Brevet FR2104914A1 — publié le 19720428

La présente invention se rapporte d'une façon générale à la préparation de levains pour beurrerie et fromagerie. I1 est connu d'utiliser à cet effet des cuves ou réservoirs qui peuvent avoir de grandes dimensions, dans lesquels on introduit le lait pour l'incubation des levains et qui servent à effectuer tout le cycle de préparation. On conçoit que, du fait de la quantité importante de lait contenue dans ces réservoirs, le chauffage de ce lait pour sa mise en température en vue du ddveloppement des levains, puis son refroidissement jusqu'à une température suffisamment basse pour permettre le stockage des levains, qui sont assurés ha bituellement au moyen de chemisages prévus sur les réservoirs, sont des opérations longues, correspondant à une importante perte de temps d'utilisation du matériel, et coûteuses en calories et frigories. Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient des installations existantes et de créer un procédé et une installation permettant la préparation sensiblement en continu de levains pour beurrerie et fromagerie, en utilisant les possibilités de chauffage et de refroidissement rapides et économiques offertes par un matériel moderne, de façon à limiter les opérations effectuées dans les cuves ou réservoirs à la seule opération d'incubation. Un autre but de l'invention est d'agencer les réservoirs utilisés de façon à remédier aux dangers de contamination qui existaient avec les cuves ou réservoirs connus. Un autre but encore de l'invention est de créer une installation permettant d'effectuer le développement des levains dans un lait beaucoup moins dégradé et beaucoup plus proche du milieu dans lequel les levains sont appelés à travailler au cours de la fabrication ultérieure. L'invention est matérialisée dans un procédé pour la préparation de levains pour beurrerie et fromagerie consistant à faire passer le lait cru ou pasteurisé dans un appareil de stérilisation dans lequel ce lait est chauffé à haute température en vue de sa stérilisation, puis refroidi à la température voulue, à transférer le lait ainsi stérilisé dans au moins un réservoir d'incubation, à une température prédéterminée permettant l'incubation, à ajouter des souohes-mères à ce réservoir afin de permettre le développement des ferments, à contrôler ce développement par la mesure du pH et, qllnnd le point de développement désiré est atteint, à faire passer les levains par pompage à travers un appareil de refroidissement, puis à les transférer à un point de stockage ou d'utilisation. L'invention concerne encore une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé comportant, sous sa forme la plus simple, des organes d'arrivée du lait cru ou pasteurisé, une pompe envoyant ce lait à travers un appareil de stérilisation comprenant une zone de stérilisation proprement dite à haute température et un diEpositif de refroidissement du lait à la température d'incubation, des organes transférant le lait sortant de ce dispositif de refroidissement dans au moins un réservoir d'incubation équipé d'un agitateur, d'un dispositif thermométrique et d'un dispositif de mesure du pH, des organes pour assurer la circulation des levains préparés à travers un dispositif refroidisseur et d'autres organes comprenant une pompe assurant l'évacuation des levains préparés refroidis. On comprend que ce procédé et cette installation permettent d'accélérer le processus de préparation des levains par la suppression des temps morts qui sont dus à l'inertie thermique de la masse de lait contenue dans le ou les réservoirs. Suivant un mode de réalisation possible de l'invention, on a prévu un appareil stérilisateur-refroidisseur comprenant une zone de stérilisation comportant une première section dans laquelle le lait admis est chauffé par échange thermique et une seconde section dans laquelle ce lait est chauffé à haute température, par exemple entre 950 et 1400C, avantageusement par de la vapeur d'eau ou de l'eau chaude sous pression, et une zone de refroidissement du lait jusqu'à la température d'incubation, cette zone de refroidissement pouvant être équipée d'un dispositif de refroidissement alimenté en eau froide ou glacée. Suivant une autre particularité de l'invention, on prévoit judicieusement au moins deux cuves ou réservoirs d'incubation qui peuvent être utilisés alternativement, c'est-à-dire que l'un est en service pendant que l'autre est en cours de nettoyage, de façon à réaliser une installation travaillant sensiblement en continu. Selon une réalisation paraissant avantageuse, chaque réservoir d'incubation est équipé d'un agitateur suspendu assurant la répartition des souches-mères ou ferments dans la masse du lait, le décaillage du lait et la dislocation des amas microbiens résultant de l'incubation, ce qui favorise beaucoup le démarrage du développement ultérieur des souches dans le milieu à ensemencer, d'un thermomètre de précision, d'une sonde pour prise de pH, d'un trou d'homme et d'un clapet d'air muni d'un filtre à poussière.Suivant une autre particularité encore, des têtes d'aspersion sont disposées à l'intérieur des cuves ou réservoirs d'incubation et sont reliées à des conduits de circulation extérieurs de façon à pouvoir envoyer sélectivement dans chaque réservoir une solution de nettoyage qui peut circuler en circuit fermé par lesdits conduits et un groupe de pompage intercalé dans ceux-ci. La commande de l'interruption du processus de développement des ferments peut être assurée à la main au moment voulu, en fonction de la lecture chaque fois effectuée du pH, ou bien suivant une variante il est possible de prévoir un système automatique déclenchant le refroidissement des levains quand le pH voulu est atteint, par exemple au moyen d'un signal émis par un pH-mètre et transmis à des vannes automatiques ainsi qu'à une pompe de transfert et à une pompe à eau glacée. Les levains circulent alors,de préférence, en circuit fermé pendant ce refroidissement. Le stérilisateur-refroidisseur peut être de tout type connu, par exemple à plaques, tubulaire ou cylindrique, mais une solution préf érentielle consiste à prévoir un stérilisateur-refroidisseur à plaques. La combinaison nouvelle des divers appareils en soi connus cor respondant b l'invention permet, comme indiqué ci-avant, une préparation des levains avec une efficacité nettement améliorée et dans des conditions évitant au maximum toute contamination et fournissant des levains d'une qualité optimale. La description qui va suivre, faite en regard des desins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre 1 t invention. La fig. 1 est une représentation schématique d'une installation sur laquelle on a indiqué les circuits suivis par les produits. La fig. 2 est une représentation schématique analogue indiquant les circuits de lavage. La fig. 3 est une représentation schématique en perspective d'une installation suivant l'invention. Comme montré sur les dessins, l'installation comprend un bac à flotteur à niveau constant I, qui est alimenté en lait cru ou déà pasteurisé par un conduit 2 dans lequel est intercalée une vanne 3. Le lait arrive dans ce bac à flotteur à une température de 20 à 400C environ. Un conduit 4 partant du bas à flotteur 1 et dans lequel est intercalée une vanne 5 aboutit à une pompe 6, par exemple de type centrifuge de laquelle part un conduit 7 dans lequel il est prévu une vanne 8 et qui aboutit à un ensemble stérilisateur-refroidisseur 9 lequel est, dans-le cas présent, du type à plaques. Des vannes 10,11 reliées par un conduit 12, permettent de court-circuiter la partie stérilisation de l'appareil.Cette partie stérilisation comprend une section d'échange thermique 13 et une section 14 de stérilisation à haute température qui est alimentée en vapeur d'eau ou en eau chaude sous pression afin que la température du lait soit portée dans cette section à 95-1400C environ pour la stérilisation. Comme indiqué précédemment, l'appareil 9 comprend une partie formant refroidisseur 15 de laquelle part un conduit 16. Une vanne 17 est intercalée dans ce conduit. Le conduit 16 est conjugué à des conduits en dérivation 18 qui débouchent directement dans des cuves ou réservoirs d'incubation 19 constitués par des cuves de grandes dimensions. Des conduits 20 partant de ltextrémité inférieure de ces ré- servoirs d'incubation 19 rejoignent à travers des vannes 21 et un conduit 22 partant de la valve 5 et aboutissant par un conduit 38 à une autre pompe 23, par exemple également de type centrifuge, de laquelle part un conduit 24 relié à un point de stockage des levain. Chaque réservoir d'incubation 19 qui peut être réalisé par exemple en acier inoxydable finement poli et qui peut être isolé pour assurer le maintien en température du lait pendant son incubation, comporte un agitateur suspendu indiqué schématiquement en 25 sur les fig. 1 et 2, dont l'arbre traverse de façon étanche le couvercle du réservoir 19. Un agitateur suspendu de ce type permet de supprimer la crapaudine habituelle des réservoirs à lait, qui constitue une source de contamination fréquente Chaque réservoir eomprend,en outre, dans sa partie supérieure uc trou d'homme 26 avec clapet d'air associé à un filtre à poussières (non représenté), ainsi qu'un thermomètre à mercure de précision 27 et une sonde pour prise de pH (non représentés). Il est prévu,en outre,à l'intérieur de chaque réservoir d'incu- bation 19 des têtes d'aspersion 30 permettant un débit largement calculé et reliées par un conduit 31 et une vanne 32 au conduit 16. Un autre conduit 33 revient de la partie du conduit 16 associée au réservoir 19 vers le bac à flotteur 1, de façon à déboucher dans celui-ci, ce conduit 33 étant conjugué à un conduit en dérivation 34 par une vanne 35. D'autres vannes 36 comnandent les conduits 18 partant du conduit 16 et débouchant dans les réservoirs 19. On voit que l'installation représentée comporte deux réservoirs d'incubation 19, ce qui constitue en fait la solution préférentielle, étant donné qu'il est possible de mettre ces réservoirs en service de façon alternative en réalisant l'incubation un jour sur deux, dans chacun des réservoirs, des levains nécessaires pour une journée de fabrication. Il en résulte également un gain de place et une facilité maximale de nettoyage et de désinfection sans que la souplesse d'emploi de l'installation en soit affectée. Le mode de mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention, et d'utilisation de l'installation décrite est le suivant : Comme indiqué précédemment, on envoie au bac à flotteur 1 du lait cru ou pasteurisé et refroidi, par le conduit 2 et la vanne 3. Pour envoyer ce lait au réservoir d'incubation en service, on ouvre la vanne 5 de telle sorte que le lait soit dirigé vers la pompe centrifuge 6. Le trajet suivi par le lait est indiqué en traits pleins sur la fig. 1. Comme montré, le lait traverse alors la section d'échange thermique 13 de l'appareil stérilisateur-refroidisseur 9, dans laquelle il est d'abord réchauffé par échange thermi- que avec le lait à haute température provenant de la section de stérilisation 14. A la sortie de la section 13, le lait parvient dans la section 14 dans laquelle il est amené à la température de stérilisation de 95-1400C. Il se refroidit ensuite en partie par échange thermique dans la section 13 et il traverse alors la partie formant refroidisseur 15, dans laquelle il est amené sous l'effet de l'eau froide ou glacée envoyée dans ce refroidisseur à la température requise pour l'incubation. Les vannes 10,11 et le conduit 12 permettent d'effectuer un réglage fin de cette température en renvoyant d'un conduit à l'autre une partie du lait. A la sortie du refroidisseur 15, le lait est envoyé par le conduit 16 à l'un des réservoirs 19, selon la vanne 36 commandée à cet effet. L'incubation ou le développement des ferments se produit dans le réservoir 19 d'ur.efaçon en soi usuelle. Quand le degré de développement voulu est atteint, ce qui est déterminé par la mesure du pH, les levains sont acheminés par une commande manuelle ou automatique dans un circuit de refroidissement qui est indiqué sur la fig. 1 par des traits mixtes (un trait plein suivi de trois pointillé). La circulation des levains pour le refroidissement est assure par la commande appropriée des vannes 21, 5, 10, 37 et 36. Les levains quittent le réservoir 19 en service à sa partie inférieure et circulent dans un circuit comprenant la vanne 21, le conduit 22, la pompe 5, le conduit 7, la vanne 10, le refroidisseur 15 de l'appareil 9, la vanne 37, le conduit 16, la vanne 36 correspondant au réservoir en service 19 et le conduit 18, pour revenir dans ce réservoir. Quand les levains ont été refroidis à la température voulue, ce qui est déterminé au moyen du thermomètre équipant le réservoir correspondant, la vanne 21 associée à ce dernier est commandée de telle sorte que les levains s'écoulent par le conduit 22, 38, en direction de la pompe 23, qui les envoie au point de stockage par le conduit 24.Les levains sont alors à une température suffisamment basse pour permettre le stockage avant l'utilisation sans perte de qualité. On se reportera maintenant à la fig. 2, sur laquelle on a représenté schématiquement les circuits de lavage de l'installation. Le circuit de lavage du stérilisateur est représenté en traits mixtes. Ce lavage s'effectue en circuit fermé. L'alimentation en solution de lavage est asaurée par le conduit 34 et la vanne 35, jusque dans le bac à flotteur 1. La solution de lavage passe ensuite par le conduit 4, la vanne 5, la pompe 6, le conduit 7, l'appareil stérilisateur-refroidisseur complet, en suivant le même circuit que le lait sur la fig. 1, la vanne 37, le conduit 16, la vanne 32 et le conduit 33, pour revenir au bac à flotteur par la vanne 35. Le circuit de lavage des réservoirs 19 est indiqué sur la fig. 2 en pointillé. Ce lavage s'effectue ici encore en circuit fermé, le circuit étant tout d'abord alimenté à partir du bac à flotteurs 1, qui sert de bac de lancement, par le conduit 4. Le circuit considéré comprend ici encore la vanne 5, la pompe 6 et le conduit 7. Toutefois comme visible sur la fig. 2) la solution de lavage des réservoirs rejoint alors la vanne 17 prévue dans le conduit 16 sans passer par le refroidisseur de l'appareil 9 et est envoyée dans les réservoirs à la fois par la vanne 36 et le conduit associé 18, et par la vanne 32, le conduit associé 31 et les têtes d'aspersion 30. La solution de lavage s'écoule hors des réservoirs par le conduit 20 et la vanne 21 pour revenir à la pompe 6 par le conduit 22. On a représenté1en outre,en traits pleins sur la fig. 2 un transfert direct des produits depuis le bas à flotteur 1 jusqu'au conduit 24, par les conduits 4, 22 et 38 et la pompe 23. L'installation décrite ci-avant permet, comme on le voit, un lavage du stérilisateur-refroidisseur et des réservoirs avec des débits de solution élevés. il est possible, grâce à l'agencement décrit, d'assurer une désinfection finale avec de l'eau à 1C00C par exemple, chauffée dans le stérilisateur, et de refroidir ensuite les réservoirs avec cette mdme eau, refroidie dans le refroidisseur 15. On voit à la lecture de la description qui précède que le procédé et l'installation suivant l'invention, permettent de réaliser la mise en température et le refroidissement du lait et des levains avec une rapidité maximum et dans des conditions évitant toute contamination ainsi que l'incubation du lait aux températures techniquement nécessaires, également dans des conditions excluant toute contamination du fait en particulier de l'agencement de l'agitateur et de la filtration réalisée pour les entrées d'air en combinaison avec le clapet, qui peut être muni d'un filtre à cartouche interchangeable. Cette installation permet encore d'éviter les difficultés de désinfection qui sont dues habituellement aux jauges et aux niveaux en réalisant par exemple l'estimation des quantités de lait contenues dans les réservoirs par des graduations portées directement sur l'arbre de l'agitateur. Grâce à une étude approfondie des circuits des produits, à la conception nouvelle des réservoirs décrite ci-avant et à l'utilisation de températures très élevées, l'installation faisant l'objet de l'invention offre par ailleurs des garanties de sécurité bactériologique au moins égales aux systèmes classiques, tout en permettant une production de levains de façon sensiblement continue et rapide. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. EVENDlCATl0NS 1.- Procédé pour la préparation de levains pour beurrerie et fromagerie, caractérisé en ce qu'on fait passer le lait cru ou pasteurisé dans un appareil de stérilisation dans lequel ce lait est chauffé à haute température en vue de sa stérilisation, puis refroidi à la température voulue, on transfère le lait ainsi stérilisé dans au moins un réservoir ou cuve d'incubation, à une température prédéterminée permettant l'incubation, on ajoute des souches-mères à ce réservoir afin de permettre le développement des ferments, on contrôle ce développement par la mesure du pH et, quand le point de développement désiré est atteint, on fait passer les levains. par pompage à travers un appareil de refroidissement, puis on les transfère à un point de stockage ou d'utilisation. 2.- Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des organes d'arrivée du lait cru ou pasteurisé, une pompe envoyant ce lait à travers un appareil de stérilisation comprenant une zone de stérilisation proprement dite à haute température et un dispositif de refroidissement du lait à la température dtincubation, des organes transférant le lait sortant de ce dispositif de refroidissement dans au moins un réservoir ou cuve d'incubation équipé d'un agitateur, d'un dispositif thermométrique et d'un dispositif de mesure du pH, des organes pour assurer la circulation des levains préparés à travers un dispositif refroidisseur et d'autres organes comprenant une pompe assurant l'évacuation des levains préparés refroidis. 30- Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'il est prévu un appareil stérilisateur-refroidisseur compre nant une zone de stérilisation comportant une première section dans laquelle le lait admis est chauffé par échange thermique et une seconde section de chauffage à haute température, ainsi qu'une zone de refroidissement du lait jusqu'à la température d'incubation. 4.- Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la zone de chauffage du lait à haute température pour sa stérilisation est alimentée en vapeur d'eau ou en eau chaude sous pression et en ce que le dispositif de refroidissement est alimenté en eau froide ou glacée. 5.- Installation suivant l'une quelconque des revendication 2 ou 4, caractérisée en ce qu'il est prévu au moins deux réservoirs ou cuves d'incubation pouvant être utilisés alternativement, dont ltun est en service tandis que l'autre est en cours de nettoyage, de façon à réaliser une installation travaillant sensiblement en continu. 6.- Installation suivant la revendication 2 ou 5, caractérisée en ce que chaque réservoir ou cuve d'incubation est équipé d'un agitateur suspendu pour assurer le décaillage des levains, et la répartition des souches-mères ou ferments dans la masse du lait, d'un thermomètre de précision, d'une sonde pour prise de pH, d'un trou d'homme et d'un clapet d'air muni d'un filtre à poussières. 7.- Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que des têtes d'aspersion sont disposées àl'intérieur des réservoirs d'incubation et sont reliées à des conduits de circulation extérieurs de façon à pouvoir envoyer sélectivement dans chaque réservoir une solution de nettoyage qui peut circuler en circuit fermé par lesdits conduits et un groupe de pompage intercalé dans ceux-ci. 8.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que des organes de commande manuelle sont prévus pour assurer au moment voulu l'interruption du processus de développement des ferments et le refroidissement des levains. 9.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 2, à 7, caractérisée en ce qu'il est prévu un système automatique déclanchant le refroidissement des levains quand le pH voulu est atteint,, par exemple par un signal émis par un pH-mètre et trans mii à des vannes automatiques ainsi qutà des pompes. 10.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce qu'il est prévu un circuit fermé de cir culatidn de levains pour leur refroidissement. 11.- Installation suivant la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le stérilisateur-refroidisseur est du type à plaques tubulaire, cylindrique ou d'un type équivalent.