CE QUE DEVIENT LA LEVURE DE BIÈRE DAJVS LA FERMENTATION ALCOOLIQUE

§ I. — Historique de l'état actuel de la science sur la levure de bière et ses modifications pendant la fermentation alcoolique.

Lewenhoeck en i68o étudie la levure de bière au microscope et la trouve formée de très-petits globules sphériques ou ovoïdes. Mais la nature chimique de cette substance est inconnue. Dans un Mémoire sur les fermentations couronné en 1787 par l'Académie de Florence, et lu à la Société Philomalhique de Paris en 1799, Fabroni, savant italien, au milieu de beaucoup de vues et de faits erronés, rapproche et identifie même la levure avec le gluten. C'était un progrès. Cela donnait une indication sur la place que doit occuper la levure parmi les produits organiques. C'était l'assimiler aux matières dites alors animales, c'està-dire qui fournissent de l'ammoniaque à la distillation (i).

(1) « La fermentation n'est qu'une décomposition d'une substance par » une autre, comme celle d'un carbonate par un acide ou du sucre par » l'acide nitrique. La matière qui décompose le sucre est la substance vé- )) {jéto-animale ; elle siège dans des utricules particuliers dans le raisin comme n dans le blé. En cciasanl le raisin on mêle cette matière glutineuse avec » le sucre, comme si on versait un acide et un carbonate dans un vase; dès » que les deux matières sont en contact, reflervcsccnce ou la fermentation y 1) rommencej comme cela a lieu dans toute autre opération de chimie. »

Fabrom.

Voir le résume critique du travail de Fabroni par FoiRcnoY, Annales de Chimie, tome X?^l; 1799.

Voiciles réflexions de Fourcroy sur la proposition de Fabroni relative au {jluten.

» Je ferai remarquer que la substance glulineuse que le citoyen Fabroni » regarde comme l'espèce de ferment constant du sucre, ne paraît pas être la H seule matière susceptible de cet cfl'ct, puisqu'il semble que la fécule, le » mucilage, l'exlractif même en petite proportion sont également capables

C'elle assertion de 1' abroni mit en (juelque sorte à l'ordre du jour la (jiiestion de la nature du ferment.

On jugeait que Lavoisier avait résolu les difficultés de la fermentation pour ce qui regardait la matière fermentcscible, mais on n'avait aucune idée sur la nature du corps qui provoquait le dédoublement du sucre. Aussi en l'an VIII, une année après la publication en France du travail de Fabroni, la classe des sciences pliysiqueset mathématiques de l'Institut proposa pour sujet de prix la question suivante : « Quels sont les caractères qui distinguent dans les )) matières végétales et animales celles qui servent de fer- » ment de celles auxquelles elles font subir la fermenta- » lion? » Encouragé par cette proposition de l'Institut, M. Thenard essaya de résoudre le problème, et il publia en l'an XI un Mémoire remarquable dans lequel il s'occupe principalement de la nature du ferment, de son origine, de son altération pendant l'acte de la fermentation. En voici le résumé :

Tous les jus sucrés naturels, mis en fermentation spontanée, donnent un dépôt qui a l'aspect delà levure de bière et comme elle le pouvoir de faire fermenter l'eau sucrée pure. Cette levure est de nature animale, c'est-à-dire qu'elle est azotée et qu'elle donne beaucoup d'ammoniaque à la distillation.

Pendant l'acte de la fermentation la levure perd pro-

« de faire fermenter le corps sucré, comme on le voit dans les sirops, les Il miels pharmaceutiques. 11 est vrai que le citoyen Fabroni peut dire qu'il » y a toujours plus ou moins de maiière végcHo-animale dans ces diverses » substances, mais il manque à sa théorie d''avoir prouve la présence de cette » matière dans le moût de raisin et dans les sucres fermeniescibles divers,» Dans ce travail deFourcroy, je trouve le passage suivant : « Depuis Pépoque de la nouvelle nomenclature établie à la fin de rété " "787, je m'étais élevé contre Texpression de fermentation spiriiiicuse, » puisque le mot A''esprii devait être désormais banni de la science. J'avais » proposé les noms de fermentation vineuse ou Ae fermentation alcoolique, n L'expression de fermentation alcoolique aurait donc été introduite dans la science par Fourcroy en 1787.

gressivement son azole et disparaît pour une partie se transformant en produits solubles (i).

En réduisant les nombres de la seule expérience que rapporte M, Thenard à loo parties, 20 parties de levure de bière fraîche et 100 parties de sucre ont laissé, après avoir fermenté complètement, i3 , 7 parties d'un résidu insoluble, encore actif, et qui, épuisé par le contact d'une nouvelle quantité de sucre, s'est réduit à 10 parties. « Ce dernier » résidu était blanc, présentait toutes les propriétés du » ligneux et n'exerçait aucune action sur une nouvelle » quantité d'eau sucrée. » Ces résultats, sur lesquels je reviendrai bientôt, ont passé dans tous les ouvrages et ont servi de base à toutes les discussions sur la théorie de la fermentation. Je dois ajouter tout de suite qu'il y a dans le Mémoire de M. Thenard et jusque dans la dernière édition de son Traité de Chimie un passage curieux sur l'azote du ferment. « De nouvelles recherches, dit-il, dignes de toute >) l'attention des chimistes, doivent être faites surladécom- » position qu'éprouve le ferment. Il faudra voir ce que « peut devenir l'azote du ferment décomposé. Il ne se » trouve point mêlé au gaz carbonique \ il n'entre point » dans la composition de la matière blanche insoluble; il » ne fait point partie d'une très-petite quantité de matière » très-soluble que l'on trouve dans la liqueur avec l'alcool. )) L'alcool n'en renferme pas \ de sorte que la question de » savoir ce que devient l'azote du ferment est encore à » résoudre (2). »

Bien que ce passage, ainsi que je le montrerai, renferme plusieurs erreurs, il témoigne de la préoccupation de M. Thenard sur l'azote du ferment, et de plus que cet éminent chimiste, qui avait fait une étude particulière du sujet, n'acceptait pas les opinions des auteurs sur la trans-

(1) Thenard, Annales de Chimie, tome XLVI, page 294? i8o3. (•2) Thenakd, Traiié de Chimie, 6^ édilion, tome V, page 65.

fonuaiiou de razote de la levure en ammoniaque.

C'est, à ce qu'il paraît, Dœbereiner qui annonça le premier que l'azote de la levure se trouvait dans la liqueur à l'étal de sel d'ammoniaque, assertion qui fut acceptée par tous les chimistes. Elle s'introduisit peu à peu dans les ouvrages élémentaires, celui de M. Thenard excepté.

Quelques années après la publication du Mémoire de M. Thenard, Gay-Lussacfitconnaitre un résultatfort extraordinaire. En examinant les procédés de M. Appert pour la conservation des substances végétales et animales, il remarqua que du moût de raisin qui avait été conservé sans altération pendant une année entière entrait en fermentation quelques jours après avoir été transvasé. Ce fait, dû à Appert, conduisit Gay-Lussac aux expériences que tout le monde connaît, et desquelles il résulte « que l'oxygène est [

» nécessaire pour commencer la fermentation, qu'il ne Test » point pour la continuer (1). »

Pour rencontrer un nouveau progrès digne d'être mentionné dans l'histoire de la fermentation, après les travaux qui précèdent, et celui de M. Colin que j'ai déjà mentionné, il faut arriver jusqu'en i835et 1837, à M. Cagniard de Latour (2). Reprenant les anciennes observations microscopiques de r.ewenhoeck, très-incomplètes et que d'ailleurs

(1) Gay-Lussac, Annales de Chimie, tome LXXVI, page 247; 1810.

(2) Il sérail injuste de ne pas rappeler dans un historique sur la fermentation et à propos même dos observations de M. Cagniard de Latour, les rcclierches microscopiques antérieures dues à M. Desmazicres et [lublices en 1825, dix années avant les travaux de M . Cagniard de Latour, dans les 4«"n/r,t des sciences naturelles. Il est vrai que M. I3esniazières ne s'est pas occupé de la levure proprement dite, mais il a le mérite d'avoir étudié au microscope et bien décrit la constitution de la pellicule qui se forme à la surface de \a bière et que Persoon en i8i2 avait appelée Mjcoderma cervisiœ. Le travail de M. Desmazières a dû mettre sur la voie de l'étude microscopique de la leviire de bière et aider à mieux voir et mieux comprendre sa structure. A celte époque les recherches microscopiques étaient bien plus liiflicilcs qu'aujourd'hui, et !\L Cagniard de Latour rapporte lui-même qu'en 18 »o s'étant servi d'un microscope très-imparfait, il avait cru que la leviire était

il ne connaissall pas, M. Cagniard de Lalour introduisit dans les études qui nous occupent une idée nouvelle. Avant lui la levure avait été regardée comme un principe immédiat des végétaux, qui avait la propriété de se précipiter en présence des sucres fermentescibles. M. Cagniard de Latour reconnut « que la levure était un amas de globules suscepti- )) blés de se reproduire par bourgeonnement, et non une » matière simplement organique ou chimique, comme on » le supposait. »

De ses observations M. Cagniard de Latour avait conclu « que c'est très-probablement par quelque effet de leur vé- » gétation que les globules de levure dégagent de l'acide » carbonique de la liqueur sucrée et la convertissent en M liqueur spiri tueuse (i). »

comme un sable très-fin composé de grains cristalloïdes ( mémoire cité, page 208). M. Dcsmazières reconnut que la pellicule en question était formée d''unc multitude de capsules hyalines, ovoïdes, qui, d'après lui, peuvent se souder bout à bout pour former des tubes plus ou moins rameux, etc. Il reconnut de plus que ces globules sont doués de mouvements particuliers; il est convaincu de leur vie animale et les range parmi les infusoiics. 11 est évident que M. Desmazières a confondu le mouvement brownien avec un mouvement vital réel. Les recherches de R. Brown n'ont été publiées qu'en 1828. (Annales des Sciences naturelles, i"^^ série, tome XIV, page 3ji, et Remarques additionnelles, tome XIX, page lo^.) C'est dans ses Remarques additionnelles que R. Brown rectifie ses premières impressions et s'arrête à l'opinion suivante : « Les particules exti ornement délicates de la maiioïc » solide, soit qu'on les obtienne de substances organiques ou inorgani- )> ques, lorsqu'elles sont suspendues dans l'eau ou dans quelque aulrefluide » aqueux, présentent des mouvements qui, daprès leur irré(^ularilé et leur » indépendance apparente, ressemblent à un degré remarquable aux mou- » vements les moins rapides de quelques-uns des animalcules infusoires les » plus simples. )> Tel est le mouvement qu'offrent les globules de levure, ou ceux plus petits qui les accompagnent quelquefois. Ce sont ces mouvements qui avaient induit en erreur M. Desmazières et plusieurs nalur.ilistes avant lui.

M. R. Brown lui-même est revenu à deux fois sur ces observations pour jes bien comprendre. Ses premières impressions avaient été tout à fait erronées.

(i) Cagmard de Latoir, Annales de Chimie et de Physique, 1" série, t. LXVIII.

Cette opinion trouva immédiatement dans M. Liebig nn puissant contradicteur.

A ses yeux, le ferment ist une substance excessivement altérable, qui se décompose et qui excite la fermentation par suite de l'altération qu'elle éprouve elle-même, en ébranlant par communication et désassemblant le groupe moléculaire delà matière fermentescible. Après avoir rappelé les propriétés de la levure, il s'exprime ainsi : « Les » faits que nous venons d'exposer démontrent l'existence » d'une cause nouvelle qui engendre des décompositions et » des combinaisons. Celle cause n'est autre chose que le » mouvement qu'un corps en décomposition communique » à d'autres matières dans lesquc lies les éléments sont main-

» tenus avec une très-faible affinité La levure de bière

)) et en général toutes les matières animales et végétales en » putréfaction reportent sur d'autres corps l'état de dé- » composition dans lequel elles se trouvent elles-mêmes; » le mouvement qui par la perturbation de l'équilibre » s'imprime à leurs propres éléments se communique éga- » lement aux éléments des corps qui se trouvent en contact )» avec elles (i). «

(i) LiEBio, Annales de Chimie et de Physique, a* série, tome LXXI, pa{îe 178.

Liebig, Lettres sur la Chimie, traduction française, iG*el28® lettre. LiEBic, Traité de Chimie organique. Introduction, page ag.

Noie sur le Mémoire de M. Cagntard de Latour et l'observation de Gay-Lussac sur l'influence de l'oxygène dans lajcrmenlation.

Lorsque M. Cagniard de La tour eut (ait connaît roses premières observât ions, quelques personnes, comme cela n'arrive que trop souvent, essayèrent d'en diminuer le mérite et répandirent le hruit que ces résultats avaient été déjà publiés en Allemagne par le docteur Schwann. Il est bien avéré, en cfl'ct, qiie MM. Cagniard de Latour et Schwann arrivèrent chacun de leur côté presquo à la même époque aux mêmes conséquences sur la nature de la levure. Mais il n'est pas moins certain que la priorité de publication appartient .i M. CsgniarddeLalour. Voici un passage extrait du Mémoire deM. Schwann, inséré aux Annales de Pog^cndorff, lome XLI; 1837 : « Celte dissertation est

Il résulte des études historiques récentes insérées par M. Chewenl slu Journal des Sauants^ cahier de fé\r. i856, que Stahl avait déjà émis des idées analogues à celles de M. Liebig sur les causes de la fermentation.

M. Liebig a développé ses opinions dans la plupa;rt de ses ouvrages avec une persistance et une conviction qui peu à peu les ont fait triompher. Aujourd'hui elles sont admises généralement en Allemagne et en France. MM. Fremy et Boutron les ont appliquées à la fermentation lactique avec une modification qui a été généralement adoptée. L'idée dominante de leur travail est celle-ci : Dans les matières capables d'agir comme ferment, le caractère de fermentation varie avec le degré d'altération de la substance. Elle est à diverses époques de sa décomposition ferment alcoo-

M la reproduction sans changements de celle qui fut lue dans les premiers » jours de février de cette année (1837) en mon nom par le professeur » Millier à la réunion de la Société des amis des sciences naturelles à léna. » Bientôt :iprès je reçus VInstitut du a3 r)0vembre i836, où Je vis que )) IM. Cagniard de Lalour avait fait des observations analogues sur la fer- )) mentation delà bière qui m'étaient restées inconnues jusqu'alors. »

Mais le travail de Schwann renferme des dbservalions précieuses qui jettent beaucoup de jour sur Torigine dos fermentations spontanées et qui permettent d'interpréter autrement que ne l'a fait Gay-Lussac les expériences d'Appert.

M. Schwann répète les expériences d'Appert en modifiant le procédé sur un point essentiel. Au lieu de se borner à chaufTer en vases clos à la température de 100 degrés des liquides fermentescibles, il les place en contact avec de l'air ordinaire préalablement calciné. Même après plusieurs sem.iines, il ne s'y développe aucune fermentation ou putri^faclion. On pouvait croire, et l'on croyait en effet, que dans l'expérience d'Appert l'oxygène de l'air des vises seconcrélait, se combinait avec la matière organique. D'autre part, si l'on admet que l'oxygène est nécessaire pour provoquer la fermentation ou la putréfaction, il est facile de se rendre cuniple de la conservation des matières organiques par la méthode d'.^ppert. Il suffisait de dire que ce procédé a pour résultat du faire disparaître tout l'oxygène de l'air par combinaison avec la matière organique. C'était bien là, en effet, l'explication de Gay- Lussac : « Quoiqu'il en soit, dit-il, il me semble que l'on peut parfaitement » concevoir la conservation des substances animales et végétales par le M procédé de M. Appert. Ces substances, par leur contact avec l'air, acquiè- » rent promptement une disposition à la putréfaction ou à la fermentation;

lique, ferment laciiqne... suivant létat plus ou moins avancé de son alicralion.

Les idées de M. Liebig ont été également développées et soutenues d'une manière exclusive dans le bel ouvrage que M. Gerliardt a laissé en mouiant (i).

A mon sens, voici surtout la cause du succès graduel que les idées de M. Liebig ont acquis auprès des chimistes. Depuis vingt ans on a découvert un grand nombre de phénomènes que l'on range à côté de la fermentation alcoolique j>roprement dite et dans lesquels il a paru impossible de reconnaître l'existence de végétations cryptogamiques particulières, mais dans toutes il y avait une matière, ayant eu vie, en voie d'altération. Et, par exemple, qu'on place

1) mais en les exposant à la température de Teaii bouillante dans des vases Il bien fermes, l'oxygèie est absorbé, produit uns nouvelle combinaison qui » n'est plus propre à exciter la fermentation et la putréfaction ou qui de- 11 vient concrète par la chaleur de la même manière que Vsi]\mm'nic.>: (Anna les n de Chimie et de Physique, tome LXXVl, pac^ 255; i8io.

La modification apportée par Schwann à rexpérience d'Appert rend in^idniissible l''cxplicaiion de Ciay-Lussac, puisque dans Texpérience de Schwann il y a une quantité quelconque d'oxygène en contact avec la matière animale ou végétale; seulement cet oxygène appartient à de Pair ca'ciné. Dès lors l>i théorie la plus naturelle parait être celle-ci : L'air renferme quelque chose qui provoque la fermentation ou la putréfaction. Ce quelque chose, p,ermes, o7.one, particules solides, fluides,..., est détruit par la chaleur. \'oilà pourquoi par la méthode d'Appert ou par celle de Schwann on préserve de toute altération les matières fermeniescibles ou putrescibles. De même il est présumable que si l'expérience de GayLussac sur les grains de raisin a réussi, c'est que Gay-Lussac en introdui.>-ant la bulle d'air ou d'oxygène a mis en contact avec le moût ce quelque chose dont nous parlons, et c'est ce quelque chose qui a fait naître la ftrmonlation, et non l'oxygène comme il le croyaii.

Le docteur Schwann ne cite pas les expi riences d'Appert. J'ai du réparer cet oubli. Les expériences de ce savant phy^iologisle ne sont que la reproduction de celles d'Appert et de Spal'anzani, modifiées d'une manière ingénieuse et décisive.

Toutes les fois qu'on le {«eut (aire, il est utile de montrer la liaison des faits nouveaux avec les faits antérieurs de môme ordre. Rien de plus satisfaisant pour l'esprit que de pouvoir suivre une d<'couvrrte dés son origine jusqu'à ses derniers développements.

(i) GEnuAP.DT, tome IV, j^age 5^7.

( 52 ) &iï sucre dissous additionné de craie avec une matière animale azotée C|uelconquc, le caséum, le gluten, la fibrine, la gélatine, la présure, unemembrane animale,..., on voit peu à peu le sucre devenir acide lactique. Or ces matières animales sont de structure, de nature, de formes très-diverses, et l'effet définitif sur le sucre est le même. 11 n'y a qu'une chose qui paraît être semblable dans ces matières azotées, c'est leur décomposi tion graduelle. La corrélation se monti e donc entre la transformation du sucre en acide lactique et une altération, un mouvement de décomposition.

Des recherches de INI. Colin sur la fermentation alcoolique, et qui datent de iSaS, avaient déjà établi des faits analogues sur la fermentation alcoolique. Ce chimiste avait reconnu que les matières animales les plus diverses pouvaient provoquer le dédoublement du sucre en alcool et en acide carbonique.

Cependant une circonstance remarquable aurait dû éveillerl'attention el commander la prudence, au moins en cequi concerne la fermentation alcoolique. En eiïet, après la publication des observations de M. Cagniard de Latour, M.Turpin, qui avait été chargé d'en faire un Rapport à l'Académie, étudia, sui" la demande de M. Thenard,le dépôt qui se forme dans la fermentation alcoolique du sucre par la décoction du blanc d'œuf, et trouva qu il était constitué uniquement par des globules de levure de bière.

Si l'une des matières employées par M. Colin, l'albumine, ne provoquait la fermentation alcoolique qu'en donnant naissance à de la levure, il étaii présumable que toutes les autres substances azotées se comportaient de même, et dès lors leur diversité ne prouvait rien quant à la théorie de M. Liebig.

Mais je me hâte d'ajouter que rien de pareil n'existait, on le croyait du moins, dans les cas très-divers et très-nombreux de fermentation lactique. Tous les observateurs s'accordent à dire qu'il n'y a qu'une alléiaiion chimique de la

( 53 ) matière animale. Les faits relatifs à celle fermentation cl à plusieurs autres phénomènes du même ordre eurent dès lors une influence décisive sur la théorie.

C'est ainsi que l'idée de M.CagniarddeLatour qui avait eu d'abord un certain crédit fut abandonnée peu à p(;u. On ne contestait pas, beaucoup de personnes du moins, que la levûie de bière fût organisée, mais on croyait qu'elle se détruisait en partie par la fermentation, comme l'avait dit M. Thenard, et que, ressemblant en cela à toutes lés autres matières azotées jouant le rôle de ferment, c'était à cette propriété qu'elle devait son action sur le sucre. Telle est la pensée de M. Liebig.

Berzelius ne partageait pas les idées de M. Liebig, tout en rejetant cellesde MM.CagniarddeLatourel Schwann. Pour lui la fermentation était une action de contact. Il ne croyait même pas à Texistence d'un organisme vivant datis la levure. « Celle-ci n'était qu'un produit chimique qui se précipitait » dans la fermentation de la bière et qui prenait la forme » ordinaire des précipités non cristallins, même inorgani- » ques, de petites boules qui se groupent les unes à la suite )) des autres en forme d'une chaîne de perles (t). »

Ailleurs il s'exprime ainsi : « Il est clair que lorsque des » produits de corps organisés se décomposent dans l'eau et

(i) Bet.zelil's, Comptes rendus des travaux de Chimie, page 2;; 7; i843.

Herzelil'S, Comptes rendus des Iravauxde Chimie; iS^S.

Dans SCS importanls éerils Mir la fermentation, M. Milscherlich rriiésiie pas à admettre que la levure soit réellement organisée. JN'éanmoins il partage les vues de Berzelius sur la manière d'agir de la levure vis-à-vis du sucre. {Annales de Chimie et de Physique, 3* série, tome VII, page 3i.) M. Milscherlich s'exprime ainsi : « Les globules de ferment se coni])oricnt r, donc vis-à-vis du sucre ou vis-à-vis du sucre et de Teau, qui contiennent » les éléments de Pacide carbonique et de Talcool, ahsolumenl comme 1) l'éponge de platine à l'égard de l'eau oxygénée. »

CeUe opinion a été plus récemment émise par M. Borlhel.)t, qui Ta en outre, ce me semble, quelque peu associée aux idées de M. Liebig. Je montre dans la seconde partie de mon travail que les faits sur lesquels s'uppuio ^L Milscherlich sont cnlicrcmcnl conlrouvés.

( 5^ ) )) que des matières dissoutes se prccipiient, ces dernières » doiventatrecteruneforme,ei{jue,commeplusieursd'entre )) elles n'aÛeclent pas de formes géométriques régulières, il » doit en résulter d'autres formes dépendantes de la nature )) de ces corps qui influent aussi dans la nature vivante à » l'égard de la détermination de ces formes, d'où il est tout » naturel qu'elles imitent les formes les plus simples des » productions de la vie végétale. Cependant la forme seule )) ne constitue pas encore la vie. »

Disons maintenant quelques mots de la composition chimique de la levure. Dans le bel ensemble de travaux qu'il pviblia sur ledéveloppement des végétaux, M, Payen donna pour composition immédiate de la levure :

Matière azotée 62,73

Enveloppes de cellulose. . 29,87

Substances grasses 2,10

Matières minérales 5, 80

L'analyse élémentaire a fourni, comme on devait s'y attendre, des résultats qui ont varié avec les différents observateurs, suivant les modes de lavage et de purification qu'ils ont employés et avec l'origine de la levure soumise à leurs

analyses.

Dumas ( Traité de Chimie).

Carbone 5o , 6

Hydrogène 7,3

Azote i5 ,0

Oxygène \

Soufre ( 27 > '

Phosphore )

(i) Païen, 18 '.q. \'oir les Mémoires des Sa^uints étrangers, tome IX, page 32; 18 ',6.

MiTSCHERLiCH ( Eléments de Chimie).

Carbone 4? >o

Hydrogène 6,6

Azote , I G , o

Soufre o,6

Un peu de phosphore

Oxygène 35 , 8

ScHLOSSBERGER.

Levure supiTieiire. Levure inférieure.

Carbone.... 5o,o5 49»84 4^»*^^ 47'93

Hydrogène.. 6,52 6,70 6,26 6,69

Azote.. .. . 3i,5g 81,02 35,92 35, 61

Oxygène ... 11,84 »2,44 9,80 9,77

100,00 100,00 ioo,oo 100,00

Dans les analyses de MM. Dumas et Schlossbergcr les cendres sont déduites. Le travail de M. Schlossberger sur la composition de la levure est très-soigné et forme un complément indispensable de l'analyse de M. Payen. Car en ])rofitant de l'action de la potasse pour dissoudre les matières azotées de la levure, il parvient à les séparer presque entièrement et à isoler ainsi la cellulose qu'il transforme par les acides en sucre fermentescible ; puis, précipitant par les acides les matières enlevées par la potasse, il fait voir par l'analyse qu'elles se rapprocbentbeaucoupplus que la levure de la composition moyenne des matières dites albuminoïdes; qu'elles sont plus riches que la levure en carbone, en azote et en hydrogène. J'ai vérifié l'exactitude des résultats de M. Schlossberger.

M. Mitscherlisch a donné de très-bonnes analyses des

(1) ScntOSSBERGEP., Annales allemandes de Chimie et de Vhnrmacie , tome LI ; i845.

(2) MlTSCHERLiCU, Coiii/)tes rendus de V Acudénne de fSeilin ol Annules allemandes de Chimie et de Vhaimacie, lonic L^'I.

cendres de ia leviire :

Levure Levure

supérieure inférieure.

Acide phosphorique 4' >8 ^9,5

Potasse ^9 , 8 28 , 3

Soude » »

Phospliate de magnésie (2 MgO, PhO^) . . 16,8 22,6

Phosphate de chaux (2 CaO, PhO*).. . . 2,3 9,7

Proportion pour 100 de cendres 7 ,65 7 j5i

Il faut noter l'excellente méthode que M. Mitscherlisch a mise en œuvre pour brûler la levure. La matière était placée dans une nacelle d'argent, laquelle était introduite dans un tube de verre et chauffée dans un courant d'oxj^gène. Mais comme au contact du verre l'argent s'oxyde, la nacelle d'argent reposait sur une autre nacelle de platine. Tant qu'il se dégage des produits de distillation, on fait passer du gaz acide carbonique, on termine par le courant d'oxygène.

Je vais maintenant présenter les résultats de mes propres recherches sur la nature de la levure et les transformations qu'elle éprouve pendant la fermentation alcoolique.

§ II. — L^ azote de la le\^uie ne se transforme jamais en ammoniaque pendant la fermentation alcoolique. Loin quil se forme de t ammoniaque, celle que Von ajoute peut même disparaître.

J'ai rappelé les observations de M. Thenardsur la levure. Entre autres résultats, il reconnut : 1" qu'une partie de la levure disparaissait pendant la fermentation , c'est-à-dire que M. Thenard a recueilli après la fermentation moins de levure qu'il n'en avait employé. Ce fait est exact dans les conditions de son expérience, mais sa signification n'aura de valeur et ne sera comprise que par les explications dont je l'accompagnerai bientôt. 2" M. Thenard ne trouva pas d'azote dajis la levure après la fermentation, ceci est une

( ^7 ) erreur grave, et ou pourrait s'étonner à juste litre qu'elle eût échappé à un expériuienlaleur de l'habileté de M. Thenard. Mais il faut se rappeler l'état de la science à l'époque où M. Thenard publia ses recherches. Alors on constatait la présence ou l'absence de l'azote dans les matières organiques par la distillation de la substance, et on répondait affirmativement sur l'existence de cet élément quand la distillation avait fourni de l'ammoniaque. La levure épuisée nen donna pas. Le résidu du liquide fermenté évaporé n'en donna pas davantage, et M. Thenard, fort surpris de ces résultats, se demande où peut être l'azote de la levure. Il le cherche dans l'acide carbonique dégagé ; mais, comme l'avait déjà vu Lavoisier, ce gaz est complètement absorbable par la potasse. Il le cherche dans l'alcool sans plus de succès. Qu'est-il donc devenu? Et d'après un passage que j'ai rapporté précédemment, ces préoccupations de M. Thenard le poursuivent jusque dans les dernières éditions de son Traité de Chimie.

L'explication me paraît assez simple. Nous verrons dans un paragraphe suivant, par l'examen détaillé de la levure solide et de ses parties solubles après la fermentation, que les éléments du sucre se fixent en proportion notable sur la levure et les principes solubles du résidu du liquide fermenté. D'autre part, nous savons que l'extrait du liquide 'fermenté renferme de la glycérine et de l'acide succinique. Il est très-probable que dans les expériences de M. Thenard les acides formés par la glycérine, et les autres matières provenant du sucre, pendant la distillation même, ont saturé l'ammoniaque et masqué sa présence.

M. Thenard fut bien près de sortir d'embarras. Car il ajoute une phrase qui trahissait ses doutes et indiquait la manière dont ils auraient pu être levés.

« J'ai fait cependant, ajoute-t-il, plusieurs autres expé- )) riences ({ui jusqu'ici tendent à prouver que l'azote peut

( 58 ) » exister dans une matière sans qu'on puisse le reconnaître » en la distillant; que par conscquent il peut se faire que » ce soit un principe constituant des végétaux, quoiqu'ils » ne donnent pas en général d'ammoniaque par la distilla- » tion. Mais je n'ai point encore répété ces expériences, et )) l'on ne saurait mettre trop de réserve dans leur an- » nonce. »

Dœbereiner écarta, mais par des expériences inexactes, les difficultés soulevées par le Mémoire de M. Tlienard, 11 annonça que sur un pointée chimiste s'était trompé et que le résidu soluble du liquide fermenté renfermait l'azote du ferment à l'état d'ammoniaque. A partir de cette indication, tous les ouvrages répétèrent à l'envi que l'azote de la levure disparaissait peu à peu durant la feimcntation, que la levure, comme l'avait dit M. Thenard, devenait semblable au ligneux, et que la portion altérée et soluble renfermait tout l'azote à l'état de sel d'ammoniaque, d'où les alcalis pouvaient facilement la séparer.

Les résultats de Dœbereiner sont erronés. Le résidu soluble du li(juide fermenté ne renferme pas la plus petite quantité d'ammoniaque provenant de l'azote de la levure. L'azote qu'il renferme est entièrement sous la forme de matière albuminoïde très-altérable par les alcalis, et dégageant même à froid de l'ammoniaque par la potasse, la chaux, la baryte. C'est là ce qui a trompé Dœbereiner.

Mes propres expériences sur l'azote du ferment n'ont acquis toute la précision désirable que lorsque j'eus connaissance des excellents procédés dedosage de l'ammoniaque exposés par M. Boussingault dans ses Mémoires et dans ses remarquables leçons du Conservatoire des Arts et Métiers où j'ai pu assister à tous les détails des opérations. L'indication la plus précieuse de M. Boussingault pour les recherches que j'avais entreprises est la suivante : la magnésie calcinée décompose à l'ébullition les sels d'ammoniaque, et

{ 59) ue dégage pas d'ammonia(|ue des matièies organiques azotées les plus allérables par la chaux, la potasse ou la baryte- Dans les conditions de mes éludes ce résultat est d'une exactitude irréprochable.

Cela posé, voici quelques analyses des liquides de fermentation. Elles montrent clairement qu'il ne se forme pas la plus petite quantité d'ammoniaque pendant l'action de la levure.

Le 1 8 janvier i858, je mets à fermenter loo grammes de sucre avec un litre d'eau tenant en dissolution les principes solnbles de la levure de bière et une quantité à peine sensible de globules de levure frais. Un dosage fait à part sur une autre portion d'un litre de ce liquide apprend qu'il renferme o^'^joSS d'ammoniaque. Le 5 février, la fermentation est terminée. L'ammoniaque est dosée, en opérant sur tout le liquide; il ne reste plus que o^'',o?.o d'ammoniaque, c'esl-à-dire moins d'ammoniaque qu'à l'origine.

Le 3o avril, je mets également à fermenter loo grammes de sucre, mais cette fois avec de la levure ordinaire employée en très-petite quantité, afin que la fermentation dure longtemps et de manière à me placer dans des conditions différentes de celles de l'expérience précédente. J'ajoute seulement i^',o37 de levure (poids de matière desséchée à loo degrés). Le 3o août la fermentation est encore sensible. Un tube abducteur adapté au flacon de fermentation a toujours plongédans l'eau. Leliquidefermentén'est étudié quele 2 y novembre. On trouve que tout le liquide nerenferme que oS%ooo8 d'ammoniaque, et il est très-probable qu'il n'y en avait pas du tout, et que celte quantité si minime d'ammoniaque provient d'une erreur de dosage ou d'une faible réaction de la magnésie sur les matières albuminoïdes du liquide fermenté.

lo grammes de sucre ont été mis à fermenter avec 200 centimètres cubes d'eau de levure limpide renfermant o8'",oo'j5 d'ammoniaque et une trace de levure fraîche.

Six jours après on trouve, en opérant sur toute la liqueur, qu'elle renferme o^',ooo5 d'ammoniaque.

La constance des résultats de ces expériences et de beaucoup d'autres semblables ne laisse pas de doutes sur le fait principal. Il ne se forme pas la moindre quantité d'ammoniaque, dans la fermentation alcoolique, aux dépens de la levure. Mais ces résultats vont plus loin : ils accusent une disparition d'une portion de l'ammoniaque existant dans la liqueur primitive. Cette dernière circonstance m'engagea à ajouter directement de l'ammoniaque, a6n de mieux étudier le phénomène. Les expériences suivantes ont été faites dans cette direction :

loo grammes de sucre, lo grammes de levure lavée en pâte, I o^^sGO tartrate d'ammoniaque (gauche), renfermant o^^oi 85 "Kd'ammoDiaque.

La fermentation dure très-longtemps. Lorsqu'il n'y a plus du tout de sucre à l'essai par la liqueur cuivrique, le liquide est étudié. Une renferme que o^'^^ooi 5 d'ammoniaque.

J'ai retrouvé d'ailleurs l'acide lartrique gauche libre dans la liqueur avec tous ses caractères. Ainsi presque toute l'ammoniaque ajoutée à l'état de tartrate d'ammoniaque a disparu, et, en outre, celle qui existait dans les lo grammes de levure.

Dans l'expérience suivante, je me suis servi de tartrate droit d'ammoniaque :

i9^'",575 sucre sont mis à fermenter avec aoo^^oo eau,

o^^'jSaS levure, contenant o^"", 179 de matière sèclie.

J'ajoute d'autre part oS%4^5 tartratedroit d'ammoniaque leprésentant o^',o88 d'ammoniaque.

Un mois après, la fermentation est terminée. Il reste

( 6. ) oS'",()7i tramnioniaque 5 o^'jOi^ ont donc disparu, c'est-àdire le cinquième de la quantité totale employée.

En résumé, nous voyons que, bien loin qu'il se forme de rammonia(|ue dans la fermentation alcoolique, celle que Ton ajoute peut dis[)araître, dans les cas surtout où il y a insufllsance de principes albuminoïdes solubles par l'emploi d'une petite quantité de levure de bière.

T-es études du paragraphe suivant vont r.ous apprendre cjue l'ammoniaque qui disparait ainsi entre dans la constitution de la levure à l'éiat de mathères albuminoïdes.

^ III. — Production de levure dans un nulieu formé de sucre, d'un sel d^ ammoniaque et de phosphates.

Des expériences inédites faites à Forigine de mes recherches sur les produits gazeux de la fermentation, dans des distilleries de grains et de betteraves, m'avaient prouvé que l'acide carbonique des cuves est à peu de chose près complètement absorbable par la potasse. Dans plusieurs essais où j'avais recueilli chaque fois de 60 à 70 litres de gaz en quelques heures à l'aide d'un appareil à potasse qui dissolvait le gaz au fur et à mesurede son dégagement, j'ai trouvé que le gaz carbonique de ces grandes fermentations industrielles accomplies en présence des sels ammoniacaux naturellement contenus dans les liqueurs, renfermait un dixmillième environ de son volume d'azote (i). 60 à 70 litres

(i) La description de l'appareil qui m'a servi dans cette occasion pourra peut-être avoir quelque utilité.

B. Rallon rempli d'une solution très concentrée de potasse caustique et de la capacité de \ litre à 1 litre.

F. Flacon servant à recevoir la potasse de B pendant Tarrivée des bulles d'acide carbonique dont la dissolution n'est pas immédiate.

E. Entonnoir renversé dans la cuve de fermen.tation et qui conduit le paz carbonique dans le vase B par le tube de caoutchouc abc et le tube de verre dcf.

R. Robinet de sûreté pour le nianiementde l'appareil.

On adapte le caoutchouc au robinet lorsque la potasse remplit le

( 6'^ ) du gaz laissent un résidu de 7 à 8 centimètres cubes non absorbable par la potasse. Ces expériences mériteraient d'être reprises dans les conditions des expériences du paragraphe précédent. Je crus néanmoins pouvoir inférer de leurs résultats, sans autre vérification, que l'azote de l'ammoniaque qui disparaît dans la fermentation alcoolique ne se dégage pas à l'état gazeux.

Guidé par ces indications, je me demandai, quelque peu fondée que pouvait paraître cette présomption, si dans les conditions de la fermentation l'ammoniaque ne formerait pas de la matière alburainoïde par une sorte de copulation avec le sucre, de manière à entrer dans la composition de la levure, ce qui expliquerait le fait de sa disparition en tant qu'ammoniaque.

C'est ainsi que je fus conduit aux résultats suivants, qui montreront toute la puissance d'organisation de la levure et

tube fed et après que tout Pair a été chassé de Tentonnoir et du tube ahc.

Fifî. 1.

La quantité d'acide carbopique est déterminée très-exactement par la différence de poids de toui Tappareil avant et après Texpérience.

Cet appareil ne peut guère être utilisé pour des fermentations en petit, parce que le dégagement et la pression du gaz sont trop faibles pour empêcher tout passage de la potasse de d vers c à travers le robinet.

(63 ) quimotiroTil lîn,ceiiic semble, aux discussions sur sa nature:

Dans une solution de sucre candi pur, je place d'une part un sel d'ammoniaque, par exemple du tartrate d'ammoniaque, d'autre part la matière minérale qui entre dans la composition delà levure de bière, puis une quantité pour ainsi dire impondérable de globules de levure frais. Chose remarquable, les globules semés dans ces conditions se développent, se multiplient et le sucre fermente, tandis que la matière minérale se dissout peu à peu et que l'ammoniaque disparaît. En d'autres termes, l'ammoniaque se transforme dans la matière albuminoïde complexe qui entre dans la constitution de la levùie, en même temps que les phosphates donnent aux globules nouveaux leurs principes minéraux. Quant au carbone, il est évidemment fourni par le sucre.

Voici, par exemple, la composition d'une des liqueurs employées :

io^'',ooo sucre candi pur.

Cendres de i gramme de levure obtenues au moufle d'un

fourneau de coupelle, o^^ioo tartrate droit d'ammoniaque.

Traces de levure de bière fraîche, lavée, de la grosseur d'une

tète d'épingle à l'état frais, humide, perdant 80 pour 100

d'eau à 100 degrés.

Dans un pareil mélange, le vase étant rempli jusque dans le goulot et bien bouché, ou muni d'un tube à gaz plongeant dans l'eau pure, la fermentation se déclare. Après vingt-quatre à trente -six heures, la liqueur commence à donner des signes sensibles de fermentation par un dégagement de bulles microscopiques, qui annoncent cpie le liquide est déjà saturé d'acide carbonique. Car je ne crois pas que la fermentation se manifeste par un dégagement de gaz apparent avant cjue cette condition de saturation soit remplie.

Les jours suivants, le trouble de la liqueur augmente progressivement, ainsi que le dégagement de gaz qui devient assez sensible pour que la mousse remplisse le goulot du flacon. Un dépôt couvre peu à peu le fond du vase. Observée au microscope, une goutte de ce dépôt offre une belle levure très-ramifiée, extrêmement jeune d'aspect, c'est-à-dire que les globules sont gonflés, translucides, non granuleux, et Ton distingue parmi eux, avec une facilité surprenante, chaque globule de la petite quantité de levure semée à l'origine. Ces globules sont à enveloppe épaisse, se détachant en cercle pins noir ; leur contenu est jaunâtre et tout granuleux ; mais la manière dont ils sont quelquefois entourés par les globules jeunes, indique bien nettement qu'ils ont donné naissance à ceux de ces derniers qui forment les têtes des chapelets.

C'est dans les premiers jours qu'il faut faire ces observations intéressantes : le soir, à la lumière vive du gaz, les vieux globules se distinguent des jeunes infiniment plus nombreux, comme on distinguerait une bille noire au milieu de beaucoup de billes blanches.

Peu à peu les différences s'effacent et les globules nouveaux dissociés ont perdu toute apparence ramiliée ; on ne voit plus de bourgeons. Les globules sont très-granuleux à la manière de la levure de bière adulte ou épuisée.

Il ne faudrait pas croire néanmoins que la fermentation devienne jamais aussi active que si, au lieu d'ammoniaque pour aliment azoté des globules semés, on se servait d'une matière albuminoïde appropriée, comme celledu raisin, du jus de betteraves, ou la partie soluble de la levure de bière ordinaire. Sème-t-on dans de l'eau sucrée, mêlée d'un peu de ces matières albuminoïdes, des globules de levure frais, les phénomènes généraux seront en tous points les mêmes néf-k^»^ / que ceux que je viens de décrire, mais la fermentation sera yrU / très-sensiblement plus active. Par exemple, au lieu de se ' déclarer après trente-six à quarante-huit heures, les pre-

(65 ) mièrcs petites bulles d'acide carbonique apparaissent déjà au bout de douze à vingt-quatre heures. En outre, la quantité de levure formée et déposée dans le même temps est bien supérieure ; mais, je le répète, tout est pareil avec une énergie plus grande, et les produits formés sont rigoureusement les mêmes.

Rien n'est curieux comme celte influence de la natuie azotée et minérale du milieu sur l'acliviié de la fermentation. J'ai fait à cet égard des expériences multipliées dont je rapporterai quelques résultats. L'un des plus intéressants est relatif à l'emploi de l'albumine du blanc d'oeuf. J'ai élé fort surpris de trouver cette matière tout à fait impropre à nourrir les globules de levure de bière. Que l'on dissolve du sucre dans de l'albumine d'œufs fi'ais délayée dans l'eau et filtrée, rendue ou non très-peu acide, que l'on ajoute une très-petite quantité de levure de bière, les globules semés ne se développeront pas du tout 5 il n'y aura pas trace de fermentation (i).

On sait pourtant par les expériences de M. CoUin et de M. Thenard qu'une décoction d'albumine sucrée et abandonnée à elle-même fermente et qu'il s'y forme, d'après M. Turpin, de la levure alcoolique ordinaire ; mais, comme l'ont bien remarqué MM. Thenard et CoUin, cet effet ne se produit qu'au bout de trois semaines ou un mois à une température de 3o à 35 degrés, et à partir de ce moment la fermentation est toujours fort lente. Or, en étudiant la liqueur pendant l'intervalle de temps qui précède la fermentation alcoolique, il est facile de reconnaître qu'il s'y forme des productions diverses, infusoires ou mucédinées, et je ne doute pas que l'albumine, modifiée quelque peu dans sa nature par ces matières, ne devienne peu à peu apte à nourrir de la levure de bière.

(1) V'oi'/ (.lans le tome XVII [ îles Conij'la rendus de l'Académie dea cxpérienccs analogues de M. Bouchardal.

Les choses se passent bien différemment avec le sérum du sang ou les liquides exprimés des muscles. Le sérum limpide, incolore, étant additionné de sucre et de quelques globules de levure, permet à ceux-ci de se développer avec une merveilleuse facilité, et le sucre fermente presque aussi facilement que si l'on se servait d'un jus sucré naturel ou d'eau de levure limpide. Ce n'est pas, je pense, que l'albumine du sérum ait une nature différente de celle du bUnc d'oeuf 5 je crois que cela tient à d'autres matières albuniinoïdes qui accompagnent l'albumine dans le sang et qui sont par leur nature individuelle propres à la nourriture des globules de levure. Voici ce qui m'engage à adopter cette opinion.

J'ai fait coaguler du sérum incolore, puis je l'ai mis h bouillir avec de l'eau, et après fîltration, à limpidité parfaite, pour séparer l'albumine coagulée, j'ai dissous du sucre dans le liquide filtré et ajouté quelques globules frais. Ceux-ci se sont multipliés et il y a eu fermentation alcoolique très-bien caractérisée.

J'ai fait la même expérience avec de l'eau bouillie sur du blanc d'oeuf et je n'ai pas obtenu du tout de fermentation.

Ces expériences ont été répétées maintes fois et ont donné toujours les mêmes résultats.

Quoi qu'il en soit, n'est-il pas bien remarquable de voir un sel d'ammoniaque capable de servir à la nourriture des globules de levure, leur fournir leurs principes albuminoïdes, et l'albumine pure du blanc d'oeuf y être entièrement impropie? On comprend ainsi que la distance peut être grande entre les diverses espèces de ce groupe générique désigné par l'expression de matières albuminoïdes ou protéiques. J'ai remarqué également que certaines matières protéiques sont bien plus que d'autres favorables au développement de la levure lactique : par exemple, les parties solubles du gluten, de la caséine, le résidu azoté des li-

quides qui ont subi la fermentation alcoolique

Lors même que l'on sème des globules de levure de bière dans les solutions aqueuses de ces produits, où l'on a préalablement fait dissoudre du sucre, il n'est pas rare de voir la fermentation alcoolique s'accompagner de fermentation lactique, c'est-à-dire qu'il se développe spontanément (par l'effet du contact de l'air à l'origine) de la levure lactique qui agit pour son propre compte sur le sucre, parallèlement à la levure alcoolique.

L'influence du milieu, de l'appropriation de la matière azotée et des matières minérales à la vie de la levure se manifeste encore d'une autre manière qui n'est pas moins démonstrative; je veux parler de la fermentation spontanée des liquides sucrés sans addition préalable d'une levure déterminée.

Tout le monde sait que le jus de raisin abandonné à luimême éprouve après quelques heures la fermentation alcoolique, et il est excessivement rare qu'elle soit compliquée d'une autre fermentation, par exemple, de la fermentation lactique. La même chose arrive au jus de betteraves, s'il a été rendu acide, suivant la pratique de M. Dubrunfaut, à la manière des jus des fruits acides. Mais ici déjà on rencontrerait assez fréquemment, j'en ai beaucoup de preuves, la production de fermentations parallèles et simultanées avec leurs levures spéciales.

Se sert-on d'eau de levure, c'est-à-dire de la partie soluble de la levure de bière filtrée à limpidité parfaite, puis additionnée de sucre et abandonnée à elle-même, il y aura presque toujours fermentation alcoolique, c'est-à-dire formation spontanée de levure de bière, s'il y a eu contact de l'air à l'origine. Très-rarement, quoique j'en aie vu plusieurs exemples dans le couis de mes recherches, il ne se

produira que des levures lactique, butyrique, ; mais ce

qui est fréquent dans ces conditions, c'est la formation simultanée de la levure alcoolique et de la levure lactique,

(68 ) et l'on peut même en quelque sorte faire prédominer telle ou telle de ces levures, selon que l'on emploie de l'eau de levure fraîche ou de l'eau de levure altérée. L'eau de la levure altérée, quoique parfaitement limpide et obtenue après ébullition, sera bien plus propre à la formation de la levure lactique.

Ces résultats seraient bien plus saillants encore si l'on faisait intervenir des changements dans les conditions^ soit primordiales, soit permanentes, de neutralité ou d'alcalinité des milieux.

On aurait pu croire que dans ces phénomènes la nature de la matière albuminoïde, indépendamment de son association ou de sa combinaison avec les substances minérales, jouait le principal rôle. Mais voici des faits qui montrent clairement que la présence et la qualité des éléments minéraux ne sont pas moins essentielles que celles qui concernent les éléments organiques. Vient -on, en eflet, à \ t i supprimer la matière minérale dans la composition du mi-

piib jAa|][;(/,|i/ j lieu formé d'eau sucrée, d'un sel d'ammoniaque et de centfÛ^A tJ \ ^^^^ ^^ levure, les globules semés ne se multiplient pas , j ' c/ du tout, et il ne se manifeste aucun mouvement de fermen-

» \K^/Y^tf^'*'^\y tation. Bien plus, si l'on modifie la nature des principes i minéraux, que l'on enlève, par exemple, les phosphates alcalins, la marche de la fermentation est très-sensiblement modifiée et ralentie.

Le phosphate de magnésie employé seul ne donne pas les mêmes résultats que les cendres de levure brute. Des changements se manifestent lorsqu'on se sert de cendres de levure fondues au rouge blanc (ce qui a chassé en partie les alcalis) ou simplement frittées par une chaleur modérée. C'est dans ces dernières conditions que la marche de la fermentation est la plus rapide et la plus régulière.

On peut s'assurer par des essais du même genre que le sel d'ammoniaque est indispensable. Les globules de levure semés dans de l'eau sucrée mêlée de cendres de levure ne

( 69 ) donnent lieu à aucune feimenlation sensible. Elle n'est pas cependant tout à fait nulle; elle donne quelquefois une fraction de centimètre cube de gaz, ce qui doit tenir à l'ammoniaque de l'eau distillée ou à la proportion infiniment petite de matière albuminoïde qu'apporte la semence.

L'intervention nécessaire du sucre, qui seul peut fournir le carbone des globules de levure, est assez prouvée dans ces expériences pour que je ne m'y arrête pas. Ainsi tout concourt à l'accomplissement du phénomène de la fermcn- . tation : le sucre, la matière azotée, la matière miné- V raie. 1

L'influence de la semence n'est pas moins certaine. C'est à tel point, que, si elle est supprimée, il y a fermentation également, mais jamais je n'ai vu un seul globule de levure de bière prendre naissance, et seulement des infusoires, les plus petits de tous, ei de la levûie lactique avec la fermentation qui est corrélative de son développement.

D'où vient cette absence complète de levure de bière dans ces dernières dispositions des expériences? Tous les faits que j'ai rapportés précédemment le disent assez. C'est que le milieu ne convient pas suffisamment à la propagation de celte levure. Il n'y a aucune impossibilité matérielle à ce que la levure de bière se forme, bien qu'on n'en sème pas. Elle apparaît en elTet spontanément par le contact de l'air dans le moût de raisin, dans le jus de betteraves, etc.; mais le milieu formé de sucre, de phosphates et de sel d'ammoniaque lui convient assez peu, pour que sa production spontanée soit impossible, bien que ce même milieu puisse entretenir la vie et le développement de la levure adulte que l'on y sème. Plus approprié, au coniraiic, paraît-il, à la levure lactique et aux infusoires, ce milieu particulier et presque tout minéral permet la formation de ces dernières productions, si la liqueur a eu le contact de l'air commun.

Fait-on bouillir quelques minutes le niélange et y laisse-

( 70 ) l-on rentrer de l'air calciné, il ne surgit auciui organisme, aucun mouvement de fermentation d'aucun genre.

Tous ces faits, qui éclairent, ce me semble, d'un jour nouveau les phénomènes des fermentations , servi ron t à comprendre une particularité fort ordinaire dans les fermentations qui s'effectuent au sein d'un milieu formé d'eau sucrée, de sel d'ammoniaque, de phosphates et de semences de levure de bière : c'est la naissance fortuite de la levure lactique et d'infusoires. Ces derniers disparaissent promptement, on ne les voit que dans les premiers joursj mais la levure lactique persiste et se multiplie, et souvent même elle finit par agir à peu près seule, parce que l'acidité croissante qu'elle apporte dans la liqueur nuit beaucoup à la levure de bière. Le fait du mélange des deux levures, bien qu'on n'ait semé que de la levure de bière^, tient à la nature du milieu, plus propre au développement de la levure lactique qu'à celui de la levure alcoolique, puisque, dans le cas de fermentation spontanée, la levure alcoolique n'y apparaîtjamais.

Cela posé, je vais donner 1 analyse détaillée d'une fermentation accomplie dans un milieu composé d'eau, de sucre candi pur, de tarlrate d'ammoniaque et de cendres de levure, blanches, fondues et pulvérisées.

Le lo décembre i858, à midi, on place à 1 étuve :

lo grammes de sucre.

loo centimètres cubes d'eau; o^'', loo de tarlrate droit d'ammoniaque.

Cendres de i gramme de levure.

Traces de levure fraîche (de la grosseur d'une tète d'épingle).

Le II, à 4 heures du soir, en observant attentivement sur le fond du vase la place où est tombé le petit fragment de levure ajoutée, on voit s'élever continuellement des bulles gazeuses d'une ténuité extrême. Le phénomène est continu en cet endroit. Ailleurs, sur le fond du flacon,

( 70 do lenips à autre seulement une bulle de gaz s'élève très-petite et très-rare. En outre, dans la masse du liquide, quelques petits flocons ziagciit suspendus à diverses hauteurs par de irès-pclilcs bulles de gaz adhérentes.

A 7 heures du soir, le même jour, fermentation bien plus sensible, quoique toujours des plus faibles. Déjà un peu de mousse dans le goulot au niveau du liquide. Des bulles y)artentdes divers points du fond du vase. Le 12, fermentation très-sensible; beaucoup de mousse et déjà un dépôt sensible sur le fond : liquide troublé par la levure en suspension qui est très-belle et oflreles caractères que j'ai déjà décrits.

Le 1 3, le 1 4, le i5, fermentation active, mais les jours suivants elle se ralentit peu à peu, bien qu'elle soit toujours continue.

En examinant le liquide de temps à autre, en janvier, il est visible que de la leviire lactique a pris naissance et qu'elle va en augmentant ainsi que l'acidité de la liqueur.

Voyant que la fermentation lactique nuit à la fermentation alcoolique, je mets fin à Texpérieuce et j'étudie la liqueur. Une portion a fourni une quantité ti'ès-sensible d'alcool qui n'a pas été dosée.

L'analyse, par la liqueur de cuivre, de la c|uantiié de sucre restant, a montré que 4^'?^ de sucre avaient fermenté, c'est-à-dire qu'il en restait 5='^,5.

En saturant 10 centimètres cubes par l'eau de chaux titrée, on a trouvé qu'il s'était formé une quantité d'acide équivalente à 0,597 d'acide sulfurique, ce qui fait à peu près I gramme d'acides organiques; quantité considérable, qui montre bien que la fermentation alcoolique avait dévié de sa direction première.

J'ai déterminé la quantité d'ammoniaque en opérant sur 5o centimètres cubes du liquide fermenté. J'ai trouvé de cette manière qu'il avait disparu oS',oo6'i d'ammonia(jue. La levure recueillie tout d'abord sur im filtre taré et des-

( 72 ) séché à loo degrés pesait o§',o43.Je nie suis assuréque toute la cendre de levure employée avait été dissoute pendant l'opération. Le poids o,o43 est donc le poids réel de levure formée prise à l'état sec.

Afin de reconnaître la nature de l'acide, une portion du liquide fermenté est évaporée, reprise pai' de l'éther à plusieurs fois, évaporée de nouveau, saturée par l'eau de chaux, évaporée encore et traitée parl'alcooljqui a donné un précipité très-faible, cristallin, mais rton douteux de succinate de chaux dont j'ai relire de l'acide succinique cristallisé, si facile à reconnaître même en opérant sur une quantité très-minime de ce produit.

Le liquide alcoolique a donné une cristallisation abondante de lactate de chaux mélangé d'une petite quantité du sel de chaux auquel j'ai déjà fait allusion précédemment; il n'était pas douteux, par le volume de la cristallisation du lactate de chaux, que la plus grande partie de l'acide de la liqueur était de l'acide lactique.

Jai transformé une portion de ce sel en lactate de zinc facile à caractériser par sa forme cristalline.

Enfin dans le résidu traité par l'éther et laissé insoluble par ce liqviide, j'ai très-nettement distingué au microscope un précipité cristallin ayant exactement la forme de la mannite et une saveur sucrée, ce qui éloignait le doute pouvant provenir de la présence de l'acide tartrique dans le résidu. Quant à la glycérine, elle a été mise en évidence dansée résidu après un traitement par le mélange d'alcool et d'éther.

Tous ces résultats, de la plus rigoureuse exactitude, bien que la plupart aient été obtenus en agissant sur des poids de matière très-faibles, établissent la production des levures alcoolique et lactique et des fermentations particulières qui leur correspondent dans un milieu formé uniquement de sucre, d'un sel d'ammoniaque et d'éléments minéraux.

Dans ce Mémoire, je n'ai voulu niollrc en évidence que ce résultat.

Je publierai ultérieurement un travail spécial sur la fermentation alcoolique accomplie dans ces conditions, et j'étudierai alors particulièrement la nature des matières albuminoïdes de la levure formées à Taide du sucre et de l'ammoniaque (i).

§ IV. — Etude des rapports de la lei^ûre et du sucre. Ce que déifient l'azote de la levure pendant la fermentation alcoolique.

Nous voici arrivés à un point très-délicat de ces reclierclies, je veux parler des rapports qui s'établissent entre le sucre et la levure.

Il ne sera guère question ici que des rapports matériels, mais ce sont ceux-là qu'il faut évidemment consulter avant d'aborder les rapports plus intimes, les rapports physiologiques.

Je donnerai en premier lieu quelques détails sur la structure des globules de levure de bière.

Les globules de levure sont formés, à n'en pas douter, de

(i) M. Dumas, lorsque j'eus l'honneur de lui communiquer de vive voix la première annonce des faits dont il a été question dans ce cbapiire, fut très-frappé du rôle individuellement nécessaire des sels d'ammoniaque, des phosphates et des matières hydrocarbonées, pour la vie et la multiplication des globules de levure. Et rapprochant de la levure les plus jeunes tissus des végétaux : « Je comprends, me dit-il, qu'il y ait toujours réunis dans les sèves des végétaux, du sucre, des sels d'ammoniaque et des phosphates. Ce doit être à leur aide que se forme la cellule. « J'ai eu l'occasion de relire dans le cours de mes recherches les remarquables travaux de M. l'ayen sur la composition des végétaux, et je dois avouer que les nombreux rapports que l'on peut établir entre la levure et les cellules des jeunes organes des plantes se présentaient à chaque instant à mon esprit.

Le lecteur fera bien de rapprocher aussi des recherches qui précèdent les travaux de M. Mirbcl sur le cambium, et les écrits plus récents sur le rôle des phosphates dans la vie des plantes.

jDCliles vésicules à parois élastiques, ]>leines d'un liquide qui est associé à une matière molle plus ou moins granuleuse et vacuolaire logée de préférence immédiatement audessous de la paroi -, mais elle gagne peu à peu le centre à mesure que le globule vieillit.

La paroi delà cellule est élastique. En eflbt, quand une goutte d'eau remplie déjeunes globules de levure se dessèche sur une lame de verre posée sur le porte-objet du microscope, le retrait de la goutte qui se divise par l'introduction de l'air amène des pressions des globules les uns contre les autres, et on les voit alors se déformer et devenir plus ou moins polyédriques.

Le contenu des globules, surtout le contenu central, est liquide : cela est prouvé par la présence dans la plupart des globules adultes d'une ou de plusieurs granulations intérieures, agitées du fourmillement propre au mouvement brownien. Il serait assez diflicile de dire si c'est un mouvement bronwien réel. La cause de ce mouvement, probablement toute physique, est trop peu connue encore pour que l'on sache si elle peut agir ou non à travers l'enveloppe des globules sur les granulations les plus libres du centre de cesglobules. Quoi qu'il en soit, le fait que je signale ne permet pas de douter de l'état plus ou moins liquide de l'intérieur des globules.

Le bourgeonnement des globules, qui constitue l'importante découverte de M. Cagniard de Lalour, se fait, d'après M. Mitscherlich, comme le représente le passage de la jîg. 3 à Isijig. 4-, c'est-à-dire que le nouveau globule débute Fig. 3. Fig. 4. Fig. 5. Fig 6 (i).

par une simple proéminence. Mes propres observations

(i) La^. 6 représente un globule de levure dans lequel les granulations init^rioures se sont amassées vers la paroi centrale de Tenveloppe de manière

( 7^ ) ni'oiil convaincu de l'exactitude de cette opinion de M. Milsclierlicli. J'ai vu cela maintes fois de la façon la plus nette. Bientôt le petit bourgeon, tout en restant attaché, soudé au gros, parait avoir son enveloppe propre, et constituer à lui seul un globule réel. Les mouvements du liquide ne peuvent le délaclier que quand il a pris à peu près le volume du globule-mère. Jusque-là sa soudure est assez intime et résistante.

Le bourgeon est-il né, comme quelques personnes le prétendent, par l'efïet du contact, de la pression contre la paroi interne d'une des granulations du globule .^^ Je n'ai rien vu qui autorise cette opinion, et je la crois inexacte.

D'une part . les globules translucides , sans granulations apparentes, sont de tous les globules les plus propres au bourgeonnement; d'autre part, le développement des granulations paraît lié à l'âge plus ou moins avancé des globules, et il y en a d'autant plus, que le globule est plus vieux, moins actif, moins capable de bourgeonner.

Je ne crois pasdavantageà un fait admis par M. Mitscherlich, et déjà avancé par MM. Cagniard de Latouret Turpin, à savoir que les globules de levure crèvent souvent et épanchent leur contenu granuliforme qui répand dans le liquide des séminules, lesquelles grossissent et deviennent des globules de levure ordinaire.

Je puis affirmer que jamais dans le cours de trois années des observations les plus assidues et les plus multipliées sur la levure de bière, dans les conditions les plus extrêmes de son développement, je n'ai une seule fois rencontré ce fait.

à laisser en quelque sorte deux cavités libres. On a figuré dans chacune de ces cavités une petite granulation isolée. Quand les choses se présentent ainsi, et cela est très-fréquent, les petites granulations libres sont agitées vivement d''un mouvement de fourmillement pareil au mouvement brov\nien. Il n'y a souvent qu'une cavité. Cesl ce mouvement de la granulation qui me paraît prouver que la cavité est pleine d'un liquide assez fluide.

( 76 ) 11 y a une circonstance bien décisive contre lui, c'est le volume uniforme des globules d'une levure en voie d'action sur le sucre. Ceux qui sont détaille inférieure à la moyenne ne sont pas libres, mais fixés à des globules plus gros sous forme de bourgeons. Or il est clair que si la levure se reproduisait par les granulations épanchées des gros globules, on aurait toutes les tailles des globules parmi ceux qui sont libres.

Les auteurs allemands, M. Mitscherlich entre autres, distinguent deux espèces de levure. Ils appellent l'une levure supérieure ^ l'autre levure inférieure^ cette dernière, servant à la fabrication de la bière de Bavière, se produisant et agissant à une plus basse température que l'autre. La levure supérieure serait plus active. Les chimistes allemands disent que cette seconde espèce de levure bourgeonne, et que c'est ainsi qu'elle se reproduit; mais la levure inférieure se développerait, suivant eux, par les granulations épanchées des globules arrivés à maturité (i).

Je n'oserais aller trop loin dans mon opinion sur des faits que je n'ai peut-être pas été à même de rencontrer dans mes recherches, avec les caractères particuliers sous lesquels on a pu les étudier en Allemagne. Cependant je ne puis m'empècherd émettre des doutes sur l'existence de ces deux espèces de levure de bière.

La levure est quelquefois plus légère, quelquefois plus lourde. Elle est plus légère quand elle est jeune. La vieille est plus lourde et plus portée à se tasser. Elle ne contient presque pas de liquide à l'intérieur de ses globules tout remplis de granulations. La diflérence m'a paru toujours très-marquée entre la densité de la levure jeune et de la levure vieille plus ou moins épuisée, et nul doute que par

(i) MiTscuEULiCH, Sur la ffrmenl.ilion (^Annales de Pofgendoi/, tomeLlX; ■ 843.)

( 77 ) le mouvcnienl gazeux des cuves il n'y ait à la surface de la levure jeune, active, propre au bourgeonnement, et au fond de la levure vieille, de plus lente action sur le sucre; mais ce sont là deux levures identiques, à deux époques diflerentes de leur vie et de leur action.

Toutes les études que j'ai faites m'obligent à rejeter Topiiiion de l'existence de deux levures ayant des modes de reproduction dilVérents, et j'ai la confiance qu'en reprenant l'examen attentif des levures supérieure et inférieure, ou arrivera à partager mon sentiment.

Je ne nie d'ailleurs aucun des effets propres attribués aux levures supérieure et inférieure. Mes recherclies servent plutôt à les expliquer (i).

Suivons maintenant la levure depuis le moment où elle est nrise en présence du sucre.

Placée dans l'eau pure ou dans l'eau sucrée, la fevûre cède une partie de ses principes liquides ou solubles qui se répandent dans la liqueur. Il est bien facile de s'en convaincre. Si la levure est délayée avec de l'eau froide ou cbaude, que l'on filtre, il y aura des matières albuminoïdes et minérales dans la liqueur filtrée. Or nous savons que, prises à part, ces matières mêlées avec du sucre et à une trace de levure fraîcbe font développer et multiplier celle-ci, et que le sucre fermente. Le même effet se produira évidemment avec plus d'intensité et d'énergie quand on laissera dans la liqueur toute la levure.

(i) J'ai déjà fait remarquer qi^il résultait de mes analyses des t'orraentations alcooliques que la levure de bière âjjée, granuleuse, qui a perdu de son activité par un commencement d'épuisenjcnt, soit en dédoublant da sucre, soit en transformant ses propres tissus comme je l'expliquerai plus loin, fournit plus de glycérine et d'acide succinique et moins d'alcool que la levure jeune, turgide, translucide, peu granuleuse. On comprend facilement qu'à ses divers âges, ia levure ait des manières de vivre un peu différentes, indépendamment des modifications que la nature du milieu et les conditions extérieures penvent provoquer.

(78) L'expérience de production de la levure et de fermentation du sucre dans un milieu formé de sucre, de sel d'ammoniaque, de phosphates, nous a montré clairement que la levure vivaitet faisait fermenter le sucre dès qu'elle était en présence :

1° Du sucre,

2° D'une matière azotée ,

3° De matières minérales phosphatées.

Or la levure porte en elle-même ces principes azotés «et minéraux immédiatement solubles, au moins partiellement, de telle sorte qu'au moment où elle est ajoutée à de l'eau sucrée, elle a exactement tout ce qu'il lui faut pour vivre.

Jamais le sucre n'éprouve la fermentation alcoolique sans que des globules de levure soient présents et vivants; et réciproquement il ne se forme de globules de levure de bière sans qu'il y ait présence de sucre ou d'une matière hydrocarbonée et sans qu'il y ait fermentation de ces matières. Ce que l'on a écrit de contraire à ces principes repose sur des expériences inexactes ou incomplètes.

Tous les ouvrages de chimie présentent la fermentation alcoolique comme pouvant s'accomplir dans deux circonstances très-distinctes, suivant que la levure est ajoutée à de l'eau sucrée pure ou à de l'eau sucrée mélangée de matières albuminoïdes: dans le premier cas, dit-on, le ferment agit, mais ne se reproduit pas ; dans le second il agit, mais se reproduit : c'est le cas de la fabrication de la bière.

(( Si la fermentation, dit M. Liebig, était une consé- » quence du développement et de la multiplication des » globules, ils n'exciteraient pas la fermentation dans l'eau » sucrée pure, qui manque des conditions essentielles à la » manifestation de l'activité vitale. Cette eau ne renferme » pas la matière azotée nécessaire à la production de la » partie azotée des globules. Dans ce cas, ajoute-t-il, les » globules déterminent la fermentation, non parce qu'ils

( 7.9 ) )) conlinueui de se développer, mais par suite de métamor- » plîoscs de leur partie interne azotc^c qui se décompose en » ammoniaque et en d'autres produits, c'est-à-dire par » suite d'une décomposition chimique (jui est tout l'opposé » d'un acte organique. »

Les faits que j'ai rapportés tout à l'heure sont en opposition évidente avec cette manière de voir, et j'ai la certitude que les phénomènes sont à peu de chose près les mêmes, que la levure soit employée dans l'eau sucrée pure ou dans l'eau sucrée mêlée de matières albuminoïdes. Dans les deux cas la levure s'organise et se multiplie : seulement dans le premier, lorsque la fermentation est terminée, tous les globules, jeunes et vieux, sont privés de matière azotée soluble. Ce qu'il y avait d'aliment azoté sous cette forme s'est fixé à l'étal insoluble sur les globules de formation nouvelle. L'ensemble de ces globules n'a donc pas d'action possible sur de l'eau sucrée pure. Il n'y a plus d'aliment azoté pour les globules qui seraient assez jeunes pour agir et se multiplier encore. Au contraire, dans le cas de la fermentation en présence d'une matière albuminoïde, il y a bien des globules qui s'épuisent, mais la plupart des nouveaux sortent du liquide remplis de matières azotées et minérales et tous propres à vivre à l'aide de ces aliments dans de nouvelle eau sucrée.

D'autres observations, dont on a exagéré l'importance sans en vérifier l'exactitude, ont contribué à jeter dans ces études une grande obscurité. On trouve dans le Mémoire de M. Thenard que 20 parties de levure de bière et 100 de sucre ont laissé, après avoir complètement fermenté, i3,7 parties d'un résidu insoluble qui, mis en contact d'une nouvelle quantitédesucre, s'est réduit à 10 parties. Nous verrons tout à l'heure combien cette observation est incomplète et engouée, prise dans ces termes exclusifs.

Quoi qu'il en soit, tout le monde pensait que, dans la fermentation avec levure et eau sucrée, une partie de la levure

( 8o ) se détruit, et l'on ajoutait : Combien n'est-ce pas différent de ce qui se passe lorsque la levure est placée dans de l'eau sucrée mêlée de matières azotées? Par exemple, dans la fabrication de la bière « le ferment, loin de se détruire, se » développe par bourgeonnement et augmente considéra- )) blement en proportion. C'est que les matières albumi- )) noïdes de la liqueur sont propres à la nutrition des glo- » bules et le brasseur retrouve six à sept fois plus de levure » qu'il n'en a mis. »

Tout cela a été bien mal interprété. Pour ce qui est de la quantité de levure que le brasseur retrouve à la fin de l'opération, on aurait pu dire tout aussi bien qu il en recueille un nombre quelconque de fois plus qu'il n'en a employé: car si le brasseur n'ajoutait que quelques globules de levure, il y aurait fermentation, dépôt de levure aussi bicji que dans le cas où il en met une assez forte proportion. Seulement la fermentation serait plus lente et pourrait devenir lactique, ce qui a conduit à la pratique de l'addition de ^ ou "5^ de la levure qui peut se former.

Mais examinons les choses de plus près, et nous arriverons à nous convaincre que dans la fermentation des sucres en présence des matières albuminoïdes // ne se fait pas plus et même moins de lei^ure que dans le cas où l'on effectue la fermentation avec de l'eau sucrée pure.

Je citerai d'abord quelques observations sur des fermentations avec levure et eau sucrée pure, dans lesquelles on a pesé la levure employée, la levure recueillie et la partie soluble de la levure restant après l'opération. Je rapporterai ensuite des résultats relatifs aux fermentations en présence de matières albuminoïdes.

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11 résulte des nombres de ce tableau que dans le cas où l'on emploie une quantité de levure en pâte s'élevant, par exemple, de i5 à 20 pour 100 du poids du sucre, on recueille aprèsla fermentation moinsde levure qu'onn'en avait mis : A, B, C. Or c'est précisément dans ces conditions que M. Thcnard s'était placé ; il avait employé 20 parties de levure en pâte pour 100 de sucre. Ce sont aussi les proportions qu'il recommande dans son Traité de Chimie (1).

Mais lorsqu'on descend à un poids de levure en pâte qui n'est plus que 10 pour 100 et au-dessous, du poids du sucre, alors on recueille plus de levure qu'on n'en a enijjloyé : D,E, F,G, H, I. "^

Et, dans tous les cas, si l'on a soin de déterminer le poids de matière extractive azotée, provenant de la levure, qui est en dissolution dans la liqueur fermeutée, on trouve qu'ajouté au poids de levure après la fermentation il dépasse très-sensiblement le poids total de levure primitif. L'augmentation s'élève environ à i , 2 ou i ,5 pour 100 du poids du sucre.

La disparition de la levure dans l'expérience de M. Thenard n'est donc qu'apparente. On a recueilli moins de levure, parce qu'on en avait employé beaucoup pour la fermentation, et que ce qui s'en était dissous avait été supérieur au poids des nouveaux globules formés. De là, et ne tenant aucun compte de la matière dissoute, il y a eu une diminution apparente dans le poids de la levure.

Les principes que la levure cède à la liqueur dépendent, et de sa solubilité naturelle et de la solubilité des maté-

(1) M. Regnault, sans insister auirement, s'exprime ainsi dans son Traite de Chimie, tome IV', page i8j, 4^ édition. « On a reconnu que la levure augmente d-euviron le quart de son poids. » J'ignore à quelle source RI. Regnault a puise cette indication, contraire à l'assertion de 1\I. Thcnard, mais vraie d'une manière générale, dan.-; certaines circonstances, comme l'est dans d'autres le résuhalde M. Thenard.

(83 ) riaux qu'isole en elle le travail de la fermenlalion (i).

Voyons maintenant ce qui se passe lorsqu'il y a présence el excès de matières albuminoïdes étrangères.

Je fais dissoudre 9^*^,899 de stjcre candi pur, et j'ajoute à à la liqueur 20 centimètres cubes d'un liquide limpide préparé en faisant bouillir de la levure de bière fraîche avec de l'eau distillée et filtrant la liqueur. Ces 20 centimètres cubes de liquide renfermaient oS',334 de matière albuminoïde et minérale très-propre à la vie des globules de levure. Puis je dépose, après avoir porté le volume à 100 centimètres cubes, une trace de levure fraîche qui se multiplie et provoque la fermentation totale du sucre, laquelle a élé complète onze jours après.

Je recueille alors toute la levure formée. Elle pèse sèche oS'',i52.

Le liquide fermenté, évaporé, traité par le mélange d'alcool et d'éther pour enlever la glycérine et l'acide succinique, laisse un résidu insoluble, azoté, capable de servir à de nouvelles fermentations. Il pèse o^', 26"o.

Ainsi on a employé oS'^,334 de substances albuminoïdes

(1) La levure renferme des matières azotées diverses el également des matières non azotées distinctes les unes des autres. Il y aurait une étude très-intéressante à faire sur ce sujet. J'ai vu qu''on parviendrait à des résultats utiles en examinant séparément Taction de l'eau, de l'acide sulfurique étendu et de la potasse. Je crois qu'un examen de la levure fait à ce point de vue des divers matériaux qui la composent pourrait donner le secret de certains changements qui s'observent dans la nature de l'extrait du liquide fermenté. En effet, en même temps que la levure assimile une portion de sa matière soluble azotée et minérale, ce qui diminue son poids très-sensiblement, elle augmente au contraire par l'introduction dans la liqueur des principes solubles qu'isolent les mutations qui s'accomplissent à l'intérieur de ses globules.

Si l'on fait bouillir la levure avec de l'acide sulfurique plus ou moins étendu, que l'on filtre, que l'on évapore après saturation par le carbona:e de baryte, i-t que l'on précipite par l'alcool de densités variables, on isole très- distinctement des matières fort différentes les unes des autres par leurs propriétés et leur comi)osilion. Nul doute que ces matières prennent part aux mutations de la levure pendant la vie de ses globules.

( 84 ) Pl minérales, et on a recueilli o^', 132 de levure -+- o°'.26o (le matière azotée et minérale non utilisée par la fermentation ou cédée par elle, ce qui donne un total de oS%4i2 dont la différence à o§'^,334 est de o^'",o;78.

Pour une fermentation de 100 grammes cela ferait environ oS%8 d'augmentation, auxquels il faudrait ajouter une petite quantité de matière exlractive enlevée par le mélange alcoolique élhéré, et qui, ainsi que nous Pavons vu, se trouve pour une part insignifiante dans la glycérine, et pour Je reste fixé sur le succinate de chaux dans la méthode d'analyse que j'ai donnée des liquides fermentes.

J'ai répété bien souvent l'expérience qui précède et toujours avec les mêmes résultats sensiblement ; c'est-à-dire que dans la fermentation du sucre en présence des matières albuminoïdes il se forme .i peu près i pour 100 (du poids du sucre) de levure et produits solubles, un peu moins par conséquent que lorsqu'on opère avec de la levure toute formée et de l'eau sucrée pure : nouvelle preuve que les choses se passent de la même manière dans les fermentalions avec levure et eau sucrée pure, ou avec levure, eau sucrée et matières albuminoïdes (i).

La petite différence observée dans ces deux circonstances tient sans doute à ce que les globules, qui se forment au sein d'un milieu oùl'aliment azoté esten excès, ontplus d'activité et sous un même poids décomposent plus de sucre que ceux qui prennent naissancedans un milieu appauvri en aliments minéraux ou azotés. Elle pourrait être due également à des variations dans les conditions de l'assimilation pour des globules parfaits et pour des globules-bourgeons.

L'importance des résultats que j'essaye de faire prévaloir, considérés dans leurs rapports avec la théorie générale des

(1) Lorsque je parle du poids de la levure nouvelle qui se forme pcnd.mt la fermentation de Peau sucrée pure sous Pinfluence de la levure de bière, j'entends parler et du poids des nouveaux globules qui se forment réellement, et du poids qui s'ajoute aux anciens pendant la continuation de leur vie.

( 85 ) phénomènes de la fermcnlalion, m'a engagé à chercher une confirmation de plus de leur exaclilude dans des expériences qui me paraissent aussi décisives que celles qui ptécèdent. Je viens d'essayer de prouver que la levure de bière placée dans de l'eau sucrée vit aux dépens du sucre et de sa matière azotée et minérale, soluble, ou pouvant le devenir par le fait des mutations qui s'ellectuent entre les principes qu'elle renferme durant la fermentation.

S'il en est ainsi et pour le vérifier autant qu'il est possible, déterminons les poids de sucre que peuveiitdécomposer : i° un poids connu de levure de bière; 2" la partie soluble d'un poids égal de la même levure.

J'ai pris deux poids de levure égaux chacun à 6'^',254. L'une des portions a été mise à fermenter avec 100 grammes de sucre, l'autre portion a été entretenue à l'ébuUition avec de l'eau pure pendant une heure, puis filtrée, et la liqueur limpide entièrement débarrassée des globules a été mêlée à loo grammes de sucre et à une trace impondérable de levure fraîche pour semence.

Un essai pareil fait sur une troisième portion de la liième levure a montré que les 6^','i54 de la levure cédaient à l'eau bouillante oS',325 de matière azotée et minérale avec un reste de oS',873 de produits insolubles.

Les fermentations ont eu pour ainsi dire une durée illimitée. Commencées le i"^' juin i858, elles continuaient encore dans les premiers jours de septembre, époque à partir de laquelle je n'ai pu les suivre davantage.

J'ai déjà appelé l'attention du lecteur sur cette durée indéfinie des fermentations lorsqu'il y a un excès de sucre, fait remarquable et assez facile, ce me semble, h expliquer aujourd'hui. Nous savons, en effet, que les matières azotées de la levure ne se détruisent pas. Il n'y a que des déplacements ou des modifications de ces matières, mais elles restent dans l'état complexe que nous sommes habitués à ren^

contrer dans ces produits. Celles qui sonlsolubles se fixent, il est vrai, en partie à l'état insoluble sur les globules, mais la puissance d'organisation des globules est telle, que Ton comprend que ks globules anciens puissent céder à Tétai soluble leurs matières azotées solides, pour servir d'aliment aux globules récents.

La dui de interminable en quelque sorte de ces fermentations avec excès de sucre rend les expériences du genre de celles que je décris extrêmement difficiles et délicates.

Quoi qu'il en soit, après plusieurs mois j'étudiai les liqueurs et je trouvai que dans celle où la levure avait été employée en nature la fermentation était à peu près terminée, et que dans l'autre avec principes solubles de la levure près de ^o grammes de sucre avaient disparu. Mais il restait encore de la matière azotée dans le liquide, et nul doute qu'on aurait pu aller au delà de 70 grammes, surtout en la recueillant à part pour la faire servir à une nouvelle fermentation du même ordre. On comprend en effet toute la gène que doit apporter à la vie des globules un aliment dilué à ce point d'être contenu dans j5o centimètres cubes d'eau, sous le poids de quelques centigrammes.

Je ne voudrais passoutenii- cependant qu'un poids donné de la partie soluble de la levure de bière puisse faire fermenter exactement autant de sucre que le poids brut de levure qui aurait servi à fournir cette matière soluble.

Tout me porte à croire, en effet, qu'une certaine quantité de la portion des globules insoluble dans l'eau bouillante est capable de céder à la liqueur un poids sensible de sa matière azotée pendant l'acte même de la fermentation. ÎVéanmoins on voit par l'expérience que je viens de rapporter et que j'ai souvent répétée avec le même résultat, quelle énorme proportion du sucre fermente par le fait seul de l'organisation des matières azotées et minérales immédiatement solubles, organisation provoquée par les globules eux-

( 87 ) mêmes. Personne, je crois, ne pourra plus douter que la fermentation de Teau sucrée pure ne soit réellement une fermentation qui s'effectue en présence de matières albuminoïdes et minérales (i).

Je donnerai, en terminant ce chapitre, les dosages d'a/ole des divers matériaux azotés d'une fermentation alcoolique où la levure était aussi épuisée qu'il est possible.

Dans une fermentation où l'on avait employé pour faire fermenter loo grammes de sucre, i8'',i()8 de levure lavée (poids de matière sèche, la proportion d'azote de celte levure étant de 9,77 pour loo), on a recueilli 1,745 de levure après la fermentation. Cette levure renfermait 5,5 pour 100 d'azote. Le résidu extractif du liquide fermenté insoluble dans le mélange d'alcool et d'élher pesait 0,600 et contenait 3,8 pour 100 d'azote.

La matière extractive souillant le succinate de chaux posait o,5oo et ne contenait que ~ pour 100 d'azote. Purifiée, elle n'en contient pas.

Ces dosages d'azote ont été elfectués sur les produits de la fermentation où j'ai le plus épuisé la levure, et l'on voit que la levure après la fermentation contenait encore une forte proportion d'azote. D'ailleurs sa diminution, comparée à celle de la levure brute employée, s'explique immédiatement en remarquant d'une part que 1,198 sont deve-

(i) Les faits qui précèdent soulèvent la question intéressante de savoir s'il se fait autant de globules nouveaux avec un poids donné de levure qu'avec la partie immédiatement soluble d'un poids égal de cette levure, agissant tous deux respectivement sur une même quantité de sucre.

Il n'est pas douteux que les globules adultes peuvent continuer leur vie pendant un certain temps et décomposer du sucre sans bourgeonner et sans se multiplier. Mais il n'est pas moins certain qu'il s'en forme beaucoup do nouveaux et que c'est à ces derniers qu'est due, pour une bonne part, la iransformation du sucre. Ainsi il est facile de voir, fixée sur les parois verticales du vase de verre où s'elTcctue une fermentation, beaucoup de celte levilre nouvelle formée pendant la fermentation même ans dépens do la partie minérale et azotée solubU-dc la le\ûre, primitivement ajoutée à la licjueur.

( 8S ) nus 1,700 aux dépens du sucre, matière dépourvue d'azote; et de l'autre que ce même poids de levure 1,198 a diminué eu cédant au liquide de la matière azotée soluble, puisqu'on retrouve 0,600 de produits solubles 5 s'ils ne viennent pas entièrement de la levure, ils sont fournis par elle en bonne part, puisqu'ils sont azotés. C'est là la double cause de la diminution de l'azote de la levure pendant la fermentation : 1° augmentation de poids par le fait du sucre; S4° diminution de poids par le fait de la solubilité de certains principes azotés de la levure (i).

(i) Les figures ci -contre représentent :

La fig. 7, de la levure en voie de l'ormation rapide dans de l'eau sucrée mêlée de matières albuminoïdes et minérales. Les globules sont translucides,

Fig. 7.

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peu on point granuleux, à contours très-nets. Les bourgeonnements sont nombreux. Il n'y a presque pas de globules isolés. On ne voit guère que des paquets rameux de globules en chapelets.

Lajig. 8j de la levîirc fraîche sortant de la brasserie, à contours trèsaccusés, se dessinant en noirdans le champ du microscope. Les granulations

Fig. 8.

sont encore peu distinctes. 11 n'y a pas de bourgeons. Les globules sont l>resque tous disjoints et libres.

ia fig. 9, de la levûr-j à peu près épuisée. Beaucoup de globules très-granu-

eux dont les contours sont à peine sensibles. Il y a en apparence dcui en-

§ V, — Dati s touLe fermentation alcoolique une pat lie du sucre se fixe sur la leuûre à Vétat de cellulose.

Le fait de la production de la levure alcoolique dans un milieu composé de sucre pur et de phosphates montre toute la part que le sucre prend à la formation de Ja levure au moins dans ces conditions particulières.

Il ne peut être douteux : i° que la cellulose de la levure soit constituée par les éléments du sucre, 2° que l'ammoniaque se combine avec une autre partie du suci'e pour former les matières albuminoïdes solubles et insolubles des globules.

Les choses se passent-elles d'une manière analogue dans le cas de la feimentation du sucre en présence des matières albuminoïdes ?

Les expériences dans le détail desquelles j'entrerai tout à l'heure ne laisseront à cet égard aucun doute. Elles établissent en effet qu'il y a plus de cellulose dans la levure après qu'avant la fermentation. De telle sorte qu'en les rap-

veloppes. On ne peut dire si elles existent réellement, ou s'il n'y en a qu'une seule très-épaisse, dont on distinguerait la paroi interne et la paroi externe.

M. Milscherlich s'exprime ainsi dans son Mémoire du tome Vil des An^ nales que j'ai déjà cité : « Quand on prend des globules parfaitement orga- » nisés, ils ne subissent presque pas de cbangement pendant la lermenla- ') tion. »

Plus loin, à la page 3i, il ajoute : « En employant des globules de fer- » ment parfaits pour provoquer la fermentation du sucre, je n'ai pas re- » marqué qu'ils se dévelopassent. »

Ces observations de M. Mitscherlich sont complètement en désaccord avec les miennes : i"* les globules adultes parfaitement organisés s'altèrent profondément pendant la fermentation; 2° les globules parfaits se développent, se multiplient, pendant la fermentation de Teau sucrée pure ou dans l'eau sucrée mêlée aux matières albuminoïdes.

(go )

prochant de celles doiil je viens de rappeler les résultats, elles rendent extrêmement probable, sinon certain, que toute la cellulose des globules de levure est constituée par les éléments du sucre (i).

Que se passe-t-il d'autre part entre le sucre et les matières albuminoïdes, quand le sucre fermente en présence de ces matières ? Ya-i-il encore une fixation du sucre comme cela avait lieu indubitablement avec l'ammoniaque? Les matières albuminoïdes solubles des globules ne sont-elles pas par elles-mêmes aptes à entrer dans la constitution des globules, à s'y fixer à l'état solide, uniquement par une sorte de changement isomérique? Faut-il, comme dans le cas de l'ammoniaque, que le sucre intervienne, les modifie en leur cédant tout ou partie de ses éléments? C'est là un des points les plus délicats de ces études. Il y aurait témérité à assimilera priori les deux modes de fermentation avec ammoniaque et avec matières azotées complexes, et d'affirmer par analogie que le sucre doit intervenir aussi dans le second cas pour modifier les matières albuminoïdes et les rendre propres à la nourriture des globules. Nous verrons cependant que l'augmentation de poids de la levure due à la cellulose fixée ne suffit pas pour rendre compte de l'augmentation de poids totale de la levure pendant la fermentation ; c'est-à-dire que si l'on ajoute au poids de la levure employée tout le poids de cellulose fixée pendant la

(i) J''ai reconnu dans le cours fie mes recherches un genre de fraude que je crois récent, employé par quelques marchands de levure, et contre lequel il faut se prémunir. Il consiste dans une addition quelquefois considérable de iVcule de pommes de terre dans la levure de bière destinée aux boulangers. Un c.vamen microscopique de la levure en avertit bien facilement. Les grains de fécule se dissolvent pendant la fermentation, mais en quantité trèsminime, contrairement à ce que Ton aurait pu présumer, puisque le liquide s'acidifie progressivement. Dans les fermentations de longue durée on voit nettement beaucoup de globules de fécule rongés a la surface cl cm partie dissous et désagrégés.

( 9' ) fermentation, on n'atteint pas le poids total de la levure et de sa partie soluble tel qu'on le trouve après que la fermentation est achevée.

Il n'est donc pas possible de douter qu'en dehors de la formation de la cellulose une partie sensible du sucre se fixe sur la levure. Mais s'y fixe-t-elle en modifiant la matière azotée, comme dans le premier cas elle se fixe sur l'ammoniaque pour la rendre apte à entrer dans le corps des globules ?

Je suis porté à le croire, mais il y aurait imprudence à l'affirmer. Je n'ai pas de preuves décisives. Ainsi la différence entre l'augmentation totale du poids de la levure et le poids de cellulose fixé pourrait s'expliquer par la production d'un ou plusieurs corps particuliers dont aucun n'interviendrait dans les modifications que subissent les matières azotées.

Cette étude de l'influence des matières hydrocarbonées dans la formation des substances albuminoïdes offre un grand intérêt j mais elle est bien délicate et les faits demandent à être interprétés avec beaucoup de prudence.

Ces conditions générales étant posées, étudions la proportion de cellulose de la levure avant et après la fermentation.

J'ai mis en fermentation :

loo grammes de sucre.

•jôo centimètres cubes d'eau environ.

2,626 levure (poids de matière sèche).

Après la fermentation, qui a duré vingt jours, j'ai recueilli 2^', 965 de levure (poids de matière sèche). J'ai alors fait bouillir avec de l'acide sulfurique étendu de 20 fois son poids d'eau pendant plusieurs heures (de six à huit heures) deux poids déterminés de la levure fermentée et de la même levure avant la fermentation.

Le poids de la levure fermentée était de i ,707 et le poids

( 90 de la levure non fernientée de i,73o pris à loo degrés.

Les résidus insolubles dans l'acide sulfurique ont été recueillis sur des filtres tarés et desséchés «î loo degrés. Quant aux liqueurs, après avoir saturé leur acide par le carbonate de baryte à Tébullition, j'ai déterminé la proportion de sucre qu'elles contenaient, tant par la liqueur de Fehling, que par la quantité d'acide carbonique fourni par la fermentation.

En réduisant les résultats obtenus aux poids de levure 2,626 et 2,965, on trouve que 2,626 de levure brute donnent un résidu insoluble azoté égal à 0,891 (soit i4,8 pour 100), et Oj532 de sucre fermentescible-, tandis que les 2,965 fournissent un résidu azoté de o,634 (soit 21,4 pour 100), et 0,9 18 de sucre fermentescible.il résulte de là :

1°. Que dans la fermentation de 100 grammes de sucie opérée par 2,626 de levure de bière, il s'est fixé environ 0,4 de matière hydrocarbonée transformable par l'acide sulfurique étendu en sucre fermentescible 5

2°. Qu'il y a une augmentation sensible de celles des matières azotées qui sont insolubles dans l'acide sulfurique étendu.

Ce dernier résultat est une preuve nouvelle que pendant la fermentation il y a fixation à l'état insoluble des matières albuminoïdes solubles que renferme la levure active.

Il restait à savoir si par l'ébullition avec l'acide sulfurique étendu j'avais bien dissous toute la cellulose. Afin de le reconnaître, j'ai déterminé la proportion de cellulose de la levure brute par la méthode de M. Schlossberger. J'ai dit que M. Schlossbei'ger utilisant la potasse, réactif si souvent employé par M. Payen dans ses recherches pour dissoudre les matières albuminoïdes, avait réussi à enlever celles de la levure à peu près complètement en laissant pour résidu une matière de la composition de la cellulose cl transformable par l'acide sulfurique en sucre fermentescible.

J'ai traité par la polasse trois portions do levure lavée

(9^ ) pesant chacune 4*^*^)737 apiès dessiccation à loo degrés.

La preniièic a été mise eu digestion avec de la potasse concentrée de densité égale à i,25; la deuxième avec une solution à lo pour loo; la troisième avec une solution à 5 pour loo de polasse caustique.

Le contact a duré huit jours, et tous les jours on plaçait les flacons pendant deux heures au bain-maric.

On a ensuite filtré et lavé à Tacide acétique, puis desséché les filtres à loo degrés.

Les résidus insolubles, formés de matière hydrocarbonée transformable en sucre par Tébullition avec l'acide sulfurique étendu et ne laissant après ce traitement qu'une quantité de matière à peine sensible, ont été dans les trois essais de 17,77, 19,29, et 19,21 pour 100 du poids de levure sèche.

Or les 0,532 de sucre fournis sans l'intermédiaire de l'action de la polasse par 2S'',626 de levure correspondent à 20,2 pour 100 du poids de la levure. L'ébullition avec l'acide sulfurique étendu avait donc bien enlevé toute la cellulose.

Les résultats qui précèdent accusent une proportion de cellulose dans la levure moindre que celle donnée par M. Payen -, mais je ferai observer d'une part que le dosage effectué par M. Payen paraît avoir été indirect, et il est bien évident d'autre part, d'après tout ce quenous venons de dire, que la proportion de cellulose de la levure varie avec son âge et son action plus ou moins prolongée sur le sucre. Ainsi nous venons de reconnaître que la levure recueillie après la fermentation avait fourni 0,918 de sucre pour un poids de matière égal à 2,965, ce qui indique 3 1,9 pour 100 de cellulose, nombre plus élevé de 1 1 pour 100 qu'il n'était avant la fermentation.

Je n'ai pas besoin de faire remarquer que cette augmentation considérable du poids de la cellulose dans la levure pendant qu'elle exerce son action sur le sucre, est encore

( 94) une preuve à ajouter à toutes celles que j'ai données de la vie de la levure pendant la fermentation alcoolique.

§ VI. — Dans toute fermentation alcoolique une partie du sucre se fixe sur la levure à Vétat de matières grasses.

Depuis longtemps Braconnot a signalé la présence de matières grasses dans la lie, qui n'est autre chose, pour une bonne partie, que de la levure de vin. L'analyse précédemment citée de M. Payen donne 2 pour 100 de matières grasses dans la levure de bière.

On croit généralement que les substances grasses de la levure sont empruntées aux substances grasses de l'orge ou des autres corps qui servent à préparer la levure. J'ai reconnu par une expérience directe, très-facile à reproduire, que pendant la fermentation la levure forme elle-même sa graisse à l'aide des éléments du sucre.

Je mêle à de l'eau sucrée, préparée avec du sucre candi très-pur, de l'extrait d'eau de levure limpide traité à plusieurs reprises par l'alcool et l'élher. A la solution mixte j'ajoute comme semence une quantité pour ainsi dire impondérable de globules frais de levure. Ils se multiplient, le sucre fermente, et j'arrive de cette façon à préparer quelques grammes de levure au moyen de substances ne contenant pas la plus petite quantité de matières grasses. Or je trouve que la levure formée dans ces conditions renferme néanmoins de i à 2 pour 100 de son poids de corpsgras facilement saponifiables et à acides gras cristallisables. Cette graisse ne peut provenir que des éléments du sucre ou des éléments de la matière albuminoïde; mais j'ai constaté d'autre part que la levure préparée dans un milieu formé d'eau, de sucre, d'ammoniaque et de phosphates renferme également de la matière grasse. C'est donc aux éléments du sucre que la matière grasse de la levure est empruntée.

Ces expériences rappellent par leurs dispositions celles que MM. Dumas et Milnc Edwards ont exécutées en

commun pour vérifier les observations de Huber sur l'origine de la cire des abeilles. Elles apportent une confirmation aux vues que M. Dumas a depuis longtemps émises sur la formation possible des matières grasses à Taide des sucres (i).

§ VII. — Vitaliié permanente des globules de le^'ûre.

Lorsque j'ai voulu, suivant l'exposition que j'en ai faite dans l'un des précédents chapitres, confirmer les résultats que j'avais obtenus sur la présence de l'acide succinique cl de la glycérine dans les liqueurs fermentées par le dosage exact de l'acide carbonique, j'ai rencontré des difficultés singulières. Tantôt j'arrivais à des nombres satisfaisants, tantôt le volume de l'acide carbonique dépassait le résultat calculé, sans qu'aucune explication légitime en pût être trouvée.

Peu à peu, je reconnus que la cause des divergences dans les résultats pourrait bien être due à l'emploi de trop fortes proportions de levure, que l'on est toujours enclin à exagérer dans les opérations, sur de petites quantités de sucre. Je fus mis sur la voie de la vérité par le fait suivant : Dans unbut particulier, qu'il est inutile d'indiquerici,j'avaismis à fermenter 5 grammes de sucre avec lo grammes de levure en pâte équivalant à 2S'^,i55 de matière sèche, poids de levure bien supérieur à ce qui est nécessaire pour transformer 5 grammes de sucre. Or je fus très-surpris de voir que celte fermentation ne s'achevait pas très-franchement, et qu'elle avait une tendance à se prolonger par un dégagement de gaz très-faible, comme il arrive quand le sucre est au contraire en grand excès par rapport à la levure. En outre, la liqueur, étudiée par le réactif cuivrique de Fehling, ne renfermait pas la moindre quantité de sucre, mal-

(i) Voir à ce sujet Annales de Chimie et de Physique, Y sprie, tome VllI, pages 70 et suivantes; iS43.

(96 ) gré l'indicalioii contraire donuée par le dégagement de gaz carbonique.

Je disposai alors dans des ballons renversés sur le mercure les fermentations suivantes :