ACTION DE L'ÉLECTRICITÉ

est nuisible aux fermentations et que les sucres en liqueurs alcalines se transforment en formiates, ce qui n'a pas d'intérêt pratique les moûts étant toujours acides.

Dans la pratique de la distillerie la cuverie est toujours éclairée, il se peut que ce soit une vérification empirique de la bonne action de la lumière ; mais il est évident que la commodité intervient pour beaucoup dans la clarté des cuveries.

Action de rélectricité. — Son action paraît nulle ; mais il ne faut pas oublier que les électrolyses modifient chimiquement les moûts.

L'étude de cette action de l'électricité est difficile, car on ne peut guère faire circuler les courants dans tous les coins des vases.

Dégagement de chaleur pendant la fermentation.

De même que pour les moisissures, une partie du sucre brûle pour fournir la chaleur nécessaire à la complication delà molécule d'une autre fraction du sucre qui va constituer les matériaux de la levure qui se forme. — Mais cette constitution de nouveaux éléments absorbe ou dégage de la chaleur de telle sorte qu'on ne connaît ni la valeur ni le signe de la quantité de chaleur représentant la dépense de construction.

A côté de cette dépense il y a la dépense d'entretien qui produit de la chaleur, et comme elle dure infiniment longtemps par rapport à l'autre dépense qui n'est que momentanée, elle donne son signe h la dépense de chaleur résultante des 2 opérations. Or même lorsque cette quantité de chaleur est minima, c'est-à-dire dans la vie anaérobie, elle est positive, une fermentation est donc toujours exothermique.

Berthelot a calculé de la façon suivante le dégagement de chaleur de la fermentation.

Il a pris Téquation de décomposition et a fait la balance de la quantité de chaleur de formation des corps primitifs et de la quantité de chaleur de formation des corps résiduels en tenant compte de Tévaporation de Teau. Il a considéré la différence comme la quantité de chaleur produite par la décomposition du sucre sous rinfluence de la cellule. Mais dans la pratique le calcul est impossible car on ne connaît pas la composition exacte de la cellule. On néglige les éléments de celle-ci et on s'en tient aux produits extérieurs.

En prenant Téquation de Gay Lussac pour définir ces produits, on trouve 33 grandes calories par moléculegramme de sucre détruit et 27 grandes calories si l'on prend l'équation de Pasteur.

On a cherché à faire des mesures expérimentales, en réalité une mesure précise est impossible : en effet, la fermentation est une opération longue. Pour mesurer la quantité de chaleur dégagée, il faudrait employer un calorimètre et nous aurions h tenir compte de la perte due au rayonnement, ce qui serait impossible dans ce cas prolongé. Si l'on fait la mesure pendant un temps partiel, les résultats trouvés n'ont pas non plus une grande valeur. Pendant la fermentation, outre l'acide carbonique et l'alcool, il se forme d'autres produits qui prennent naissance les uns au début, les autres à la fin de la fermentation et les quantités de chaleurs mesurées à un moment donné ne sont pas, à cause de cela, proportionnelles h la durée de l'opération.

Empruntons à M. Duclaux une réflexion intéressante.

La levure d'après l'équation CH^W= 2C'II«0+2C0^ dégage 33 calories.

Une moisissure en vie aérobie brûle le sucre d'après réquation C*H"0' = 6C0' + 6H'0 avec un dégagement de 673 calories.

Donc dans ce cas 11 faut que la levure détruise 20 fois

DÉGAGEMENT DE CHALEUR lai

plus de matière que la moisissure pour faire le même travail.

Si la moisissure est en vie anaérobie, et si elle produit

5 pour loo d'alcool, le dégagement de chaleur est de 64 1 calories, il faut dans ce cas que la levure détruise 19 fois plus de sucre que la moisissure.

Conditions de Veniploi de la levure comme ferment.

1° Air, — Le milieu doit être aéré au début ; plus tard l'aération doit être mesurée d'après la nature de la levure ; un excès d'oxygène ralentit toujours la fermentation.

2" Quantité. — La levure devant agir comme ferment doit être mise en quantité déterminée (i), mais il n'en faut pas mettre trop car les cellules se gênent mutuellement, profitent moins du milieu, se multiplient moins vite et au bout de quelque temps la fermentation est moins avancée que si on avait mis une quantité de levure moins grande. La dose de levure à employer dépend évidemment de la nature du moût et en particulier de la qualité et de la quantité du sucre qui s'y trouve. En distillerie on estime à 3 pour 100 du poids de la saccharose le poids de levure de bière qu'il faut employer ; cela correspond, si l'on compte en matière sèche de levure, à

6 ou 7 pour 1000 du poids du sucre.

Au point de vue de la nature du sucre, on peut citer l'expérience suivante :

Prenons un bouillon artificiel et faisons-en deux parts. Dans la première mettons de la glucose et dans la seconde de la saccharose. Ensemençons les deux moûts avec la même quantité d'une certaine levure.

(i) On peut dire que la durée de la fermentation est plutôt proportionnelle à la quantité de sucre.

La glucose disparaît dans un temps moitié de celui que met la saccharose, doue pour produire avec la saccharose la même fermentation qu'avec la glucose il faut un poids différent de la levure choisie.

Cela ne touche guère la distillerie qui invertit toujours, au moins partiellement, la saccharose.

3** Alimentation et température. — Elles doivent être appropriées à la nature de la levure.

4** Pression. — Quand la pression sur le moût est inférieure à la pression atmosphérique, la fermentation va moins bien. Il vaut mieux opérer à la pression ordinaire.

5° Eau. — Pour que la fermentation s'effectue, il faut que le sucre soit en présence d'au moins 4o pour loo d'eau dans le moût. La fermentation est un phénomène résultant d'une végétation et il y a entre la levure et le milieu nutritif des échanges qui doivent se faire par diffusion. S'il n'y a pas une quantité d'eau suffisante, la diffusion se fait mal. S'il y a moins de i3 pour loo d'eau la fermentation s'arrête.

6° Limite de l'alcool. — La quantité d'alcool dans le bouillon de culture ne doit pas être trop grande. Cette quantité dépend de la race de la levure.

La limite maximum probable d'alcool est i6 pour loo.

7° Acidité. — Un excès d'acidité ou d'alcalinité ralentit ou arrête les fermentations ; l'acide cyanhydrique arrête la fermentation sans toucher à l'inversion.

8" Sels. — Certains sels comme le carbonate de potasse, le bisulQte de soude, sont sans action. D'autres, comme le bisulfite de potasse, les iodures, les arsénites, le borax, retardent l'inversion sans agir sur la fermentation. D'autres retardent seulement la fermentation. Ce sont par exemple les chromâtes, les chlorures de sodium et d'ammonium. D'autres enfin arrêtent l'inversion et la fermentation comme par exemple le cyanure de potassium, le sulfure de sodium.

CONSERVATION DE LA LEVURE taS

Les antiseptiques peuvent retarder et même arrêter la fermentation.

A petite dose, les antiseptiques activent la fermentation tandis qu'ils l'arrêtent en endormant ou en empoisonnant la cellule lorsqu'on les emploie à haute dose.

Nous reviendrons sur cette question des antiseptiques.

Conservation de la levure.

On ne peut la conserver dans un bouillon de culture, car à un moment donné se produirait l'autophagie (i). Voici comment on procède. On ensemence un bouillon de culture de la levure qu'on veut conserver. Au bout de quelque temps, avant que l'autophagie se produise, on ensemence un second bouillon de culture avec le premier et ainsi de suite. Dans ces conditions on peut conserver la levure très longtemps.

Mais on peut opérer autrement. Il suffit de mettre la levure dans des milieux relativement pauvres. N'ayant pas d'aliments, elle décline mais ne meurt pas.

Comme milieux pauvres, on a employé :

De l'eau sucrée pure à lo pour loo, du moût de bière, de l'eau distillée, du moût gélatineux, du papier filtre, du coton, etc. Le meilleur est l'eau sucrée. L'eau pure provoquerait une diffusion à travers les cellules et il en résulterait un étiolement plus grand.

Certains distillateurs conservent d'une campagne à l'autre leur levure en la malaxant avec de l'amidon et en l'abandonnant dans un endroit sec.

(i) Cependant M. Duclaux a pu régénérer des levures conservées en moût de bière pendant 2a ans; il ne faut pas que les albuminoïdes s'altèrent. D'ailleurs les levures vieilles de i4 ans et régénérées n'ont plus duré que 9 ans.

La vérité est qu'il faut avant tout sécher la levure si on veut la conserver autrement que par des cultures répétées. L'idée de l'amidon n'est pas la seule, on a préconisé le noir, le plâtre, la farine de riz, la fécule, le houblon, etc,

Hansen sèche de petites quantités de levure dans du papier buvard ; procédé que Reinke a amélioré.

La levure lavée et pressée est enveloppée dans deux feuilles de papier de soie stérilisées à i35° pendant trois heures.

On la porte alors dans une chambre a atmosphère humide et exempte de poussière où on l'enveloppe dans du papier blanc ordinaire saupoudré d'acide borique.

Le paquet est alors pressé entre des plaques d'amiante stérilisées et séchées par un courant d'air froid et lavé h l'acide sulfurique.

La pression doit être rapide et faite à température assez basse pour que réchauffement ne porte pas la levure au delà de 44®.

Ce séchage laisse 3o pour loo d'eau dans la levure.

Les paquets sont alors mis dans des boîtes de conserve contenant du plâtre stérilisé à i5o*^ ; on soude ensuite ces boîtes.

Kieselwalter lave la levure pressée avec de l'alcool, la represse, la sèche dans un courant d'air.

Dans tous ces procédés, le matériel doit être absolument stérilisé et la levure sèche doit être enfermée d'une manière hermétique.

On a proposé aussi de malaxer les levures avec des matières fermentescibles de manière à former une masse compacte.

Dans ce cas le réveil de la levure est plus facile que dans le cas des simples absorbants d'eau, mais les chances de contamination sont plus grandes.

RÉSULTATS DE LA FERMENTATION i25

Produits formés pendant la fermentation.

Nous ne parlerons ici que des produits trouvés en dehors de la cellule, les autres ayant déjà été étudiés.

Nous avons d'abord de l'acide carbonique et de Talcool. Si on fait la somme des poids de ces deux produits on trouve que cette somme ne représente environ que gS pour loo du sucre du liquide. Il y a donc 5 pour loo de «ucre décomposé d'une façon particulière. Ils sont représentés par un grand nombre de corps. On trouve :

La glycérine CH^OH — CHOH — CH'OH. Pour la doser on fait un extrait sec du liquide alcoolique. On place cet extrait dans le vide. La glycérine ne s'évapore pas.

Uacide succinique COOH — CH' — CH^— COOH. Il accompagne toujours la glycérine. On peut le séparer en se débarrassant d'abord de l'acide oxalique au moyen de la chaux en liqueur étendue. On extrait ensuite l'acide succinique à l'état de sel d'argent.

Le rapport du poids de l'acide succinique et de la glycérine est presque constant. Le poids d'acide succinique •est d'environ i/5 de celui de la glycérine. Peut-être ces 12 corps prennent -ils naissance ensemble d'après la formule «C«H*^0« + 6H^0 = 4C0* -f 2(C*H^0*) + 1 2(CW0') + O*

L'acide lactique CH^.CHOH.COOH. C'est peut-être le produit d'une fermentation lactique.

A côté de ces acides s'en trouvent d'autres qui appartiennent à la famille des acides gras.

On trouve :

L'acide formique H — COOH.

L'acide acétique CH^ — COOH.

Uacide {falérianique C*H' — COOH.

Ces acides paraissent avoir deux origines.

I® Ils peuvent provenir de l'oxydation de Talcool ordinaire et des alcools supérieurs qui se trouvent toujours, à côté de l'alcool ordinaire.

2° Ils peuvent également provenir de la vie de la levure. La levure se nourrit de matières azotées et rend des matières albuminoïdes plus ou moins décomposées. Or, dansles matières albuminoïdes se trouvent toujours des résidus d'acides gras amidés qui, sous l'influence de l'eau,, donnent les sels ammoniacaux correspondants.

A côté des acides cités on trouve aussi des alcools supérieurs.

L'alcool propylique Cir — CH^ — CH^OH liquide bouillant à 97®.

L'alcool isoitropylique Cli* — CHOU — CH' liquide bouillant à 85°.

L'alcool isobutylùiue ( C»' - CH - CITOII liquide

primaire ) /-.As

bouillant a 107®.

i I L'alcool amylique primaire non CH^— CH — CH^- CH^Oll

^ normal, non actif (méthyl 3, I

"^ l bulanol i).

« I L'alcool amylique primaire non CH^ — CH^ — CH — CH^OH •■^ i normal, mais actif (méthvl 2, 1

2 I butanol i).

"« L'alcool amylique secondaire actif CH^ - CH^- CH^ - CHOH - CH»- ^ \ (mcthyl I, butanol i)

Ces trois liquides bouillent à 182®, 127°, 119*^.

On trouve encore des alcools plus complexes, comme l'alcool caproïque (en C®), l'alcool œnanthylique (en C'),. l'alcool caprylique (en C*), etc.

Comment se forment ces corps ?

M. Lindet a constaté que ces alcools se forment surtout à la fin des fermentations et quand la température est élevée. Pour expliquer leur formation, on a émis deux hypothèses.

lis peuvent être dus non à la levure, mais à des bactéries s'introduisant dans le moût. La levure étiolée et la température élevée sont en effet de bonnes conditions pour le développement des bactéries.

Cette hypothèse peut paraître d^autant plus vraisemblable que Ton a fait des cultures pures à températures élevées de levures déjà acclimatées à des milieux riches en alcools supérieurs. Comme on n'a trouvé dans ces cultures pures aucune trace d'alcool amylique, il semble qu'on doive en tirer la conclusion suivante : quand un moût contient de Talcool amylique, c'est que les cultures n'étaient pas pures.

Mais voici une expérience qui permet' d'émettre des doutes sur l'explication précédente.

Faisons une culture de cellules allongées et ramifiées provenant d'un voile et ensemencées dans du moût de bière. Si nous opérons à basse température, nous n'obtenons pas d'alcool amylique. Si nous opérons à température un peu élevée nous en trouvons. Ici, il ne s'agit plus d'infections par les bactéries. Il est donc vraisemblable d'admettre que la levure proprement dite est capable de donner de l'alcool amylique par elle-même, ce qui n'empêche pas que les alcools supérieurs peuvent aussi provenir de bactéries étrangères.

On trouve encore dans les moûts fermentes des Jî^/te/'s. 11 n'y a rien d'étonnant a cela, puisqu'un éther est le résultat de l'action d'un alcool sur un acide et qu'on a un mélange riche en différents alcools et différents acides.

On trouve des Aldéliydes, Pour déceler leur présence, on emploie la fuchsine décolorée par l'acide sulfureux. Si en présence de cette solution on met un aldéhyde, celui-ci s'empare de l'acide sulfureux et la coloration de la fuchsine réapparaît.

Les aldéhydes peuvent avoir deux origines :

LANE LICHARY. STA^'^GRD ijrnvtRSIiy

1^ Ils peuvent provenir de l'oxydation des alcools.

2° Ils peuvent également provenir de la dislocation des matières albuminoïdes de la cellule par suite de la nutrition de celle-ci.

\J aldéhyde ordinaire CH^ — CHO qui bout k 21° se trouve en assez grande abondance dans les produits de la fermentation.

Outre l'aldéhyde ordinaire on en trouve également d'autres qui correspondent aux alcools supérieurs.

Le Furfurol est un aldéhyde caractérisé par son action sur l'acétate d'aniline en liqueur acétique qui devient rouge. Il a pour formule de constitution