STRUCTURE ET COMPOSITION CHIMIQUE DES VÉGÉTAUX

EMPLOYÉS A LA FABRICATION DU SUCRE Betterave, Beta vulgam, Chénopodée (variété blanche de Silésie).

879. La structure de la betterave a été étudiée par Decaisne. Voici les résultats de son étude : € ... A Tépoque de la germination et lorsque la plante n'est encore pourvue que de ses deux cotylédons, la racine est simple et n'offre aucune ramification; sa partie supérieure, un peu au-dessous des cotylédons, est couverte de poils extrêmement délicats et très-fugaces. Si Ton pratique une coupe horizontale de cette jeune racine (fig. 107), on voit qu'elle est formée, en allant de la circonférence au centre, d'abord d'un rang d'utricules épidermiques, puis d'une couche de parenchyme cortical plus ou moins épaisse, formée d'utricules faiblement réunies entre elles, et d'autant plus grandes qu'elles se rapprochent de la masse d'utricules beaucoup plus petites qui environnent à leur tour le faisceau vasculaire occupant le centre de la jeune racine; ce faisceau vasculaire est cylindrique ou plus généralement formé par la IL 1

2 iSATURE DES VÉGÉTAUX SACCHARIFÈRES.

juxtaposition de deux groupes de faisceaux disposés à peu près en

demi-cercle.

« La coupe verticale de celte racine (fig. 108) nous montre les

utricules corticales disposées pour ainsi dire de la même manière et

avec la même forme que par la coupe transversale : celles qui

suivent sont disposées en séries presque régulières dans la région voisine du parenchyme cortical; celte régularité cesse de se faire remarquer dans la partie voisine du tissu qui entoure les vaisseaux,

Fig. 108.

FiG. 107. FiG. 109.

lequel est formé d'utricules cylindriques disposées avec une grande symétrie en séries parallèles beaucoup plus allongées, à parois plus épaisses que celles du tissu de la circonférence. Toutes ces utricules sont néanmoins d'une grande transparence; les vaisseaux

xNATURE.DES VÉGÉTAUX SACCHARIFÈRES. 3

qui occupent le milieu de la racine sont des tubes à parois réticulées (fig. 110).

» La coupe A (fig. 109) représente un vaisseau isolé au milieu du tissu utriculaire.

» Cette jeune racine ainsi organisée ne tarde pas à donner naissance à des radicelles qui apparaissent toujours dans la partie du tissu contiguë aux vaisseaux, sous la forme d'un petit amas globuleux, composé d'utricules transparentes d'une excessive délicatesse. Ce corps s'allonge, devient conique et présente au centre une partie

Fig. 110.

Fig. 111.

formée d'utricules également plus allongées (fig. 111); quelques-' unes d'entre elles, a, renferment un nucleus qui présente un point lumineux central. C'est à cetle époque qu'on commence à apercevoir deux vaisseaux opposés, extrêmement ténus, marqués de stries transversales irrégulières ; peu à peu les utricules allongées font place à des vaisseaux, et le corps central de la radicelle se trouve organisé. Le petit mamelon se met alors en communication avec les vaisseaux du centre de la racine mère, avec laquelle il était resté complètement indépendant.

ï II se fait enfin jour au dehors, en perçant les couches du parenchyme cortical. Ce développement des radicelles est à peu près

i NATURE DES VÉGÉTAUX SACCHAKIFÈRES.

semblable à celui qu'on remarque pour les racines adventives des parties aériennes qui apparaissent entre le bois et le liber, et presque généralement à l'extrémité d'un rayon médullaire.

» Il n'est pas rare de voir ces radicelles se fonner les unes audessus des autres en séries parallèles de chaque côté du tronc principal; ce dernier se tord fréquemment alors et détermine la position en spirales de ces deux séries de radicelles.

> A mesure que la jeune plante grandit, on voit des cercles de vaisseaux vasculaires apparaître autour du premier, et former ainsi des zones concentriques sur toute la racine. Il est évident que ces couches n'indiquent point un développement annuel ; en admettant leur relation avec les feuilles, il reste à déterminer si chacune des zones concentriques vasculaires correspond à un cycle de feuilles, comme semble l'indiquer la torsion spirale qu'elles affectent quelquefois.

> Quoi qu'il en soit, le parenchyme cortical ne pouvant se dilater suffisamment se détruit et disparait.

j> Les utricules comprises entre chacune des zones des faisceaux vasculaires se dilatent considérablement ; celles du centre s'accroissent les premières. Le faisceau vasculaire central se divise en éventail, et chacune des branches finit elle-même par s'isoler. Les nouveaux faisceaux qui apparaissent vers la circonférence de la racine se composent d'abord d'utricules allongées; les vaisseaux réticulés se forment toujours postérieurement. Un accroissement des racines a lieu par l'augmentation en diamètre de chacune des utricules et par l'addition d'utricules nouvelles : ces deux causes agissent simultanément; le tissu vasculaire suit la même marche.

» Si maintenant nous observons la racine à un âge plus avancé, nous verrons que sa structure intime n'a pas varié, et que l'organisation se retrouve exactement la même. La seule différence appréciable consiste dans un accroissement proportionnel des tissus, dont les diverses couches se sont épaissies par l'addition d'utricules ou de vaisseaux nouveaux. — Toutes les utricules sont toujours d'une transparence parfaite (lîg. 112).

»... Dans la plupart des racines on trouve un faisceau vasculaire

unique et central qui grossit par les progrès de Tâge, el se trouve entouré par une couche plus ou moins épaisse de parenchyme cortical composé d'utricules.

i Dans la betterave on retrouve ces deux éléments, mais le parenchyme cortical est remplacé par le tissu utriculaire des rayons médullaires, et les couches vasculaires, au lieu de s'appliquer les unes contre les autres, sont séparées par une masse plus ou moins épaisse d'utricules : les résultats sont les mêmes.

FiG. 112. FiG. 113.

» En examinant à l'œil nu l'intérieur d'une racine de betterave airivée à son entier accroissement, on voit une masse blanche sur laquelle se dessinent les zones vasculaires dont nous venons de parler; et si, à l'aide d'un instrument très-acéré, on enlève des tranches très-minces de cette racine, on reconnaît, au moyen du microscope, que chacun des faisceaux vasculaires se compose, vers le centre de la racine, d'une partie formée par un nombre assez considérable de vaisseaux de calibre variable, à parois réticulées et entourées de toutes parts par des utricules cylindriques assez transparentes. *Si on suit la structure de ces faisceaux vasculaires en allant du centre à la circonférence, on voit les vaisseaux diminuer et disparaître complètement dans les zones les plus externes; celles-ci sont uniquement formées par le tissu utriculaire, qui, dans les faisceaux de la portion centrale de la racine, entoure les tubes à parois réticulées (fig. 113).

9 Comme chacun des faisceaux vasculaires est formé uniquement

d'utricliles allongées, étroites, à parois minces, à cloisons horizontales, et de quelques tubes réticulés, il en résulte que la betterave manque pour ainsi dire de substance ligneuse solide...; il en résulte encore que les zones les plus externes étant dépourvues de vaisseaux et formées uniquement d'utricules allongées, la partie externe des racines serait privée de sucre, si, comme le suppose M. Raspail, cette substance se trouvait contenue à l'état concret dans les vaisseaux.

> Quant au tissu placé entre chacun des faisceaux, si on l'examine à un grossissement assez puissant, on voit qu'il se compose essentiellement d'utricules fermées de toutes parts, de grandeur variable, à parois très-minces, n'offrant aucune ponctuation, et tellement transparentes, qu'on voit non-seulement dans leur intérieur, mais qu'on distingue très-nettement les utricules sous-jacentes. Le nucleus qu'elles renferment presque généralement est à peine distinct. Cependant, dans les racines arrivées à maturité, la transparence des utricules cesse d'être générale, et il n'est pas rare d'en rencontrer qui présentent des ponctuations et même des réticulations semblables à celles que l'on rencontre dans un grand nombre de végétaux.

» Dans la partie centrale de la racine, où ce tissu est parfois plus lâche, elles sont presque toujours plus grandes, sphériques, et n'adhèrent que faiblement entre elles; mais lorsqu'elles se rapprochent, au contraire, du tissu vasculaire, elles participent de la fonne allongée des vaisseaux, sont plus petites, pressées régulièrement les unes contre les autres, et rangées, comme je l'ai déjà fait remarquer, en décrivant les très-jeunes racines.

» La pulpe lavée dans l'alcool et séchée offre les utricules tellement serrées qu'on ne peut les écarter sans lésions (fig. 114).

» Dans l'eau les utricules reprennent presque leur forme primitive (fig. 115).

j Ainsi, en étudiant les organes élémentaires de la racine de betterave depuis sa germination jusqu'à l'époque de son plus grand accroissement, les utricules restent transparentes, ne renferment jamais de matières amylacées, de cristaux aciculaires, si communs dans les autres végétaux, ni les agglomérations cristallines d'oxalate

de chaux que l'on rencontre si fréquemment dans presque toutes les plantes appartenant, ainsi que la betterave, à la famille des chenopodées.

» Cependant, sans soumettre le tissu de cette plante à un examen microscopique, les fabricants avaient remarqué que la partie supé-

FiG. iU. FiG. 115.

rieure de la racine était plus acre, moins sucrée, et contenait plus de sels que la portion inférieure. Cette observation si générale de la part des fabricants demandait à être reprise avec soin, et répétée de manière à déterminer si les sels se trouvaient effectivement limités dans la partie de la plante exposée à l'action des agents extérieurs. » En soumettant au microscope le tissu appartenant au système aérien d'une betterave, caractérisé par une masse centrale de tissu

FiG. 116. FiG. 117.

ZP^

utriculaire, au lieu d'offrir une partie ligneuse, on ne tarde pas à reconnaître la présence d'un nombre souvent très-considérable d'utricules remplies de cristaux d'une extrême ténuité (fig. H6 et H7).

xNATURE DES VÉGÉTAUX SAGCHARIFÈRES. 9

880. Examen microscopique du suc de betterave, — c J'ai fait remarquer que le suc dans le tissu utriculaire est complètement transparent, si on l'examine avec soin, soit au travers des parois, soit au moment où une lésion quelconque l'en fait sortir; on n'y voit aucune matière tenue en suspension : il est d'une limpidité parfaite. Cependant, dès l'instant où le liquide est soumis à l'influence des agents extérieurs, il s'y produit des altérations notables; on le voit devenir nuageux, et passer, comme dans beaucoup d'autres végétaux, de l'état de limpidité à celui d'un suc trouble et jaunâtre, qui prend bientôt une couleur noire des plus intenses.

> Le tissu dont on Ta extrait se colore d'abord en rouge pâle et finit en très-peu de temps par se noircir complètement. >

En répétant ces observations sur des racines de différents âges, on voit le même phénomène se reproduire; mais en agissant sur le liquide extrait des plus grosses racines, et chez lesquelles les utricules paraissaient plus gorgées de suc aqueux, on trouvait que la coloration offraitmoins d'intensité que le suc exprimé des racines moins grosses, et au lieu d'avoir, comme dans ces derniers, une belle couleur noire, on obtenait seulement une liqueur grisâtre qui finissait cependant par acquérir après plusieurs heures au contact de l'air une couleur semblable ;\ celle du liquide obtenu des moins grosses racines.

€ Lorsque le suc a été déposé dans des tubes en verre, on voit qu'il se partage peu de temps après son extraction en trois parties : la supérieure qui est aussi la plus noire forme une couche mince qui envoie des prolongements verticaux jusqu'au fond du vase en traversant une couche épaisse de suc de couleur grisâtre : la portion inférieure est la plus pâle.

i L'observation microscopique de ces différentes parties nous montre que leur coloration est due à une multitude de granules d'un diamètre à peu près égal, appréciables surtout lorsqu'ils sont réunis en masse; isolés, ils sont à peine visible^, puisqu'en se servant de grossissements très-puissants, on parvient à peine à les voir nettement; le champ du microscope paraît seulement trouble ou nuageux. Peu d'heures après son extraction, le suc semble s'épaissir et

présente quelques flocons ou petites masses de granules visibles seulement au microscope.

» Deux ou trois jours après son exposition à Tair, on voit quelquefois apparaître à sa superficie une légère pellicule de couleur fauve qui semble formée par la juxtaposition des granules, et au milieu de laquelle on aperçoit des utricules ovoïdes, réunies par petits^ groupes et parfaitement transparentes lorsqu'on les examine isolément. Si la fermentation vient à s'établir, on ne tarde pas à voir de petits corps ovales simples ou cloisonnés, analogues à des spores d'un grand nombre de ci7ptogames : celles-ci se placent bout àbowt en chapelet, et forment ainsi une espèce de petite algue microscopique »

1881. Payen avait indiqué la distribution du sucre dans la racine (1) :

» Lorsqu'une racine est coupée dans le sens de sa longueur et par son milieu, elle offre la coupe représentée fig. 118. 6, 6, 6, sont les parties saccharifères ; on les distingue à leur aspect d'un blanc plus prononcé ; tout le tissu qui les sépare est grisâtre et ne renferme que peu ou point de sucre; on s'en assure par les actions chimiques, par la liqueur de cuivre entre autres, ou même simplement au goût. »

188*. Ch. VioUette croit que le tissu cellulaire et le tissu saccharifère contiennent des proportions de sucre peu différentes ; mais la proportion des matières minérales est plus considérable dans le premier : la proportion des chlorures peut être de trois à huit fois plus grande. Les acides organiques et azotique unis aux alcalis, potasse et soude, s'y trouvent en quantités sensiblement équivalentes ; il en est de même de l'acide phosphorique. Mais l'acide sulfurique est beaucoup plus abondant dans le tissu saccharifère, probablement par suite de l'abondance des matières albuminoïdes (2).

Entre les opinions de Payen et de Gh. YioUetle, il est difficile de choisir ; je laisse ce soin au lecteur.

(1) Comptes rendus, XXIV, 909, et Précis de chimie, 5* éd., II, 264.

(2) Aniu de chim. et dephys, [5], 111, 546.

NANURE DES VÉGÉTAUX SACCHARIFÈRES. It

IS83. La structure anatomique entraîne une propriété dont j'ai

FiG. 118.

signalé Timportance et dont je dois parler ici. Cette propriété est

iNAÏURE DES VÉGÉTAUX SACCHAFUFÈRES.

celle de perdre ou d'absorber l'eau suivant le milieu dans lequel on lient la racine (1).

Aussitôt qu'une betterave est arrachée de terre et bien lavée, elle commence à sécher et perd de l'eau avec une remarquable promptitude. Voici les résultats de plusieurs expériences :

Première expérience

Poids

de 1.1

bcttcravo.

Perte d'eau ÀbMiue. En cenliiou*

septembre.

2 octobre. . . .

14 novembre..

(1) Joivnal des fabricants de sucre j 16 septembre 1869.

Deuxième expérience

Poids

delà

betterave.

2 juîllel 407

i*" août 76

21 septembre 59

30 octobre 59

Perle d'wiu

Abwlae

En ccntièmet

Une betterave envoyée d'Espagne et restée seize jours en route a donné :

Troisième expérience.

Poids de la betterave, kil.

A son arrivée: 11 décembre 6.300

et après enlevage du collet 6.000

13 décembre.

24 mars (1873).

5 septembre. .

Absolue.

Perle d'eau En ceni

ièiues.

Les betteraves ainsi desséchées ressemblent à des racines d'arbres; elles ont l'aspect du bois, sont plus ou moins contournées, mais un peu molles par suite de l'altération du sucre qui est inverti et partiellement converti même en acides C'^H'^** et C'*H'^** (acides hexénique et hexépique).

tS84. Les mêmes betteraves ont été mises ensuite dans de l'eau distillée pour étudier la réabsorption, ce qui a donné :

Betterave de 459 grammes.

10 septembre 684

3 mars.

Gr.

AbsorpCioo Abtoime. En ccntièiDefl.

26fl'

grammes.

Après cette réabsorption la betterave est complètement détériorée : l'eau dans laquelle on l'avait plongée reste incolore pendant les premiers jours, et se colore peu, même dans les derniers ; mais elle se charge rapidement de sucre neutre et de sucre inverti ; elle réduit alors fortement la liqueur Trommer. Dans les derniers jours, elle se remplit de moisissures. La betterave fendue longitudinalement présente une couleur brune générale et les zones saccharifèrcs entièrement noires.

K8K. Nous allons maintenant examiner les substances que Tanalyse a fait découvrir dans les tissus de la betterave. Voici l'ex-

posé le plus sommaire de leur composition et de leurs propriétés, " de celles, au moins, qui sont les plus intéressantes pour le fabricant (après le sucre, normal ou accidentellement inverti, dont nous avons parlé dans le tome I").

Je dirai seulement un mot encore du sucre inverti. Malgré de nombreuses éludes, son existence est toujours l'objet d'un doute, au moins pour quelques chimistes.

Krause a repris cette question tout récemment, et il a trouvé la présence du sucre réducteur dans la betterave assez générale pour l'admettre comme inévitable.