CHAPITRÉ V

DE» DIVBISES FEKMEKTA.TIOKS.

3566. De tous les phénomènes si variés et si intéressant* que nous offre la chimie organique, l'action mystérieuse des ferments est sans contredit la plus remarquable et la plus cligne de fixer notre attention ; soit que nous l'envisagions dans ses rapports avec la physiologie végétale et animale , soit que nous la considérions sous le point de Vue de ee$ immenses applications industrielles.

Les anciens avaient attaché une très haute importance i la fermentation ; la réalité n'est pas au desspus de l'idée qu'ils s'en étaient faite. Us avaient distingué : les fermentations alcoolique , panaire, acide, et enfin la fermentation putride.

Cette classification a reçu, dans ces derniers temps surtout, une extension considérable. Ainsi nous admettons

aujourd'hui les fermentations :

Alcoolique, Pectique ,

Glucosique , BenzoQique ,

Visqueuse, Sinapique,

Lactique , Ammoniacale

Acétique, Putride ,

Gallique, Et enfin celle des graissée.

Avant tfabortkfr VM&è dès phénomènes partfesritef» A chacune de ces ftrmentatloap , oods devons d'abord eHa>blir quelques principes généraux applicables à l'ensétable de ces phéwraitaeu

Non* entendons par fermentation une réfection «potiutnée> une ahérfation chimique; Bkdflfe dans use masse- dfe matière organique , par la .sente présence *Time autre suMstaàee * saaa que celle^ empruitokoueè£el^h|àé chose an cotps quelte déeoaqposft Ctftte substance! active } k /i*mênty se coulporte doue en quelque sdrte comme la pake galvanique. EUfe sépare, efe te* dédoublant, de* tnatièreb plus compliquées , en matières plus sitopleé.

La ferihentatibn fte petit avoir lieu que dans dés conditions bien déterminées; afaaei , pour le développer* il faut oidinAireatent t

1° Uae température de 80* 26°.

8° Deltaii.

3° Le contact de l'air;

4° Enfin le concours oçnJftant d'une matière azetée Organisée neutre, eu très petite quantité) et d'une matière eristilfisfablé ndn orgau**ê>, en quantité souvent très grande»

La matière azotée ee&stitae In ferment j l'autre éprouve la fennéfttatîeti.

3567. Dans les réaction» chimique* ordinaire»» nous vOyona un corps s'h&ht à un autre corps, pour foroÊfc un composé nouveau* ou bien un corps en déplacer un Autre d'une combinaison pu il prend sa place en vertu d'une affinité supérieure. Noufe expliquons et nous prévoyons ces faits , par l'inter veûtion de cette force niolécidatre qui prér aide à toutes les réactions chimiques , de cette affinité qui unit entre elles les molécules des corps différents.

De même, dans les phénomènes ordinaires de décomposition , nous voyons intervenir tantôt la chaleur, tantôt la lumière , tantôt l'électricité j forces dont l'essence nous

504 FMME»TA»KMC

échappe sans doute , mais dont l'effet bleu connu tend à séparer les molécules de» corps les une* des autres dans des cas bien déterminé».

La fermentation au contraire ne s'explique ni par les lois connues de l'affinité chimique , ni par l'intervention des forées telles que l'électricité , la lumière ou la chaleur à qui la chimie a si souvent recoure.

L'objet de la fermentation est évident : c'est un artifice A l'aide duquel la nature dédouble les matières organiques complexes, pour les ramener A des formes plus simples qui les conduisent vers la constitution habituelle des composés de la nature minérale.

Quand on envisage d'un certain point de vue l'ensemble des matières organiques , on voit que les végétaux verts tendent sans cesse, sous l'influence de la lumière, à créer des matières organiques de plus en plus complexes, au moyen des éléments de la nature minérale. Les animaux, au contraire , détruisent ces matières organiques et les ramènent sans cesse vers des formes qui tendent à les faire rentrer dans le domaine de la nature minérale: en même temps qu'ils mettent à profit pour leurs besoins les forées qui maintenaient l'état de combinaison de ces matières.

Les fermentations sont toujours des phénomènes du même ordre que ceux qui caractérisent l'accompliasement régulier des actes de la vie animale*

Elles prennent des matières organiques complexes ; elles les défont brusquement ou peu A peu et elles les ramènent en les dédoublant A l'état inorganique.

A la vérité, il fout souvent plusieurs fermentations suc** cessives pour produire l'effet total ; mais la tendance gêné* raie du phénomène se manifeste toujours dans chacune d'elles de la manière la plus évidente.

Le ferment nous apparaît donc comme un être organisé qui absorbe A son profit la force au moyen de laquelle étaient unies les parttculeé du corps qui éprouve la fer*-

men talion; 11 consomme cette force et se l'approprie. Les particules des corps désunies se séparent en produits plds simples.

Le rôle que joue le ferment > tons les animaux té' jtttaêntt m le réttoure même dans toutes les parties des plarites qui ne sont pas vertes. Tous ces êtres ou tous ces organe* consomment des' matières organiques , les dédoublent et les ramènent vêts les formes plus simples de la chimie minérale.

Tous ces caractères ée reproduisent & un degré égal danè la fermentation alcoolique, type ordinaire des fermentations et dans la fermentation putride , phénomène que les chimistes ont voulu dans ces dernières années en séparer, mais que l'instinct des anciens en avait rapproché à si juste titre.

Ainsi , dans toute fermentation apparaît comme agent principal une matière azotée , organisée , qui semble vivre et^e développer; '

Et comme matériaux, une ou plusieurs substances organiques complexes qui , *e dédoublant , se transforment de la sorte en produits plus simples et plus rapprochés des formes de la chimie minérale.

Pour compléter l'analogie entre les ferments et les animaux, on doit ajouter que de même qu'il faut aux animaux pour vivre et se développer une nourriture formée de matières animales , de même tous les ferments exigent , pour se développer, une nourriture formée aussi de ces mêmes matières animales dont les animaux se nourrissent.

Dès qu'un ferment trouve réunies les conditions de son existence, c'est à dire une matière organique à décomposer, et celles de son développement, c'est à dire une matière organisée ou organisante à s'assimiler, ce ferment semble donc agir et se développer comme le ferait une suite de générations d'êtres organisés quelconques Comme tous les liquides de l'éconopiie animale ou vé- ▼i. M

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gé*de R*M*Wt réunies les «wndfâQAt . jpe:»ou* : ¥*oop* 4>f pnpWi ta» «*fets *ésult*nt de l'*fttim des ferment* pendant la vie ou après la mort des êtres organisés doivent i^.Mpapusea^etils le sont ,eji effet.

... ftwphiep 4e maladifs q\ù rfoultopt de Vinttodnytinn fortafte d^u ftnjneat dans le saçg, çtquine «ait que eea mala- <ttep «ont flçtltes sinon presque toujours morcelles, Oa comprend spps peint répouvautaWe. désordre qui doit résulter pour l'économie de l'envahissement soudain d'un liquide iqqpwlantipar des myriades d'étçp $ microscojpique?^ se nultjplifypi A l'W^ au* dépens, de la matière animale qu'ils décomposent. C'est ainsi qu fissent les xésorptipns purulçntes* les piqûres anatomiques et tant d'autres inoculations jde matières animales affectées dyne fermentation et pouvant la développer et l'étendre à d autres matières saines. , 3567 . Le xneilleur moyen, le seul peut-être de se Caire une idée juste de ces phénomènes étr,ange*xet obscurs, qui se passent sur les confins de la vie et où la vie se manifeste, quelquefois seulement pqr. la production des phénomènes extérieurs, qui ailleurs caractérisent son iqflqenoe* c'est de faire l'étude complète d une des fermentations les queux connues , c'est i dire de la fermentation alcoolique.

Sous ce nom, on ne confond pas moins decinq ou six opérations très distinctes ; trois d'entre elles sont caractérisées par les phénomènes que présente le ferment, trois autres par la nature des matières qui éprouvent la fermentation.

La fermentation alcoolique a pour résultat général la conversion du sucre en alcool et en acide carbonique. C'est là le fait chimique prédominant.

On peut même dire que si Ton opère sur du sucre de raisin, du glucose, ce fait est le seul quil y ait à observer ; , Mais, si on opère sur du sucrfe de cannes, celui-ci sous Influence du ferment se convertit tout à coup en sucre de raisin , puis passe plus lentement à l'état d'alcool et d acide carbonique;

fiafiAf. » m 0$*** sur.du supra de UitjH^h^T^^Jrans- Joane ** <*we eu suoje déraison mxùp avec plus 4a lent?uj, et donne ensuite comme lui de l'alcool et de i acide carbonique»

Quq si m*, tuera* se trouvent mêlé* dp çeijapie* matières organique* , ïïnfiqenc* du fennput pourra s'étendre «or elles. Impropres à l'entretenir vivant ou du moins agissant, elles pérorent en être décomposées qu*nd U agit* De là , (bien des phépomin*» ans doute* dent la connaissance est i peine pressentis aujourd'hui*

Voyons maintenant, de son eété, quel* caractères le ferment peut offrir,

. Cetfomstière azotée qui existe en germe dans lanmjeure partie des matières organisées , placée sous certaines influences et dans des conditions convenables, se développe, se modifie et agît, ainsi «pie nous le démontrerons plus tard. Tatntàt^ elle n'existe donc qu'en germe. Tantôt, elle est déjà Armée, mais pendant la fermentation elle perd sa qualité da ferment* Tantôt, au contraire, non seulement elle existe et agit, mais encore pendant la fermentation même, elle se développe jusqu'à wquégir un. poids 5, Ç et mémo 7 fois plus grand. >

On distingue donc, à l'égard du ferment, trois conditions dans le phénomène de .la fermentation; Dans la première, le ferment n'existe pas encore, mais il peut se produire, c'est le cas des fruits sucrés. Dans la seconde , le ferment existe + U agjt , mais ne se reproduit pas., c'est le cas d'un «mélange de sucre et.de levure de bière. Dans la troisième enfin , le ferment peut naître > agir et se reproduire, c est le cas de la, fabrication de la bière elle-même.

3566. Foin; se faire une idée nette et précise de la seconde de ces conditions , la plus simple de toutes* il suffit de jeter les yeuj* sur ce qui se passe dans la transformation du sucre en acide carbonique et en alcpoL Si l'on prend 5 ou 6 p^g> tieadesu,eje,*vqç 30. à $q partie* d'eau,, qu'on sjpuje un

3ô8 PlIUrKTïTATÎON.

petite quantité de levure de bière, et qu'on abandonne l'expérience à la température de 25 à 50*, on voit bientSt le ancre disparaître. De toutes parts, il se dégage de 1 acide featbonique , d'abord avec rapidité , puis de plus en plus lentement,' jusqu'à ce qu'après deux ou trois jours, faction cesse entièrement. Si on distillé ensuite avec précaution une première fois le liquide restant , de manière i n'en recueillir que le quart , qu'on soumette ce produit à une secoude, puis à une troisième distillation, en ajoutant de la chaux , on finira par obtenir de l'alcool plus ou moins rectifié. Evaluant enfin , les différents produite de la décomposition du sucre, on trouvera que l'acide carbonique et l'alcool représentent, à très peu près, le poids du sucre employé.

Or, qu'est devenu le ferment , dans le cours dé cette opération? Pour s'en rendre compte, il suffit d'examiner le liquide après la transformation du sucre. On y trouve à la place' de la levure de bière , une substance griéé , insoluble dans feau, peu étudiée jusqu'ici, mais peu azotée, incapable d'exciter la fermentation. En outre , on reconnaît dans le liquide des sels ammoniacaux dissous, dont la présence paraît fort naturelle , en se rappelant que le ferment est une matière azotée propre à donner de l'atittnooiaque , et que le sucre est de son côté susceptible de se transformer très aisément en acide lactique. Il se forme donc du lactate d'ammoniaque.

Avant la fermentation, rien de pareil. La levure de bière insoluble, communique à l'eau dans laquelle on la lave tme légère réaction acide , mais ne cède point d'ammoniaque. L'acide qu'elle contient est difficile à séparer entièrement du ferment , même par des lavages souvent répétés , car il est emprisonné Àans l'intérieur des cellules du ferment. M. Quévenne s'est assuré qu'il ne joue aucun rdle dans l'acte de la fermentation. Pour s'en convaincre, où n'a qu'à prendre la matière restée sur le filtre , dépouillée de tout

aride • autant qpe possible, par les lavages , et à la mettre dan» les- conditions. convenables en présence du sucre. La fermentation se fera parfaitement bien, tandis que le liquide filtré contenant presque tout l'acide n'excitera, en pareil cas, qu'une action presque insensible que l'on peut attribuer à la présenoe de quelques particules de matières actives insolubles entraînées avec l'eau à travers les mailles du filtre.

3509^ Examinons maintenant, pour compléter cette étude du ferment, les phénomènes qui se présentent dans la fabrication de la bière et dans celle du vin.

S'agit-il de la bière , on prend de l'orge , on le pénètre d'eau, puis on Tétend dané une cave. La graine humide exposée à l'air commence à germer. Il s y développe de la diastase en quantité de plus en plus grande, jusqu'à ce que laplumule soit prête apercer la graine. Si on laissait continuer Faction plus longtemps, la diastase se détruirait peu à peu; on arrête donc la germination, en soumettant l'orge à la dessiccation. Une partie de la fécule est déjà modifiée; les globules se sont gonflés; les uns se sont déjà transformés en sucre, les autres en dextrine, d'autres moins altérés sont pourtant à l'état de fécule rougissant par l'iode.

Quand la germination et la dessiccation sont terminées , l'orge est moulue, puis mise en contact avec de l'eau, à la température de 70 à 75°. Alors la diastase agit coinp" élément, et toute la fécule est transformée en sucre. On ajoute à la matière sucrée une certaine quantité d'huile et d extrait de houblon, en faisant bouillir dans le liquide des cônes de cette plante. Quand ce liquide est refroidi, l!addi~ lion de la levure de bière en fait dégager 'des torrents d'acide carbonique , en développant d'un autre côté , des quantités correspondantes d'alcool dans la liqueur. En même temps , d'après les observations de MM. Cagniard- Latour, Turpin, Quévenne, le ferment, loin de se détruire, se développe par bourgeonnement, se dédouble, augmente

5 10 mKUTASIOfffc

considérablement eu proportion 9'<6t surnage oomme U*e écume à la coriace de* cure». C est que dent 1019) U ed? trouve des matière© albuminoïdes azotées, procréa à sa an-* trition, de telle sorte que le brasseur retrouve ai* à aept fois plus de levure qu'il n en a mis.

5570* . Dans la vinification , il se passe des. phénomène* du même ordre , mais cependant différents sous plusieui* points de vue.

. Si l'on dessèche un raisin, u m oonservaraÂntact ;< si , au contraire, ou le laisse sur pied, abandonné à J action «Jea pluies, le grain contenant du mucilage, l'tiaq smfrftkpptfeéft par un phénomène d'endo$nose, la.peau&s4en4uHt*pta* eu plus, finira par se rompre , l'air *ut* tficte danft $e UmU et Ira fermentation commencera. Ce qu# fait la tfsçurai 4w* ce cas, le vigneron le réalise en écrasant les grains de raisin:* En effet, d'après les expérience* directes de M. Gayn^uasac, le moût de raisin a absolument besoin du contact de f oxy-. gène pour fermenter. Cet illustre chimiste a pris des grains de raisin intacts, il les a introduits sur la cuve à mercure , dans une éprouvera renversée, qu'il a remplie d'acide mur» bonique pur. Il a ensuite évacua ce gaz sous se mercure pour se débarrasser des moindres traces, d'air, Ensuite, au moyen d'une tige en verre, U a foulé (e raisin, et le moût obtenu «est conservé sans manifester le moindre signe de fermentation. Quand, au contraire, il a fait arriver une seule bulle d'air dans l'éprouvette , aussitôt la fermentation s/ett établie» U faut donc absolument le ooncouj» da f efc dam ce cas»

Dans le raisin, avec le concours de l'air, la fermaatMHKfc. est donq spontanée. Dans la décomposition du «uflre ^ar l/k levure <fobiàve,eUe est incomplète, eer le ferment dteparrât faute dune matière azotée pour laliulenter* En6n,'diros> 1* fabrication de la bière, la fermentation est complète, «*er im levure non seulement agit sur le sucre qu'elle déoompoae 1 mais en mé*** temps elle se développe aux déy*na d* la

rtmititatT*m*i tftt

matière aBmmînoï^de forgé , et" produit ttfië masse jse^rt ftris plus considérable où tèvtes ses propriétés diètinetite* ae retrouvent.

Noos avfcnsdone, dans ce*tro*9exerfiples,lestt<ti*p!ÎaéeJ principales de la vie de cet être extrordtaaire, qui jnsqtolel Bavait été oonnu que par se» actes, sans qu'en eut pu saisie la connexion véritable entré sa nature et celle des sobstàn* ssa psnsHMAÉseiMes.

3HT1. Lé microscope * la main, font le monde pautvA * assurer d'ttUeur» comme Ta si bien vuM: CagniardLatDttfr que lçà ferment est organisé. Si Fon examine la teliira dtf bière avant la formeiitatoen , on voit qu'elle est formée en entier de globules, ou de corpuscules légèrement ovoïde* de un «tantième de* millimètre de dîamètte; souvent leur pourtour semble garni de* petits appendièee , qrfbn regardé eomo© de TérfoaMe* bourgeons annexés ans te*ffale# mères. Aussitôt qt*e la fermentation est entrain, latevtatf ne reste, pas un instant oisive. Les petits corps dlscofoetf s'agitent en tous sens, et ri la substance soumise i la fermer*1 talion est mêlée d'une- matière aaotée , fls deviennent pfa* Toiunriaeai; les petitra^iiendieee latéral se développent et qnand as ont acquis de earufoe* dtaensfone; fis se dd* tachent pour vivre isolément i leur tour et donner naissance A 4'antws hauSgeeafe? d'aptes M. ffurpln.

Ca^ aéripdaiiédeubleflUMs suec*^ ferment un *èhaae' jtsqu * sept fois ptaft ettesidérable que son Totinw ipaimltlfcdaae là fiforfeatkm de la Hère. Si elle était démontrée, M 'faadbsilbien admettre dans tons ces phénomènes, de véritables actes vitaux etunereprodue» tion pâiriPCBede baÉu^pèaÉtpansn*, telle «fucia là reneontre dans le règne vdgélal. L'ëntaMet dtak<4trc vivant' d»în— Mm par Jft , sfaii oao&mfée par cetee temevtfue tpie dana la feriaitatatiûri nataoapièiey ceAe^oi est >e*eilée dans une matière non azotée , par conséquent impropre ètor*#tnto» Jataran peê* aas paqpe*é*é*qa4 rfata etéttâire,

$49 nuwwMtw*

W ajoute au ipélange une substance «IMmie, on cse excuse pu charnue , le développement du ferment marche aussitôt , et une dose nouvelle de ferment se retgouve après l'opération» Ainsi, avec une nourriture convenable, le ferment engendre le ferment. Voilà pourquoi une faible quantité de jus de raisin en fermentation , ajoutée à du jus non altéré, excite la fermentation de toute la masse.

Ces effets ne sont pas bornes à la fermentation alcoolique, lies plus petites quantités de lait aigri, de pâte de farine ou 4e jus de betteraves aigri , de chair ou de sang putréfiés , occasionnent les mêmes altérations dans du lait, du jus de betteraves, de la pâte de farine , de la chair , dusaugnon altérés.

De plus, et cette circonstance n'est pas moins extraordinaire , si on met dans un liquide qui contient une substance en fermentation une autre substance qui ne se serait pas altérée seule , celle-ci est décomposée par l'influence de la première. En effet , si Ton met de l'urée en pi^sence de la levure de bière , elle n'éprouve aucun changement , tandis que si on l'ajoute à du sucre en train de fermenter, elle se convertit en carbonate d'ammoniaque* lira donc degx modes de déeompotîlâenf l'un direct , l'autre secondaire.

Remarquons , cependant, sans «lier les pbasrvations positives (pii prouvent que le ferment eeAndtiptie, <fe'il a toutes les apparence* d'une st|bstfcuea organisée, qoece a est que par analogie qu'on a aidtnU sa multiptieqtwa par dédoubtapeqt, phénomène btenr iiiMftsiip Mn. eftct à constater jftarexpériwee. . . . * <>•

.3572, Ainsi,, mutile .aeaa. général de fermentation , se JCfluve&t confond** des réactions toès diverses : • 1Q fo» œ son* deux oefcp* tout fasmés. tpii jréagiaaasrt , douane c'est le.of* die 1* Jéfcrpie 4e faiàre'et du sucra 4e

te, comme oWt le^aspottl* siuaedeeanneet leeucre défait, qui sods l'influence de la levure de bière deviennent d'abord dfeglaoofce et fermentent ensuite ;

3* Affleux*, le ferment n'existe point encore, et il a besoin du concours de l'air pour te développer , comme dans k fermentation duinoât de raUul et du jus des fruits sacres' en général.- ..

4* Ailleurs encore, apt(p l'introduction d'un ferment artificiel , on voit celui-ci se développer aux dépens des tnatières en fermentation 5 tel est le cas de la fabrication de la bière $

5* Enfin, aux produits principaux de la réaction peuvent se trouver mêlés des produits secondaires qui participent i la réaction par influence, comme c'est le cas des mélanges d'urée et de sucre.

raaHSRTATIOH ALCOOLIQUE. '

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