arrivé, une seule fois il est vrai, de trouver une proportion d'acide succinique qui était trèssensiblement différente du rapport ordinaire avec la glycérine. Voici le détail de Paralyse de celte fermentation : 100 grammes de sucre candi ont été mis à fermenter avec 10 grammes de levure lavée en pâle. Le liquide fer-

Nous n'avons pas tiui encore avec celle élude des iransformalions que le sucre éprouve eu dehors de l'équalion théorique, C'^ W O'' = 4 CO^ -F aC^ H« 0\ Poursuivons-la dans une aulre direction fort intéressante.

§ VI. — De Véquation de la fermentation alcoolique.

Un examen altenlif des résultats qui précèdent conduit bien vile à une réflexion importante. Comparons les formules du sucre, de l'acide succinique et de la glycérine.

Sucrejermentescible C"H"0'^= i8o j

Acide succinique.. . C« H'= 0« = 1 18 C = 6, H = l , 0 = 8.

Glycérine C" H« 0« = 92 )

Ou voit immédiatement que l'acide succinique est moins hydrogéné que le sucre et que la glycérine l'est davantage, et qu'en faisant la somme des équivalents de l'acide succinique et de la glycérine, le carbone, l'hydrogène et l'oxygène se trouvent dans les rapports où ils existent dans le sucre.

En d'autres termes, si l'analyse des produits de la fermentation alcoolique nous avait donné des poids de glycérine et d'acide succinique qui fussent dans le rapport de 92 gly-

inenié filtre, évaporé avec les soins nécessaires, a exigé pour sa saturation 180 centimètres cubes d'une eau de chaux dont aS'^'^.g correpondaient à 0,06125 d'acide sulfurique. Le succinale de chaux cristallisé et purifié a élc ricueilli plus tard et a donné 0,427 d'acide succinique. Le poids de Glycérine s"est élevé au contraire à '^i^ ,-io. Si le rapport ordinaire de l'acide succinique à la glycérine eût été réalisé dans cette fermentation, le poids d'acide succinique eût été de ogr, 6 environ au lieu de o?'", 4. Je n'ai pu me rendre fonipte de ce résultat exceptionnel. Aucune circonstance ne m'en a donné l'explication.

Le poids de matière souillant le succinate de chaux avant sa pesée, et qui avait été enlevée par l'alcool à t'o degrés, a été de osr,i65, et le poids d'extrait du liquide fermenté insoluble dans le mélange d'alcool et d'étlier, tic 08^,874.

L'examen mirrocos[>iquc de la îevùrc n'a accusé la formation d'aucune le- > ûre étrangère.

cërliie et 1 18 acide succiiiique, il serait facile de comprendre que le sucre peut être la source de "ces deux produits. Mais, tout au contraire, le rapport des poids de la

glycérine et de l'acide succinique, au lieu d'être -^ <^ i ,

est a peu près = o.

Il est donc matériellement impossible que le sucre donne de l'^acide succinique et de la glycérine dans les proportions précédentes sans fournir en même temps un autre produit soit beaucoup moins hydrogéné, soit beaucoup plus oxygéné que le sucre lui-même. Mais où rencontrer ce produit trèsoxygéné? Son poids sera relativement considérable à cause de la grande différence entre les proportions de la glycérine et de l'acide succinique. Il est facile de voir par la comparaison des formules du sucre, de la glycérine, de l'acide succinique que le poids du corps dont l'existence est commandée par les proportions relatives de ces deux derniers produits, doit s'élever à plus de i gramme, à moins que ce ne soit de Tacide carbonique, auquel cas son poids pourrait être moindre.

Ces réflexions, jointes aux résultats de mes analyses des produits solides delà fermentation, me portèrent à croire que l'équilibre entre l'acide succinique et la glycérine devait être rétabli par les substances volatiles de la fermentation, et celles-ci étant formées d'eau, d'alcool et d'acide carbonique, la compensation cherchée ne pourrait être due qu'à l'acide carboni<jue. Le dosage exact de ce gaz olîrait donc un intérêt particulier.

Bien plus qu'on ne serait disposé à le croire, ce dosage rigoureux est fort difficile (i).

(1) Bien que je ne donne pas dans le cours de ce Mémoire de dosages d'alcool des fermentations, j'en ai effectué plusieurs avec de très grands soins et j'ai toujours trouve par leurs indications une perle de 6 pour 100 de sucre,

( 27 ) J'ai essayé bien des méthodes : une seule, la plus simple

cV'st-à-dire que G pour ioo du poids du sucre ne donnaient pas d'alcool. J'ai essayé vainement de doser Palcool des fermentations par une analyse organique. Le procédé ordinaire de la distillation du liquide fermenté m'a p.iru, à défaut d'autres, le meilleur et assez exact. Il faut seulement avoir soin déplacer deux ou trois llacons laveurs à la suite du vase de fermenlation, pour retenir autant que possible la vapeur d'alcool emportée par Tacide carbonique. Afin de chasser l'acide carbonique dissous dans le liquide fermenté, j'opérais la distillation apiès addition d'un e.xcès d'eau de baryte. Quanta la détermination de la quantité d'alcool du liquide dislillé, voici un moyen qui m'a paru extrêmement sensible. Connaissant d'une manière approchée, d'après !e poids du sucre mis en fermentation, la quantité d'alcool formée, je pèse deux portions d'alcool absolu aussi voisines que possible et comprenant entre elles le poids présumé d'alcool à trouver. Je porte ces deux poids d'alcool chacun au volume total du liquide fermenté; |)uis, à la môme tempér;iture, je place alternativement ei par comparaison un alcoomètre quelconque, bon ou mauvais, pourvu qu'il soit sensible, dans les trois liqueurs. Le dosage est terminé cjuand je trouve que l'un des liquides artificiels donne la même indication que le liquide distillé. Voici une fermentation dans laquelle on a déterminé l'alcool et les autres produits. Le ai mai on place à l'étuve 9='', 998 de sucre candi avec 2o'",o>6 de levure en pâte et 100 grammes d'eau. Le i**" juin la liqueur de cuivre n'accuse plus trace de sucre. Au microscope, pas de levure lactique ou autre. En opérant comme je l'ai dit tout à l'heure, on a trouvé 5s'",ioo d'alcool. L'acide carbonique n'a pu être recueilli. Calcule d'après les résultats de la fermentation de la pape 28, effectuée sur i,44o de sucre, on en déduit que les 9^'')998 ont dû fournir 4sr,9i 1 d'acirle carbonique. On a recueilli en outre 0,34 de glycérine, o,o65 d'acide succinique et 0,1 3 de cellulose et de matières indélei-minées. En résumé, 9g'',99S de sucre candi ont donné :

Alcool absolu 5 , 100

Acide carbonique 4 >9"

Glycérine o ,34

Acide succinique o,o65

Cellulose et matières indéterminées.. o,i3

Total io,5j6

Or, 9,998 sucre candi de formule

fournissent io,524 de sucre, C'^ H'* O". La différence 10,546 — 10, 524=Oj022 est très-faible et dans le sens des résultats généraux de mon travail, parce que la portion de sucre candi qui se transforme en acide succinique, glycérine et acide carbonique fiïe bien plus d'eau que si elle passait à l'état de sucre, C''H.''0'°, pour obéir ensuite à l'cquaiion théorique de Lavoisieret Gay Lussac.

( 28 ) (Je toutes, m'a réussi, cl je la crois seule praticable avec succès. C'est celle qui consiste à faire fermenter le sucre dans un vase jaugé, primitivement plein de mercure, où 1 on introduit successivement les matériaux de la fermentation. Malheureusement elle exige que l'on opère sur un poids de sucre assez minime, par la difficulté de manier sur le mercure des vases d'une grande capacité. Ceux dont je me suis servi avaient un volume de 35o à 45o centimètres cubes , le col compris. Voici les détails d'une expérience :

Un ballon à long col gradué est renversé sur le mercure. J'y fais passer en premier lieu i8'",44o de sucre candi 5 puis, à l'état de pâte un peu ferme et sous forme de boulette, o8',3de levure lavée fraîche. Enfin j'introduis dans leballon 8»^98o d'eau à i5 degrés, puis je porte à l'étuve de aS à 33 degrés.

Quinze jours après, la fermentation est terminée, et je me suis assuré en effet ultérieurement par la liqueur de cuivre qu'il n'y avait plus traces de sucre. Si l'équation

C'H'O" + HO = aCH-'O^ + 4C0%

était celle de la fermentation alcoolique, i,44ode sucre candi devraient donner 374"» 8 de gaz carbonique à o degré et 760 de pression. Or après toutes les corrections de température et de pression, j'ai trouvé, pour le volume du gaz à o degré et à 760 , un volume égal à 358",o.

La différence avec le volume théorique est de i6'^'^^,8. i6'^'^,8d'acide carbonique pèsent oS',o332 et correspondent à o^'jo645 de sucre candi. De telle sorte qu'en partant du dosage de l'acide carbonique on trouve que sur les i^%44o de sucre candi employé, il y en a oS',o645 qui owl disparu sans obéir à l'équation théorique. Cela correspond à une

perle do 4)4 l><ni'' i<^^> du poids du sucie mis en expérience (i).

Cela posé, voyons si ce résultat s'accorde avec l'analyse;

(i) Ces exporieiiccs sont furl délicates. Il laiil en Caire les mesures en hiver lorsque lu tempcratuie esl voisine de zeio, afin que les corrections aient la plus faible valeur. Mieux encore et en toute saison, on se sert d'un nian.chon de ler-Manc qui permet d'enlounr de glace le ballon. On commence par mastiquer une large rondelle de liège sur le col du ballon renversé. Le manchon esl alors adapté sur ce liège. Un tube de verre fi.\é dans le liège donne issue à Peau de fusion de la glace.

l' ifî- I .

11 est bon de disposer le liège à une telle hauteur, que toute la partie du ballon occupée par le gaz soit entièrement plongée dans la glace, et que le liquide fermenté soit logé dans la portion du goulot située entre le liège et le niveau du mercure dans Téprouvette, lorsque le niveau du mercure esl le mémo à Tintèrieur du ballon et À l'extérieur dans Péprouvetle.

Si le liquide fermenté était en partie plongé dans l.i glace on ne connaîtrait pas sa température et il y aurait incertiti'.de sur la correction relative à la solubilité de Vacide carbonique dans ce liquide.

Cette dernière correction esl la plus délicate. Pour la faire, j'ai toujours employé un liquide ayant la composition présumée du liquide fermenté et obtenu par mélange direct d'ean, d'alcool, d'acide succinique et de glycérine, sur lequel j'étudiais à part la solubilitédc l'acide carbonique dans les conditions de température cii se trouvait le liquide du ballon. I.a solubilité a toujours été plus faible que dans l'eau pure.

Pour la correction de la tension de la vapeur aqueuse ou alcoolique, je me suis contenté de celle donnée dans les tables pour la vapeur d'eau. En opérant à zéro, elle est toujours assez faible pour qu'il n'en résulte pas une erreur sensible, bien que le liquide ne soit pas de l'eau pure.

du liquide fermenté qu'il est facile de recueillir sans perte. Je me suis d'abord assuré qu'il n'y restait pas traces de sucre. Après filiration et évaporation ménagée, je l'ai saturé par Feau de chaux. Il a fallu ^'"','d d'une eau de chaux dont 28 centimètres cubes neutralisent o,o6ï25 d'acide sulfurique, SO^, HO. On déduit de ces données et en ramenant à 100 de sucre, qu il s'est formé 0,784 d'acide succinique, nombre qui doit être un peu élevé, comme nous le savons, parce qu'une petite quantité de la chaux est saturée par un autre acide que l'acide succinique. La levure elle-même apporte un peu d'acide. Il a fallu o",3 d'eau de chaux pour saturer les acides d'un poids de levure égal à celui de la levure employée. Tout cela réduit la proportion d'acide succinique à 0,7 pi)ur 100 du poids du sucre.

La glycérine a été déterminée avec soin, elle pesait 08', o5o5, ce qui correspond à 3 ,5 pour 100 du poids du sucre.

Les proportioiîs des différents produits delà fermentation sont ici à peu de chose près ce qu'ils étaient dans la fermentation de 100 grammes de sucre dont nous avons détaillé précédemment l'analyse.

Ce n'est donc pas une perte de 4?4 pour 100 du poids de sucre que nous devrions trouver par le dosage de l'acide carbonique, mais une perte de 6 pour 100 environ, parce qu'il faut ajouter à la glycérine et à l'acide succinique, d'une part l'augmentation du poids de la levure, de l'autre les matières destinées à rétablir l'équation entre le sucre, lacide succinique et la glycérine. La dillérence entre le résultat théorique et le résultat expérimental aurait dû être de 22", 2 au lieu de i6'''^,8. Différence := 5'^'^, 4. L'erreur sur le volume de l'acide carbonique ne pouvant être à beaucoup près de cet ordre, il faut admettre nécessairement qu'il y a plus d'acide carbonique formé que n'en exige l'équation

C"H"0" H- HO = 2C'H"0=-f-4CO-,

appliquée au poids lotal de sucre i'^',44<> diminué des

de ce poids. En d'autres termes, la réaction qui donne l'acide succiniquc et la glycérine fournirait, prise à part, une certaine proportion d'acide carbonique. Nul doute que l'équilibre entre l'acide succiniquc et la glycérine d'une part, et le sucre de l'autre, ne soit rétablie par cet excèsdegaz carbonique. Non-seulement nous pouvions pressentir ce résultat par la ditlérence des proportions de glycérine et d'acide succiniquc et l'absence de toute matière solide fort oxygénée parmi les autres produits de la fermentation, mais le dosage de l'acide carbonique seul établit matériellement qu'il se forme un volume de ce gaz supérieur à celui qu'exige l'équation de Lavoisier et de Gay-Lussac aj)pliquée à tout le sucre qui peut la subir.

II reste néanmoins à cliercher entre les éléments du sucre et ceux de l'acide succiniquc, de la glycérine et de l'acide carbonique une équation qui puisse être regardée, sinon comme l'expression rigoureuse des faits, au moins comme leur expression très-approchée. « Je me suis fait une loi, )) dit M. Chevreul, dans mes analyses immédiates de re- )) connaître d'une manière aussi rigoureuse que le permet » l'état actuel de la science, la composition des corps sépa- » rés par l'analyse.» «On ne sauraittropi'épcter, ajoute l'il- » lustre chimiste, qu'une analyse n'est satisfaisante qu'au- » tant que l'on a séparé d'une quantité donnée de matière )) tout ce qu'il est possible d'en isoler, et que les produits )> séparés, réduits à des espèces chimiques déterminées, re- » présentent par leurs poids respectifs le poids de la matière » analysée. » Je me suis efforcé de suivre ces sages préceptes. Il est aussi utile que nécessaire de se persuader que l'esprit n'est satisfait, ainsi que le dit M. Chevreul, qu'à la condition de leur application sévère dans toutes les recherches analytiques.

L'équalion suivante concorde avec les résultats des analyses. Je n'oserais cependant la donner comme exacte; mais il est probable qu'elle est peu éloignée de la vérité et qu'elle se simplifierait si l'on pouvait y faire entrer plus complètement les détails du phénomène. Je n'ai pas la confiance de croire que j'ai réussi à mettre en évidence tous les produits de la fermentation alcoolique dans des rapports rigoureux. Je n'ai pu m'occuper que de ceux qui interviennent pour une part appréciable à la balance ou aux mesures de volumes.

Ce qui importe surtout ici est 1 équation de fait, matérielle, entre le sucre et la somme des principaux produits. Quant à l'équation chimique formulée en équivalents, est-il bien possible de l'établir pour un acte aussi compliqué. Au moment où il se fait de l'alcool, il se forme simultanément de l'acide carbonique , de l'acide succinique, de la glycérine, de la cellulose, de la matière grasse et sans doute beaucoup d'autres substances peut-être aussi essentielles que ces deux dernières à la vie des globules et par suite au phénomène de transformation chimique du sucre, bien que leur poids total doive être extrêmement minime.

La science est trop peu avancée pour espérer mettre on équation rigoureuse un acte chimique corrélatif d'un pliénomène vital.

Cependant je reconnais que des doutes s'élèveraient sur l'exactitude de mes résultats, s'il n'était pas possible d'établir une équation entre le sucre et les principales matières qui accompagnent l'acide carbonique et l'alcool, puisque de leur côté ces deux derniers produits paraissent former équation avec une portion du sucre. C est à ce point de vue et avec ces réserves que l'équation suivante mérite d'être mentionnée.

On trouve que 4?5 de sucre candi en se détruisant se-

( 33 ) loii l'équalion

49C'^H"0" -f- 109110= i?.C«H«0»H- 72C'H"0«+ 6oCO'(i)

Siicre. Kaii Ac. siicciiiiquo. Glycérine. Ac. Carbon.

fournissent

Acide succinique 0,760

Glycérine 3,607

Acide carbonique 0,708

Total. ... 5,075

Ces nombres, en ce qui concerne la glycérine et 1 acide succinique, diffèrent peu de ceux de l'expérience, pour une fermentation de 100 grammes de sucre. Quant à la proportion de lacide carbonique, c'est bien également celle qui est exigée. En effet, si l'on prend les 0,708 centièmes de i5'',44o qui est le poids de sucre de la fermentation que nous avons examinée tout à l'heure, on trouve oS'^jOio. Or oS'",oio d'acide carbonique représentent 5 centimètres cubes de gaz carbonique. C'est précisément l'excès de volume de ce gaz dans cette fermentation, calculé d'après les poids des matières autres que l'alcool et l'acide carbonique qui lui correspond.

Tout s'accorde donc pour nous faire admettre qu'indépendamment de l'acide succinique, de la glycérine et des

(1) Cette équation peut s'écrire:

C'^H"0"-+-48C'-H'*0'--t-6oHO = i2C*H''0'H-72C'=H'0-H6oCO'.

Sous cette forme, en divisant tous les termes par 12, on a