DE LA FERMENTATION

Ce nom, qui exprimait d’abord spécialement l’altération spontanée qui change les liquides alcooliques, a été appliqué depuis à toute décomposition spontanée qui s’opère dans les corps organiques privés de la vie. Alors il a fallu distinguer plusieurs espèces de fermentations, et pour nous, nous en reconnaissons quatre principales, qui sont la détrition, la putréfaction, l'alcoolificationet l'acétificatian ; maisnous ne doutons pas que ces quatre fermentations n’admettent des variétés plus ou moins tranchées, qui pourraient donner lieu à la distinction de quelques autres espèces.

La détrition (1) n’est autre chose que la décomposition spontanée des végétaux. C’est elle qui, accélérée par l’absorption de l'oxigène atmosphérique , échauffe le fumier des basses-cours, et qui, abandonnée à elle-même , convertit par une action plus lente les végétaux en terreau, ou forme ces masses de tourbe qui ont à peu près comblé. d'immenses marais.

La seule condition indispensable de cette décompositian paraît être la présence de l’eau, sans laquelle aucune fermentation ne peut avoir lieu ; et son produit constant est un résidu charbonneux

ou detritus, dont la composition et la quantité

(1) Dérivé de detritus, mot latin qui signifie broyé, brisé, gâté, corrompu, diminué, et qui est passé dans notre langue pour exprimer le produit même de Pespèce de fermentation qui nous cecupe,

varient suivant les circonstances qui ont présidé à sa formation (2).

La putré faction, qui est la décomposition spontanée des matières organiques très-azotées, est par elle-même beaucoup plus rapide que la détriüon,en raison de la plus grande instabilité des principes soumis à son action. Comme la première, elle a besoin de la présence de l'eau et d’une température à laquelle au moins cette eau soit liquide ; une température plus élevée et le contact de l’air l’accélèrent beaucoup. Ses produits sont, entre autres, de l’eau, de l’acide carbonique, de l’acide acétique , de l’ammoniaque, de l’azote, des gaz hydrogène carburé, sulfuré, phosphuré, etc. ; il ne reste en général qu’un résidu, tantôt terreux et fort peu considérable , tantôt formé d’une matière grasse échappée à la décomposition, lorsque la matière primitive en contenait.

L’alcoolification, ou la fermentation alcoolique, est celle qui a lieu dans le plus grand nombre des liquides sucrés , et dont les produits essentiels sont de l’alcool et de l’acide carbonique. Ce dernier corps, en se dégageant, produit le mouvement imtestin, le gonflement et l’effervescence qui caractérisent cette sorte de fermentation ; l’alcool reste dans la liqueur, uni à Ja plupart des autres principes qui la constituaient , et nous procure ainsi le vin, le cidre, la bière, etc., suivant que le liquide mis à fermenter était du moût de raisin, de pommes, d’orge, etc.

Toutes les matières sucrées ne sont pas susceptibles d’éprouver la fermentation alcoolique , au moins dans les circonstances ordinaires qui la produisent : ainsi les sucrés de canne ou de betferave, de champignon, de raisin, d’amidon, de miel, de diabètes, la subissent avec une grande facilité; tandis que la mannite, le sucre de réglisse , le sucre de lait et le principe doux des huiles s’y refusent (3). Voici d’ailleurs les cireonstances dont la réunion détermine ou fa-

(2) D’après M. Berzélius , le terreau est principalement composé de trois substances : 1° d’un corps brun soluble dans l’eau, nommé extrait de terreau ; 2 d’un corps brun insoluble , de même nature que l’apothème, ou le produit insoluble de l’action de air et de la chaleur sur les extraits végétaux : M. Berzélius le nomme géine.; 3° d’une substance presque entièrement carbonisée, insoluble dans l’eau , l’alcool et les acides , nommée derreau charbonneux. (Voyez le Traité de chimie de M. Berzélius, tome YI, p. 570 et suivantes. )

(3) La mannite et le sucre de lait disparaissent dans la fermentation alcoolique, lorsqu'ils se trouvent dissous, jusqu'à une certaine proportion , dans un liquide sucré en. pleine fermentation.

vorise le développement de cette fermentation : |

1°. La présence de Peau. Non-seulement l’eau est indispensable, mais le sucre en dissolution trop concentrée fermente mal et incomplétement; les proportions les plus convenables paraissent être de quatre à dix parties d’eau.

2°, Une température supérieure à 10 degrés et inférieure à 30°. Celle de 22 à 26° favorise le plus la fermentation,

3°. La présence simultanée d’un principe azoté, soit qu’il existe naturellement dans le liquide, comme dans un suc de fruit, soit qu’on l'y ajoute ; car le sucre pur, abandonné en dissolution dans l’eau , est à peine altérable, lorsqu’on le met à l’abri du mélange des corps étrangers. On a cru pendant long-temps que ce corps azoté formait un principe sui generis, toujours identique avec lui-même : on lui donnait le nom de ferment, et on en offrait pour type la levure de bière. Mais M. Colin a montré qu’un grandnombrede matières azotées jouissent de la propriété de faire fermenter le sucre (Annales de chimie et de physique, tome XXVIIT, p. 128) : tels sont l’albumine végétale et la glutine , V'albumine animale, le caséum , la fibrine , la gélatine , la chair muscutaire, l'urine même. Les expériences de ce chimiste tendent à établir de plus que c’est en se putréfiant que ces substances deviennent propres à exciter la transformation du sucre en alcool (les dépôts putréfiés qui proviennent de cette décomposition sopt même des fermens plus actifs que les matières qui leur ont donné naïssance); de sorte qu’au lieu d'admettre aujourd’hui l’existence d’un ferment matériel unique , on est porté à croire que la fermentation alcoolique , c’est-à- dire la séparation des principes du sucre en acide carbonique et en alcool, est un effet galvanique produit par la décomposition spontanée d’un grand nombre de substances animalisées.

49. Le contact de l'air antérieurement à la fer- ‘ tation, afin de déterminer la première-action du principe azoté, ou wne excitation galvanique qui paraît produire le même effet. Dans tous les cas, une fois que la fermentation est commencée, êlle continue sans le contact de l’air, ou ‘sans une nouvelle excitation extérieureéonvertissant successivement foutes les molécules du sucre en alcool et en acide carbonique; soulevant , à l’aide de ce gaz, les parties insolubles du ferment, et les amenant à la surface du liquide, sous forme d’écume ; ou les laissant retomber au fond, après'que le gaz les a quittées, pour les soulever encore. Il est d’ailleurs facile de se rendre compte

de la séparation du sucre en deux nouveaux produits , en admettant, d’après l'analyse de M. Berzélius, que le sucre anhydre est composé de 10 atomes d’oxigène , 20 d'hydrogène et 12 de carbone : car cette composition répond à 2 atomes d’éther et 4 d’acide carbonique ; et l’éther naissant, en prenant dans le liquide 2 atomes d’eau, constitue 4 atomes d’alcool absolu (1).

L’acétification (2), ou la fermentation acétique,

(1) Ou , si on l’aime mieux, en volumes, le sucre est formé de :

Oxigène. Carbone. Hydrogène.

& vol. d’éther gazeux — 2 8 20 8 vol. d’acide carbo-

nique 4 »

10 12 20 Les quatre volumes d’éther prennent quatre volumes de vapeur d’eau ; ou 2 0 +4 H, et forment huit volumes de vapeur d’alcool , qui égalent 4 0 + 8 C + 24 H. L'analyse du sucre anhydre, par M. Berzélius, lui avait donné

Hydrogène, 6,3935 21,07 volumes ou atomes.

Carbone, 45,0004 12,11 Oxigène, 48,6064 10

C’est M. Dumas qui a pensé que cette analyse péchait par un léger excès d'hydrogène , et qui a réduit la composition du sucre à :

Hydrogène, 6,1113 20 vol. ou atom.

Carbone, 44,9182 12 Oxigène, 48,9705 10

C’est également M. Dumas qui a pensé que le sucre contenait les élémens de l’éther, et que l’éther prenait de l'eau au liquide pour se convertir en alcool. Avant lui, on supposait que l'alcool se formait directement aux dépens des élémens du sucre , ce qui laissait à part deux volumes de charbone dont on ne pouvait indiquer l’emploi. Au surplus, la composition du sucre qui vient d’être citée, se rapporte au sucre anhydre , ou tel qu’on peut l’obtenir combiné à l’oxide de plomb. Le sucre long-temps séché à la température de l’eau bouillante contient-un atome d’eau de plus , c’est-à-dire qu'il est formé de 11 0 + 22H — 12 C. Il est possible que le sucre cristallisé à la température ordiraire en contienne encore un en plus : alors sa composition serait 12 O + 24 H + 12 C, et représenterait exactement les élémens de l’alcool , plus ceux de l'acide carbonique. En efiet,

Oxigène. Carbone. Hydrogène.

8 vol. de vapeur d’alcool— 4 So) La 8 vol. d’acide carbonique —8 4 Toraz , sucre cristallisé. 12 12 24

(2) Le mot acétification seul est peu propre à désigner cette espèce de fermentation, parce que l’acide acétique peut être formé au moyen d’opérations tout-à-fait différentes : ainsi la distillation des matières végétales en produit presque toujours.

est celle par laquelle des liqueurs primitivement sucrées, et qui ont déjà subi la fermentation alcoolique, se convertissent en acide acétique. Pour éprouver cette nouvelle transformation , les liquides alcooliques ont toujours besoin de la présence de l’eau et d’une température de 20 à 25 degrés; mais une nouvelle condition leur est imposée : c’est le contact permanent de l'air atmosphérique ; toujours l’oxigène de cet air est absorbé, et l’on observe qu’à mesure que cette absorption a lieu et que l’acide acétique se forme, l'alcool disparaît. Il est probable, d’après cela, que l’acide acétique résulte de l’oxigénation de l'alcool ; on trouve, en effet, qu’en ajoutant 4 atomes d’oxigène à 2 atomes d’alcool, on forme

1 atome d’acide acétique et 3 atomes d’eau.

Oxigène. Carbone. Hydrog.

2 atomes d’alcool —...... 2 4 12

Oxigène ajouté ..,...... 4 » »

Corps formés :

1 atomed’acide acétique= . . 3 4 6 3 atomes d’eau. ,,.......3 » 6

Cependant rien ne prouve que les choses se passent réellement ainsi. Tout ce que nous pouvons dire, c’est que cette oxigénation de l'alcool n’a pas lieu directement, et que de l’alcool pur ou étendu d’eau, abandonné au contact de l'air pendant un temps fort long, ne se transforme pas en acide acétique, Cette transformation n’est pas déterminée par l'addition, une à une, an liquide alcoolique, d’un assez grand nombre de substances organiques, telles que l’acide acélique lui-même, l’acide tartrique , acide carbonique. le bois de hétre , la levure , l’albumine, etc. Ces substances, même ajoutées deux à deux ou en plus grand nombre à l'alcool, n’ont encore aucune influence pour la formation de l'acide acétique ,-à moins que dei leur contact ne résulte une action chimique, et un ébranlement de molécules qui alors détermine l’acétification. Ainsi, que l’on mette en contact avec du gaz oxigène, et à une température de 20 à 25 degrés, d'une part de l’alcool très-affaibli et du sucre, de l’autre le même liquide avec de la levure, l’oxigène ne sera pas absorbé, et l’alcool ne s'acidifiera pas. Mais réunissez les deux liqueurs, bientôt la levure réagira sur le sucre , la fermentation alcoolique aura lieu, et en même temps aussi l’oxigène de l’air sera absorbé , et l’alcool se convertira en acide acétique : enfin cette action s’exercera également sur l'alcool formé par

la fermentation du sucre , et sur celui qui existait dans la liqueur.

Telle est la manière dont s'opère l’acétification du vin et des autres liqueurs fermentées. C’est parce qu’elles contiennent encore une certaine quantité de sucre et de férment, dont l’action se développe à une température plus élevée que celle où elles avaient cessé de fermenter une première fois, qu’elles deviennent susceptibles d’absorber l’oxigène de l’air , et de convertir leur alcool en acide acétique. Les vins vieux qui ont perdu par une fermentation longue et insensible dans des vaisseaux fermés , la totalité de leur sucre, ou qui ont déposé tout leur ferment combiné avec une partie de léur principe colorant, ne sont plus susceptibles de s’acidifier à moins qu’on ne leur restitue celui des deux principes, ou les deux principes qu’ils ont perdus. ( Rapport fait à la société de pharmacie de Paris sur le concours pour l’acétification. )