EAU CONTENUE ÉQUIVALENTS
ÉTAT DE LA MATIÈRE. dans COrres- CARACTÈRES PHYSIQUES.
100 parties. pondants.
Égouttée et séchée sur une 1 plaque de plâtre.j
Matière qui, étant déjà sè- ] che, a été exposée à l’air saturé d’humidité et à 20°. '
Matière desséchée à l’air et!
conservée dans un endroit sec à 20°.'
Matière desséchée dans le) vide à 20°.]
Matière desséchée dans le j vide de 120 à 140°.1
! C’est le degré d’hydratation de la fécule verte, c’est une masse compacte un peu plastique, que la pression ne divise pas.
( Poudre d’un blanc éclatant, particules adhérant entre elles à une légère pression et mieux à 100°.
Î C’est le degré d’hydratation de la fécule sèche du commerce, les grains adhèrent entre eux, mais iis n’ôtent pas à la masse son aspect pulvérulent; pressés entre les doigts, ils produisent une sensation de fraîcheur .
( Poussière coulant entre les doigts, sans adhérer, ne manifestant ni sécheresse ni humidité parla pression.
1 Poudre très-mobile,qui,pressée entre les doigts, produit une sensation de sécheresse, elle absorbe l’humidité.
L’amidon ou fécule se présente sous la forme de grains arrondis, d’aspect variable, leur diamètre varie avec chaque plante ; voici les principaux :
Grains amylacés de la pomme de terre de Rohan.
— de la fève.
— du blé.....
— de la patate...
— du sorgho rouge.
— du maïs....
— du millet.
— du panais. .
— de la graine de betterave.
— — de chenopodium chinoa.,..
0 mm .185 0 075
Disons tout de suite que deux propriétés principales caractérisent la matière amylacée : la première consiste dans la propriété qu’elle possède de se gonfler considérablement dans l’eau chaude, et de faire empois avec elle; la seconde est de bleuir avec l’iode libre. La consistance de l’empois est d’autant plus grande, et la coloration bleue est d’autant plus foncée, que les grains d’amidon sur lesquels on agit sont plus gros. Nous reviendrons sur ces deux propriétés de l’amidon.
GÉNÉRALITÉ DÉ LA BOTANIQUE
La première formation de la matière amylacée commence par un granule sphéroïdal; l'accroissement se fait par un ou par deux orifices portant le nom de hile , ombilic ou ostiole; c’est autour de ce point que la matière amylacée se forme concentriquement en couches distinctes, dont la densité augmente à mesure qu’on arrive vers la circonférence ; d’après Frisch, ces couches, alternativement épaisses et minces, correspondraient aux alternances de jour et de nuit; on observe très-bien la structure de l’amidon en le chauffant à 200°, en l’imbibant d’eau et l’observant au microscope, ou bien en l’humectant d’eau alcoolisée et le desséchant sous la machine pneumatique.
Le principe amylacé est très-abondant dans les végétaux; il constitue des réservoirs de matières destinées à nourrir les jeunes plantes; il est accumulé dans les rameaux épaissis de la pomme de terre, dans les fruits des céréales, dans la tige de certaines euphorbiacées (tapioka), des palmiers (sagou), dans les semences du châtaignier, du marron d’Inde ; dans les graines des légumineuses, la racine des ombellifères, de la bryone, les rhizomes de l’arum, les bulbes de la tulipe, des glaïeuls, les pseudo-bulbes des orchis, etc., etc.; mais il ne se trouve pas dans toutes ces parties en égale quantité'.
Voici quelle est la proportion approximative de matière amylacée contenue dans les principaux végétaux :
Patate (racine). 13.3 p0U r cent.
Manioc (tige).. 43.5
Pomme de terre (rameaux souterrains). 25
Igname trilobé (rhizome). 22 à 25
Lentille (graines). 32 —
Fève (Id.). 34
Haricot (Id.). 46
Pois (Id.)... 50 —
Avoine (fruits)... 59
Seigle (Id.). 61 —
Épeautre (Id.). 68
Froment du printemps (Id.). 70 —
— d’automne (Id.).... 75 —
Orge (Id.).•. 79
Maïs (Id.). 80
Riz (Id.).. 83 à 85 -
Nous avons déjà dit que l’amidon était coloré en bleu par l’iode, mais seulement dans certaines conditions ; il faut d’abord que l’iode
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soit libre, ensuite qu’il soit dissous dans l’eau et non dans l’alcool ; il faut enfin que la pellicule externe de l’amidon soit déchirée. L’amidon, désagrégé par la chaleur à 170°, n’est pas coloré par l’iode; il n’est pas prouvé que l’iodure bleu d’amidon soit une combinaison chimique définie; on sait qu’il se décolore vers 66°, et qu’il redevient bleu par le refroidissement; la lumière solaire le décolore également, mais d’une manière permanente.
L’eau bouillie avec l’amidon désagrégé celui-ci suffisamment pour que les granules en puissent traverser les papiers à filtre ; mais la solution n’est qu’apparente, car un filtre très-fin, comme les radicelles d’une bulbe de jacinthe, l’en sépare ; et par la congélation de cette prétendue solution, il se précipite et ne se dissout plus lorsqu’on ramène le mélange de glace et d’amidon à 40° ou 50°.
L’amidon n’étant pas soluble, on ne peut comprendre son rôle comme agent de nutrition dans les végétaux, qu’en admettant qu’il éprouve des transformations à la suite desquelles il devient soluble ; c’est ce qui arrive en effet, et sous diverses influences que nous ferons connaître : il devient d’abord amidon désagrégé, puis dextrine, et enfin glycose d’amidon.
Au contact de l’eau et à 170° l’amidon perd la propriété de bleuir par l’iode ; sans rien perdre, sans rien gagner, il s’est transformé en un corps dont les propriétés sont différentes ; ce nouveau corps est la dextrine , qui, comme la dissolution apparente de l’amidon, dévie à droite de l’observateur le plan de polarisation de la lumière polarisée.
La transformation de l’amidon en dextrine se fait encore sous l’influence de la chaleur à une température de 200°; la réaction est facilitée par quelques gouttes d’acide azotique ; on obtient ainsi la dextrine connue sous le nom de leïocome, si employée pour les apprêts, pour l’encollage, etc. ; à 230°, la fécule et l’amidon se déshydratent, se ramollissent et paraissent fondre ; traités par l’eau, ils lui abandonnent alors une matière brune, la pyrodextrine (Gélis) = (C 48 H 36 0 36 ,H0), que l’on retrouve dans la croûte de pain, les pâtisseries, le café torréfié, le malt des brasseurs, etc., et dans toutes les matières féculentes qui ont été soumises à l’action d’une chaleur un peu forte.
Mais la transformation du principe amylacé en dextrine et en sucre se fait encore sous l’influence des acides minéraux étendus, et
Botan., T. I. 12
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surtout sous celle d’une matière protéique qui se développe pendant la germination, et plus spécialement pendant celle des graminées* nous voulons parler de la diastase ; c’est par son intermédiaire que 1 amidon des plantes est transformé en dextrine et en sucre.
La diastase se développe pendant la germination des fruits, des céréales, des tubercules de pommes de terre, etc., etc.; non dans les germes eux-mêmes, mais à côté. Pour l’obtenir, on broie l’orge germée, on la délaye dans de l’eau tiède, et on filtre ; on fait bouillir pour coaguler l’albumine; on filtre de nouveau, puis on précipite par l’alcool anhydre ; le dépôt formé est purifié par des dissolutions dans l’eau et des précipitations successives par l’alcool.
Lorsqu’elle est pure, la diastase est blanche, amorphe, insipide ; elle se dissout dans l’eau et dans l’alcool faible, et donne des dissolutions neutres; humide, elle se putréfie rapidement; mais lorsqu’elle est bien desséchée dans le vide, elle se conserve indéfiniment; elle est caractérisée par la propriété quelle possède de saccharifier 2000 fois au moins son poids d’amidon ; c’est sur cette réaction qu’est basée la fabrication de la bière par l’orge germée ; l’action est paralysée par une température de 100°.
La dextrine a absolument la même composition que l’amidon =f C12 ° 9 > H °; préparée par la chaleur et l’acide azotique, elle con¬
tient toujours de la fécule; obtenue parla diastase, elle renferme toujours de la glycose ; on la purifie en traitant cette dernière par l’alcool concentré, qui dissout la glycose et non la dextrine.
La dextrine lemplace la gomme dans un très-grand nombre de ses applications industrielles : pour le pain de luxe, le paron des tisserands, la bière, le cidre, etc., on préfère la dextrine glycosée; pour les apprêts des tissus, pour épaissir les mordants et les couleurs, on choisit la dextrine amylacée ; celle-ci, dissoute dans l’alcool très-étendu, et la solution étant additionnée d’alcool camphré, sert à faire les bandages inamovibles dextrinés des chirurgiens.
Les changements et les transformations qu éprouvé le principe amylacé au contact de l’acide azotique, varient avec l’état de concentration de celui-ci ; si l’acide est très-concentré, l’amidon est transformé en xyloïdine ou pyroxam ; s’il est très-étendu, la transformation en dextrine et glycose a lieu ; mais s’il est moyennement étendu, il se forme de l’acide oxalique, à moins qu’on ne fasse bouillir longtemps; car, dans ce cas, toute la matière organique serait transformée
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en eau et en acide carbonique ; enfin les acides azotique et sulfurique non étendus d’eau, mais hydratés, dissolvent l’amidon; il est précipité de sa dissolution par l’alcool ; il est devenu soluble dans l’eau, tout en conservant ses propriétés de bleuir par l’iode (Béchamp).
Il existe des variétés du principe amylacé que l’on pourrait à la rigueur considérer comme intermédiaires entre la fécule et la dextrine ; telle est Xinuline , que l’on trouve dans les topinambours, les tubercules des dahlias, les racines de chicorée, d’aunée [initia helenium ), etc.; sa composition est = C 12 H 10 O 10 -t- 3Aq.; à H- 10° secs, elle perd 2 équivalents d’eau ; elle est soluble dans l’eau ; infermentescible, transformable en glycose par les acides étendus, elle jaunit par l’iode et dérive à gauche le plan de polarisation. L 'inuline ne forme pas empois avec l’eau.
La Lichénine existe dans plusieurs espèces de mousses et de lichens, elle bleuit par l’iode, se transforme par l’eau en une espèce de gomme, se dissout dans l’eau bouillante et se prend en gelée par le refroidissement.
Les Gommes sont abondantes dans les végétaux, elles sont formées de principes immédiats qui se distinguent en ce que, traités par l’acide azotique, ils donnent de Xacide mucique; ils ne bleuissent pas par l’iode et ils ne sont pas susceptibles de fermenter.
L’Arabine = C 12 H 11 0 11 constitue la gomme arabique, elle est soluble dans l’eau, insoluble dans l’alcool, l’éther et les huiles, sa solution aqueuse peut être mucilagineuse, elle est lévogyre (qui dévie à gauche le plan de polarisation), mais elle devient dextrogyre par l’action de l’acide sulfurique ; desséchée à 120°, elle perd un équivalent d’eau et présente alors la même composition que l’amidon; à \ 50° elle devient insoluble et ressemble à la bassorine. Bouillie longtemps avec l’acide sulfurique, elle se transforme en glycose (G 12 H 14 0 14 ). La solution de gomme arabique est précipite'e par l’alcool, l’acétate de plomb et par le perchlorure de fer neutre.
La Cérasine, que l’on trouve dans la gomme du pays, se gonfle dans l’eau sans se dissoudre, ou très-faiblement; la partie dissoute ne précipite pas par le perchlorure de fer; par une ébullition prolongée, elle est transformée en arabine. La gomme du pays est fournie par le cerisier, le pêcher, le prunier et tous les arbres à noyau.
La B assorine existe dans la gomme adragante ; elle se gonfle dans
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l’eau sans s’y dissoudre; elle est transformée en arabine par une longue ébullition dans l’eau ; et à 150° en bassorine, souvent la gomme adragante bleuit par l’iode ; ce n’est donc pas un principe immédiat.
On peut rapprocher des gommes certains principes mucilagineux qui existent dans les mauves et les guimauves, dans les graines du lin, dans celles du coing , de -psyllium {plantago psyllium], etc. Comme les gommes, ces mucilages forment de l’acide mucique lorsqu’on les traite par l’acide azotique ; secs, ils sont opaques et sont précipités de leur dissolution par l’alcool acidulé d’un peu d’acide chlorhydrique.
Des Sucres. — On désigne sous le nom de sucre des principes immédiats que l’on trouve dans la sève des végétaux ou qui sont le produit de transformations physiologiques ou chimiques; ils sont solubles dans l’eau, possèdent une saveur douce et sucrée', et, sous l’influence de certains ferments, ils peuvent éprouver diverses fermentations, et plus spécialement la fermentation alcoolique au contact de la levûre de bière, de l’eau, et à une température de 35 à 40°.
Glycose. C 12 H 12 O 12 2Aq. — On désigne sous ce nom plusieurs substances sucrées, semblables par leur composition chimique, mais souvent différentes par leur constitution moléculaire, car elles n’agissent pas également sur la lumière polarisée. Chimiquement on peut considérer comme étant un seul et même corps, la matière sucrée cristallisable que l’on retire du raisin, du miel, de l’urine des diabétiques, et celle qui provient de la transformation du ligneux, de l’amidon, de la dextrine, et du sucre ordinaire sous l’influence des acides.
La glycose se ramollit à 60° ; elle fond et se déshydrate à 100°, noircit au delà de 150° et forme le caramel = G 12 H 10 O 10 ; elle se décompose et donne des produits pyrogénés entre 200° et 220°.
La glycose se dissout dans une partie et demie d’eau ; elle est par conséquent une fois et demie moins soluble que le sucre ordinaire ; la solution est fortement dextrogyre; mais en quelques heures elle perd la moitié de son pouvoir rotatoire.
Le tissu fibreux des végétaux morts se transforme en acides noirs du terreau que l’on a nommés Hulmine, Humine , Ulmine , Géine, Sacchulmine, Acides hulmique, humique, ulmique, geique, sacchulmique, etc. Les alcalis transforment la glycose en ces mêmes acides.
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L’acide azotique concentré transforme la glycose en xyloïdine ; l’acide étendu d’oxyde forme de l’acide oxalique (C 2 H0 4 ) dont la formation est précédée de celle des acides saccharique ou oxysaccharique.
La glycose, traitée par l’acide sulfurique en diverses circonstances, se transforme en acides sulfo-glycique et glycique; celui-ci se transforme à son tour en acide apo-glycique (Péligot).
Acide saccharique. = C 6 H 5 0 8
— sulfoglycique. = C 24 H 20 O 20 SO 3
— glycique. = C 12 H 8 0 8 3H0
— apoglycique. = C^H^O 10
La transformation de la glycose en acide glycique peut se faire également sous l’influence des bases.
Pendant l’évaporation de l’urine des diabétiques, il se dépose des cristaux formés de glycose et de sel marin que M. Calloud a étudiés ; ils sont représentés par la formule (G 24 H 24 0 24 ,ClNa, leur solution est dextrogyre.
Les solutions de glycose sont colorées en noir par les alcalis ; elles réduisent le tartrate cupro-potassique et les diverses solutions connues sous les noms de réactifs deFrommsherz, de Barreswill, deFehling, etc.; on s’est servi de cette propriété pour doser les solutions de glycose (Barreswill).
Nous aurons l’occasion de parler plus loin des fermentations diverses que la glycose peut éprouver ; disons seulement ici qu’elle est la seule parmi les sucres qui fermente directement, c’est-à-dire que tous les sucres avant de fermenter se transforment en glycose (Dubrunfaut).
Sucre de fruits. — Lorsque après avoir saturé par de la craie les sucs sucrés et acides des divers fruits, tels que le raisin par exemple, oh filtre et on fait concentrer en consistance de sirop, et qu’on clarifie au blanc d’œuf, on obtient un résidu d’aspect gommeux trèsdéliquescent, insoluble dans l’alcool absolu, soluble dans l’alcool à 80° G. ; cette matière desséchée à 100° est représentée par C 12 H 12 0 12 ; mais ce sucre est lévogyre, tandis que la glycose est dextrogyre.
Le sucre de fruits se transforme lentement en glycose; c’est ce que l’on voit dans les vieilles confitures, sur les pruneaux secs; ce même sucre de fruits se trouve dans la sève ascendante du bouleau (Biol), dans la sève descendante de l’érable, dans le miel, les
1b2 GÉNÉRALITÉ DE LA BOTANIQUE.
mélasses; toutes choses égales d’ailleurs, il fermente plus vite que la glycose.
Le Sucre de lait ou Lactine ou Lactose C 12 H 12 0 12 et Vinosité = G 12 H 12 O 12 -f- 4Aq, extraits l’un du lait, et l’autre de la chair musculaire, appartenant au règne animal, nous ne faisons que les signaler comme faisant partie du même groupe chimique que la glycose de fécule.
La Sorbine, découverte par M. Pelouze dans les baies du sorbier, cristallise en octaèdres rectangulaires appartenant au système du prisme rectangulaire droit; les cristaux sont durs, croquent sous la dent et ont une saveur légèrement sucrée; leur solution réduit à chaud le réactif de Frommsherz et ses analogues; elle ne dévie pas le plan de polarisation de la lumière polarisée.
Eucalyne. — Elle a été trouvée par M. Berthelot dans la manne d’Australie ou mélitose qui a subi la fermentation alcoolique; elle dérive donc du mélitose. A 100° elle est représentée par C 12 H 12 0 12 ; sa solution est dextrogyre; elle n’est pas fermentescible, mais elle le devient par l’ébullition avec l’acide sulfurique ; elle réduit le tartrate cupro-potassique.
Sucre de canne = C 12 H 11 0 11 . — Ce sucre est extrait de la canne à sucre, de la betterave, et de tous les fruits sucrés et non acides; quelle que soit sa provenance, lorsqu’il est pur, le sucre cristallise en prismes rhomboidaux, obliques, hémiédriques; sa densité est 1,60; il est incolore, inodore, transparent; le sucre en pains est formé de petits cristaux agglomérés; frotté à l’obscurité, il devient phosphorescent; une partie d’eau dissout trois parties de sucre; il ne se dissout pas dans 1 alcool absolu froid; mais il se dissout dans 4 parties d alcool à 83°; il dévie à droite le plan de polarisation de la lumière polarisée; son pouvoir dextrogyre ne diminue pas sensiblement avec la température.
Chauffé à 220°, le sucre perd deux équivalents d’eau et se transforme en caramel non fermentescible; à 160°, il fond en un liquide visqueux qui, refroidi, constitue le sucre d’orge vitreux, mais qui devient opaque avec le temps, sans changer de composition. On évite ou on retarde ce changement moléculaire en mettant un peu de vinaigre dans le sucre. Maintenu longtemps à 160°, le sucre devient incristallisable et lévogyre; dissous dans l’eau, il éprouve un changement analogue lorsqu’on le soumet à l’ébullition, les mé-
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lasses ou sucre incristallisable ne sont que le résultat de ces transformations ; car les expériences de M. Péligot ont prouvé que tout le sucre de canne existait dans les plantes à l’état cristallisable.
Les acides intervertissent le sucre, c’est-à-dire qu’ils le rendent lévogyre ; il porte alors le nom de sucre interverti , qui, d’après M. Dubrunfaut, est un mélange à équivalents égaux de glycose, de raisin dextrogyre, et de glycose de fruits lévogyre.
Avec les bases, le sucre forme des sucrâtes neutres ou basiques. Le sucre de canne n’entre en fermentation qu’après être passé à l’état de sucre interverti.
Parmi les substances isomères du sucre, et ayant par conséquent pour formule G 12 H 11 0 11 , il en est qui sont difficilement fermentescibles au contact de la levûre de bière, inaltérables par les alcalis et par les réactifs de Frommsherz, et qui, sous l’influence des acides étendus, se transforment en sucres fermentescibles appartenant au groupe des glycoses.
Nous signalerons parmi ces substances le mélitose ou manne dAustralie, qui est une exsudation sucrée, produite par diverses espèces A eucalyptus du Van-Diémen ; le mélézitose , extrait de la manne de Briançon, qui est une exsudation du mélèze [pinus larixh.)\ le trélialose , extrait du trehala, espèce de manne employée en Orient dans l’alimentation, et qui exsude d’une plante du genre échinops (tribu des cynarées), à la suite de la piqûre d’un insecte de la famille des curculionides [larinus nidificans) ; enfin le mycose , extrait par M. Mitscherlich de l’ergot de seigle, et qui, d’après M. Bertlielot, serait identique au trélialose, seulement son pouvoir rotatoire est plus considérable. Tous ces sucres sont dextrogyres .
Il existe souvent dans les végétaux des principes immédiats qui se rapprochent des sucres par quelques-unes de leurs propriétés, mais qui s’en distinguent en ce qu’ils renferment un excès d’hydrogène sur les proportions de l’eau ; la mannite est le type de ce groupe.
La Mannite G 6 H 7 O 6 est extraite de la manne ; elle se forme dans la fermentation lactique et visqueuse ; on l’a trouvée dans les asperges, les oignons, le céleri, les champignons et certains fucus. Elle cristallise en prismes rhomboïdaux droits; elle est légèrement sucrée, et sa solution est dépourvue de pouvoir rotatoire ; elle est soluble dans l’eau; elle fond vers 160° et cristallise par le refroidissement;
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à 200° elle perd un équivalent d’eau, et se transforme en manhitane (C 6 H 6 O 5 ).
Traitée par l’acide azotique, la mannite forme la mannite dinitri— que et trinitrique ; elle n’est pas saccharifiable par les acides; elle est sans action sur l’acétate de plomb et le réactif de Frommsherz; elle ne fermente pas au contact de la îevûre de bière; mais, abandonnée pendant quelque temps à la température de 40° avec de l’eau, de la craie, du fromage blanc ou du tissu pancréatique, elle fournit de l’alcool avec dégagement d’acide carbonique et d’hydrogène. Le tissu testiculaire de l’homme, du coq, du chien, du cheval, transforme la mannite dissoute dans l’eau en glycose lévogyre.
Nous signalerons encore comme isomères de la mannite, la dulcine ou dulcose G 6 H 7 O 6 qui nous est venue de Madagascar sans aucun renseignement sur son origine; elle est sous forme de rognons de la grosseur du poing, et au dessous. La Phycite, qui a été extraite par M. Lamy d’une espèce d’algue, le protococcus vulgaris; Xérythrite, qui existe aussi toute formée sur certaines algues, et est représentée par C 8 H 10 O 8 , rentrent dans le groupe de la mannite; tandis que dans le groupe de la mannitane ou mannite déshydratée, nous signalerons la Pinite C 6 H 6 0 5 , extraite des concrétions du pimis lambertiana; la quercite, que l’on a retirée des glands du chêne, et la phaséomannite = C 21 H 21 0 20 , qui existe dans le suc des haricots (phciseolus vulgaris) .
On voit, d’après tout ce que nous venons de dire, et pour nous résumer, que le principe sucré du règne végétal est représenté par trois types : 1° la glycose, 2° le sucre, 3° la mannite; dans les deux premiers, l’hydrogène et l’oxygène se trouvent dans les rapports de l’eau; dans le troisième, l’hydrogène est en excès sur l’oxygène, et toutes les espèces qui s’y rapportent ne lui sont pas isomères.
Avant d’exposer l’histoire des fermentations à laquelle nous serions conduit par celle que nous venons de faire des sucres, nous exposerons brièvement ce que l’on sait sur les principes gélatineux des végétaux qui jouent un si grand rôle dans la maturation des fruits.
Principes gélatineux des fruits. — Le principe protéique, que l’on trouve partout où un organe doit se former, s’y trouve réuni à un autre qu’on appelle principe pectique; l’un et l’autre peuvent être considérés comme étant la substance dont la nature fait les tissus végétaux; plus tard, ceux-ci s’incrustent de matières organiques; iis
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durcissent et se transforment en ligneux sur la nature duquel nous avons insisté.
Les transformations que les principes pectiques éprouvent sous les plus légères influences, démontrent que toutes les substances pectiques ont une même origine ; mais comme elles possèdent des propriétés distinctes, il a fallu les différencier par des noms, quoiqu’il soit souvent difficile de les distinguer les unes des autres ; quelquesunes sont le résultat de phénomènes qui s’accomplissent dans l’organisation; d’autres sont les produits du laboratoire du chimiste. Voici quelles sont ces substances, qui constituent ce que l’on a appelé la série pectique.
Pectose... Probablement comme la cellulose.
Pectine. C 64 H 48 0 64
Parapectine. G 64 H 48 O 64
Métapectine. C 64 H 48 O 64
Acide pectosique. q 32 H 23 0 31 ou G 32 H 21 0 29 ,2 HO
Acide pectique. C 32 H 22 O 30 ou C 32 H 20 O 28 ,2 H O
Acide parapectique. C 24 H 17 0 23 ou C 24 H 13 O 21 ,2 HO
Acide métapectique___ C 8 H 7 O 9 ou C 8 H 5 O 7 ,2 H O
La pulpe d’un fruit vert, exprimée et lavée avec soin jusqu’à ce qu’elle ne cède plus rien à l’eau, même à l’ébullition, bouillie avec de l’eau additionnée d’une faible quantité d’acide, donnera de la pectine, et il restera pour résidu, du ligneux; d’où il résulte que la pulpe des fruits verts, insoluble dans l’eau bouillante, est formée d’un résidu composé de ligneux et d’un principe générateur de la pectine que l’on nomme pectose; mais comme la pectine existe toute formée dans les fruits, il faut en conclure qu’elle résulte de l’action des acides sur la pulpe, ou mieux sur la pectose (Frémy).
Lorsqu’elle est pure, la pectine est blanche, soluble dans l’eau, incristallisable; l’alcool la précipite de ses dissolutions; elle est neutre, non précipitable par l’acétate neutre de plomb, mais elle l’est par l’acétate tribasique ; bouillie dans l’eau, elle devient précipitable par l’acétate neutre; elle est alors transforme'e en une substance isomère, la parapectine; de neutre qu’elle était, elle acquiert la propriété de rougir le tournesol sous l’influence simultanée des acides et de la chaleur, et de précipiter le chlorure de baryum; elle est alors transformée en un autre isomère, la métapectine , et au coniact de la pectase ou ferment pectosique, la pectine est transformée en acide pectosique.
GÉNÉRALITÉ DE LA BOTANIQUE
Nous avons déjà dit que la diastase ou ferment glycosique transformait l’amidon en dextrine et en glycose; de même la pectase transforme-la pectine en acide pectosique; la même transformation s’opère sur la pectose, mais alors seulement sous l’influence simultanée de la pectase et des acides ; il est même probable que ces actions sont successives, c’est-à-dire que les acides transforment la pectose en pectine, et la pectase change 1a. pectine en acide pectosique. Il y a peu de temps encore on rangeait ces phénomènes parmi les fermentations, mais il y a lieu aujourd’hui de les en séparer, depuis que l’on sait que celles-ci s’opèrent sous l’influence d’êtres organisés vivants.
La réaction de la pectase sur la pectine n’est pas la seule origine de l’acide pectosique; cet acide se produit aussi par l’action des alcalis étendus et froids sur la pectine; il se forme des pectosates dont on sépare l’acide pectosique à l’aide d’un acide sous la forme d’une masse gélatineuse.
L’àcide pectique diffère de l’acide pectosique en ce qu’il contient un équivalent d’eau de moins, et par sa presque-insolubilité dans l’eau bouillante; soumis à l’action prolongée de l’eau bouillante, il devient soluble et passe à l’état d’acide parapectique ; les pectates eux-mêmes subissent la même transformation et deviennent des parapectates ; enfin, toutes les matières pectiques peuvent se transformer en acide mêtapectique , dernier terme de la série; cette transformation s’opère sous diverses influences, telles que celles de l’eau et du temps, celles des acides et des alcalis; l’acide mêtapectique est incristallisabie, il forme des métapectates tous solubles.
La Pectine est extraite de la pulpe de poires très-mûres; l’acide pectique est obtenu en faisant bouillir la pulpe de carotte ou de navet avec une faible solution de carbonate de soude, et l’acide mêtapectique peut être préparé en soumettant à l’action de la chaux la pulpe de certains fruits ou racines, la pulpe de betterave, par exemple.
Tous les acides de la série pectique sont diatomiques, c’est-à-dire qu’ils renferment deux équivalents d’eau de constitution, et qu’ils sont susceptibles de saturer deux équivalents de base.
On pourrait confondre au premier abord l’acide pectique avec la gomme et le sucre de lait; car, par l’acide azotique, elle donne de l’acide mucique. Les acides parapectique et mêtapectique réduisent le tartrate cupro-potassique ou réactif de Frommslierz, ce qui pour-
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rait les faire confondre avec le sucre; mais ils n’exercent aucune action sur la lumière polarisée, et ils ne fermentent pas.
C’est à M. le professeur Frémy que l’on doit les travaux remarquables que nous venons d’exposer ; le grand attrait que présentent ces recherches est singulièrement augmenté par la possibilité d’expliquer, d’une manière précise, certains phénomènes qui accompagnent la maturation des fruits et la formation des gelées.
Dans un fruit vert on ne trouve que de la pectose et des acides ; en mûrissant, les cellules se distendent, le fruit devient moins dur, il ne contient alors que de la pectine.
Le suc de certains fruits (groseilles, cerises, fraises, mûres, etc.) se transforme spontanément en gelée; il ne contient plus alors de pectine, mais bien des acides pectosique et pectique; ce changement est dû à l’action de la pectase sur la pectine; aussi, un suc que l’on porte brusquement à l’ébullition n’éprouve plus ce changement, parce qu’alors la pectase , sorte d’albuminoïde, a été coagulée et rendue impuissante ; mais si la transformation en acide pectique a eu lieu, si on fait bouillir pendant longtemps, la gelée ne se fera pas, par suite de la transformation des acides pectosique et pectique en acides para et mètapectique ; c’est ce qui explique à nos ménagères pourquoi les gelées de fruit ne prennent pas lorsqu’on y met trop d’eau et qu’on est alors obligé de les faire bouillir trop longtemps.
Enfin un fruit vert, dont la saveur serait acerbe et désagréable, devient mangeable lorsqu’on le fait cuire ; c’est que, par la coction, les acides ont réagi sur la pectose insipide pour la transformer en pectine , qui a une saveur douce qui masque l’âpreté de l’acide.
Des Fermentations. —Les fermentations ont été rangées pendant longtemps au nombre des phénomènes mystérieux; M. Liébig les avait classées parmi les phénomènes de mouvement communiqué; on admettait que pour qu’elles pussent avoir lieu, il fallait une réunion de conditions telles, que la présence simultanée de l’eau, de l’air, d’un ferment, d’une matière fermentescible, et d’une température convenable ; on avait étudié avec soin les causes qui pouvaient hâter ou retarder la réaction, et on savait très-bien, par exemple, que le jus d’un fruit, le moût de raisin, par exemple, pouvait être conservé indéfiniment à l’abri du contact de l’air, mais que la moindre bulle de ce gaz ou d’oxygène déterminait pour ainsi dire à l’instant même le mouvement fermentescible, et qu’il ne cessait qu’après destruction
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complète du sucre ou du ferment, à moins qu’une cause extérieure ne vînt entraver ou arrêter la marche de l’opération.
On savait encore que le moût après la fermentation devenait trouble, que ce trouble augmentait à mesure que le dégagement gazeux devenait plus considérable, et qu’il se déposait une matière quaternaire azotée. On avait observé que la nature des produits résultant de la fermentation variaient avec les ferments, la température, etc.; aussi les fermentations étaient-elles dénommées par les produits obtenus; aussi appelait-on celles que le sucre pouvait subir sous diverses influences, fermentations alcoolique , butyrique, lactique, visqueuse et acétique, et avait-on rangé, à côté des fermentations que le sucre pouvait éprouver, toutes les transformations, tous les dédoublements qui paraissaient s’exercer sous des influences semblables ou analogues, et être enrayées ou arrêtées par les mêmes causes. On comptait donc les fermentations suivantes :
Fermentation ammoniacale ou putride (action du mucus de la vessie sur Y urée et formation de bicarbonate cï ammoniaque).
Fermentation glycosique (action de la diastase sur Y amidon, et formation de glycose).
Fermentation sinapisique (action de la myrosine sur l’acide rnyronique, et formation d’ essence de moutarde ).
Fermentation benzoïque (action de la synaptase sur Yamygdaline, et formation A'essence d'amandes amères ou hyclrure de benzoile, d’acide cyanhydrique, etc.).
Fermentation pectique (action de la pectcise sur la pectine, et formation d’ acide pectosique).
Fermentation gallique (action d’un ferment, pectasel sur le tannin, et formation d'acide gallique).
Fermentation grasse ou rancique (action d’un ferment sur les corps gras et formation d’acides gras).
On avait même tenté d’instituer une fermentation digestive dans laquelle la pepsine réagissait sur les albuminoïdes pour former Yalbuminose owpeptone; mais il est évident que dans cette voie on serait allé trop loin.
Relativement au ferment on avait établi les trois cas suivants :
1° Le ferment n’existait pas, il se formait au contact de l’air, et il se déposait un ferment azoté (jus des fruits, moût de raisin).
2° Le ferment existait, il disparaissait en détruisant le sucre, de
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sorte que si on avait pu les mettre en présence, en proportions convenables, il ne serait plus resté dans le liquide ni sucre ni ferment (levure de bière et sucre).
3° Le ferment était formé, il dédoublait le sucre; mais lui, loin de se détruire, ne faisait qu’augmenter, et pouvait aller jusqu’à décupler. (Exemple : fabrication delà bière, dans laquelle il y a à la fois du ferment, du sucre et une albuminoïde.)
Dans ces trois cas, la théorie était parfaitement d’accord avec l’observation.
C’était donc à un principe protéique existant dans le moût, mais qui pour devenir actif avait besoin du contact de l’air, que l’on faisait jouer le rôle de ferment, et on expliquait parfaitement tous les phénomènes qui accompagnaient ou suivaient la fermentation vineuse ou alcoolique ; si le principe protéique manquait, le sucre prédominait après la fermentation ; le sucre faisait-il défaut, le vin obtenu était peu alcoolique et très-âpre : les vins des environs de Paris (Suresnes, Argenteuil, Meudon) en sont des exemples. Lorsque, au contraire, le moût était tout à la fois riche en principe protéique et en sucre, une grande proportion de ce dernier corps était dédoublée et donnait naissance à beaucoup d’alcool ; celui-ci à son tour, réagissant sur le ferment protéique, le tuait, le coagulait, le rendait impuissant, la fermentation était arrêtée, et les vins obtenus étaient à la fois riches en alcool et en sucre, comme le sont ceux du Roussillon; mais si plus tard on venait à mélanger ces vins alcooliques et sucrés avec des vins peu alcooliques et renfermant encore du ferment, comme les vins des environs de Paris, la fermentation recommençait et n’avait pour limite que la destruction complète du sucre ou du ferment ou Pannihilation de celui-ci par l’excès d’alcool formé.
Le dédoublement des sucres sous l’influence du ferment en alcool et acide carbonique était un fait admis sans conteste; on avait même basé la réaction sur l’équation suivante :
4 équivalents d’acide carbonique = CO 2 X 4 = C 4 O 8 2 équivalents d’alcool = C 4 H 6 0 2 X 2 .= C 8 H 12 O 4
ou un équivalent de sucre de raisin anhydre.
Mais, en se basant sur cette équation, les distillateurs avaient
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depuis longtemps remarqué qu’ils n’obtenaient jamais l’alcool indiqué par la théorie, et c’est en cherchant à se rendre compte de ce déficit que M. Pasteur a constaté qu’il se formait, en même temps que de l’alcool et de l’acide carbonique, de la glycérine et de l’acide
succinique.
De tous ces faits, on avait tiré les conséquences suivantes :
Le principe protéique des jus de fruits, au contact d’un peu d’oxygène, se modifie, devient insoluble et passe à l’état de ferment.
Le ferment dédouble le sucre en acide carbonique et en alcool; en même temps il change de nature.
L’action du ferment sur le sucre n’est qu’une simple action de contact, favorisée par l’eau et par une température élevée.
Telle est la manière dont M. Malaguti résume la question de la fermentation alcoolique; mais antérieurement aux recherches de M. Pasteur, que nous allons exposer, plusieurs chimistes, parmi lesquels nous citerons MM. Cagniard-Latour, Desmazières, Turpin, Quévenne, etc., avaient fait jouer un rôle plus actif aux corpuscules organisés.
On avait donc cru que le ferment était un être organisé qui se formait aux dépens de la matière albuminoïde, et bien entendu par l’intervention d’un germe; car nous n’entendons nullement trancher la question de la génération spontanée; mais l’intervention de l’oxygène aurait été indispensable pour commencer cette reproduction : une fois un globule formé, les autres seraient venus de celui-ci par bourgeonnement.
La levure inerte, comparée à la levure active, a donné les résultats suivants :
