CHAPITRE XIII.

_De la décomposition des Oxides végétaux par la fermentation vineuse._

TOUT le monde sait comment se fait le vin, le cidre, l'hidromel & en

général toutes les boissons fermentées spiritueuses. On exprime le jus

des raisins & des pommes; on étend d'eau ce dernier; on met la liqueur

dans de grandes cuves, & on la tient dans un lieu dont la température

soit au moins de 10 degrés du thermomètre de Réaumur. Bientôt il s'y

excite un mouvement rapide de fermentation, des bulles d'air nombreuses

viennent crêver à la surface, & quand la fermentation est à son plus

haut période, la quantité de ces bulles est si grande, la quantité de

gaz qui se dégage est si considérable, qu'on croiroit que la liqueur

est sur un brâsier ardent qui y excite une violente ébullition. Le gaz

qui se dégage est de l'acide carbonique, & quand on le recueille avec

soin, il est parfaitement pur & exempt du mêlange de toute autre espèce

d'air ou de gaz.

Le suc des raisins, de doux & de sucré qu'il étoit, se change dans

cette opération en une liqueur vineuse qui, lorsque la fermentation

est complette, ne contient plus de sucre, & dont on peut retirer par

distillation une liqueur inflammable qui est connue dans le commerce &

dans les arts sous le nom d'esprit de vin. On sent que cette liqueur

étant un résultat de la fermentation d'une matière sucrée quelconque

suffisamment étendue d'eau, il auroit été contre les principes de notre

nomenclature de la nommer plutôt esprit de vin qu'esprit de cidre, ou

esprit de sucre fermenté. Nous avons donc été forcés d'adopter un nom

plus général, & celui d'_alkool_ qui nous vient des arabes nous a paru

propre à remplir notre objet.

Cette opération est une des plus frappantes & des plus extraordinaires

de toutes celles que la Chimie nous présente, & nous avons à examiner

d'où vient le gaz acide carbonique qui se dégage, d'où vient l'esprit

inflammable qui se forme, & comment un corps doux, un oxide végétal

peut se transformer ainsi en deux substances si différentes, dont l'une

est combustible, l'autre éminemment incombustible. On voit que pour

arriver à la solution de ces deux questions, il falloit d'abord bien

connoître l'analyse & la nature du corps susceptible de fermenter,

& les produits de la fermentation; car rien ne se crée, ni dans les

opérations de l'art, ni dans celles de la nature, & l'on peut poser

en principes que dans toute opération, il y a une égale quantité

de matière avant & après l'opération; que la qualité & la quantité

des principes est la même, & qu'il n'y a que des changemens, des

modifications.

C'est sur ce principe qu'est fondé tout l'art de faire des expériences

en Chimie: on est obligé de supposer dans toutes une véritable égalité

ou équation entre les principes du corps qu'on examine, & ceux qu'on

en retire par l'analyse. Ainsi puisque du moût de raisin donne du gaz

acide carbonique & de l'alkool, je puis dire que le _moût de raisin_

= _acide carbonique_ + _alkool_. Il résulte de-là qu'on peut parvenir

de deux manières à éclaircir ce qui se passe dans la fermentation

vineuse; la première, en déterminant bien la nature & les principes du

corps fermentescible; la seconde, en observant bien les produits qui en

résultent par la fermentation, & il est évident que les connoissances

que l'on peut acquérir sur l'un conduisent à des conséquences certaines

sur la nature des autres, & réciproquement.

Il étoit important d'après cela que je m'attachasse à bien connoître

les principes constituans du corps fermentescible. On conçoit que pour

y parvenir je n'ai pas été chercher les sucs de fruits très-composés,

& dont une analyse rigoureuse seroit peut-être impossible. J'ai choisi

de tous les corps susceptibles de fermenter le plus simple; le sucre

dont l'analyse est facile, & dont j'ai déjà précédemment fait connoître

la nature. On se rappelle que cette substance est un véritable oxide

végétal, un oxide à deux bases; qu'il est composé d'hydrogène & de

carbone porté à l'état d'oxide par une certaine proportion d'oxygène,

& que ces trois principes sont dans un état d'équilibre qu'une force

très-légère suffit pour rompre: une longue suite d'expériences faites

par différentes voies & que j'ai répétées bien des fois, m'a appris que

les proportions des principes qui entrent dans la composition du sucre

sont à-peu-près les suivantes.

Hydrogène, 8 parties.

Oxygène, 64

Carbone, 28

---

Total, 100

---

Pour faire fermenter le sucre il faut d'abord l'étendre d'environ

quatre parties d'eau. Mais de l'eau & du sucre mêlés ensemble, dans

quelque proportion que ce soit, ne fermenteroient jamais seuls,

& l'équilibre subsisteroit toujours entre les principes de cette

combinaison, si on ne le rompoit par un moyen quelconque. Un peu

de levure de bierre suffit pour produire cet effet & pour donner

le premier mouvement à la fermentation: elle se continue ensuite

d'elle-même jusqu'à la fin. Je rendrai compte ailleurs des effets de la

levure & de ceux des fermens en général. J'ai communément employé dix

livres de levure en pâte pour un quintal de sucre, & une quantité d'eau

égale à quatre fois le poids du sucre: ainsi la liqueur fermentescible

se trouvoit composée ainsi qu'il suit: je donne ici les résultats

de mes expériences tels que je les ai obtenus, & en conservant même

jusqu'aux fractions que m'a données le calcul de réduction.

_Matériaux de la fermentation pour un quintal de sucre._

liv. onc. gr. gr.

Eau 400 » » »

Sucre 100 » » »

Levure de biere en pâte,} Eau 7 3 6 44

composée de } Levure seche 2 12 1 28

---------------------------

TOTAL 510 » » »

---------------------------

_Détail des principes constituans des matériaux de la fermentation._

liv. onc. gr. grains.

407 livres 3 onces 6 gros {Hydrogène 61 1 2 71,40

44 grains d'eau composées de {Oxygène 346 2 3 44,60

100 livres de sucre {Hydrogène 8 » » »

composées de {Oxygène 64 » » »

{Carbone 28 » » »

2 livres 12 onces 1 gros {Carbone » 12 4 59,00

28 grains de levure {Azote » » 5 2,94

seche composées de {Hydrogène » 4 5 9,30

{Oxygène 1 10 2 28,76

------------------------

TOTAL 510 » » »

------------------------

_Récapitulation des principes constituans des matériaux de la

fermentation._

liv. on. gr. grains. liv. onc. gr. gr.

Oxygène {de l'eau 340 » » » } 411 12 6 1,36

{ }

{de l'eau de la 6 2 3 44,60 }

{levure }

{ }

{du sucre 64 » » » }

{ }

{de la levure 1 10 2 28,76 }

Hydrogène {de l'eau 60 » » » } 69 6 » 8,70

{ }

{de l'eau de la 1 1 2 71,40 }

{levure }

{ }

{du sucre 8 » » » }

{ }

{de la levure » 4 5 9,30 }

Carbone {du sucre 28 » » » } 28 12 4 59,00

{ }

{de la levure » 12 4 59,00 }

Azote de la levure » » 5 2,94

--------------------

TOTAL 510 » » »

--------------------

Après avoir bien déterminé quelle est la nature & la quantité des

principes qui constituent les matériaux de la fermentation, il reste

à examiner quels en sont les produits. Pour parvenir à les connoître,

j'ai commencé par renfermer les 510 livres de liqueur ci-dessus dans

un appareil, par le moyen duquel je pouvois, non-seulement déterminer

la qualité & la quantité des gaz à mesure qu'ils se dégageoient, mais

encore peser chacun des produits séparément, à telle époque de la

fermentation que je le jugeois à propos. Il seroit trop long de décrire

ici cet appareil, qui se trouve au surplus décrit dans la troisième

partie de cet Ouvrage. Je me bornerai donc à rendre compte des effets.

Une heure ou deux après que le mêlange est fait, sur-tout si la

température dans laquelle on opère est de 15 à 18 degrés, on commence

à appercevoir les premiers indices de la fermentation: la liqueur se

trouble & devient écumeuse; il s'en dégage des bulles qui viennent

crêver à la surface: bientôt la quantité de ces bulles augmente, &

il se fait un dégagement abondant & rapide de gaz acide carbonique

très-pur accompagné d'écume qui n'est autre chose que de la levure qui

se sépare. Au bout de quelques jours, suivant le degré de chaleur,

le mouvement & le dégagement de gaz diminue, mais il ne cesse pas

entièrement; & ce n'est qu'après un intervalle de tems assez long que

la fermentation est achevée.

Le poids de l'acide carbonique sec qui se dégage dans cette opération

est de 35 livres 5 onces 4 gros 19 grains.

Ce gaz entraîne en outre avec lui une portion assez considérable d'eau

qu'il tient en dissolution, & qui est environ de 13 livres 14 onces 5

gros.

Il reste dans le vase dans lequel on opère une liqueur vineuse

légèrement acide, d'abord trouble, qui s'éclaircit ensuite d'elle-même,

& qui laisse déposer une portion de levure. Cette liqueur pèse en

totalité 460 livres 11 onces 6 gros 53 grains.

Enfin en analysant séparément toutes ces substances, & en les

résolvant dans leurs parties constituantes, on trouve après un travail

très-pénible les résultats qui suivent, qui seront détaillés dans les

mémoires de l'Académie.

_TABLEAU des résultats obtenus par la fermentation._

liv. on. gr. gr.

35 livres 5 onces 4 gros {d'oxygène 25 7 1 34

19 grains d'acide {

carbonique composées {de carbone 9 14 2 57

408 livres 15 onces 5 gros {d'oxygène 347 10 » 59

14 grains d'eau composées {

{d'hydrogène 61 5 4 27

57 livres 11 onces 1 gros {d'oxygène combiné 31 6 1 64

58 grains d'alkool {avec l'hydrogène

sec, composées {

{d'hydrogène combiné 5 8 5 3

{avec l'oxygène

{

{d'hydrogène combiné 4 » 5 »

{avec le carbone.

{

{de carbone 16 11 5 63

2 livres 8 onces d'acide {d'hydrogène 2 4 »

acéteux sec composées {

{d'oxygène 1 11 4 »

{

{de carbone 10 » »

{

4 livres 1 once 4 gros {d'hydrogène 5 1 67

3 grains de résidu {

sucré composées {d'oxygène 2 9 7 27

{

{de carbone 1 2 2 53

1 livre 6 onces {d'hydrogène 2 2 41

50 grains de levure {

seche composées {d'oxygène 13 1 14

{

{de carbone 6 2 30

{

{d'azote 2 37

----------------------- ------------------

510 livres 510 » » »

----------------------- ------------------

_RÉCAPITULATION des résultats obtenus par la fermentation._

liv. on. gr. gr.

409 livres 10 onces {de l'eau 347 10 » 59

54 grains d'oxygène {

{de l'acide carbonique 25 7 1 34

{

{de l'alkool 31 6 1 64

{

{de l'acide acéteux 1 11 4 »

{

{du résidu sucré 2 9 7 27

{

{de la levure 13 1 14

28 livres 12 onces {de l'acide carbonique 9 14 2 57

5 gros 59 grains de {

carbone {de l'alkool 16 11 5 63

{

{de l'acide acéteux 10 » »

{

{du résidu sucré 1 2 2 53

{

{de la levure 6 2 30

71 livres 8 onces {de l'eau 61 5 4 27

6 gros 66 grains {

d'hydrogène {de l'eau de l'alkool 5 8 5 3

{

{combiné avec le carbone 4 » 5 »

{dans l'alkool

{

{de l'acide acéteux 2 4 »

{

{du résidu sucré 5 1 67

{

{de la levure 2 2 41

2 gros 37 grains d'azote 2 37

----------------------- ------------------

510 livres 510 » » »

----------------------- ------------------

Quoique dans ces résultats j'aye porté jusqu'aux grains la précision du

calcul, il s'en faut bien que ce genre d'expériences puisse comporter

encore une aussi grande exactitude; mais comme je n'ai opéré que sur

quelques livres de sucre, & que pour établir des comparaisons j'ai été

obligé de les réduire au quintal, j'ai cru devoir laisser subsister

les fractions telles que le calcul me les a données.

En réfléchissant sur les résultats que présentent les tableaux

ci-dessus, il est aisé de voir clairement ce qui se passe dans la

fermentation vineuse. On remarque d'abord que sur les cent livres de

sucre qu'on a employées, il y en a eu 4 livres 1 once 4 gros 3 grains

qui sont restées dans l'état de sucre non-décomposé, en sorte qu'on

n'a réellement opéré que sur 95 livres 14 onces 5 gros 69 grains de

sucre; c'est-à-dire, sur 61 livres 6 onces 45 grains d'oxygène, sur 7

livres 10 onces 6 gros 6 grains d'hydrogène, & sur 26 livres 13 onces

5 gros 19 grains de carbone. Or en comparant ces quantités on verra

qu'elles sont suffisantes pour former tout l'esprit de vin ou alkool,

tout l'acide carbonique & tout l'acide acéteux qui a été produit par

l'effet de la fermentation. Il n'est donc point nécessaire de supposer

que l'eau se décompose dans cette opération: à moins qu'on ne prétende

que l'oxygène & l'hydrogène sont dans l'état d'eau dans le sucre; ce

que je ne crois pas, puisque j'ai établi au contraire qu'en général

les trois principes constitutifs des végétaux, l'hydrogène, l'oxygène

& le carbone étoient entr'eux dans un état d'équilibre; que cet état

d'équilibre subsistoit tant qu'il n'étoit point troublé, soit par

un changement de température, soit par une double affinité, & que ce

n'étoit qu'alors que les principes se combinant deux à deux formoient

de l'eau & de l'acide carbonique.

Les effets de la fermentation vineuse se réduisent donc à séparer en

deux portions le sucre qui est un oxide; à oxygéner l'une aux dépens

de l'autre pour en former de l'acide carbonique; à désoxygéner l'autre

en faveur de la première pour en former une substance combustible qui

est l'alkool: en sorte que s'il étoit possible de recombiner ces deux

substances, l'alkool & l'acide carbonique, on reformeroit du sucre.

Il est à remarquer au surplus que l'hydrogène & le carbone ne sont

pas dans l'état d'huile dans l'alkool; ils sont combinés avec une

portion d'oxygène qui les rend miscibles à l'eau: les trois principes,

l'oxygène, l'hydrogène & le carbone, sont donc encore ici dans une

espèce d'état d'équilibre; & en effet, en les faisant passer à travers

un tube de verre ou de porcelaine rougi au feu, on les recombine deux à

deux, & on retrouve de l'eau, de l'hydrogène, de l'acide carbonique &

du carbone.

J'avois avancé d'une manière formelle dans mes premiers Mémoires sur la

formation de l'eau, que cette substance regardée comme un élément, se

décomposoit dans un grand nombre d'opérations chimiques, notamment dans

la fermentation vineuse: je supposois alors qu'il existoit de l'eau

toute formée dans le sucre, tandis que je suis persuadé aujourd'hui

qu'il contient seulement les matériaux propres à la former. On conçoit

qu'il a dû m'en coûter pour abandonner mes premières idées; aussi

n'est-ce qu'après plusieurs années de réflexions, & d'après une longue

suite d'expériences & d'observations sur les végétaux, que je m'y suis

déterminé.

Je terminerai ce que j'ai à dire sur la fermentation vineuse, en

observant qu'elle peut fournir un moyen d'analyse du sucre & en

général des substances végétales susceptibles de fermenter. En

effet, comme je l'ai déjà indiqué au commencement de cet article, je

puis considérer les matières mises à fermenter & le résultat obtenu

après la fermentation, comme une équation algébrique; & en supposant

successivement chacun des élémens de cette équation inconnus, j'en

puis tirer une valeur, & rectifier ainsi l'expérience par le calcul &

le calcul par l'expérience. J'ai souvent profité de cette méthode pour

corriger les premiers résultats de mes expériences, & pour me guider

dans les précautions à prendre pour les recommencer: mais ce n'est

pas ici le moment d'entrer dans ces détails sur lesquels je me suis au

surplus étendu fort au long dans le Mémoire que j'ai donné à l'Académie

sur la Fermentation vineuse, & qui sera incessamment imprimé.

Traité élémentaire de chimie, tomes 1 & 2 Présenté dans un ordre nouveau et d'après les découvertes modernes; avec Figures · 第 30 / 120 题