C2 H1 O12— 2 (C4 H6 02) + 4 CO

1. Gay-Lussac. [Lettre à M. CLÉMENT sur l'analyse de l'alcool et de l'acide sulfurique, et sur les produits de la fermentation]. Annales de chimie, XCV, 1815, p. 818. Voir à la page 317, ligne 5, comment Gay-Lussac introduit à son insu par une hypothèse toute gratuite l'erreur qui fut relevée plus tard par MM. Dumas et Boullay. Après avoir rappelé les résultats de l'excellente analyse du sucre de canne qu'il avait faite antérieurement avec M. Thenard, Gay-Lussac les modifie sans raison de ? à 3 pour 100, et il trouve alors que le sucre de canne est formé de 6 volumes de vapeur de carbone contre 6 de vapeur d'eau, tandis que l'analyse exacte donnait 6 volumes de vapeur de carbone contre 5 + de vapeur d'eau. C’est ainsi que dans les sciences d'observation les meilleurs esprits peuvent être conduits à des résultats erronés par la séduction d'une simplicité plus apparente que réelle.

2. Dumas et BouLrray fils. [Mémoire sur les éthers composés]. Annales de chimie et de physique, XXX VIT, 1828, p. 46 et 47. « La théorie de la fermentation établie par Gay-Lussac laisse donc quelque chose à souhaiter; mais il n'en est plus ainsi dès qu'on substitue l'éther à l'alcool dans la composition théorique du sucre. L'accord le plus parfait se rétablit alors entre la théorie et l'expérience...

« Les sucres de raisin et d'amidon paraissent différer surtout du sucre de canne en ce qu'ils sont composés de telle manière qu'on peut réellement les représenter par de l'acide carbonique et de l'alcool. »

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

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

Le travail de Lavoisier renferme un résultat précieux sur la formation d’une petite quantité d’un acide organique pendant la fermentation alcoolique, fait confirmé par M. Thenard et par tous les observateurs qui se sont occupés de cette fermentation. La nature de cet acide est mal connue. Lavoisier dit que c’est de l'acide acétique, et les auteurs modernes affirment que c’est de lacide lactique. Sur ce point on ne rencontre encore dans les ouvrages aucun travail suivi. L’assertion relative à l'acide lactique s’est probablement introduite dans la science lorsque l’on apprit que M. Dubrunfaut avait obtenu beaucoup d’acide lactique dans certaines fermentations alcooliques (1). Les propositions suivantes résument donc les connaissances actuelles sur les produits de transformation du sucre dans la fermentation alcoolique :

1°. Le sucre de canne, CEHMOM, après s’être modifié en sucre des fruits acides, de composition CEH2OR, fermente et se dédouble en alcool et en acide carbonique. La somme des poids de lalcool et de l’acide carbonique représente à peu de chose près le poids du sucre (2).

1. Voici comment s'exprime cet habile chimiste industriel dans une Notice historique sur la distillation de la betterave, imprimée en 1856 : « Dans nos travaux de distillation de fécules, à Versailles, de 1831 à 1825, nous faisions rentrer indéfiniment les vinasses en fermentation, faute d’eau, et nous les saturions préalablement avec de la craie. Ces vinasses, après un certain temps, avaient acquis une densité de 12 à 14° Baumé. Étonné d'un pareil fait, nous en fimes concentrer quelques milliers de litres à consistance sirupeuse et nous en déposâmes le produit dans de grandes formes à sucre. Nous ne fûmes pas peu surpris d'y trouver, quelques jours après, une abondante cristallisation qui se présentait avec l'aspect du glucose mamelonné de raisin, et qui n’était autre chose que du lactate de chaux. En répétant les expériences de Vauquelin sur les eaux sûres des amidonniers, nous reconnümes à la même époque que l'acide libre de ces eaux était en très grande partie de l'acide lactique. Jusqu'en 1841 ou 1842 nous avons été en possession presque exclusive de livrer aux pharmaciens le lactate de chaux utile à leurs besoins. »

2. La transformation du sucre de canne en sucre incristallisable par la fermentation a été découverte vers 1830 par M. Dubrunfaut. [Note sur quelques phénomènes rotatoires et sur quelques propriétés des sucres. Annales de chimie et de physique, 8° sér., XVIII, 1846, p. 99-108]. En 1828, MM. Dumas et Boullay fils avaient montré qu'il n’était pas possible que le sucre de canne fermentât sans assimiler les éléments de 1 équivalent d'eau. [Mémoire sur les éthers composés]. (Annales de chimie et de physique, XXXVII, 1828, p. 46). C'est M. Persoz qui le premier a observé que le sucre incristallisable de la fermentation déviait à gauche et se

2, Une très petite quantité de sucre se transforme isomériquement en acide lactique de même composition que le sucre.

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

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

Je les présente avec confiance aux chimistes, parce que j'ai donné à leur étude des soins minutieux et surtout qu'ayant répété nombre de fois mes expériences dans des conditions variées, je crois être arrivé à faire la part des lois générales des phénomènes en les dégageant dés complications accidentelles qui ont jeté beaucoup d’obscurité dans l’histoire de la fermentation alcoolique (1).

S II. — La glycérine et l'acide succinique sont des produits de la fermentation alcoolique (?). Leur séparation et leur dosage.

On peut par des moyens très divers mettre en évidence la formation de l’acide succinique dans la fermentation. L'un des plus simples consiste à évaporer le liquide fermenté après l’avoir filtré pour séparer la levûre. Le résidu est traité à diverses reprises par de léther que l’on abandonne ensuite dans un verre à une évaporation spontanée. Le lendemain, toutes les parois sont couvertes de cristaux d’acide

trouvait ainsi analogue au sucre de raisin non solidifié. A la même époque, M. Biot découvrit l'inversion du sucre de canne par les acides. [Bror et Persoz. Mémoire sur les modifications que la fécule et la gomme subissent sous l'influence des acides. Nouvelles Annales du Muséum d'histoire naturelle, 1, 1833, p. 109-125. — Bior. Remarques sur la fermentation des sucres. Comptes rendus de l'Académie des sciences, XVII, 1843, p. 75. — DugrunraurT. Note sur quelques phénomènes rotatoires et sur quelques propriétés des sucres. Annales de chimie et de physique, 8 sér., XVIII, 1846, p. 102.]

1. Ces recherches ont duré trois années, sans interruption, de 1856 à 1859.

2, J'ai découvert la présence de l'acide succinique parmi les produits de la fermentation alcoolique au commencement de l’année 1857. J'ai communiqué ce fait peu de temps après à la Société des seiences de Lille, notamment dans les séances du 16 avril et du 1er mai 1857, et à l'Académie des sciences dans sa séance du %5 janvier 1858. Quant à la glycérine, je ne l'ai reconnue dans les produits de la fermentation qu'au commencement de l’année 1858. La première annonce que j'en ai faite à l'Académie des sciences est à la date du 3 mai 1858. Comptes rendus de l'Académie des sciences, XLNI, 1858, p. 857) [p. 29 du présent volume.]

succinique (1). Au fond se trouve un sirop rempli de pareils cristaux et formé à peu près exclusivement par de la glycérine saturée d’acide succinique. L’éther dissout toujours partiellement la glycérine dans ces conditions.

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

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

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

La difficulté principale de l'analyse du liquide fermenté tient aux produits solubles que la levûre de bière apporte dans ce liquide ou qui résultent de ses transformations, auxquelles le sucre ne reste pas étranger. La nature de ces produits est toujours la même sensiblement, mais leur proportion varie avec les quantités de levüre et de sucre que l’on emploie.

Dès que la levûre de bière est délayée dans l’eau sucrée, elle cède à la liqueur une partie de ses principes solubles emprisonnés à lintérieur de ses globules. Des matières salines, principalement des phosphates, et des matières azotées albuminoïdes entrent en dissolution, et les globules, puisant une partie de 1eur nourriture dans ces deux sortes de substances, vivent, bourgeonnent, se multiplient.

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

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

tation alcoolique.

1. Quelquefois la cristallisation exige plusieurs jours avant de se montrer.

Le poids de la levüre employée est déterminé avec soin. Une autre portion également déterminée de la même levüre est pesée après dessiccation dans une étuve à eau bouillante, afin de connaître le poids total de matière sèche que renferme cette levûre.

Lorsqu'en examinant avec attention pendant quelques minutes la liqueur qui fermente, on ne voit plus s’élever du fond du vase aucune bulle de gaz, la fermentation est achevée (1). Dans le cas contraire et lors même qu’il ne se dégagerait qu’une bulle microscopique après un intervalle de plusieurs minutes, nul doute qu’il existe encore du sucre non décomposé. Il y a un moyen plus certain, qui consiste à essayer une petite quantité du liquide avec la liqueur cuivrique de Fehling. Si la réduction est nulle, c'est qu'il n’y a plus du tout de sucre. Mais il faut être sobre dans l'emploi de ce moyen et ne l'appliquer que comme contrôle du précédent, quand on juge que la fermentation est arrivée à son terme, parce que l’on donne de cette manière accès à l’air atmosphérique, ce qui peut avoir des inconvénients pour la suite de l'analyse. Je suppose donc le cas ‘ordinaire, celui d’une [bonne fermentation alcoolique entièrement terminée (?).

Le liquide ‘fermenté est filtré sur un filtre dont la tare a été faite avec un autre filtre de même papier. Après dessiccation à 100, une pesée donne le poids à létat sec du dépôt de levûre qui s’est rassemblée peu à peu au fond du vase où s’est opérée la fermentation.

Le liquide filtré est soumis à une évaporation très lente dont je donnerai à peu près la mesure en disant qu’il faut douze à vingt heures

1. Cela suppose toutefois que la fermentation a été seulement alcoolique. Si elle était devenue accidentellement lactique, tout dégagement de gaz pourrait cesser lors même qu'il y aurait encore beaucoup de sucre dans la liqueur. Mais c'est un cas tout à fait exceptionnel et qui ne se présente guère que si la levûre de bière employée n'est pas fraiche et renferme déjà de la levûre lactique.

N.B. J'ai observé un fait bien singulier relativement au dégagement des bulles de gaz acide carbonique. C'est que jamais les bulles de gaz carbonique ne partent des globules de levûre, mais uniquement des poussières ou corps étrangers qui existent dans la levüre ou le liquide, et qu'il est bien difficile, pour ne {pas dire impossible, d’éloigner tout à fait. On ne saurait vraiment prévoir comment les choses se passeraient si l’on parvenait à les isoler complètement. Le liquide se sature d'une manière invisible de gaz carbonique, et l'excès va se dégager là où se trouvent des corps microscopiques étrangers, différents des globules de levûre. Il est assez étrange que la production du gaz carbonique ait lieu par le fait des slobules, qui sont des corps solides, et que néanmoins ces derniers ne puissent provoquer le dégagement du gaz à la maniére des corps solides ordinaires inorganisés.

2. Au commencement de mes recherches j'étais porté à croire, avec beaucoup de personnes, que dans les essais en petit les fermentations alcooliques ne; s'achèvent que fort rarement. C’est une erreur. Quinze jours, trois semaines suffisent en général si la fermentation ne devient pas partiellement lactique. Mais il y a une circonstance assez importante qui na pas élé remarquée, ce me semble, dans laquelle les fermentations alcooliques ont une durée pour ainsi dire illimitée. Cela se présente invariablement toutes les fois que l'on emploie un excès de sucre. J'ai lieu de croire qu'une fermentation de ce genre peut} durer des années entières. Dans tous les cas, je puis assurer que j'en ai suivi un grand nombre pendant quatre,

D. tt ed bèes à

pour évaporer : litre d’eau. Lorsqu'il reste environ 10 à 20 centimètres cubes de liquide, on achève lévaporation dans le vide sec.

Si l’évaporation est plus rapide et se termine à feu nu, on perd infailliblement une quantité très sensible d’acide succinique et de glycérine. Après vingt-quatre heures de vide sec, le résidu sirupeux de la capsule est traité à diverses reprises par un mélange d’alcool et d'éther formé de 1 partie d'alcool à 90 ou 92, et de 1 3 partie d’éther rectifié. Pour plus de sûreté, on jette chaque portion de ce mélange éthéré sur un filtre, bien que généralement le résidu insoluble reste en une masse plastique au fond de la capsule; mais, à mesure que les lavages se répètent, le résidu, perdant son eau de plus en plus, devient dur et quelquefois se divise en grumeaux, ce qui peut souiller le liquide de lavage de matières solides en suspension. Quoi que l’on fasse, le résidu insoluble offre une très faible réaction acide au papier de tournesol bleu. C’est sa nature. Après sept ou huit lavages, il n’y reste plus d'acide succinique ni de glycérine.

Je reviendrai sur la composition de ce résidu insoluble dans le mélange alcoolique éthéré. Je me contenterai de dire ici que pour en déterminer le poids total il suffit de le reprendre par l’eau et de Pévaporer dans une capsule tarée au bain-marie, puis dans l’étuve à eau, à 100°, jusqu'à ce que son poids soit invariable.

Occupons-nous maintenant du liquide alcoolique éthéré. Le flacon même où on l’a recueilli est placé dans un bain-marie tiède pour chasser la plus grande partie de l’éther. On peut alors, en ajoutant de l’eau, évaporer dans une capsule de porcelaine sans craindre que le grimpement du liquide éthéré donne lieu à des pertes. Cette évaporation doit se faire également à un feu très doux et se terminer dans le vide sec.

Alors on ajoute de leau de chaux {pure bien limpide jusqu'à neutralité aussi exacte qu’il est possible de l’atteindre. On évapore

de nouveau avec les mêmes précautions, et on reprend le résidu par

le mélange alcoolique éthéré qui ne dissout que la glycérine. Le 8 Ï gl)

cinq, six mois, et elles continuaient encore, toujours avec une excessive lenteur dés la fin du premier mois. Je reviens sur ces faits dans le cours du Mémoiré. Leur explication se présentera naturellement.

L'une des principales causes de la lenteur progressive de la fermentation a été fort bien indiquée par M. Chevreul, 28 lecon de son Traité de chimie appliquée à la ternture, Il est certain que le changement de nature qui s'opére dans le liquide par la transformation du sucre en divers produits influe beaucoup sur la marche du phénomène. J'ai reconnu, par exemple, que la levûre la plus active paraît pour ainsi dire inerte si on l'ajoute à de l'eau sucrée additionnée préalablement des quantités d'alcool et d'acide succinique qu'elle serait capable de développer dans une eau sucrée pure, .et où elle provoquerait durant plusieurs

jours une vive fermentation.

succinate de chaux reste à l’état cristallin souillé d’une petite quantité de matière extractive ou d’un sel de chaux à acide incristallisable. Il est facile de débarrasser le succinate de chaux de cette impureté en le faisant digérer dans la capsule même où il se trouve avec de l'alcool à 80°, durant vingt-quatre heures; l'alcool dissout les matières étrangères et laisse intact, cristallisé, presque incolore, le suecinate de chaux, qui peut être regardé alors comme suffisamment pur. Recueilli ensuite sur un filtre taré, il est desséché et pesé.

Quant à la glycérine, elle est également pesée après avoir évaporé très doucement dans une capsule tarée le liquide alcoolique qui la tient en dissolution. Cette évaporation s'achève encore dans le vide sec où la glycérine ne doit être maintenue que deux ou trois jours, car elle ‘y diminue de poids, même à la température ordinaire, lorsqu'elle est privée d’eau (1.

On obtient ainsi toute la glycérine du liquide fermenté sans perte sensible, et elle peut être regardée comme pure si elle provient d’un liquide fermenté sous l'influence d’une quantité suffisante et non exagérée de levüre de bière ?). Lorsque l’on emploie trop de levüre, beaucoup plus qu'il n’en faut pour la proportion de sucre mise en expérience, la pureté de la glycérine s’en ressent, parce que la levûre renferme une très petite quantité de principes qui sont solubles dans le mélange d’alcool et d’éther %). La saveur de la glycérine en avertit bien vite. Il faut extrêmement peu de ces produits étrangers pour lui donner une saveur amère et piquante. Elle doit également se dissoudre

1. Lorsque la glycérine s'est desséchée dans le vide, si on l'y maintient elle diminue

encore de poids. En la pesant chaque jour à partir de ce moment, on trouve qu'elle diminue :

sensiblement de la même quantité pour un même temps de séjour dans le vide. Cette perte s'élève en été à 12 ou 15 milligrammes par vingt-quatre heures pour un poids de 3 grammes. environ de glycérine. L

2. Si la fermentation n'a pas été complète, la glycérine renferme une très minime quantité de sucre incristallisable dissous par le mélange d'alcool et d'éther. On le reconnaît facilement par la liqueur de cuivre de Fehling.

3. 250 grammes de levüre en pâte (renfermant 40 grammes de matière sèche à 100) ont été: mis à bouillir avec un litre d’eau pendant plusieurs heures. On à filtré, évaporé la liqueur limpide et traité l'extrait séché dans le vide par le mélange d'alcool et d'éther. Le résidu du liquide alcoolique éthéré a été de 0 gr. 739, soit 1 gr. 847 pour 100 grammes de levûre sèche. Or on peut faire fermenter à la rigueur 100 grammes de sucre en n'employant que 1 gramme de levûre supposée sèche. La levûüre n'introduit donc par elle-méme dans la liqueur qu'une quantité de matière très minime, capable de souiller ultérieurement la glycérine recueillie suivant la méthode que j'ai indiquée. Bien plus, la matière dont je parle ne se redissout pas à beaucoup près totalement dans un traitement nouveau par le mélange d'alcool et d’éther. Or dans. la méthode que j'ai donnée pour extraire la glycérine il y a deux traitements successifs par le: mélange d’alcoo! et d'éther.

Cette matière, que le mélange alcoolique éthéré sépare de l'extrait de levûre, est très com plexe. Elle contient de petites quantités de glycérine et d'acide succinique, parce que la levûre sort toujours d'un liquide fermenté. Son aspect est celui d’une substance cireuse, jaune; elle a une odeur particulière qu'elle communique à la glycérine des fermentations, ou plutôt à l'at-