TOME I, INTRODUCTION. — Livraison aa, ua
cc} INTRODUCTION.
Par le contact des alealis et des terres alcalines, ces trois substances se transforment en un acide insoluble, l'acide pectique.
On trouve encore, dans les végétaux qui contiennent de la pectose, un autre principe, la pectase, qui exerce sur la pectine et ses isomères une action particulière appelée la fermentation pectique. Elle convertit la pectine en un corps gélatineux insoluble dans l’eau froide, sans que son intervention soit apparente. On la trouve dans deux états particuliers : soluble dans les Carottes et les Betteraves, insoluble dans les fruits acides. Lorsqu'on mêle la pectase à une solution de pectine, on obtient l'acide pectosique, peu soluble dans l’eau froide. On forme encore cet acide en faisant agir à froid sur la pectine des dissolutions étendues de potasse ou autre liqueur alcaline; il se forme des pectosates dont on précipite l'acide pectosique par un acide. Si les solutions alcalines sont trop fortes, ou qu’on les laisse agir trop longtemps, l’acide pectosique se change en acide pectique, qui existe dans les tubercules de Dahlia, de Topinambour, et en général dans les racines charnues et les tiges herbacées; on le tire directement des Carottes et des Navets. On les ràpe, on lave la pulpe jusqu’à ce que les eaux sortent sans couleur ni saveur, puis on les chauffe pendant un quart d’heure avec une dissolution faible de carbonate de soude qui transforme la pectine en acide pectique , lequel forme un pectate de soude soluble. On sépare la liqueur et l’on y verse de acide chlorhydrique, qui précipite l'acide pectique impur à l'état de gelée. On le lave complétement, on le dissout dans l’ammoniaque, on porte la liqueur à lébullition, et l’on y verse quelques gouttes de sous-acétate de plomb, qui précipite un peu d’acide pectique; puis on précipite par l'acide chlorhydrique l'acide pectique qui est resté dans la dissolution. Cet acide est insoluble dans l’eau froide et à peine soluble dans l’eau bouillante, ce qui le distingue de l'acide pectosique, qui se dissout en quantité notable dans l’eau bouillante. Je nommerai, sans m’y arrêter, les acides parapectique et métapectique. Si j'ai insisté sur les transformations que la pectose subit sous l'influence de la pectase et des acides, c’est pour conduire à la connaissance pratique des modifications qu’elle éprouve dans la maturation des fruits.
Les gelées végétales sont dues le plus souvent à la transformation de la pectose en acide pectique, sous l'influence de la pectase. Le plus souvent on s’arrêle à la production de l’acide pectosique; car on
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sait qu’en chauffant le liquide à 100, l'acide pectosique sc dissout ct les gelées se fondent; mais par le refroidissement elles se solidifient de nouveau, par suite de la séparation nouvelle de l'acide pectosique. Voici comment on explique ce phénomène : sous l'influence de la chaleur et des acides végétaux qui existent dans la pulpe, la pectose se transforme d’abord en pectine, et celle-ci, sous l’influence de la pectase, se transforme en acide pectosique. C’est pourquoi il faut, dans la préparation des gelées, n’élever que lentement la température; car, si l’on voulait d’un seul coup l’élever jusqu’à 100°, on arrêterait la fermentation pectique; c’est ce qui a lieu lorsqu'on plonge dans l'eau bouillante les fruits dont on veut faire des conserves. On rend, par cette immersion, la pectase inactive.
Je parlerai ici brièvement de la mannite, qui se trouve en trèsgrande quantité dans la Manne, mais qui existe aussi dans Îles Oignons, les Champignons, le Céleri, les Asperges, le suc des Betteraves qu’on a laissé fermenter, les Gommes des Rosacées arborescentes, telles que les Cerisiers et les Pruniers;-M. Stenhouse l’a trouvée dans un grand nombre de plantes marines, comme les Zaminaria, les Fucus, les Rhodomenia, ete. Dans la Manne, qui lui doit sa saveur sucrée, elle est en très-grande proportion; on l’en extrait par simple ébullition dans l'alcool, qui abandonne la mannite par le refroidissement; mais dans les autres végétaux, comme elle y existe en combinaison avec du sucre, il faut d’abord détruire le sucre par la fermentation, laquelle n’altère pas la mannile; on évapore la liqueur jusqu’à siccité, et l’on dissout la mannite dans l’alcool. Cette substance cristallise en aiguilles et se fond dans 5 parties d’eau froide : à chaud il en faut moins; abandonnée à une évaporation lente, elle forme de gros cristaux en prismes quadrangulaires. Chauffée au-dessus de 100°, elle se décompose et donne des produits analogues à ceux des sucres. Elle s’en distingue néanmoins en ce qu’elle n’exerce pas de pouvoir rotatoire sur la lumière polarisée. L'acide azotique du commerce la convertit, à chaud, en acides oxalique et oxysaccharique, et l'acide azotique fumant la transforme en une matière explosible semblable à celle qu’on obtient par l’amidon, le ligneux et les sucres.
La formule de cette substance est C$ H7 O6, mais elle parait inexacte.
Il entre dans mon plan de donner ici les principaux produits ré-
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sultant de l’action des acides sur le ligneux, la cellulose, la matière amylacée, la Gomme et les sucres, parce qu’il n’y a pas d’article spécial auquel ces phénomènes chimiques puissent se rapporter.
On a vu, à l’article Matière amylacée, que la fécule, bouillie pendant quelque temps dans l’eau additionnée de quelques centièmes d’acide sulfurique, se convertit en dextrine, dont la formule est C!2 4" 0", et qui jouit de la propriété de faire dévier la lumière polarisée vers la droite plus fortement que toute autre substance connue. Elle est très-soluble dans l’eau , et n’est pas, comme la fécule, colorée par la dissolution d’iode. On la prépare ordinairement en chauffant la fécule à une température de 210° C.; elle prend alors un aspect Jjaunâtre, ce qui lui a valu le nom de fécule torréfiée ou leïocomme ; mais on peut encore la préparer en mouillant 1000 kilogrammes de fécule avec 300 kilogrammes d’eau auxquels on a ajouté 2 kilogrammes d'acide azotique. On laisse la matière sécher d'elle-même, . puis on la chauffe pendant une ou deux heures dans une étuve à 100 ou 110°: la transformation est alors complète.
Les dissolutions de dextrine possédant des propriétés semblables à celles de la Gomme, et étant beaucoup moins chères, on les substitue à la Gomme dans plusieurs applications techniques.
On trouve, dans le germe des graines de Graminées et des tubercules, une matière azotée particulière qu’on appelle diastase, et dont le rôle paraît être de désagréger la matière amylacée pour la convertir en une substance soluble, qui passe par une succession de combinaisons isomériques insolubles, pour constituer le tissu végétal ou la cellulose.
On extrait la diastase de l’Orge germée, qu’on réduit en poudre et qu’on fait digérer dans de l’eau à 25° ou 30°. Au bout de quelques heures, on exprime l’eau contenue dans la pâte, et l’on filtre. Ce liquide renferme la diastase en dissolution, et il peut servir à opérer la dissolution de l’amidon; mais quand on veut obtenir le principe actif, il faut faire chauffer le liquide à 75° pour en séparer des matières albumineuses; puis on verse dans la liqueur de lalcool anhydre tant qu’il se forme un précipité floconneux , qui est la diastase. On la redissout dans l’eau, et on la précipite de nouveau par l'alcool. La diastase pure est une substance blanche non cristalline et sans saveur, qui se conserve bien dans un lieu sec et s’altère par humidité, Une chaleur de 100 lui ôte toute son action, qui est
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pourtant assez énergique pour qu’une partie transforme en dextrine, puis en sucre, 200 parties de fécule. Son action est plus énergique entre 65° et 75°; plus haut, elle cesse d’agir; à 0° elle agit encore, mais 1l ne faut pas descendre plus bas.
Dans l’industrie on convertit la fécule en dextrine sucrée, : au moyen d’Orge germée et pulvérisée, connue sous le nom de Hat, mêlée dans de l’eau qu'on porte à la température de 75°; on y délaye la fécule par petites parties, en en ajoutant de nouvelle à mesure qu’elle se liquéfie, et en essayant de temps à autre, au moyen d’une dissolution d’iode, si le liquide se colore en bleu ; quand il arrive au rouge vineux, on cesse l'opération.
On emploie la dextrine, ainsi préparée, dans la fabrication de la bière, du cidre, de l'alcool et de diverses liqueurs, ou bien dans la boulangerie de luxe. Celle qui provient de la simple torréfaction de la fécule, ou de l’action des acides, est employée dans l’apprêtage des toiles, pour épaissir les mordants dans la teinture et les couleurs dans les impressions sur toile, pour les papiers peints, l’encollage du papier, etc.
On a utilement employé la dextrine en chirurgie pour remplacer les attelles dans la réduction des fractures : on enduit des bandes de toile avec un mélange de 100 parties dextrine, 50 eau-de-vie camphrée, auxquelles on a ajouté peu de temps après 40 parties eau. Elles sont enroulées autour du membre fracturé, et dès que la dextrine est sèche, elle forme une enveloppe rigide qui ne permet plus aux réductions de se déplacer. On enlève l’appareil avec de l’eau tiède.
La glucose est le résultat de l’action prolongée de la diastase ou des acides sur la fécule, qui convertit la dextrine en sucre. Cette substance, dont la formule est C H" 0", se prend en masse cristalline semblable au sucre de Raisin, avec lequel on admet son identité complète. Elle existe dans le commerce sous trois formes : le sirop de fécule, la glucose en masse et la glucose granulée. Dans la saccharification par l’acide sulfurique, on étend cet acide de 33 fois son poids d’eau, on chauffe à un peu plus de 100”, on y introduit, par petites parties, la fécule délayée dans de l’eau, et au bout de trente ou quarante minutes la saccharification est complète. Dès que l’iode ne réagit plus, on sature l'acide par de la craie pulvérisée, et l’on s’assure, au moyen du tournesol, que la saturation est complète. On laisse évaporer pendant douze heures, on décante et l’on filtre sur du
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noir animal, qui décolore la glucose. Si l'on veut du sirop seulement, on concentre le liquide jusqu’à état sirupeux; pour la solidifier, on concentre le sirop jusqu’à 40° de Baumé; on l’obtient granulée en évaporant jusqu’à 32° seulement : pour arriver à ce résultat, on la met dans des tonneaux, dont le fond est percé de trous, bouchés avec des chevilles, et on la refroidit rapidement. Au bout de huit jours, la cristallisation commence. Quand elle est cristallisée aux deux tiers, on retire les chevilles pour laisser écouler le liquide, et l’on fait sécher la glucose granulée sur des plaques de plâtre, en n’élevant pas la température à plus de 25° pour éviter l’agglomération des grains.
La glucose en sirop et en masse s'emploie pour fabriquer de la bière, de l’alcool, et améliorer les vins de qualité inférieure. Celle en grains sert à la frelatation des cassonades.
Je ne m’arrêterai pas à décrire l’action des acides sur le sucre; je dirai seulement que l’acide sulfurique convertit une solution de sucre, composée de sucre, 100 parties; eau, 300; acide sulfurique, 30, en wlmine et en acide ulnique, lorsqu'on soustrait le mélange en ébullition à l’action de l'oxygène; dans le cas contraire, il se forme de l’humnine et de l'acide humique. En prolongeant l’action des acides, ou en faisant bouillir l’humine et l'acide humique avec de l’acide chlorhydrique concentré, il se dégage encore de l’acide formique.
La cellulose, l’amidon, l’inuline et les Gommes se dissolvent à froid dans l’acide sulfurique concentré, et se convertissent en dextrine, puis en glucose.
L’acide azotique donne des produits différents par son mélange avec la cellulose, la matière amylacée, la dextrine et les sucres. A chaud, l’acide concentré du commerce développe de l’acide oxalique, puis de l'acide oxysaccharique et quelquefois oxalhydrique , si l’acide est étendu. L’acide azotique monohydraté exerce à froid une action bien différente sur la cellulose, l’amidon et les sucres : il les convertit en matières éminemment explosibles, et qui se transforment subitement en un volume six à huit cents fois plus considérable qu'eux, et qu’on a cru pouvoir substituer à la poudre à canon. On a préparé cette matière explosible, appelée pyroxyle, coton azotique, coton-poudre , avec du coton que l’on plonge pendant douze à quinze minutes dans l’acide azotique monohydraté, ou dans un mélange de 700 acide azotique monohydraté et 625 acide sulfurique. On
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le lave ensuite à grande eau, et on le fait sécher avec précaution. Le Chanvre, le Lin, le papier, le linge, sont dans le même cas; seulement leur puissance explosive varie. On obtient avec l’amidon un produit semblable, qu’on a appelé amidon azotique où pyroxam; ‘mais il s’altère rapidement à l'humidité. La cherté du coton-poudre et l'inconvénient de faire éclater ou de fatiguer les armes y ont fait renoncer. Son usage le plus important est dans la chirurgie. On dissout le pyroxyle dans l’éther, et l’on obtient une espèce de vernis qu’on a appelé collodion, et qui peut remplacer avec avantage le taffetas d'Angleterre. Il est insoluble dans l’eau.
L’acide azotique agit à chaud sur les Gommes d’une manière particulière; il les convertit, outre l’acide oxalique et l’acide carbonique, en un autre acide appelé acide mucique, qui donne, par sa décomposition , un nouvel acide, l'acide pyromucique.
La décomposition spontanée de la cellulose donne naissance à un produit appelé Aumus ou terreau. On a retiré de cette matière, ainsi que de la tourbe, de l’Aumine et de l'acide humique, de Y'ulmine et de l'acide ulmique. On obtient encore l'acide ulmique en traitant le bois pourri et les débris de végétaux par un alcali, et en précipitant la solution par un acide; mais, au moyen du sucre, on obtient un produit constant. Quant à la composition des bois convertis en Zgruütes, anthracites et houilles, nous ne nous en occuperons pas, parce que ce sujet ne rentre nullement dans le plan de notre ouvrage.
DE LA FERMENTATION ALCOOLIQUE. — Un chapitre de la plus haute importance est celui de la fermentation : on sait que les fruits mürs qui renferment beaucoup de matière sucrée, contiennent une substance particulière qu’on appelle ferment, qui jouit de la propriété de décomposer la matière sucrée en alcool et en acide carbonique. Il se développe dans les matières végétales abandonnées à la décomposition spontanée. Dans la fabrication de la bière, il se produit une grande quantité de ce ferment, qu’on appelle /evüre de bière, et qui détermine très-promptement la fermentation des dissolutions aqueuses de sucre, et leur transformation complète en alcool et en acide carbonique. Toutes les espèces de sucre éprouvent cette transformation. Le sucre de Canne seul est plus réfractaire; encore ne fermente-t-il qu'après avoir passé par l’état de sucre de fruits, ce qui a lieu à cause de la quantité d’acide contenue dans la levüre; car, quand elle en est dépourvue, elle agit plus lentement, et
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seulement quand il s’est formé de nouvelles quantités d’acide.
Pendant la décomposition du sucre, le ferment lui-même se détruit, de telle sorte qu’il faut 2 pour 100 de ferment pour opérer la décomposition du sucre, après quoi il est impuissant à pousser plus loin l'opération. Une petite quantité d’acide active la fermentation, qui est arrêtée spontanément par les alcalis.
Le ferment est un végétal microscopique qui se développe primitivement dans les organes des plantes, et dans un grand nombre de matières azotées abandonnées à la putréfaction. Il se forme principalement lorsqu'on abandonne à la température ordinaire une dissolution de sucre mêlée à des substances albuminoïdes d’origine végétale ou animale. Au bout de quelque temps, le liquide se trouble, et 1l se dépose des corpuscules ovoïdes , dont le maximum de grosseur est environ = de millimètre de diamètre. Il ÿ en a de deux espèces : la première, qu’on appelle /evire supérieure, se forme à la température de 18° à 25°; et la seconde, ou la levtre inférieure, à celle de 0° à+8°. Ce sont de petits globules solides, remplis d’un liquide qui se convertit successivement en granules, et qui se multiplient par voie de germination ou de bourgeonnement. Isolés dans la levüre inférieure, ils affectent la forme en chapelet quand la température s’élève jusqu’à 25°, ce qui indique un véritable végétal. C’est ce qui fait que, dans la fermentation de la bière, on retire à la fin de l’opération beaucoup plus de ferment qu'on n’y en avait mis. C’est cette même levüre qu'on emploie à la fabrication du pain. La levûre supérieure agit activement, et la levüre inférieure lentement, au contraire; il lui faut souvent deux à trois mois pour convertir du sucre en alcool.
La levüre fraîche est composée de carbone, 47; hydrogène, 6,6; azote, 10; oxygène, 10; et après la fermentation, de carbone, 47; hydrogène, 7,2; azote, 5. Elle ne perd pas ses propriétés par la dessiccation, à moins qu'on ne l’ait exposée à une température trop élevée.
Nous dirons que, malgré les observations et les expériences attentives des savants les plus célèbres, l’opération de la fermentation alcoolique est un mystère qui ne comporte encore aucune théorie capable de l’expliquer.
ALcooz. — Si l'alcool se produit dans une dissolution de sucre sous l'influence de la fermentation , il en est de même des jus sucrés tirés du Raisin, des Cerises, des Groseilles, des Pommes et des Poires;
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mais celte transformation a lieu spontanément, et le même phénomène apparait dans les liquides sucrés que donnent les matières amylacées, en présence de la levüre. On sépare l'alcool par la distillation. Les premières parties du liquide qui passent sont riches en alcool, c’est pourquoi il faut arrêter l'opération à temps. En soumettant le liquide distillé à une distillation nouvelle, on obtient des liqueurs de plus en plus alcooliques. Celles qui renferment de 50 à 53 pour 100 d'alcool s’appellent eaux-de-vie; quand elles en contiennent de 66 à 70 pour 100, elles s'appellent a/cool rectifié. La formule de l’alcool est C* HS O*.
Pour obtenir l'alcool absolu où anhydre, on verse l’alcool à 85 ou 90 centièmes dans un grand flacon contenant de la chaux vive: on agite, et on laisse reposer vingt-quatre heures. On distille au bain-marie jusqu’à ce qu’il ne passe plus de liquide; et comme cette opération ne suffit pas toujours pour que l'alcool soit complétement anhydre, on y fait dissoudre de la potasse caustique fondue, et l’on distille à feu nu jusqu’à ce qu’il ait passé les trois quarts de la liqueur. L’alcool absolu est un liquide incolore, plus fluide que l’eau, d’une odeur agréable et d’une saveur brûlante, qui bout à 78°,41 C., et qui ne se solidifie pas à une température de — 90°. La densité de sa vapeur, par rapport à l’air, est de 1,5890. L'alcool absolu très-froid, mélé à de la neige, abaisse la température jusqu’à — 37°. Il brüle à l'air avec une flamme terne, sans laisser de résidu, et se décompose en eau et acide carbonique.
On se sert, dans les laboratoires, de l'alcool absolu ou mélangé à plus ou moins d’eau, comme d’un dissolvant. C’est, en effet, le dissolvant par excellence des alcalis végétaux, des huiles essentielles et des résines. Il absorbe un grand nombre de gaz, tels que l'oxygène, l’acide carbonique et le protoxyde d’azote. Il se combine avec plusieurs sels, et donne lieu à des combinaisons appelées 4/coolats. On s’en sert dans la pharmacie et la parfumerie; il est employé à la préparation des teintures, des eaux spiritueuses, des extraits aromatiques. Pour mesurer le degré de l’alcoolisation d’un liquide, on se sert de l’alcoomètre de Gay-Lussac, qui donne la richesse en centièmes.. Le 0 correspond à l’eau pure, et le 100° à l’alcoo!l absolu. Ce dernier liquide agit, sur l’économie animale, comme un poison violent; mêlé à une plus ou moins grande quantité d’eau, il détermine