1858-純水や諸種の塩添加水が甘蔗糖に及ぼす影響

断言するが歴史的意義しかない翻訳である。だが岩波文庫が『自然発生説の検討』を出版したのだから、彼の文献も翻訳しなければフェアではない。

この論文は、ベシャンの言う「Béacon Experiment」という一連の実験結果を報告したものであり、彼の最重要論文となる。アリストテレス以来、人類を支配した「生命自然発生説」を決定的に反証した実験となる。有名なパスツールの「白鳥の首フラスコ実験 未だに中学理科の教科書に載る19世紀科学の負の遺産」はこの実験の盗作である。

この甘蔗糖 スクロース溶液を使用した一連の実験と、後に実施する牛乳実験から、彼は「有機物」の区別を提案するに至り、謂わば、この区別を着想する基礎を構築した実験となる。

Béchamp A. De l’influence que l’eau pure, ou chargee de divers sels, exerce, a froid, sur le sucre de canne. Ann de Chimie. 1858;3se(54):28-42.
https://www.digitale-sammlungen.de/en/view/bsb10071828?page=32,33

和訳

1．長年月化学者は、酸や通称「発酵性物質」の窒化物が、水の存在並びに定温条件により、生理学者の云う「炭水化物」、殊に澱粉糊や木質(※)、甘蔗糖を変換させる現象を観察してきた。馬鈴薯澱粉論文[1]にて、私は濃縮溶液中の塩化亜鉛による澱粉糊の分解および変性を経ない溶解を報告した。この挙動は酸やジアスターゼ アミラーゼとは完全に様相を異にする。斯かる観察は本稿に記す実験の基礎であり、純粋ないし塩含有の冷水が甘蔗糖に及ぼす影響の研究を目的とする。

2．Soubeiran氏[2]は、水と熱の作用で甘蔗糖に生じる分子的変化を観る初の研究を実施した。
「水と熱の複合作用は、希酸の影響で生じる現象に譬えられる。だが水は微々たる反応しか示さず、必然、熱と時間が不可欠となる。」

3．Berthelot氏[3]は、極僅かな水量の甘蔗糖溶液を100℃に加熱した所、葡萄糖の生成は非常に緩慢な速度であったが、同温かつ同量の水の条件の下、塩化カルシウムや特に塩化アンモニウムの添加で加速することを発見した。塩化ナトリウムや塩化カリウムにその効果は見受けられなかった。

4．最後、Maumené氏が純水に依る甘蔗糖の転化作用を科学アカデミーに報告した[4]。この研究結果では、冷却した蒸留水により甘蔗糖は不可避に変性し、葡萄糖即ち転化糖へ変換される。

5．前述した澱粉糊に及ぼす塩化亜鉛の作用を元に、同剤が甘蔗糖に及ぼす影響並びに同物質に冷水や諸種の塩が及ぼす影響の調査を着想した。

1854年5月から現在に至るまで三群の実験を実施した。

第一群：純水、塩化亜鉛溶液、塩化カルシウム溶液が甘蔗糖に及ぼす影響

6. 十分に白く結晶化した氷砂糖16.365gを以下の条件で溶解した。
　-1: 蒸留水
　-2: 重量の1/4に溶融塩化亜鉛を含む水溶液(従って遊離酸を含まない)
　-3: 2の塩化亜鉛に相当量の溶融塩化カルシウムを含む水溶液
　-4: 重量の1/4に同塩化カルシウムを含む水溶液
(各溶液の体積は100㎝³)

糖の純水溶液は対照群である。実験期間は9か月間であった。

7．Maumené氏が報告した変換は偶発的ではないようだ。(Biot氏が代理報告) Soubeiran氏の実験もまた、冷水で甘蔗糖が経時的に転化糖へと変換することを立証していると思われる。彼等と同様、私も冷却した蒸留水が甘蔗糖を迅速に変換させることを目撃した。だが驚くべきことに、二種の塩化物のある甘蔗糖溶液に変化は生じなかった。実験結果を表に記す。偏光面の旋光度は200mm観測管で測定した。

8．従って冷水で甘蔗糖は変性する。だが驚くべきことに、酸性反応を示す塩化亜鉛の如き中性塩はその作用を示さず、また中性の塩化カルシウム飽和塩でも同様である。またこれらの塩は水の作用を完全に阻害する。

9．確かに二種の塩により甘蔗糖の旋光力は低下するが、それは甘蔗糖の変性を意味しない。Biot氏[5]の云う酒石酸とホウ酸と同様の結合が甘蔗糖と二種の塩化物に生じることを示すに過ぎず、実験期間を通じて一定の旋光度からも明白である。この事実は、塩化亜鉛溶液で旋光力の低下した可溶性澱粉に関する私の観察とも完全に一致する。一方、塩化亜鉛溶液中の甘蔗糖は純水の場合より耐熱性が遥かに高い。実際、偏光面が32°偏光した冷却水溶液は、50℃で1時間加温した後にも偏向角に変化はなかった。

10．以上より、塩が示す酸性の性質と酸のそれは比較できず、また糖に対する水の作用もその酸性故であることは私には明らかである。

11．これらは私がまさに報告/発表した実験[6]より導出した結論である。塩化亜鉛並びに塩化カルシウムの作用に関する正確無比な見解だと信ずるものである。だが然し、冷水が甘蔗糖や、恐らくは炭水化物全般に及ぼす影響を研究する際に考慮せねばならぬ要因が一つある。黴の存在/発生である。実際、Maumené氏の実験[7]では悉く、(私と同様)光学的回転は黴の発生時期に一致している。その成長が活発な時期にその変化もまた急速となるようである。

12．第二, 三群実験の主たる目的は、以下の命題の実証である。
「冷水は甘蔗糖に対し、黴が発生する場合に限り影響を及ぼす」
「斯かる初等植物が発酵体として作用する」

第二群：純水や、クレオソート及び諸種の塩添加水が甘蔗糖に及ぼす影響

13．第一群では、経時的に作用を発揮する最重要の外的要因たる黴を考慮していなかった。斯かる微小生命体の作用とは何か？如何なる作用力を有するか？その発生を抑制するべく、第一の溶液に亜ヒ酸、第二に微量の生石灰、第三にクレオソートを添加した。残り18の実験の裡、一つは対照となる砂糖と水のみの溶液、他17の溶液には硝酸カリウム10gと当量となる諸種の塩を添加した。だが塩の溶解度が許さぬ場合、実験中に塩が結晶化せぬよう飽和点に近い溶液を使用した。

14．実験は1856年6月25日にストラスブールで開始し、1857年1月からモンペリエに移行した後、同年12月5日まで継続した。実験の全期間は17か月となる。偏光の角度と方向は200㎜観察管にてSoleil氏の糖度計により計測した。

15．実験期間の17ヵ月の間に、砂糖の純水溶液は偏光面の偏向角が22°から1.5°へ、亜ヒ酸を添加すると22°から0.7°にまで変化したことを指摘しておこう。クレオソートや塩化水銀を含む溶液に変化はなかった。前者2例に黴が発生したが、後者2例に発生は見られなかった。

16．従ってクレオソートは黴の発生および光学的回転の両方を抑制する。これは腐食性の生石灰や硝酸亜鉛, 重炭酸カリウムを微量含む溶液でも同様であった。だが、黴の抑制効果を持たない亜ヒ酸含む塩には転化の抑制効果もなく、寧ろ純水溶液より急速になる場合もあり、恰も初等植物菌がより好都合な環境を発見したが如くであった。亜ヒ酸が凡有る発酵現象に対する阻害ないし抑制効果を持たぬことはBouchardat氏の実験より既知のことである。

17．本例に於いて、化学的不活性のクレオソートが黴の成長を抑制し、その結果甘蔗糖の変性迄もが阻害されると実験的に明示された。故に黴類の発生を別の方法で抑制すれば、純水でも糖は変化しない筈であろう。実際、3月27日開始の第三群実験により、甘蔗糖溶液は変性を経ず保存可能だと証明された。

第三群：空気接触を遮断した純水, クレオソート点滴水, クレオソート点滴条件に於ける亜ヒ酸, 生石灰, 亜硫酸塩, 重亜硫酸ナトリウム添加水が甘蔗糖に及ぼす影響

18．黴の発生原因を空気との多少の長期的接触そのものに帰す当時の見解に基づき、以下の措置を講じている。
・溶解液に煮沸蒸留水を使用し、直接の大気接触を避けつつ冷却した。
・また、煮沸水を収めたフラスコに空気を封入する際、予め濃硫酸を通過させたものを用いた。
①5本のフラスコを糖の溶解した煮沸水で完全に充填した。
②同じ溶液のフラスコを別に5本用意し、クレオソートを一滴垂らした後、各フラスコ内には一定量の空気を残した。
③更に別のフラスコ4本に同じ糖液と共にそれぞれ亜ヒ酸、塩化水銀、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウムを入れ、各溶液にクレオソートを一滴垂らした。
④最後に、糖液フラスコ1本、そして同溶液にクレオソート1滴のフラスコ1本を用意し、実験期間中の8か月間いずれも空気接触を完全遮断した。
結果は以下の表の通りである。

19．以上の観察結果は以下の証明である。
　-1. 空気接触の遮断により黴は発生せず、溶液の旋光度にも変化はない。
　-2. 開栓後に空気に晒されたフラスコの液体は、黴の発生に付随して変化する。
　-3. 空気遮断条件或いは空気接触が長期に及ばぬ場合、クレオソートは黴の発生および甘蔗糖の変性を共に抑制する。だが表の2行目の観察結果より、クレオソートは、黴の発生後に於けるその作用に関しては抑制効果を持たぬように思われる。但し、この事実は一度きりの観察に基づく為、この場で強調する意図はない。
　-4. 最後に、第二群実験で糖の変性も黴の発生も抑制しなかった亜ヒ酸の結果が逆転していることが分かる。クレオソートが菌類の成長を阻害した結果、砂糖は変化しなかった。

20．3つの表に於ける諸実験を総合すると、4種の範疇への分類が可能である。
　-1：一定の旋光度の維持
　大量の塩化亜鉛および塩化カルシウムや、少量の塩化水銀, 硝酸亜鉛, 炭酸カリウム[8]および重炭酸カリウム等、一般に防腐剤に類する物質を含む溶液で生じる。
　-2：僅かな左旋
　この変化は黴の発生に付随する。驚くべきは、この範疇に硝酸カリウム, 硝酸マグネシウム, リン酸ナトリウム, 硝酸バリウムの他に、硫酸マンガンと硫酸アルミニウムを含む点である。
　-3：黴の発生を伴わない塩固有の作用による変化
　この範疇には硫酸亜鉛, 硝酸鉛, 二塩化水銀(中性塩)に加え、重リン酸カリウムおよび重ヒ酸カリウムを含む。ここで言う「塩固有の作用」とは、濃縮溶液中の二塩化水銀による2種の実験(一方はクレオソート無し、もう一方は添加有り)にて甘蔗糖の変性が確実に生じた為である。
　-4：クレオソート条件で二重塩の作用が消失
　故に重亜硫酸ナトリウムと亜硫酸塩はいずれも甘蔗糖を不変に維持した。但し、重亜硫酸溶液は明確な酸性を示した為、重亜硫酸塩単独でも黴の発生を抑制し、(甘蔗糖への)変性作用を持たぬ可能性が高い。

21．従って塩類に拠る甘蔗糖の変換は、黴の発生或いは塩類自体の作用に誘発される可能性がある。後者に立脚すると、塩化亜鉛が見せた現象は興味深い。実験に使用した塩類は完全に純粋であり、遊離酸を含まず、砂糖との溶解液は当初完全に透明であった。空気接触を断つ為に密閉管に入れた此の溶液は7か月間無色を維持したが、間もなく白色の沈殿物が生じた。同一溶液を数時間だけ空気に晒すと、程無く褐色に変色し、次第に色が濃厚となり、明確なキャラメルの臭気を放った。

22．実験当初のストラスブールやモンペリエは極めて低気温ないし然程高くない季節であり、当時の硝酸バリウム、硝酸マグネシウム、塩化水銀等の一部の塩類は(クレオソートの有無を問わず)何の変化も示さない、或いは微々たる変化しか示さなかったが、7月から8月に渡るモンペリエの気温の影響により、黴類の発生の有無を伴う急激な変化を誘発した。斯かる観察結果には未だ検証が必要であるが、変換の誘発ないし黴の発生には一定の温度上昇を必要とする証左に思われる。

23．上述の実験と観察により、黴の発生の後に於いてのみ、甘蔗糖は水の作用により転化糖へと変換することが証明された。従って、甘蔗糖の変化は黴の仲介で以て生じるという想定が自然である。

では黴の作用とは何か？黴は発酵体の如く振る舞う。ではこの発酵体の由来は何処か？

24．私は長らくDumas氏[9]に倣い、任意の発酵現象には対応関係となる固有の発酵体が存在すると指導してきた。但し、発酵現象を誘発する前提条件(温度や環境)が充足する場合に於いて、その現象を担う発酵体が成長するには、発酵性物質と共にアルブミノイドの如き窒素性物質の存在が不可欠だと認められた。即ち、Claude Bernard氏の実験に寄れば、血清アルブミンは糖液中で先ず白血球となり、次に酵母細胞へと変換され、また、白亜と炭水化物が共存する条件でのみカゼインは乳酸発酵体へと変換される。条件次第で別の発酵体が発生し、生成物も変化する。

25．だが本実験の溶解物にアルブミノイド物質は存在しない。純粋なる砂糖であり、之を新鮮なソーダ石灰で加熱して尚アンモニアは発生しない。故に、空中胚種が糖液中に繁殖に好都合な環境を見出したことは明白であり、発酵現象がその植生作用に誘発されたと認めざるを得ない。

糖液中から時に微小で孤立した小体が、時にフラスコから無色で一塊の巨大な膜が現れる。これら膜を苛性カリで加熱すると大量のアンモニアが発生する。

26．多数の実験により、これら膜状の黴による甘蔗糖の転化が15℃から30℃の温度帯で急速に進行するのは明白に思われる。斯かる研究は特別な論題となろう。その解答の如何を問わず、窒素性有機物の生成量に応じて変換速度が迅速となることは確実である。これは取分け(第二群の表に於ける)亜ヒ酸や硫酸アルミニウム, 硝酸カリウム, リン酸ナトリウムを含む糖液に顕著である。後ろ3種の塩での変換は一際活発であった。

27．黴の存在により甘蔗糖が受ける変化は、ジアスターゼが澱粉糊に及ぼす変化に類似する。

28．だが、これら黴類の植生作用が転化の唯一原因ではなく、転化糖もまたその唯一生成物ではない。事実、偏光が著しく左旋した場合、溶液は常に酸性である。生成物の酸(酢酸やギ酸)が糖の変性の促進に寄与している点に疑いはない。

29．甘蔗糖の加工過程で異物が生じる以上、旋光度の低下は、Bouchardat氏の観察した揮発性酸の形成に付随する物質の部分的損失に起因する可能性を疑った。その可能性を棄却し、また溶液の濃度が当初より不変だと確認するべく、数回にわたり溶液の一定量を蒸発させた。最も決定的な一例を挙げよう。第二群の第一実験に於ける糖液10cm³の100℃乾燥後の残渣物は1.61gであった。蒸発は観察開始から17か月半を経た昨年12月19日に実施した。さて、甘蔗糖1.51gから葡萄糖1.589gが生成される筈である。従って、この長期にわたる観察期間中に転化が完了して尚、砂糖の量は不変だと結論される。

30．
「冷水は甘蔗糖に対し、黴が発生する場合に限り影響を及ぼす」
「斯かる初等植物が発酵体として作用する」
12項で述べたこれ等仮説が本研究で実証されたものと考える。然し、(少数の実験結果により、保存料や変性剤としての作用が確立済みと思われる)塩類固有の作用が黴の発生により阻害される以上、斯かる研究を再試し、塩類溶液をクレオソート条件で砂糖に作用させねばならない。是は広範囲に影響する新たな論題となろう。

31．また、ビートジュースを例とする天然果汁には窒化物等の成分と共に甘蔗糖が含まれる為、クレオソートにその劣化の抑制効果があるかは追究対象となろう。斯かる研究が砂糖産業に於いて重要性を持つのは明白である。

32．本研究を要約すると以下の通りである。
　-1. 冷水で甘蔗糖の旋光力は変化せず、即ち転化糖に変換しない。
　-2. 黴の発生条件が充足する場合に限り冷水は甘蔗糖に作用する。換言すれば、この変性は発酵現象並びに発酵体の発生に付随する酸の生成を誘因とする。
　-3. 溶液中の塩類の作用は、その種類の他にも、その飽和度や中性度により変動する。
　-4. 甘蔗糖の転化を抑制する塩類とは、いわゆる防腐剤である。
　-5. いずれの場合も、変換には一定の最低温度を必要とする。

原文

1．Les chimistes ont depuis longtemps remarqué la transformation que les acides et les matiéres azotées, appelées ferment, sous l'influence de l’eau et d'une certaine température, font subir à diverses substances nommées hydrates de carbone par les physiologistes, et notamment a la fécule, au ligneux et au sucre de canne. Dans un Mémoire sur Ja fécule(1), j’ai fait voir que le chlorure de zinc en solution concentrée désagrége, dissout la fécule sans la modifier ultérieurement, se comportant ainsi bien autrement que les acides et la diastase. Cette remarque a été l'origine des expériences qui sont consignées dans le présent travail, lequel a pour objet d’étudier l’action de l'eau froide, pure ou chargée de sels, sur le sucre de canne.

2．M. Soubeyran (2) le premier étudia les changements moléculaires que le sucre de canne éprouve sous l’influence de l'eau et de la chaleur. « Le temps est un élément de la transformation, L’action combinée de l'eau et de la chaleur peut étre assimilée aux phénoménes qui se produisent sous l'influence des acides étendus; seulement comme I’eau n’a qu’une réaction trés-faible, la chaleur et le temps doivent nécessairement lui venir en aide. »

3．M. Berthelot(3), en chauffant le sucre de canne à 100 degrés en présence de très-peu d'eau, reconnut qu'il ne se formait que très-lentement du sucre de raisin, mais que sous l'influence de la même température le chlorure de calcium et surtout le chlorure d'ammonium, en présence d'une trace d'eau, opéraient très-rapidement la transformation en glucose. Le chlorure de sodium, le chlorure de potassium ne paraissent pas hâter la transformation.

4．M. Maumené, enfin, a présenté à l'Académie des Sciences(4) une étude sur la transformation que le sucre de canne éprouve par l'action de l'eau pure. Il résulte de ce travail que l'eau distillée froide modifie insensiblement le sucre de canne et le transforme en sucre de raisin, c'est-à-dire en sucre lévogyre.

5．Ainsi que je le disais plus haut, l'étude de l'action que le chlorure de zinc exerce sur la fécule m'a conduit à examiner l'action du même agent sur le sucre de canne, et par suite celle de l'eau froide et de divers sels sur la même substance.

J'ai successivement institué trois séries d'expériences depuis le mois de mai 1854 jusqu'à ce jour.

PREMIÈRE SÉRIE. - Influence de l'eau pure, d'une dissolution de chlorure de zinc ou de chlorure de calcium sur le sucre de canne.

6．J'ai dissous 16gr,365 de sucre candi très-blanc et bien cristallisé :
1º. Dans de l'eau distillée;
2º. Dans une liqueur aqueuse contenant le quart de son poids de chlorure de zinc fondu, par conséquent exempt d'acide libre;
3º. Dans une dissolution aqueuse contenant une quantité de chlorure de calcium fondu équivalente au poids duchlorure de zinc de la dissolution précédente;
4º. Dans une dissolution contenant le quart de son poids du même chlorure de calcium; de telle sorte que le volume de chaque dissolution fût de 100 centimètres cubes.

La dissolution du sucre dans l'eau pure devait me servirde témoin. L'expérience a duré neuf mois.

7．La transformation signalée par M. Maumené ne paraît pas être accidentelle. Les expériences de M. Soubeyran, rapportées par M. Biot, semblent établir aussi que l'eau froide avec le temps peut transformer le sucre de canne en sucre lévogyre. Comme ces chimistes, j'ai trouvé que l'eau distillée froide transforme assez rapidement le sucre de canne; nous verrons plus loin dans quelles circonstances. Mais ce qui a lieu de surprendre, c'est que la dissolution du sucre de canne dans celle des deux chlorures se soit conservée sans altération. Voici le tableau de mes expériences: la rotation du plan de polarisation était unesurée dans un tube de 200 millimètres.

8．L'eau froide altère donc le sucre de canne. Mais il est étonnant qu'un sel neutre à réaction acide, comme le chlorure de zinc, soit sans action de même que le chlorure de calcium, qui est un sel neutre et saturé et, de plus, que ces sels paralysent si complétement l'influence de l'eau.

9．A la vérité le pouvoir rotatoire du sucre de canne a diminué par la présence des deux sels, mais la diminution de ce pouvoir ne prouve pas que le sucre de canne soit altéré; cette diminution prouve seulement qu'il s'opère entre le sucre et les deux chlorures, des combinaisons de la nature de celles que M. Biot a fait connaître(5) entre l'acide tartrique et l'acide borique, ce que montre du reste la constance de la rotation pendant toute la durée de l'exprience. Ce fait est d'ailleurs parfaitement d'accord avec ce que j'avais observé, savoir, la diminution du pou-voir rotatoire de la fécule soluble en dissolution avec le chlorure de zinc. D'un autre côté, une dissolution de sucre dans le chlorure de zinc résiste beaucoup mieux à l'action de la chaleur que lorsqu'il est dissous dans l'eau. En effet, une disslution faite à froid qui déviait de 32º le plan de polarisation, le déviait encore de la même quan-tité, dans le même sens, après une heure d'échauffement à la température de 50 degrés.

10．De ce qui précède, il me semble qu'il ressort évidemment que l'acidité d'un sel n'est pas comparable à celle d'un acide et que l'eau agit sur le sucre précisément par sa nature d'acide. 

11．Telles étaient les conclusions que je croyais pouvoir tirer des expériences que je viens de rapporter, lorsque je les publiais (6). Je les crois exactes en ce qui touche l'influence du chlorure de zinc et du chlorure de calcium. Mais il est un élément dont il faut tenir compte quand on étudie l'action de l'eau froide sur le sucre de canne et probablement en général sur les substances dites hydrates de carbone : cet élément, c'est le développement ou la présence des moisissures. En effet, dans toutes les expériences de M. Maumené (7) comme dans les miennes, les variations du pouvoir rotatoire ont constamment coïncidé avec le développement des moisissures; la modification paraît même d'autant plus rapide, que ces végétations élémentaires sont plus abondantes.

12．La seconde et la troisième série d'expériences que j'ai instituées sont destinées surtout à démontrer la propo-sition suivante : L'eau froide ne modifie le sucre de canne qu'autant que des moisissures peuvent se développer, ces végétations élémentaires agissant ensuite comme ferment.

SECONDE SÉRIE. -Influence de l'eau pure ou additionnée de créosote et de divers genres et espèces de sels sur le sucre de canne.

13．Dansla première série on n'a pas tenucompted'un élément étranger très-important, qui intervient tôt ou tard : les moisissures. Quelle est l'influence de ces petits êtres? C'est dans l'intention d'empêcher leur développement que j'ai ajouté dans l'une des dissolutions de l'acide arsénieux, dans une autre un peu de sublimé, et dans une troisième de la créosote. Dans les dix-huit autres expériences, l'une des liqueurs qui devait servir de témoin ne contenait que du sucre et de l'eau, et dix-sept divers sels en quantités proportionnelles à 10 grammes de nitrate de potasse; lorsque. la solubilité du sel ne le permettait pas, on prenait une dissolution voisine du point de saturation, afin que le sel ne cristallisât point pendant l'expérimentation.

14．Les observations, commencées à Strasbourg le 25 juin 1856, ont été continuées à Montpellier depuis le mois de janvier 1857 jusqu'au 5 décembre de la même année; elles ont duré dix-sept mois. La grandeur et le sens de la
rotation ont été déterminés, à l'aide du saccharimètre de M. Soleil, dans un tube de 200 millimètres.

15．Faisons d'abord remarquer que, dans l'espace de dix-sept mois, la déviation imprimée au plan de polarisation par la dissolution de sucre dans l'eau pure a varié de 22º ↑à 1°,5↑, et celle où il y avait de l'acide arsénieux, de 22º ↑à 0º, 7↑. La dissolution où l'on avait mis de la créosote et celle où se trouvait un peu de bichlorure de mercure, n'ont pas varié. Dans les deux premiers cas, des moisissures s'étaient développées; il n'en existait pas dans les deux autres.

16．La créosote empêche donc à la fois le développement des moisissures et la variation du pouvoir rotatoire. Il en est de même lorsque la dissolution contient une trèspetite quantité de sublimé corrosif, de nitrate de zinc, de bicarbonate de potasse. Mais l'acide arsénieux et plusieurs autres sels qui n'empêchent pas le développement des moisissures, n'empêchent pas non plus la variation qui dans certains cas a été plus rapide que pour la liqueur sucrée dans l'eau pure, comme si les germes des végétations élémentaires trouvaient là un terrain mieux préparé. On sait du reste, par les expériences de M. Bouchardat, que l'acide arsénieux n'arrête pas ou n'empêche pas la plupart des fermentations.

17．L'expérience m'apprenait ainsi que la créosote, corps chimiquement inactif dans ce cas, en empêchant le dé-veloppement des moisissures, entravait aussi la transformation du sucre de canne. Il pouvait donc se faire qu'en entravant d'une autre façon le développement des végétations mycétoïdes, le sucre ne se modifierait pas dans l'eau pure. Il en est réellement ainsi : il est possible de conserver sans altération une dissolution aqueuse de sucre de canne, comme le prouvent les expériences de la troisième série qui ont été commencées le 27 mars dernier.

TROISIÈME SÉRIE.-Influence de l'eau pure à l'abri de l'air; de l'eau additionnée de créosote, ou d'acide arsénieux, de sublimé, de sulfite et de bisulfite de soude, en présence de la créosote, sur le sucre de canne.

18．C'est en partant de l'opinion que le contact plus ou moins prolongé de l'air était la cause du développement des moisissures, que pour faire mes dissolutions je me suis servi d'eau distillée bouillie que j'avais eu la précau-tion de laisser refroidir à l'abri du contact immédiat de l'air atmosphérique; l'air était forcé de passer à travers de l'acide sulfurique concentré avant de rentrer dans le ballon où l'eau avait été portée à l'ébullition. Cinq flacons de dissolution de sucre dans l'eau bouillie ont été remplis complétement. Dans cinq autres flacons de la même disso-lution on a ajouté une goutte de créosote par flacon et on y a laissé une certaine quantité d'air. Dans quatre nou-veaux flacons se trou-vaient des dissolutions de sucre avec de l'acide arsénieux, du chlorure mercurique, du sul-fite de soude et du bisulfite de la même base; dans chaque dissolution on avait ajouté une goutte de créosote. En-fin un des flacons de sucre dans l'eau bouillie et un autre flacon qui contenait la même dissolution avec une goutte de créosote, n'ont pas eu le contact de l'air pendant les huit mois qu'a duré l'expérience. Les résultats sont consignés dans le tableau suivant:

19．Il résulte de ces observations : 1º que les moisissures ne se développent pas à l'abri de l'air et que, dans ce cas, la dissolution conserve intact son pouvoir rotatoire; 2º que la liqueur des flacons qui ont été ouverts, qui ont eu le contact de l'air, a varié avec le développement des moisissures. 3º que la créosote, sans le contact ou sous l'influence prolongée du contact de l'air, empêche à la fois la formation des moisissures et la transformation du sucre de canne. Mais, d'après la seconde observation du tableau, il paraît que, les moisissures une fois formées, la créosote n'empêche pas leur influence de s'exercer. Cependant, n'ayant observé ce fait qu'une fois, je ne veux pas trop insister. 4º Nous voyons enfin que l'acide arsénieux, qui dans la seconde série n'avait pas empêché la varia-tion ni le développement des moisissures, a été inerte; la créosote a entravé la végétation mycétoïde et le sucre ne s'est pas modifié.

20．Si maintenant on considère les autres expériences des trois tableaux, on remarque qu'il est possible d'en faire quatre catégories : 1º celle où la grandeur de la rotation est restée constante; on trouve que cela a eu lieu avec les dissolutions qui contenaient du chlorure de zinc, du chlorure de calcium, tous deux en grande quantité; du bichlo-rure de mercure en petite quantité, du nitrate de zinc, du carbonate de potasse (8) et du bicarbonate de potasse, c'est- à-dire des substances réputées antiseptiques; 2º celle où la rotation a insensiblement passé à gauche; on trouve que cette variation a été accompagnée d'un développement de moisissures, et on est étonné de trouver à côté du nitrate de potasse, du nitrate de magnésie, du phosphate de soude et du nitrate de baryte, le sulfate manganeux et le sulfate d'alumine; 3º celle où la variation a eu lieu sans développement de moisissures et comme par l'influence personnelle du sel; dans cette catégorie on voit à côté du sulfate de zinc, du nitrate de plomb et du bichlorure de mercure (sels neutres), le biphosphate de potasse et le biarséniate de la même base : je dis influence personnelle, parce que dans deux expériences avec le bichlorure de mercure en solution concentrée, l'une avec addition, l'autre sans addition de créosote, la transformation du sucre de canne a bien eu lieu; 4º celle où un bi-sel a été sans action en présence de la créosote; c'est ainsi que le bisulfite de soude, aussi bien que le sulfite, a laissé intact le sucre de canne. La dissolution du bisulfite était cependant franchement acide, il est donc probable que le bisulfite seul eût également été sans influence, arrêtant le développement des moisissures.

21．La transformation du sucre de canne sous l'influence des sels peut donc avoir lieu par suite de la production des moisissures ou par l'action personnelle du sel. A ce dernier point de vue, le chlorure stanneux a présenté des phénomènes dignes d'intérêt. Le sel que j'ai employé était parfaitement pur, il ne contenait pas d'acide libre, et sa dissolution avec le sucre était d'abord parfaitement limpide. Cette dissolution introduite dans un tube scellé, pour éviter toute action de l'air, se conserve incolore même pendant sept mois, mais elle laisse bientôt déposer un préci-pité blanc. Si cette même dissolution a seulement, pendant quelques heures, le contact de l'air, elle brunit au bout d'un certain temps, se colore de plus en plus et répand une odeur franche de caramel.

22．Certains sels, comme le nitrate de baryte, le nitrate de magnésie, le chlorure mercurique avec ou sans addition de créosote, qui n'avaient pas d'abord déterminé de variation ou seulement une transformation peu sensible à Strasbourg ou à Montpellier, pendant les saisons où la température est très-basse ou peu élevée, ont déterminé un changement assez brusque, accompagné ou non d'une végétation mycétoïde, sous l'influence de la température qui règne dans la dernière ville pendant les mois de juillet et d'août. Cette dernière observation, qui demande un examen plus approfondi, semble prouver qu'une certaine élévation de température est nécessaire pour que la modification s'accomplisse ou pour que, dans certains cas, les moisissures se développent.

23．Les expériences et les observations qui précèdent démontrent que le sucre de canne ne se transforme en sucre lévogyre, sous l'influence de l'eau, que consécutivement au développement des moisissures. Il est donc naturel d'ad-mettre que la modification se fait par leur intermédiaire.

Mais de quelle manière agissent les moisissures? Elles agissent à la manière des ferments. D'où provient le fer-ment?

24. Depuis longtemps j'enseigne, à la suite de M. Dumas(9), qu'à chaque fermentation répond un ferment par-ticulier. Mais il était admis qu'il fallait qu'une substance azotée de nature protéique se trouvât en présence de la substance fermentescible, pour que le ferment propre à l'accomplissement du phénomène, certaines conditions de température et de milieu étant remplies, se développât. C'est ainsi que, d'après les expériences de M. Claude Bernard, l'albumine du sérum se transforme, dans l'eau sucrée, successivement en globules blancs, puis en globules de levûre; qu'il est nécessaire que le caséum se trouve en présence de la craie et d'un hydrate de carbone pour que cette substance albuminoïde se change en ferment lactique. Si les conditions changent, un autre ferment naît, d'autres produits prennent naissance.

25．Mais dans mes dissolutions il n'existe pas de substance albuminoïde; elles étaient faites avec du sucre candi pur, lequel, chauffé avec de la chaux sodée récente, ne dégageait pas d'ammoniaque. Il paraît donc évident que des germes apportés par l'air ont trouvé dans la solution sucrée un milieu favorable à leur développement, et il faut admettre que le ferment est produit ici par la génération de végétations mycétoïdes.

La matière qui se développe dans l'eau sucrée se présente tantôt sous la forme de petits corps isolés, tantôt sous la forme de volumineuses membranes incolores qui sortent tout d'une pièce des flacons. Ces membranes, chauffées avec de la potasse caustique, dégagent de l'ammoniaque en abondance.

26．D'après quelques expériences il me paraît prouvé que ces moisissures membraneuses excitent très-rapide-ment, entre 15 et 30 degrés de température, la transformation du sucre de canne en sucre lévogyre. Cette étude fera l'objet d'un travail spécial. Quoi qu'il en soit de cette dernière question, il est certain que la marche du chan-gement est d'autant plus rapide, qu'une plus grande quantité de la matière organique azotée se produit. C'est ce que l'on peut remarquer (tableau de la seconde série) notamment dans les cas des dissolutions sucrées qui conte-naient de l'acide arsénieux, du sulfate d'alumine, du nitrate de potasse ou du phosphate de soude. Dans les trois derniers cas que nous venons de citer, la transformation a été extraordinairement active.

27．La transformation que subit le sucre de canne en présence des moisissures peut donc être assimilée à celle que la diastase fait éprouver à la fécule.

28．La présence de ces végétations mycodermiques ne paraît cependant pas être la seule cause de la transforma-tion du sucre de canne, et le glucose lévogyre n'est pas le seul produit qui prenne naissance. En effet la liqueur, lorsque la rotation a diminué sensiblement pour passer vers la gauche, est constamment acide. L'acide formé (acétique ou formique) contribue sans doute pour sa part à håter la modification du sucre.

29．Puisque des matières étrangères se forment pendant la transformation du sucre de canne, je me suis demandé si la diminution de la rotation ne devait pas être attribuée à la formation d'acides volatils déjà observés par M. Bouchardat, c'est-à-dire à quelque perte de substance. Pour m'assurer qu'il n'en était pas ainsi et que mes liqueurs conservaient leur concentration première, j'ai plusieurs fois évaporé un certain volume de liqueur. Je ne citerai que l'exemple le plus concluant : 10 centimètres cubes de la dissolution sucrée de la première expérience de la seconde série ont laissé un résidu desséché à 100 degrés qui pesait 15,61. L'évaporation a été faite le 19 décembre dernier, dix-sept mois et demi depuis le commencement des observations. Or 15,51 de sucre de canne devaient produire 1,589 de glucose. Il est donc permis de conclure que pendant ces longues observations, alors même que l'inversion est complète, la quantité réelle de matière sucrée reste invariable.

30．La proposition que j'ai formulée en commençant,§ 12, savoir, que l'eau froide ne modifie le sucre de canne qu'autant que des moisissures peuvent se développer, ces végétations élémentaires agissant ensuite comme fer-ment, me paraît démontrée. Mais l'influence personnelle des sels (que quelques expériences semblent établir net-tement pour quelques-uns, soit comme préservateurs, soit comme modificateurs) étant entravée par le dévelop-pement des moisissures, il est nécessaire de reprendre cette étude et de faire agir les dissolutions salines sur le sucre en présence de la créosote. Cette question fera l'objet d'un nouveau travail plus étendu.

31．Il sera intéressant aussi de savoir si la créosote em pêchera l'altération du sucre de canne au contact de l'air, dans les sucs naturels qui le contiennent accompagné de substances diverses et notamment de matières azotées, comme dans le jus de betterave par exemple. On comprend l'importance de cette recherche au point de vue de l'in- dustrie sucrière.

32．En résumé, il ressort de ce travail que :
1º. L'eau froide ne fait pas varier le pouvoir rotatoire du sucre de canne, c'est-à-dire ne le transforme pas en sucre de raisin lévogyre;
2º. L'eau froide n'agit sur le sucre de canne que lorsqu'il peut se développer des moisissures: en d'autres termes, la transformation est due à une véritable fermentation et au développement d'un acide consécutivement à la naissance du ferment;
3º. L'influence des dissolutions salines est variable, non-seulement suivant le genre et l'espèce du sel, mais encore suivant l'état de saturation et de neutralité de ces sels;
4°. Les sels qui préviennent la transformation glucosique du sucre de canne sont généralement des sels réputés antiseptiques;
5º. Dans tous les cas, une certaine température minimum est nécessaire pour que la transformation s'accomplisse.