‹ Œuvres de PasteurChapitre 23 sur 138 · LEVURE LEVURE · texte numérisé non relu

LEVURE LEVURE

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Phosphate de magnésie (2MgO, PhOï) SC 1109 22,6 Phosphate de chaux BICAONPRO) EEE DS 9,7

100,7 100,1 Proportion pour 100 de cendres, . . . . . . . . 7,65 7,51:

Il faut noter l'excellente méthode que M. Mitscherlich a mise en œuvre pour brûler la levûre. La matière était placée dans une nacelle d'argent, laquelle était introduite dans un tube de verre et chauffée . dans un courant d'oxygène. 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 levüre et les transformations qu’elle éprouve pendant la fermentation alcoolique.

II. — L'azote de la levûre ne se transforme jamais en ammontiaque

s dj 1} pendant la fermentation alcoolique. Loin qu'il se forme de l’ammoniaque, celle que l’on ajoute peut même disparaitre.

J'ai rappelé les observations de M. Thenard sur la levüre. Entre autres résultats, il reconnut : 1° qu’une partie de la levûre disparaissait pendant la fermentation, c’est-à-dire que M. Thenard a recueilli après la fermentation moins de levûre 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 dans la

1. Mrrscnerzicx. [Asche der Hefe und des Biers]. 1bid., LVI, 1845, p. 556.

levûre après la fermentation; ceci est une erreur grave, et on pourrait s'étonner à juste titre qu'elle eût échappé à un expérimentateur 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 aflirmativement sur l’existence de cet élément quand la distillation avait fourni de lammoniaque. La levûre épuisée n’en 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 levüre. Il le cherche dans l’acide carbonique dégagé; mais, comme Pavait 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 levüre solide et de ses parties solubles après la fermentation, que les éléments du sucre se fixent en proportion notable sur la levüre et les principes solubles du résidu du liquide fermenté. D'autre part, nous savons que Pextrait 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. 5

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 expériences qui jusqu'ici tendent à prouver que l’azote peut exister dans une matière sans qu’on puisse le reconnaître en la distillant; que, par conséquent, il peut se faire que ce soit un principe constituant des végétaux, quoiqu’ils ne donnent pas en général d’ammoniaque par la distillation. Mais je n’ai point encore répété ces expériences, et l’on ne saurait mettre trop de réserve dans leur annonce (1). »

Dæœbereiner (?) écarta, mais par des expériences inexactes, les diffi-

1. THexarp. Mémoire sur la fermentation vineuse. Aznales de chimie, XLVI, an XL p. 314.

2. DœnrereNEr. Versuche über die Gährung. Journal fur Chemie uw, Physik, XX, 1817, p. 213-214. (Notes de l'Édition.)

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cultés soulevées par le Mémoire de M. Thenard. Il annonça que sur un point ce chimiste s’était trompé et que le résidu soluble du liquide fermenté renfermait l'azote du ferment à l’état d’ammoniaque. À partir de cette indication, tous les ouvrages répétèrent à l’envi que l’azote de la levüre disparaissait peu à peu durant la fermentation, que la levûre, 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 liquide fermenté ne renferme pas la plus petite quantité d’ammoniaque provenant de l’azote de la levüre. L’azote qu'il renferme est entierement sous la forme de matière albuminoïde très altérable par les alcalis, et dégageant même à froid de lammoniaque 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 de dosage 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 ne dégage pas d’ammoniaque des matières organiques azolées les plus altérables par la chaux, la potasse ou la baryte. Dans les conditions de mes études 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 levûre.

Le 18 janvier 1858, je mets à fermenter 100 grammes de sucre avec un litre d’eau tenant en dissolution les principes solubles de la levüre de bière et une quantité à peine sensible de globules de levüre frais. Un dosage fait à part sur une autre portion d’un litre de ce liquide apprend qu'il renferme 0 gr. 038 d'ammoniaque. Le 5 février, la fermentation est terminée. L’ammoniaque est dosée, en opérant sur tout le liquide; il ne reste plus que 0 gr. 020 d’ammoniaque, c'est-àdire moins d’ammoniaque qu'à l’origine.

Le 30 avril, je mets également à fermenter 100 grammes de sucre, mais cette fois avec de la levûre ordinaire employée en très petite quantité, afin que la fermentation dure longtemps et de maniere à me placer dans des conditions différentes de celles de l'expérience précédente. J'ajoute seulement 1 gr. 037 de levüre (poids de matière desseé-

chée à 100°), Le 30 août, la fermentation est encore sensible. Un tube abducteur adapté au flacon de fermentation a toujours plongé dans l’eau. Le liquide fermenté n’est étudié que le 27 novembre. On trouve que tout le liquide ne renferme que 0 gr. 0008 d’ammoniaque, et il est très probable qu'il n’y en avait pas du tout, et que cette 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. :

10 grammes de sucre ont été mis à fermenter avec 200 centimètres cubes d’eau de levûre limpide renfermant 0 gr. 0075 d’ammoniaque et une trace de levüre fraiche.

Six jours après on trouve, en opérant sur toute la liqueur, qu’elle renferme 0 gr. 0005 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 levûre. 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, afin de mieux étudier le phénomène. Les expériences suivantes ont été faites dans cette direction :

100 grammes de sucre,

10 grammes de levûre lavée en pâte, Ogr.200 tartrate d’ammoniaque (gauche), renfermant O gr. 0185 d'ammoniaque.

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. Il ne renferme que 0 gr. 0015 d’ammoniaque.

J’ai retrouvé d’ailleurs l'acide tartrique 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 10 grammes de levûre.

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

19 gr. 979 sucre sont mis à fermenter avec 200 grammes eau, O gr. 523 levüre, contenant 0 or. 179 de matière sèche.

J'ajoute d’autre part 0 gr. 475 tartrate droit d’ammoniaque représentant 0 gr. 088 d’ammoniaque.

I NO it

Un mois après, la fermentation est terminée. Il reste 0 gr. 071 d’ammoniaque; Ogr.017 ont donc disparu, c’est-à-dire le cinquième de la quantité totale employée.

En résumé, nous voyons que, bien loin qu’il se forme de l’ammoniaque dans la fermentation alcoolique, celle que l’on ajoute peut disparaître, dans les cas surtout où il y a insuffisance de principes albuminoïdes solubles par emploi d’une petite quantité de levüre de bière.

Les études du paragraphe suivant vont nous apprendre que l’ammoniaque qui disparaît ainsi entre dans la constitution de la levûre à l’état de matières albuminoïdes.

$ III. — Production de levüre dans un milieu formé de sucre, dun sel lammoniaque et de phosphates.

Des expériences inédites faites à l’origine 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 mesure de 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 dix-millième environ de son volume d’azote (1).

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

B. Ballon rempli d’une solution très concentrée de potasse caustique et

de la capacité de 2 litre à 1 litre.

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

E. Entonnoir renversé dans la euve de fermentation et qui conduit le gaz carbonique dans le vase B par le tube de caoutchouc abe et le tube de verre def.

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

On adapte le caoutchouc au robinet lorsque la potasse remplit le tube fed et après que tout l'air a été chassé de l'entonnoir et du tube abc.

La quantité d'acide carbonique est déterminée très exactement par la différence de poids de tout l'appareil avant et après l'expérience.

Cet appareil ne peut guère être utilisé pour Fic. 2. des fermentations en petit, parce que le dégagement et la pression du gaz sont trop faibles pour empêcher tout passage de la potasse de 4 vers € à travers le robinet. 3

60 à 70 litres du gaz laissent un résidu de 7 à 8 centimètres cubes non absorbables 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 lPammoniaque 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 albuminoïde par une sorte de copulation avec le sucre, de manière à entrer dans la composition de la levüre, 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 levüre et qui mettront fin, ce me 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 de la levûre de bière, puis une quantité pour ainsi dire impondérable de globules de levüre 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 levüre, 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 :

10 grammes sucre candi pur.

Cendres de 1 gramme de levüre obtenues au moufle d’un fourneau

de coupelle.

0 gr. 100 tartrate droit d’'ammoniaque.

Traces de levüre de bière fraiche, lavée, de la grosseur d’une tête d’épingle, à l’état frais, humide, perdant 80 pour 100 d’eau à 100e.

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 que le liquide

Rome) est déjà saturé d'acide carbonique. Car je ne crois pas que la fermen-

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