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La formule C°H‘0°
de l'acide succinique cristallisé exige :
COUT 0 50.5 Mo octo o 0 RD ONE 10,68 ÉVORETET oo n'oNONOENe CO MEN NE n 5,08 ONE 0) CT COIN M ON DEEE EE 54,24
En résumé, nous avons employé à 100 grammes de sucre et 1,198 de levûre, et nous avons obtenu après la fermentation
Acidelsuccmique CSHEOS ET EP 0 07 CIVCÉLIN EEE EL, NE ce CCE 00 Jr EE Do dune Ziplle
Nous verrons bientôt que la proportion de sucre qui échappe à l'équation de Lavoisier et de Gay-Lussac est sensiblement plus élevée que ne l'indique ce résultat. Un poids de sucre assez notable se transforme encore en d’autres produits différents de l'acide succinique et de la glycérine.
Mais auparavant recherchons si la levüre prend part à la formation des nouvelles substances que nous venons de reconnaître parmi les matériaux ordinaires de la fermentation alcoolique.
$ IV. — Les éléments de l'acide succinique et de la glycérine sont empruntés au sucre. La levüre n'y prend aucune part.
Que les éléments de la glycérine soient fournis par ceux du sucre et que la levüre n’y ait point de part, la chose est assez prouvée par la comparaison des poids de glycérine et de levüre dans lPexpérience précédente. On n'avait employé que 1,198 de levûre et on a recueilli 3,6 de glycérine.
Mais pour l’acide succinique cela est moins évident. L'expérience suivante a été disposée de manière à fournir un poids d’acide succinique supérieur au poids total des principes du ferment. Elle est tout à fait décisive.
A une solution de 100 grammes de sucre candi pur j'ai ajouté un poids total de matières albuminoïdes et minérales égal à 0 gr. 355, propres à la multiplication des globules de levüre. Il suffit, pour se procurer de telles matières et en connaître le poids, de faire bouillir de la levûre fraiche avec de l’eau distillée, de filtrer la liqueur que l'on partage en deux portions, dont l’une est évaporée à siceité et desséchée à 100°, afin de connaître la quantité totale de matière que renferme la liqueur sous un volume déterminé.
Cette matière soluble est on ne peut plus propre à la multiplication des globules de levûre, si elle est mélée préalablement à de l'eau sucrée et qu'on y sème ensuite quelques globules de levûüre frais (!).
1. M. Colin est, je crois, le premier chimiste qui ait remarqué que l’eau de lavage de la levûre était une très bonne source de ferment. Dans un travail fort intéressant, qui fut un
sédiéatenr.
A la liqueur formée de 100 grammes de sucre et de Ogr.385 de matières albuminoïdes et minérales, j'ai ajouté, suivant ces prescriptions, une quantité très minime et pour ainsi dire impondérable de levûre fraîche. Les globules se sont multipliés en assimilant du sucre et des matières minérales et albuminoïdes, et corrélativement le sucre a fermenté.
Le sucre étant en grand excès, la fermentation a duré plusieurs mois sans être achevée. J’y ai mis fin lorsqu'elle était assez avancée pour le but que je me proposais d'atteindre.
Par un dosage effectué à l’aide de la liqueur cuivrique, j'ai vu qu'il restait encore dans la liqueur 30 gr. 941 de sucre. J'ai reconnu ensuite qu'il s'était formé 0,47 d'acide succinique : c’est-à-dire que le poids d'acide succinique surpassait le poids total de matière soluble de levüre employée.
D'autre part, le dépôt de levûre pesait 0 gr. 400 après dessiccation à 100.
L’acide succinique vient donc du sucre aussi bien que la glycérine.
Les éléments de la levüre ne prennent aucune part à la formation de ces produits.
S V. — La glycérine, l'acide succinique, l'alcool et l'acide carbonique ne sont pas les seuls produits de la fermentation alcoolique.
Revenons au dosage des différentes matières de la fermentation déjà étudiée précédemment au { IT, et occupons-nous principalement
complément indispensable de l'hypothèse de Fabroni et du Mémoire de M. Thenard [Mémoire sur la fermentation vineuse. Annales de chimie, XLNI, an XI, p. 294-320], M. Colin [Mémoire sur la fermentation du sucre. Annales de chimie et de physique, ® sér., XXVIII, 18%5, p. 128-142. — Mémoire sur la fermentation (2° partie). Zbi4., XXX, 18%, p. 42-64], partant de faits isolés alors dans la science, fit voir que l’on pouvait alcooliser des liqueurs sucrées en employant de la pâte de farine, du gluten, de la viande de bœuf, du blanc d'œuf, du fromage, de l'urine, de la colle de poisson, du sang, Mais, des diverses substances employées par M. Colin, c'est l’eau de lavage des levüres de bière ou de raisin, ou leur extrait, qui convenait le mieux à la fermentation,
C’est probablement en s'appuyant sur ces derniers résultats que beaucoup de personnes ont pensé que c'était dans la partie liquide des globules de levûre que résidait leur pouvoir fermentant. Il est bien facile de se convaincre qu'il n’en est rien. La fermentation ne commence à se montrer qu'au moment où il y a des globules de levüre tout formés. La partie liquide des globules n'est qu'un aliment propre au développement de ces globules, au même titre qu'une foule de matières albuminoïdes. Il n'y a pas une seule de ces matières qui ne puisse, si par elle-même elle n'y est déjà propre, se modifier spontanément par la production de champignons microscopiques ou d'infusoires de manière à devenir apte à servir d’aliment à la levûre de bière. Toutes les substances à l'aide desquelles M. Colin a réussi à provoquer la fermentation alcoolique du sucre n'ont été dans ses expériences que l'aliment azoté de la levüre qui avail pris naissance spontanément.
FERMENTATIONS ET GÉNÉRATIONS SPONTANÉES. di]
des matériaux de la levûre et de la part que le sucre peut avoir dans les mutations de ses tissus.
Le poids total de la levüre employée était 1,198.
Or, en déterminant : 1° le poids de levüre déposée après lavoir recueillie sur un filtre taré et l'avoir desséchée à 100°; 2° le poids de matière extractive insoluble dans le premier traitement par l'alcool et l'éther; 3° le poids de matière qui souillait le succinate de chaux et que nous avons enlevé par l'alcool à 80°, j'ai trouvé (toutes les pesées ayant été faites à 100° dans les mêmes conditions jusqu'a ce que les poids soient devenus invariables) :
Levüre, — dépôt après la fermentation . . . . 1,700 Extrait insoluble dans l'alcool et l’éther . . . . 0,631 Matière souillant le succinate de chaux. . . . . 0,500
Si l'on défalque le poids primitif de la levüre, 1 gr. 198, on trouve
1gr.633 qui est l’excès du poids de la levûre et de ses matières solubles après la fermentation sur ce qu'ils étaient auparavant. 100 grammes de sucre ont donc cédé plus de 1 5 gramme à la levüre (1). Nous verrons que dans ce poids entre pour une bonne part la cellulose des nouveaux globules qui se sont formés pendant la fermentation elle-même. Quoi qu'il en soit, nous voyons que la levûre prend quelque chose au sucre, et si nous ajoutons ce que le sucre cède de ce côté aux poids de glycérine et d’acide suceinique, nous trouvons :
(CIRE DONS NOR à © © 00 p 5 0 © (A ATITESUCCIDIQUES EC UN OH Cellulose et matières indéterminées (2). . . . . 1,633
1. Il est rare que le sucre cède à la levûre un poids de matière aussi élevé.
Cela n’arrive que dans les cas de fermentation avec excès de sucre. Ordinairement le résultat oscille de 1,0 à 1,5 et il peut descendre un peu au-dessous de 1,0 pour 100 du poids du sucre, dans les fermentations en présence des matières albuminoïdes, sans autre emploi de levûre que celle qui est nécessaire pour provoquer une fermentation alcoolique régulière.
9, Dans les nombreuses analyses que j'ai faites des liquides de fermentations du sucre de canne, le rapport des poids de l'acide suceinique et de la glycérine à été assez égal pour que j'attribue les divergences des résultats aux erreurs inévitables du mode d'analyse. Cependant il m'est arrivé, une seule fois il est vrai, de trouver une proportion d'acide suceinique qui était très sensiblement différente du rapport ordinaire avec la glycérine. Voici le détail de l'analyse de cette fermentation : 100 grammes de sucre candi ont été mis à fermenter avec 10 grammes de levûre lavée en pâte. Le liquide fermenté filtré, évaporé avec les soins nécessaires, à exigé pour sa saturation 180 centimètres cubes d'une eau de chaux dont 88 cc. 9 correspondaient à 0,061 d'acide sulfurique. Le succinate de chaux cristallisé et purifié a été recueilli plus tard et a donné 0,427 d'acide suecinique. Le poids de glycérine s'est élevé au contraire à 3 gr. 20. Si le rapport ordinaire de l'acide suecinique à la glycérine eût été réalisé dans cette fermenlation, le poids d'acide succinique eût été de Ogr.6 environ, au lieu de Ogr. 4. Je n'ai pu me
Le
Nous n'avons pas fini encore avec cette étude des transformations que le sucre éprouve en dehors de léquation théorique, C2H202 —4CO2+ 2C:H60?. Poursuivons-la dans une autre direction fort intéressante.
S VI. — De l'équation de la fermentation alcoolique.
Un examen attentif des résultats qui précèdent conduit bien vite à une réflexion importante. Comparons les formules du sucre, de l'acide succinique et de la glycérine.
Sucre fermenteseible C12 H12 O2 — 180 ) Acide succinique CEE QE UN À CS ii, D:
Glycérine CS HS O6 — 92
On voit immédiatement que l’acide succinique est moins hydrogéné que le sucre et que la glycérine l’est davantage, et qu'en faisant la somme des équivalents de l'acide succinique et de la glycérine, le carbone, l'hydrogène et l'oxygène se trouvent dans les rapports où ils existent dans le sucre.
En d’autres termes, si l'analyse des produits de la fermentation alcoolique nous avait donné des poids de glycérine et d’acide suceinique qui fussent dans le rapport de 92 glycérine et 118 acide succinique, il serait facile de comprendre que le sucre peut être la source de ces deux produits. Mais, tout au contraire, le rapport des poids de
7 Ne . : 92 la glycérine et de l'acide succinique, au \lieu d’être TE < 1, est à peu È ,9 = a — D) 0,7
Il est donc matériellement impossible que le sucre donne de lacide
près
succinique et de la glycérine dans les proportions précédentes sans fournir en méme lemps un autre produit soit beaucoup moins hydrogéné, soit beaucoup plus oxygéné que le sucre lui-même. Mais où rencontrer ce produit très oxygéné? Son poids sera relativement considérable à cause de la grande différence entre les proportions de la glycérine et de l’acide succinique. Il est facile de voir par la comparaison des formules du sucre, de la glycérine, de lacide suceinique que le poids du corps, dont l'existence est commandée par les propor-
rendre compte de ce résultat exceptionnel. Aucune circonstance ne m'en a donné l'explication. Le poids de matière souillant le succinate de chaux avant sa pesée, et qui avait été enlevée par l'alcool à 80°, a été de Ogr. 165, et le poids d'extrait du liquide fermenté insoluble dans le mélange d'alcool et d’éther, de O gr. 874.
L'examen microscopique de la levûre n'a accusé la formation d'aucune levûre étrangère.
tions relatives de ces deux derniers produits, doit s'élever à plus de Î gramme, à moins que ce ne soit de l’acide carbonique, auquel cas son poids pourrait être moindre.
Ces réflexions, jointes aux résultats de mes analyses des produits solides de la fermentation, me portèrent à croire que l’équilibre entre l'acide succinique et ia glycérine devait être rétabli par les substances volatiles de la fermentation, et celles-ci étant formées d’eau, d’alcoo!l et d'acide carbonique, la compensation cherchée ne pourrait être due qu’à l'acide carbonique. Le dosage exact de ce gaz offrait done un intérêt particulier.
Bien plus qu’on ne serait disposé à le croire, ce dosage rigoureux est fort difficile (1).
J’ai essayé bien des méthodes : une seule, la plus simple de toutes,
(1) Bien que je ne donne pas dans le cours de ce Mémoire de dosages d'alcool des fermentations, j'en ai effectué plusieurs avec de très grands soins et j'ai toujours trouvé par leurs indications une perte de 6 pour 100 de sucre, c’est-à-dire que 6 pour 100 du poids du sucre ne donnaient pas d'alcool.
J'ai essayé vainement de doser l'alcool des fermentations par une analyse organique. Le procédé ordinaire de la distillation du liquide fermenté m'a paru, à défaut d’autres, le meilleur et assez exact. Il faut seulement avoir soin de placer deux ou trois flacons laveurs à la suite du vase de fermentation, pour retenir autant que possible la vapeur d'alcool emportée par l'acide carbonique. Afin de chasser l'acide carbonique dissous dans le liquide fermenté, j'opérais la distillation après addition d’un excès d'eau de baryte. Quant à la détermination de la quantité d'alcool du liquide distillé, voici un moyen qui m'a paru extrêmement sensible. Connaissant d’une manière approchée, d'après le poids du sucre mis en fermentation, la quantité d'alcool formée, je pèse deux portions d'alcool absolu aussi voisines que possible et comprenant entre elles le poids présumé d'alcool à trouver. Je porte ces deux poids d'alcool chacun au volume total du liquide fermenté; puis, à la même température, je place alternativement et par comparaison un alcoomètre quelconque, bon ou mauvais, pourvu qu'il soit sensible, dans les trois liqueurs. Le dosage est terminé quand je trouve que l’un des liquides artificiels donne la même indication que le liquide distillé. Voici une fermentation dans laquelle on a déterminé l'alcool et les autres produits. Le 21 mai, on place à l’étuve 9gr.998 de sucre candi avec 2 gr. 026 de levûre en pâte et 100 grammes d'eau. Le 1er juin, la liqueur de cuivre n’accuse plus trace de sucre. Au microscope, pas de levüre lactique ou autre. En opérant comme je l'ai dit tout à l'heure, on a trouvé 5 gr. 100 d'alcool. L'acide carbonique n’a pu être recueilli. Calculé d'après les résultats de la fermentation de la page [69], effectuée sur 1,440 de sucre, on en déduit que les 9 gr. 998 ont dû fournir 4gr. 911 d'acide carbonique. On a recueilli en outre 0,34 de glycérine, 0,065 d'acide succinique et 0,13 de cellulose et de matières indéterminées. En résumé, 9 gr. 998 de sucre candi ont donné :
AlchOAbEOl0 RE CRT CEE 5,100 Aeidoloathonique. 1 CAE CIE 4.911 (CIN CS OO D OS dr ot 0-0 0 © 0,34 ACIUOIENCENIQUE. re CET 0,065 Cellulose et matières indéterminées . . . . . . . . 0,13 Moto tete DB nant . 10,546
Or, 9,998 sucre candi de formule
C2"! Oo" fournissent 10,524 de sucre, C**H!*02?. La différence 10,546 — 10,524 — 0,022 est très faible et dans le sens des résultats généraux de mon travail, parce que la portion de sucre candi qui se transforme en acide succinique, glycérine et acide carbonique fixe bien plus d’eau que si elle passait à l’état de sucre, C* HO, pour obéir ensuite à l'équation théorique de Lavoisier et Gay-Lussac.
m'a réussi, et je la crois seule praticable avec succès. C’est celle qui consiste à faire fermenter le sucre dans un vase jaugé, primitivement plein de mercure, où l’on introduit successivement les matériaux de la fermentation. Malheureusement elle exige que lon opère sur un poids de sucre assez minime, par la difficulté de manier sur le mercure des vases d’une grande capacité. Ceux dont je me suis servi avaient un volume de 350 à 450 centimètres cubes, le col compris. Voici les détails d’une expérience :
Un ballon à long col gradué est renversé, sur le mercure. J’y fais passer en premier lieu 1 gr. 440 de sucre candi; puis, à l’état de pâte un peu ferme et sous forme de boulette, 0 gr. 3 de levûre lavée fraîche. Enfin j'introduis dans le ballon 8 gr. 980 d’eau à 15°, puis je porte à l’'étuve de 25 à 33°.
Quinze jours après, la fermentation est terminée, et je me suis assuré en effet ultérieurement par la liqueur de cuivre qu’il n’y avait plus traces de sucre. Si l'équation