COMMUNICATIONS SUR LA BIÈRE

Plusieurs années avant de faire les Communications qui suivent, Pasteur s’était déjà occupé des maladies de la bière et de la fermentation de la bière (voir Etudes sur le vjnaigre et sur le vin, tome III des Œuvres de Pasteur, p. 155 et fig. 14, p. 327, p. 342). ( Note de l'Édition .)

ÉTUDE SUR LA BIÈRE; NOUVEAU PROCÉDÉ DE FABRICATION POUR LA RENDRE INALTÉRABLE (i)

Tout le monde sait que la bière est éminemment altérable : pendant les chaleurs de l’été, elle ne résiste pas plus d’un mois à six semaines aux causes de sa détérioration. Le moût qui sert à sa préparation est d’une conservation plus difficile encore. A une température un peu élevée, le moût de bière peut devenir, dans l’intervalle de quelques heures, surtout par un temps orageux, le siège d’altérations diverses.

Les altérations du moût de bière et de la bière ont une si grande influence sur les procédés de fabrication de cette boisson, qu’on pourrait avancer, sans crainte d’erreur, que toutes les pratiques de l’ai't du brasseur sont liées à l’existence de ces altérations et dominées par la nécessité de lutter contre leurs désastreux effets. Une des plus dispendieuses de ces pratiques propres à assurer, dans une certaine mesure, la conservation du moût et de la bière consiste dans l’emploi de la glace et plus généralement des basses températures.

Qu’est-ce donc que ces altérations de la bière qui dominent à ce point la fabrication de cette grande industrie, et, si elles étaient connues dans leurs causes, ne pourrait-on pas espérer les combattre par des moyens plus économiques et plus simples que ceux auxquels s’est trouvée conduite une pratique intelligente ?

J’ai imaginé un procédé nouveau de refroidissement et de fermentation qui réalise ce progrès.

Voici les résultats les plus essentiels de mon travail :

1° Toutes les altérations de la bière, soit de la bière achevée, soit de la bière en cours de fabrication et du moût qui sert à la produire, sont corrélatives du développement et de la multiplication d’organismes microscopiques, que j appelle, pour ce motif, des fei ments de maladie ;

2° Les germes de ces ferments sont apportés par l’air, par les matières premières, par les ustensiles en usage ...;

1. Comptes rendus de l'Académie des sciences, séance du 17 novembre 1878, LXXVII, p. 1140-1148.

3° I outes les fois qu’une bière ne renferme pas les germes vivants qui sont la cause immédiate de ses maladies, cette bière est inaltérable, quelle que soit la température de sa fabrication et de sa conservation ;

4° Je démontre que, par l’emploi des procédés actuels de la brasserie, tous les moûts, tous les levains et toutes les bières renferment les germes des maladies propres à ces substances.

Prenons une bière quelconque dans le commerce, c’est-à-dire une bière qui aura été fabriquée par les procédés en usage dans les brasseries de France, d’Angleterre ou d’Allemagne; exposons-la dans des bouteilles closes à une température de 15° à 25° C. Il arrive constamment (du moins je n’ai pas rencontré à ce fait une seule exception que cette bière, dans l’intervalle de quelques semaines, s’altère jusqu’à devenir impropre à l’alimentation. La conservation ne serait possible, dans quelques cas exceptionnels, que par l’addition d’une quantité de houblon supérieure à celles que l’usage a consacrées (b. En meme temps et parallèlement au progrès meme de 1 altération, on voit apparaître et se multiplier des organismes microscopiques divers.

Comment ces organismes ont-ils pris naissance?

Aies etudes antérieures ont établi que les liquides organiques les plus altéiables, tels que le sang, 1 urine, le jus»de raisin, etc., se conservent indéfiniment, sans éprouver ni fermentation, ni putréfaction quelconques, lorsqu’on les expose à l’air ordinaire, mais à l’air débarrassé des poussières qu’il charrie sans cesse, ou de celles qui sont déposées à la surface de tous les objets de la nature. Les contradictions que cette proposition a soulevées de la part des hétérogénistes. soit de ceux qui veulent que la matière brute puisse s’organiser d’ellemême, soit de ceux qui prétendent que les organismes microscopiques peuvent être engendrés par les matières albuminoïdes de l’économie vivante, sont venues échouer devant l’expérience si simple dont j’ai souvent rendu témoin l’Académie, qui consiste à enfermer les liquides organiques dont il s’agit dans des vases ouverts, mais dont l’ouverture, placée à l’extrémité d’un tube sinueux, est assez éloignée du liquide contenu dans ces vases pour que les poussières, en suspension dans l’air, ne puissent arriver jusqu’au contact du liquide.

Cela posé, préparons une série de ces vases où du moût de bière sera en conservation parfaite depuis des semaines, des mois ou des années; puis, par un artifice très simple, qui repose sur l’existence et

1. On agit ainsi pour les bières anglaises d’exportation, alcool plus élevée que les bières du continent.

qui ont en outre une teneur

en

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l’emploi d’une deuxième tubulure soudée aux ballons dont je parle, introduisons séparément, dans chacun de ceux-ci, une goutte du dépôt de toutes les bières commerciales. Comme la bière la plus limpide contient toujours quelques, globules de levure en suspension, la fermentation alcoolique s’établira, les jours suivants, dans tous les ballons, et le moût de bière, que chacun d’eux renferme, se transformera en bière. Or, si 1 on opère dans une étuve, à la température de 1 été, et que les ballons y séjournent quelques semaines, on reconnaît! a que toutes les bières ainsi préparées seront altérées et qu’aux globules de levure alcoolique ordinaire se trouveront associés, en nombre plus ou moins considérable, les ferments de maladie dont j ai parlé tout à l’heure. Les germes de ces ferments existaient donc dans toutes les bières commerciales employées. Cette interprétation des faits est confirmée par les résultats suivants.

Si l’on prépare une bière privée de tout germe de maladie, et qu’on ensemence les moûts, conservés sans altération, non plus avec des bières fabriquées par les procédés actuels, mais avec cette bière exempte de germes vivants d’altération, on obtient, dans tous les cas, des bières parfaitement saines et une absence complète d’êtres vivants, auties que ceux qui constituent les globules de la levûre alcoolique. Cette expérience achève de prouver, en outre, la corrélation qui existe cntie 1 altération de la bière et la présence de certains organismes microscopiques.

De mes études sur le vin j’avais déduit que le vin n’est pas un liquide altérable de lui-même. Cette conclusion est vraie également pour la bière. C’est en dehors de sa nature propre, de sa composition, qu’il faut chercher les causes de son altération. Les seules modifications qu’elle puisse éprouver spontanément sont des modifications d’ordre chimique, telles que Vévent, si on l’expose au contact de l’oxygène, ou des effets de vieillissement, par suite de réactions entre ses éléments constituants, principalement sous une influence oxydante lente et ménagée. Ces derniers changements dans la nature du liquide ne correspondent pas à des états maladifs proprement dits : souvent même ils contribuent à son amélioration. Pour que la bière s’altère, pour qu’elle devienne aigre , putride , filante , tournée , lactique ..., il est nécessaire que, dans son intérieur, se développent des organismes étrangers, et ces organismes n’apparaissent et ne se multiplient qu’autant que leurs germes existent à l’origine dans la masse liquide. Ces faits sont vrais pour les températures les plus hautes de l’atmosphère auxquelles la bière peut être exposée, à tel point qu’une bière pourrait faire le tour du monde et séjourner dans les pays les plus

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chauds, si elle ne portait en elle les organismes de maladie qui nous occupent. Elle ne pourrait éprouver que la seule fermentation alcoolique.

La nature du moût de bière donne lieu à des conclusions toutes semblables. Rien ne saurait mieux démontrer que les altérations du moût sont réellement dues à des organismes microscopiques que le fait rappelé tout à l’heure de l’inaltérabilité absolue de ce moût au contact de l’air, quand, par une ébullition préalable, on a détruit la vitalité des germes que le moût pouvait renfermer et que, par un artifice quelconque, on place ensuite ce moût à l’abri des poussières que l’air charrie.

Des faits du même ordre nous sont offerts par la levûre de bière, ce produit indispensable de toute bonne fabrication. Toutefois, en ce • qui concerne la levûre, les choses ne se présentent pas avec la même simplicité que pour la bière et le moût d’où on la tire. La bière et le moût de bière sont des substances mortes; ce n’est que par un langage figuré qu’on les considère quelquefois comme des liquides doués d’une vie propre. On comprend, dès lors, que ces liquides soient indestructibles tant qu’ils ne sont pas soumis à des causes extérieures de détérioration. La levûre, au contraire, est un être vivant. La matière des êtres vivants est-elle indestructible au contact de l’atmosphère, celleci étant envisagée comme un ensemble d’éléments gazeux ou de fluides impondérables n’ayant à aucun degré la puissance d’évolution de tout ce qui a vie? Nos cadavres à nous-mêmes, par exemple, resteraient-ils intacts, n’éprouvant que des phénomènes d’ordre physique ou chimique, tels que l’humectation ou la dessiccation, ou des oxydations lentes, s’ils n’étaient naturellement des sources de matières nutritives pour une multitude d’animaux ou de végétaux inférieurs? Enfin, pour la levûre de bière, les doutes que je soulève se compliquent encore d’un autre problème. On sait que des botanistes très habiles, autrefois M. Turpin, de nos jours, en Allemagne, M. Hoffmann, pour ne citer qu’un seul nom, et présentement encore, en France, M. Trécul, ont cru devoir conclure de leurs observations que la levûre de bière peut faire naître des moisissures diverses, entre autres le pénicillium glaucum (L .

Que la levûre de bière soit éminemment altérable, tous ceux qui ont manié celte substance ont eu l’occasion de le constater. Pendant les chaleurs de l’été, et même à des températures plus basses, elle change de consistance dans l’intervalle de quelques jours, répand une

1. Voir, à ce sujet, chapitre IV, | 1, p. 74-91 du présent volume; et tome II des. Œuvres dë Pasteur, p. 367-417 : Discussion avec MM. Fremy et Trécul sur l’origine et la nature des ferments. (Note de l'Édition .)

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•odeur putride, perd son activité comme ferment. On sait aussi que ces altérations s accompagnent du développement d’organismes microscopiques, bactéries, vibrions, férment lactique, moisissures diverses. D’où viennent ces productions organisées ? La levure les engendre-telle d’elle-même par une modification de ses cellules dans des conditions de vie nouvelle; ou bien ces organismes trouvent-ils leur origine dans les poussières des objets avec lesquels la levùre a été en contact?

Je suis parvenu à préparer de la levure privée de tout germe étranger à sa nature propre, et j’ai pu, dès lors, me rendre compte des changements qu’elle éprouve au contact de l’air pur. Chose assurément remarquable : dans ces conditions, la levûre paraît inerte comme une substance minérale, ne donne lieu à aucune putréfaction quelconque, et l’on ne voit apparaître à sa surface ou dans son intérieur ni moisissure, ni vibrions, ni bactéries, ni ferments acétique ou lactique; elle ne donne même pas naissance, dans ces conditions, au mycoderma vint , si voisin de la levûre par sa structure, sa forme, son mode de développement (*); enfin elle conserve son caractère ferment, quoique, forcé de vivre pour un temps sur sa propre substance, son protoplasma se modifie profondément, comme il arrive toujours pour des cellules où les phénomènes habituels d’assimilation se trouvent suspendus.

Si l’on se pénètre bien des principes qui précèdent et de leurs conséquences pratiques, il est facile de comprendre qu’on puisse parvenir à faire de la bière qui ne soit plus exposée à s’altérer, quelle que soit la température extérieure.

Nous pouvons considérer tout d’abord que la bière est forcément portée à l’ébullition lorsqu’elle est encore sous la forme d’extrait de malt houblonné ; à ce moment, tous les germes de maladie du moût sont détruits. Opposons-nous donc, dès que cette opération de l’infusion de houblon est achevée, à l’introduction de germes nouveaux, doués de vie. Voici les dispositions auxquelles je me suis arrêté.

(M. Pasteur décrit ici, au tableau noir, l’appareil dont il se serti'2), (pii

U J'ai annoncé à l’Académie que le mycoderma vint se transformait en levûre de bière basse par la submersion dans un milieu nutritif sucré. Depuis lors, j’ai exprimé des doutes sur cette opinion et indiqué la cause d’erreur que je craignais. Je crois que l’interprétation que j'ai donnée des faits que j’avais observés est inexacte. Les articles du mycoderma t nni se gonflent, en effet, par la submersion et se transforment en cellules qui agissent à la manière des cellules de levùre alcoolique, avec production d’alcool et de gaz acide carbonique; mais ces cellules n’ont pas, sous cet état nouveau, la faculté de se reproduire. La levùre spontanée qu’on voit apparaître et se multiplier doit provenir de germes de levûre apportés par l’air, qui tombent sur le mycoderma vini pendant qu’il est exposé en grande surface, lesquels germes se développent après la submersion.

2. C’est l’appareil, fig. 76 et 77, p. 266 du présent volume. [Note de I Édition.)

consiste essentiellement en une cuve cle fer-blanc ou de tôle étamée, munie d’un couvercle à fermeture hydraulique et qui peut ne communiquer avec l’air extérieur que par des tubes verticaux A et B, brisés pour le maniement du couvercle, mais dont les parties se rejoignent ensuite facilement, lesquels tubes font l’office des cols sinueux des ballons de verre dont se sert M. Pasteur dans ses expériences sur les générations dites spontanées.)

Le moût enfermé très chaud dans la cuve est refroidi, soit par le contact de l’air, soit par un courant d’eau. On peut abréger la durée du refroidissement par une circulation d’eau intérieure a 1 aide d’un serpentin. Rien de plus simple que de s’opposer à la rentrée des germes extérieurs pendant le refroidissement, en faisant arriver du gaz acide carbonique par l’un des tubes verticaux A ou B, pendant que 1 autre de ces tubes laisse échapper l’excès du gaz. Ces tubes peuvent encore servir d’une autre manière, pour que le moût refroidisse à l’abri des germes de maladie; en effet, notre appareil, muni de ses tubes, ou mieux de l’un d’eux qui restera ouvert, l’autre étant fermé, nous offre exactement la disposition des vases de verre à col recourbé et à ouverture éloignée du liquide dont il a été parlé ci-dessus. Pour ce moût de bière introduit bouillant à l’origine, les choses se passeront comme pour les liquides fermentescibles dans ces ballons de verre; il pourra se refroidir au contact de l’air, sans être exposé à s’altérer. L’expérience montre, en effet, que le moût peut se conserver dans ces conditions, quelle que soit la capacité des vases, aussi longtemps qu’on le désire, avec toutes ses qualités premières.

Il faut ensuite le mettre en levain, en opérant autant que possible à l’abri de l’air commun, ce qui est facile, et en se servant d’un levain tout à fait pur, condition indispensable à réaliser et qui a été l’une des principales difficultés de mon travail.

Oû trouver ce levain pur? J’ai reconnu que tous les levains dés brasseries, même les mieux tenues, sont toujours impurs, parce que cette impureté est inhérente aux procédés mêmes qui sont en usage aujourd’hui. Or, l’emploi de tels levains, non seulement rend impossible la fabrication des bières inaltérables en vases clos, mais il exagère, au contraire, les défauts des procédés actuellement employés.

Dans ces conditions, les levains deviennent de plus en plus défectueux : c’est qu’il existe entre la levûre et les ferments de maladie de la bière une différence physiologique très digne d’attention. Tandis que la levûre de bière vit et se multiplie au contact de l'air plus rapidement et plus facilement qu’en présence du gaz acide carbonique, les ferments de maladie, au contraire, sont gênés dans leur vie et leur

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propagation par la présence du gaz oxygène : sous ce rapport, ils sont analogues à ce singulier vibrion que j’ai montré autrefois être le ferment butyrique et que l’oxygène de l’air prive de mouvement et d’action comme ferment (J). Il en résulte que, quand on opère à l’abri de l’air, les fermentations accessoires se développent avec facilité, tandis que la fermentation alcoolique est entravée, parce que la levûre de bière ne peut venir reprendre au contact de l’oxygène une source nouvelle d’activité; aussi toutes les tentatives de fabrication de la bière en vases clos, à l’abri de l’air, ont échoué jusqu’à présent. Mais tous ces effets sont la conséquence de l’impureté des levains habituels des brasseries (1 2); car si ces derniers ne portaient pas en eux-mêmes des ferments étrangers, ceux-ci ne pourraient apparaître ni spontanément, ni par le fait d’une transformation de la levûre.

Tels sont les principaux motifs de la nécessité de l’emploi d’un levain pur et toujours tel dans l’application de mon procédé. Plusieurs moyens peuvent être mis en pratique pour la production et l’usage d’un levain pur; je serais entraîné trop loin si je voulais m’arrêter à ceux que j’ai adoptés; qu il me suffise de dire qu’on y parvient surtout en profitant de la différence d’action de l’oxygène de l’air sur la levûre et sur les ferments de maladie, et que, quand on a obtenu une petite quantité de levain pur, il est possible de le conserver tel et de le multiplier à l’aide des dispositions d’appareils dont j’ai donné tout à l’heure la description. On placerait à la rigueur dans un de ces appareils remplis de moût pur quelques cellules de levûre, sans mélange d’organismes étrangers, que celles-ci fourniraient de grandes quantités de levain toujours pur. La levûre, n’ayant pas à craindre d être gênée par les ferments de maladie, pourra s’accommoder de quantités limitées d’air, s’en passer même tout à fait, quoique au préjudice de sa rapidité d’action, tandis que, dans les procédés ordinaires, la présence de beaucoup d’air est nécessaire.

Je mets donc le moût en levain, mais en levain pur; la fermentation a lieu et, quoique s’effectuant à l’abri de l'air ou en présence de quantités limitées d’air pur, elle ne donne pas de ferments étrangers, parce que l’espèce levûre de bière seule a été semée, et que ce qui a été avancé au sujet d’une transformation possible de la levûre en bactéries, vibrions, mycodennti aceti , moisissures vulgaires, ou vice vei sa ,

1. Voir, tome II des Œuvres de Pastedr, p. 136-138 : Animalcules infusoires vivant sans

gaz oxygène libre et déterminant des fermentations. (Note de l Edition.) ( f

2. Cette appréciation est confirmée par ce fait que les bières obtenues par mon procédé avec emploi de l’acide carbonique ont des qualités remarquables; la plus grande lenteur de la fermentation propre à cette disposition de la fabrication contribue sans doute à ce résultat.

est erroné. Enfin, quand la bière est faite, on peut la traiter à la manière ordinaire, sans que, cette fois, le contact de l’air offre des inconvénients sérieux, parce que la bière achevée ou sur le point de l’être n’offre plus un milieu nutritif favorable à la propagation des germes aériens de ses propres ferments de maladie, du moins à ceux qui sont anaérobies , c’est-à-dire qui n’ont pas besoin de l’oxygène de l’air pour vivre et se multiplier. Quant aux autres, qui sont le mycoderma aceti et le mycoderma vini , des précautions simples, et que la pratique d’ailleurs a toujours suivies, permettent de les éviter facilement.

En résumé, la bière faite dans les conditions que je viens d’indiquer, logée selon l’usage dans des tonneaux goudronnés récemment, ou mise en bouteilles, se conserve indéfiniment, même dans une étuve de 20 et 25 degrés centigrades. Loin d’éprouver avec le temps quelque altération, elle paraît plutôt s’améliorer par un effet de vieillissement naturel, analogue à celui qu’offrent les vins, qui se conservent sans se détériorer (*).

On comprend dès lors la possibilité de supprimer l’emploi de la glace, ou plus généralement des basses températures, pendant et après la fermentation, puisque le nouveau procédé est applicable, à toute température, aux bières dites allemandes, et que les bières qu’on en obtient sont inaltérables. La température des caves de conserve pourra ne pas être inférieure à 10 ou 12 degrés centigrades, température qu’on peut obtenir, même en été, sans emploi de la glace, dans les climats tempérés, par des caves d’une profondeur qui n’a rien d’exagéré.

Tel est, d une manière succincte, le procédé de fabrication de la bière que j ai imaginé, et dont l’étude m’a occupé pendant ces trois dernières années (1 2 *).

1. La rigueur des principes que j’avance au sujet des causes des maladies de la bière est telle que la fabrication peut être améliorée par la mise en usage d’une partie seulement des pratiques que ces principes conseillent. M. Velten, à Marseille, M. Kuhn, à Clermont-Ferrand ont perfectionné sensiblement leur travail en agissant ainsi, c’est-à-dire en adoptant une partie seulement de mon procédé à une époque où celui-ci n’était pas encore définitif. M. Velten refroidit le moût dans l’air pur; M. Kuhn le refroidit de manière à éviter les germes d’altération provenant des bacs, de la cuve guilloire et ceux que les levains ramassent partout dans la brasserie, entre le moment où on les recueille et celui où on les utilise.

2. A la suite de cette Communication s’éleva, à l’Académie des sciences, une discussion

Z^dùhh/iS]eUr 6t Tlécul ^ Voir ’ tome I[ des Œüvres de Pasteur, p. 411-417). [.Vote de