Brevet FR2203591A1 — publié le 19740517

La présente invention concerne les procédés de fabrication du beurre. De nos jours le beurre est fabriqué par barattage de crème à teneur en matièreigrasses de 70 à 40% dans des barateuses à fonctionnement discontinu ou continu (procédé classique), ou par transformation de crème riche en matières grasses, se présentant sous forme d'une émulsion fortement condensée et contenant 80% de matières grasses et plus, dans des baratteuses à fonctionnement continu. Ce dernier procédé est plus avantageux parce qu'il permet de réduire notablement la durée du cycle de production, exige une moindre consommation d'énergie et une moindre aire de productif pour l'installation de l'équipement, et contribue à l'amélioration de la qualité du beurre par suite des exigences plus sévères en ce qui concerne la qualité de la matière de départ. Le beurre ainsi fabriqué est plus apte à la conservation, mais il diffère par sa structure du beurre obtenu par le procédé classique (procédé de barattage) et, de ce fait, a l'inconvénient d'entre peu résistant à la chaleur, c'est-à-dire qu'à la température de r-200C il se ramollit et prend une consistance similaire à celle de la crème fraiche. La pratique a montré que pour obtenir, par transformation de la crème riche en matières grasses, un beurre ayant une structure et des qualités marchandes proches de celles du beurre fabriqué par barattage, il est indispensable d'effectuer la cristallisation des glycérides de la graisse du lait dans des globules de graisse'individuelles comme cela se produit au cours de la maturation de la crème en cas de fabrication du beurre par barattage. Compte tenu de tous ces facteurs, on a essayé de perfectionner le processus de transformation de la crème riche en matières grasses pour obtenir un beurre dont les qualités sont proches de celles du beurre fabriqué par barattage. On connaît un procédé de fabrication du beurre, suivant lequel le lait réchauffé est écrémé, puis la crème est soumise successivement à la pasteurisation et à la séparation pour ltobtention d'une crème riche en matières grasses qui, en cas de nc-cessité est normalisée quant à la teneur en eau, après quoi la crème est introduite dans une chambre de rafroidissement où la température est quelque peu supérieure à la température de fusion de la graisse du lait et, dans laquelle la crème riche en matières grasses est pulvérisée et, est efroidie à l'état finement dispersé pour en former des grains de beurre qui sont ensuite comprimés en un bloc monolithe que l'on soumet à un traitement mécanique régulé. Le refroidissement de la crème riche en matières grasses s'effectue sous vide créé dans une chambre. Dans cette chambre à vide, où l'on maintient une pression résiduelle de ~ 10 mm Hg, la crème est surchauffée et entre en ébullition, ce qui provoque une évaporation de jusqu'à 7 de l'humidité qu'elle contient et par conséquent un refroidissement de toute la masse du produit jusqu'à 5-80C. Le produit intermédiaire ainsi obtenu est soumis à l'état refroidi à un traitement mécanique et ensuite mis en emballage sous l'action d'une pression. Etant donné que le refroidissement de la crème riche en matières grasses s'effectue grâce à l'évaporation de l'humidité, le degré et la vitesse de refroidissement sont fonction de l'intensité de cette évaporation. Pour cela il est nécessaire de maintenir une différence de températures relativement importante entre la crème riche en matières grasse admise dans la chambre à vide et le produit fini à la sortie de l'appareil où se forme le beurre. Du fait que la température finale est déterminée par les constantes de cristallisation et de durcissement de la graisse du lait et ne peut varier que dans une plage relativement réduite, la température initiale doit être portée jusqu'à 85-900C. Cela, à son tour, rend l'évaporation plus intense, ce qui contribue à la formation et à l'évacuation des mélanges azéotropes qui influent sur l'odeur du beurre. La désodorisation de la crème peut être dans une certaine mesure avantageuse en cas de fabrication du beurre en automne, en hiver et au printemps, c'est-à-dire quand les bestiaux sont entretenus à l'étable et la crème peut avoir des odeurs et des saveurs indésirables. En été, la désodorisation n'est pas désirable lorsqu'on fabrique le beurre à partir de crème riche en matières grasses, car elle peut altérer les qualités du beurre.Pour assurer un fonctionnement normal et stable de l'appareil pour la fabrication du beurre sous vide, il est nécessaire de créer dans la chambre à vis où s1 effectue le traitement mécanique régulé un "bouchonn du produit traité, c'est-à-dire une couche dense de produit permettant d'éliminer toute possibilité d'infiltration de l'air atmosphérique dans l'enceinte de la chambre. Dans ces conditions le produit à traiter est soumis à l'action de deux forces dont l'une est engendrée par l'air atmosphérique ramenant le produit dans la chambre, tandis que l'autre force s' oppose à la première et est créée par les vis extruant le produit fini de l'appareil. La seconde force doit être nettement supérieure à la première afin de créer le vide indispensable au fonctionnement de l'appareil. Dans ces conditions, le produit court un risque de "lardissement", c'est-à-dire que le beurre obtenu dans ces conditions peut avoir une structure et une couleur similaires à celles du lard. Il est difficile de régler le traitement mécanique du beurre et, par conséquent il est pratiquement impossible d'assurer les conditions permettant d'éviter ce défaut dans le produit fini. En outre, le beurre obtenu par ce procédé a une teneur réduite en phase gazeuse, ce qui lui confère une plus grande dureté. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés. A cet effet, l'invention vise à créer un procédé de fabrication du beurre qui excluerait la dépendance directe entre, d'une part, le degré et la vitesse de refroidissement de la crème riche en matières grasses, et d'autre part, l'intensité de l'évaporation de l'eau contenue dans ladite crème, et qui permettrait de supprimer les causes du "lardissement" du beurre et de conserver toutes les sùbstances aromatiques de la crème de départ. Ces buts sont atteints grâce à un procédé de fabrication du beurre, suivant lequel le lait réchauffé est écrémé, puis la crème est soumise successivement à la pasteurisation et à la séparation pour l'obtention d'une crème riche en matières grasses que l'on introduit ensuite dans une chambre de refroidissement où la température est quelque peu supérieure au point de fusion de la graisse du lait et où la crème riche en matières grasses est pulvérisée et refroidie à l'état finement dispersé pour former des grains de beurre qui sont ensuite comprimés en un bloc monolithe que l'on soumet à un traitement mécanique régulé, selon l'invention la pulvérisatIon et son refroidissement à l'état pulvérisé sont effectués sous une surpression créée dans ladite chambre par les vapeurs d'un gaz qui est neutre vis à vis du produit et- qui, étant admis dans la chambre à l'état liquéfié, s'y vaporise en provoquant le refroidissement de la crème. le refroidissement, sous surpression, de la crème riche en matières grasses au sein d'un- gaz neutre vis à vis du produit permet d'obtenir un beurre de consistancesuffisamment dure et doué d'une stabilité accrue lors-d'un magasinage de longue durée. En outre, le refroidissement de la crème dans les conditions précitées permet d'obtenir le même produit intermédiaire (grains de beurre) que celui obtenu au cours de la fabrication du berrre par barattage et qui conserve presque toutes les substances déterminant le goût et l'arôme du beurre. Connaissant les constantes chimiques de la graisse du lait et les caractéristiques physico-mécaniques des grains de beurre, il est possible de régler le traitement mécanique et d'obtenir un beurre de consistance voulue, c'est-à-dire de supprimer les causes du "lardissement" du beurre. 'invention est en outre caractérisée en ce que dans la chambre de refroidissement on maintient une pression absolue desdites vapeurs de gaz neutre non inférieure à 1,3 atmosphère et une température ne dépassant pas 80C. Ces conditions permettent d'assurer un processus stable de refroidissement de la crème et de formation des grains de beurre. L'invention est également caractérisée en ce que le gaz neutre vis à vis du produit est I'azote liquéfié ou le gaz carbonique. Lesdits gaz, en se vaporisant à partir de l'état liquéfié, passent complètement à l'état gazeux, ce qui permet de faciliter le réglage de la température du champ à refroidir de la crème. La saturaticn du produit en azote gazeux (jusqu'à 2,5 - 3%) permet d'obtenir un beurre de densité normale et d'inhiber les processus d'oxydation et microbiologique, ce qui permet d'accroître la stabilité du beurre au cours d'une conservation de longue durée. En outre, l'invention est caractérisée en ce que la température de refroidissement de la crème pulvérisée riche en matières grasses est réglée par modification de la quantité de gaz neutre amené dans la chambre. Ceci permet de rendre le refroidissement indépendant de la température initiale de la crème riche en matières grasses. De plus, l'invention est caractérisée en ce que la crème riche en matières grasses est amenée sous surpression dans la chambre de refroidissement, ce qui permet d'éviter-la destruction de l'émulsion grasse de la crème. Ainsi, le procédé proposé permet d'obtenir, par transformation de la crème riche en matières grasses, un beurre dont la structure et les qualités marchandes sont proches de celles du beurre obtenu par barattage (procédé classique). le beurre obtenu selon le procédé de l'invention présente une bonne plasticité et une tenue accrue à la chaleur. En outrç, dans le beurre ainsi obtenu, le plasma est bien dispersé dans le bloc monolithe et se trouve concentré dans des gouttes de 3 microns, ce qui inhibe leur activité vitale et par conséquent empêche la croissance d'une microflore susceptible de détériorer le beurre. Compte tenu de tous ces facteurs, le beurre obtenu par le procédé proposé se distingue par sa stabilité accrue au cours de son stockage par sa plasticité et par sa résistance élevée à la chaleur. La densité du beurre à l'état frais est telle, qu'elle permet son conditionnement en blocs de 20 g à 20 kg. Dans ce qui suit l'invention est expliquée par un exemple de réalisation non limitatif illustré par le dessin unique annexé qui représente une vue schématique de l'appareil pour la fabrication de beurre suivant le procédé proposé. Pour fabriquer le beurre on réchauffe le lait jusqu'à une température de 40 à 450C et on le soumet ensuite à l'écrémage. La crème obtenue dont la teneur en corps gras est de 30 à 40%, est soumise à la pasteurisation à une température de 87 à 950C, puis à la désodorisation s il présente des saveurs et des odeurs indésirables altérant la qualité du beurre, et enfin à la séparation, ce qui permet d'obtenir une crème riche en matières grasses dont la teneur en corps gras est d'au moins 80%. Ensuite la crème riche en matières grasses est amenée dans un appareil de fabrication du beurre, de construction connue comportant une enceinte intermédiaire 1 et une chambre de refroidissement 2 reliée à l'enceinte 1 au moyen d'une tuyauterie 3. L'enceinte 1 comporte-une tubulure 4 pour l'amenée d'un gaz comprimé et une tubulure 5 pour l'amenée de la crème riche en matières grasses. La chambre de refroidissement 2, munie de tuyères 6 pour l'amenée d'un gaz liquéfié neutre vis à vis du produit (par exemple l'azote ou le gaz carbonique), se termine par un dispositif à vis sans fin 7 évacuant le beurre fini de l'appareil de formation du beurre et assurera le traitement mécanique des-grains de beurre obtenus dans la chambre de refroidissement 2. La tuyauterie 3 se termine dans la chambre 2 par un ajustage 8. La crème riche en matières grasses est admise par la tubulure 5 dans l'enceinte 1 (dans le sens indiqué par la flèche A) où ladite crème est normalisée du point de vue de sa teneur en eau (obtention de la composition chimique du beurre fini), ensuite elle est amenée par la tuyauterie 3 (dans le sens indiqué par la flèche B) dans la chambre de refroidissement 2 sous l'action de la pression créée par le gaz comprimé amené dans l'enceinte 1 par la tubulure 4, ce qui est indispensable pour empêcher la destruction de l'émulsion grasse de la crème. Le gaz neutre vis à vis du produit (par exemple l'azote liquéfié ou le gaz carbonique), qui, en se vaporisant, refroidit la crème riche en matières grasses, arrive dans la chambre 2 par les tuyères 6. Dans celle-ci est maintenue une surpression constante desdites vapeurs de gaz neutre, à savoir, une pression égale à au moins 1,3 atmosphères, et une température égale à 80C au maximum, cette température étant réglée par modification de la quantité de gaz liquéfié admise dans la chambre. La crème riche en matières grasses admise dans la chambre 2 est à une température légèrement supérieure au point de fusion de la graisse du lait, etren passant par l'ajutage 8, est pulvérisée. La pulvérisation poussée de la crème riche en matière grasses favorise un refroidissement rapide de celle-ci et par conséquent une cristallisation simultanée et uniforme d'une partie considérable des glycérides de la graisse du lait dans tout le volume de la chambre et du produit. Grâce à ce fait, les glycérides, dont la température de cristallisation est du même ordre que la température maintenue dans la chambre, durcissent instantanément et 53 transforment en globules de graisses individuels ayant une structure dure empêchant la coalescence de la graisse. Les particules de graisse restent essentiellement dans des enveloppes albumineuses les individualisent et sont totalement du partiellement détruites dans l'ajutage 8 par suite de la brusque chute de températures.Le reste de la graisse liquide, sous l'action des forces superficielles, des contraintes intérieures engendrées par la cristallisation, ainsi que d'autres forces, est partiellement comprimé et sert subséquemment de liant entre les globules de graisse individuels. De cette façon, grâce au fait que la pulvérisation de la crème riche en matières grasses et son refroidissement à l'état pulvérisé s'effectuent sous surpression au sein d'un gaz neutre vis à vis du produit, la cristallisation des glycérides de la graisse de lait, au cours de l'évaporation du gaz à partir de l'état liquide, s'effectue au sein des globules de graisse, c'est-à-dire de la m8me façon que pendant la maturation physique de la crème (maintien prolongé de la crème à l'état refroidi pour la faire passer à l'état solide) au cours de la fabrication du beurre par barattage.De cette façon on assure les conditions et l'orientation de la formation de la structure par coagulation cristalline des grains du beurre (selon la classification de Knoop). Ainsi, les particules minuscules formées au cours du refroidissement se présentent sous forme d'un produit qui, par sa composition chimique, correspond au beurre et qui est constitué par des globules de graisse à demi. détruits Dans la dynamique du processus, ces particules stunissent en particules plus importantes qui en grandissant forment des conglomérats semblables,aux grains de beurre obtenus dans le procédé par barattage. La formation de grains de beurre (de même que dans le procédé de production du beurre par barattage) est une condition indispensable à l'obtention du beurre.Les conglomérats formés s'accumulent sur le fond de la chambre de refroidissement 2, et sont amenés au dispositif à vis sans fin 7 dans lequel ils sont soumis à une compression (jusqu'à la formation d'une structure monolithe) et à un traitement mécanique. On peut régler le traitement mécanique du produit en fonction des propriétés de la graisse du lait, de la saison et -des exigences des acheteurs. Sousl'action de la surpression le beurre fini est expulsé du dispositif à vis 7 (dans le sens indiqué par la flèche C) vers les emballages. Grâce au fait qu'à la sortie de l'appareil le beurre a une densité correspondant approximativement à celle du verre obtenu sur les installations à fonctionnement continu, il peut être conditionné en emballages de 20g à 20 kg sur des machines de construction connue. En outre, le beurre'fini est saturé de gaz neutre vis à vis du produit (2,5-3,0 ml/100 grammes), ce qui accroit sa stabilité au oours d'un stockage de longue durée. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens cons-tituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinsisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui sUivent. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1.-Procédé de fabrication du beurre, du type dans lequel le lait réchauffé est écrémé, puis la crème est soumise successivement à une pasteurisation et à une séparation pour l'obtention d'une crème riche en matières grasses qui est ensuite introduite dans une chambre de refroidissement où la température est quelque peu supérieure au point de fusion de la graisse du lait et dans laquelle la crème riche en matières grasses est pulvérisée et refroidie à l'état finement dispersé pour former des grains de beurre qui sont ensuite comprimés en blocs monolithes que l'on soumet à un traitement mécanique régulé, caractérisé en ce que la pulvérisation de la crème riche en matières grasses et son refroidissement à l'état pulvérisé sont effectués sous une surpression créée dans ladite chambre par les vapeurs d'un gaz qui est neutre vis à vis du produit et qui, étant amené dans ladite chambre à l'état liquéfié, s'y vaporise en provoquant le refroidissement de la crème. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caracterisé en ce que dans la chambre de refroidissement on maintien une pression absolue des vapeurs de gaz neutre vis à vis du produit à une valeur non inférieure à 1,3 atmosphère et une température ne dépassant pas 80C. 3.- Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on utilise l'azote liquéfié ou le gaz carbonique en tant que gaz neutre par rapport au produit. 4.- Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la température de refroidissement de la crème riche en matières grasses pulvérisée est réglée par modification de la quantité de gaz neutre amené dans la chambre. 5.- Procédé suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la crème riche en matières grasses est amenée dansla chambre de refroidissement sous une surpression de gaz. 6.- Le beurre caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé suivant l'une des revendications 1 à 5.