Brevet FR2260294A1 — publié le 19750905

La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour la préparation continue de fromage par caillage de lait dans un récipient horizontal en forme d'auge à travers lequel, au moyen d'une paroi mobile du récipient, le lait empré- suré et prétraité est déplacé à une vitesse telle que le caillage avec obtention alune caillebotte pouvant être coupée soit assuré à l'extrémité du récipient, le débit d'amenée du lait concordant exactement avec le débit de retrait de la caillebotte. Pour préparer du fromage de façon continue, il est connu de provoquer le caillage du lait dans une caillère pendant un mouvement continu, de sorte qu'à l'extrémité on coupe la caillebotte et on peut introduire dans des moules préparés le mélange de caillé et de petit-lait ainsi obtenu. Le lait peut se mouvoir à travers la caillère en direction horizontale ou encore verticale. Dans un autre appareil, on amène le lait emprésuré à un récipient horizontal en forme d'auge muni d'une paroi intérieure mobile qui transporte le lait et la caillebotte formée jusqu'à un dispositif coupeur prévu à l'extrémité du récipient. Grâce à la paroi mobile de la caillère, il ne peut pas se produire de mouvement relatif entre cette paroi et le contenu du récipient, de sorte que le lait peut cailler au repos. Cet état de repos du lait est important parce que tout mouvement, en particulier tout mouvement tourbillonnant dans le las qui se caille donne lieu à une caillebotte sous forme de filaments, ce qui empêche la formation d'un caillé homogène cohérent pouvant etre coupé en morceaux uniformes. tes caillebottes de ce genre causent lors de la transformation une consistance non uniforme du caillé et des fissures incontrolables dans la texture du fromage et il en résulte des variations de qualité et les fissures donnent lieu à une sortie de petit-lait et à des pertes par formation de poussière qui diminuent le rendement. I1 est vrai que dans 1'appareil connu on amène le lait prétraité par un plan incliné, mais on n'arrive pas à obtenir ainsi, dans la zone de caillage, un lait calté et exempt de turbulence. rn outre, le lait qui arrive se mélange au lait déJà en train de cailler.On ne peut pas éviter non plus que le mélange de caillé~et de petit-lait coupé à l'extrémité du récipient, qui doit être évacué par un plan ascendant, de mamie que le dispositif coupeur connu, n'appliquent une retenue à la caillebotte qui se trouve dans la caillère et n'influencent ainsi également le caillage de façon nuisible. Ces inconvénients se produisent surtout lorsqu'on utilise un récipient à grande section, pour les débits de quelques milliers de litres de lait par heure, nécessaires pour des raisons économiques. L'invention a donc pour but de fournir un procédé et un appareil de traitement du lait dans une caillère horizontale munie d'une paroi mobile, de manière à améliorer le processus de tranquillisation du lait dans le récipient, à éviter le mélange de lait à un état de caillage inégal et de protéger le caillage contre les influences défavorables. Pour résoudre ce problème, le procédé du genre défini plus haut est caractérisé, selon l'invention, par le fait qu'à l'extrémité d'alimentation du récipient, on sépare continuellement une zone d'alimentation qui s'agrandit à mesure que le lait arrive et une zone de tranquillisation qui lui fait suite et que ces zones a état différent se déplacent vers l'avant à la vitesse de la paroi mobile Jusqu'à ce qu'elles disparaissent à nouveau avant que le caillage ne se produise. En séparant une zone d'alimentation du reste du récipient on évite que les courants et tourbillons inévitables lors de l'introduction du lait ne puissent se propager au delà de cette zone. Par suite, dans la zone de tranquillisation qui fait suite, le lait qui n'a pas encore commencé à cailler peut se calmer complètement et seulement dans cet état de repos, cailler en donnant un caillé homogène de qualité uniforme. Etant donné que la zone d'alimentation s'agrandit à peu près avec le volume du lait qui afflue, il s'effectue déJà dans la zone d'alimentation une certaine tranquillisation. La subdivision en zones assure aussi que dans chaque région de section du récipient il n'y ait jamais que du lait uniforeévent prétraité et se trouvant dans le même état de caillage et que l'on obtienne ainsi un caillage uniforme. L'état de repos du lait est obtenu de façon particulièrement rapide et aussi sur une courte distance si la zone d'ali mentation est encore suivie a d'une zone de tranquillisation entière- ment isolée, avant que, dans une zone de tranquillisation ouverte, la transition vers la zone de caillage ne se produise. Pour éliminer les perturbations causées à l'extrémité de la caillère par une action de retenue du mélange coupé de caillé et de petit-lait, on sépare ici encore de façon étanche la zone de coagulation proprement dite de la zone de coupe du caillé qui lui fait suite. I1 est avantageux de combiner ce processus de séparation à un processus de coupe de la caillebotte. En séparant complètement le processus de caillage proprement dit des processus qui se déroulent à l'entrée et à la sortie de la caillère, on évite que le caillage ne subisse des influences perturbatrices, de sorte que l'on obtient un caillé exempt de filaments, entièrement uniforme et homogène, qui assure un très grand rendement. Pour la pratique du procédé selon l'invention, un appareil avantageux est caractérisé par le fait que le récipient présente à l'extrémité d'alimentation une paroi fixe de fermeture formant la limite extérieure et une cloison adaptée à la section du récipient, se mouvant avec la paroi mobile du récipient et servant à limiter vers l'intérieur une zone d'alimentation. Cette cloison peut être formée de différentes plaques plongeuses qui pénètrent successivement dans le lait et en émergent à des espacements déterminés, ou encore d'une cloison continue sans fin sous forme de vis. Pour séparer la zone de caillé à l'extrémité de la caillère, l'invention prévoit à nouveau une paroi de retenue en forme de vis à couteau qui en même temps coupe préalablement le caillé par tronçons avant qutun dispositif coupeur qui suit ne le divise à la grandeur désirée des morceaux Etant donné que le mouvement de la caillebotte vers l'avant et donc aussi la rotation de la vis à couteau sont en général extrêmement lents, on ne peut souvent pas obtenir une coupe satisfaisante. A cet effet, l'invention prévoit que la vis à couteau suit le mouvement de la caillebotte sur une distance d'un pas, sans rotation et qu'alors, à la fin de ce mouvement longitudinal, elle exécute un mouvement rapide de rotation pendant lequel elle retourne à sa positioninitiale. Des exemples d'exécution de caillères en forme d'auge selon l'invention sont représentés par les dessins sur lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale d'une caillère munie d'une vis séparatrice La figure 2 est une coupe longitudinale de l'extrémité d'alimentation de la caillêre munie d'un sas à plaques plongeuses mobile longitudinalement la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2 et la figure 4 est une vue en élévation à plus grande échelle d'une vis à couteau mobile longitudinalement. Comme le montre la figure 1, la caillère se compose essentiellement d'un récipient allongé semi-circulaire 1 muni d'extrémités ascendantes d'entrée et de sortie 2, 3, et d'une paroi mobile 4 qui s'applique par exemple à l'intérieur d'une paroi de contour 5 du récipient et se meut le long de celle-ci à une vitesse prédéterminée. L'extrémité d'entrée 2 est ascendante de façon que la paroi du récipient, formée d'une bande flexible, prenne la forme d'une auge et l'extrémité de sortie 3 est ascendante de façon que l'auge de bande s'aplatisse à nouveau et puisse être ramenée en une rotation sans fin autour de rouleaux de renvoi (non représentés). Au pied de l'extrémité d'entrée 2, une paroi fixe de fermeture 2 limite la caillère.Un tuyau d'amenée de lait 8 passe à travers cette paroi de fermeture. Naturellement, ce tuyau peut aussi être disposé plus haut ou au dessus de la paroi de fermeture. Sur cette paroi de fermeture 8 ou sur un appui spécial (non représenté) un arbre 9 est monté de manière à pouvoir tourner et être entraîné et s'étend sur toute la longueur de la caillère. Sur cet arbre est montée, à la suite de la paroi de fermeture 2, une vis séparatrice 10. La vis séparatrice représentée comprend de préférence deux filets complets. La vitesse de rotation et le pas de cette vis sont calculés de telle sorte que le mouvement axial du filet tournant 11 vers l'avant concorde exactement avec la vitesse de transport de la paroi mobile 4 du récipient. A l'extrémité de la caillère se trouve un dispositif coupeur 13 qui assure la coupe du caillé en morceaux.Devant ce dispositi-f coupeur, une vis à couteau 15 est fixée sur l'arbre q. Cette vis tourne donc à la même vitesse que la vis séparatrice 10. Elle comporte au moins un filet, de sorte qu'une partie du couteau 16 pénètre toujours dans la cavité de remplissage de la caillère. Etant donné que le pas de ce filet correspond aussi à celui de la vis séparatrice, cette vis à couteau n'exerce aucune poussée sur la caillebotte déplacée par la paroi du récipient. Les filets des deux vis 10, 15 subdivisent donc complètement la cavité de remplissage de la caillère qui présente la hauteur de la paroi mobile 4 et va jusqu'à la ligne de remplis sage indiquée par le tireté 17. Les bords extérieurs des f s se meuvent le long de'la paroi 4 du récipient assez près pour qu'il ne se produise pas encore de phénomènes de frottement. De cette manière, ces filets subdivisent la caillère, à son extrémité d'alimentation, en une zone d'alimentation A, une zone fermée de trànquillisation 3' et une zone ouverte de tranquillisation B" qui se continue par une zone de caillage C et, à l'extrémité de sortie, par une zone D de séparation du caillé. Au lieu de la vis séparatrice 10, la caillère peut aussi être subdivisée par un sas 20 mobile longitudinalement, formé de plaques plongeuses 21 constituant les organes séparateurs (figure 2). Ces plaques gPngeuses sont suspendues à des cables ou chaînes sans fin tournants 22 qui tournent autour de poulies supérieures et inférieures de renvoi 2f, 24 à une vitesse telle que les plaques qui plongent dans la zone de remplissage se meuvent à nouveau exactement à la vitesse de la paroi 4 du récipient. Pour arriver à ce que l'immersion et l'émersion des plaques ne causent pas non plus de perturbations résultant a'une arance ou d'un retard ni une position oblique relativement au lait qui se meut vers l'avant, les parcours ascendant et descendant 25, 26 du transporteur de rotation ont une disposition oblique appropriée (telle que 25) ou bien des dispositifs (non représentés) font en sorte que les plaques qui s'immergent et émergent, telles que 21', passent relativement rapidement par les parcours ascendants et descendants de façon que, pendant ces mouvements verticaux des plaques plongeuses, il ne puisse pas se produire de déplacements longitudinaux notables dans le lait.A l'extrémité atali- mentation, il n'est généralement pas nécessaire de tenir compte aussi exactement de ces mesures, car en cet endroit, il existe de toute façon un fort écoulement turbulent. Il peut aussi être avantageux de maintenir les plaques plongeuses dans leur position verticale par des dispositifs spéciaux. L'exemple d'exécution de la figure 2 présente plusieurs plaques plongeuses qui s'immergent simultanément. Par suite, il se forme une zone d'alimentation A' qui ne fait que se former, une zone d'alimentation A' qui se ferme, une zone de tranquilli satin entièrement fermée B' et une zone de tranquillisation qui s'ouvre du côté de la zone de caillage C. Au lieu d'être suspendues à un transporteur longitudinal, les plaques plongeuses peuvent aussi etre suspendues à un transporteur circulaire ou à une roue à rayons. Par uoe commande cinématique à articulations ou à came, les plaques plongeuses pourraient être guidées de façon telle que pendant leur temps d'immersion dans la cavité de remplissage elles s'adaptent dans une large mesure aux mouvements et à la vitesse du courant de lait et donnent lieu à nouveau à la formation d'au moins une zone d'alimentation divisée. La vis à couteau 15 de la figure 1 se meut naturellement extrêmelaent lentement. Par suite, sa vitesse ne sera souvent pas suffisante pour exécuter un processus normal de coupe. Pour remédier à cet incoavénient, l'invention prévoit un coupeur préparatoire perfectionné 40 selon la figure 4. Ici, sur l'arbre une vis à couteau 41 est à nouveau montée de manière à pouvoir tourner librement et coulisser axialement. A la vis à couteau 41 est adjointe une came 42 calée sur l'arbre 9 et tournant donc avec lui. Sur une surface directrice 43 de la came, placée en face de la vis à couteau, s'applique un galet 44.La vis à couteau est poussée par un ressort de compression 46 contre cette surface directrice 43. Quand la came 42 tourne avec l'arbre q, la vis à couteau 41 coulisse sous la pression du ressort 46 dans le sens de transport, conformément å l'allure de la surface directrice 43. Des mesures sont prises pour que la vis à couteau 41 ne tourne pas pendant ce mouvement longitudinal, mais soit par exemple maintenue, par le filet immergé 47, dans la position représentée par la figure 4. Le mouvement longitudinal de la vis doit être exactement adapté au mouvement longitudinal de la paroi mobile 4 du récipient de façon qu'il ne se produise aucun mouvement relatif entre ces organes. Quand la came 42 a fait un tour complet et que par suite le galet 44 atteint la position 48 sur celle-ci, un moteur est mis en marche grâce à un organe de commutation 50 actionné par une came circonférentielle 51 et par l'intermédiaire des roues dentées X , 57. le moteur imprime une rotation rapide à la vis à couteau 41 tandis que le galet 44 suit la surface directrice vers l'arrière et que la vis retourne à la position initiale contre le ressort de compression 46. Etant donné que ce mouvement de retour est combiné à une rotation inverse harmonisée de la vis, aucune action de poussée n'est appliquée à la caillebotte. D'autre part, la vitesse de coupe que peut maintenant atteindre la vis à couteau permet une coupe normale de la caillebotte. Cette structure et cette disposition de vis à couteau conduisent aussi à une séparation complète entre la zone de caillage C et la zone de séparation du caillé D et la caillebotte est ainsi protégée contre les actions de retenue causées par le mélange de caillé et de petit-lait. Les bandes de caillebotte séparées par ce coupeur préparatoire 40 peuvent alors être divisées de façon usuelle par un dispositif coupeur comme celui qui est indiqué par exemple par sur la figure 1 ou bien être encore divisées en morceaux par un cylindre à couteaux 60 qui suit. I1 est apparu avantageux de disposer, entre les extrémités du filet de la vis à couteau, des fils coupeurs 59 placés longitudinalement qui subdivisent simultanément la bande de caillebotte par des coupes longitudinales pendant la coupe. La caillère fonctionne de la façon suivante : lorsque une charge initiale de lait prétraité a été introduite de façon connue dans la caillère au moyen d'une solution, etc..., et lorsque ce contenu se meut continuellement vers l'avant sur la paroi mobile du récipient, par exemple å des vitesses drenviron 5 à 10 m/h, on introduit par l'extrémité d'alimentation dans la cavité de remplissage A à peu près la quantité voulue de lait emprésuré pour que le volume libéré par le mouvement du lait vers l'avant dans la caillère soit toujours compensé. Etant donné -que la zone d'alimentation est limitée intérieurement par une cloison qui suit Le mouvement de la paroi du récipient les tur bulences engendrées lors de l'arrivée du lait sont limitées à la zone d'alimentation.Dans la zone de tranquillisation qui suit et qui est formée par le mouvement continuel de la cloison après formation d'une nouvelle zone d'alimentation, le lait peut arriver complètement au repos. Lorsque finalement la dernière zone de tranquillisation s'ouate vis-à-vis de la zone de caillage, on dispose d'un lait entièrement calmé et exempt de mouvements internes, qui peut etre soumis au processus de coagulation. En même temps la subdivision de la caillère selon l'invention assure que le lait qui caille présente une qualité uniforme dans toute région de section du contenu et que l'on obtienne donc aussi un caillage uniforme. Par emprésurage et prétrstement appropriés du lait, on peut fixer l'intervention du caillage assez exactement sur une région relativement courte.Selon le prétraitement du lait qui est fonction de la sorte de fromage à préparer, la durée de caillage ou de séjour s'établit par exemple entre 1 et 2 heures dans la zone de caillage. Lorsque finalement le caillé formé arrive au coupeur préparatoire ou à la vis à couteau, une bande de caillebotte est coupée et amenée au coupeur de caillé. Le mélange de caillé et de petit-lait présent en cet endroit est alors évacué par la paroi ascendante du récipient et par exemple introduit dans des moules à fromage. Par la vis à couteau qui s'engage continuellement dans la cavité de remplissage, la caillebotte est protégée et le caillé ou le petit-lait ne peuvent pas refouler.Ainsi,le processus de caillage est protégé contre les actions perturbatrices inévitables au début et à la fin d'une caillère. I1 est apparu en outre qu'une caillère de ce genre fonctionne de façon particulièrement avantageuse lorsque, au lieu d'un lait emprésuré usuel, on utilise un lait déjà préalablement épaissi par exemple par ultra-filtration, par exemple en un rapport de 1 : 1,5. En pareil cas, naturellement, les dimensions de la caillère peuvent être plus petites parce que la majeure partie de la teneur en eau du lait a déjà été éliminée. REVENDICADIONS 1. Procédé pour la préparation coninue de fromage par caillage de lait dans un récipient horizontal en forme d'auge à travers lequel, au mqyen d'une paroi mobile du récipient, le lait emprésuré et prétraité est déplacé à une vitesse telle-que le caillage avec obtention d'une caillebotte pouvant être coupée soit assuré à l'extrémité du récipient, le débit d'amenée du lait concordait exactement avec le débit de retrait de la caillebotte, procédé caractérisé par le fait qu'à l'extrémité d'alimentation du récipient, on sépare continuellement une zone d'alimentation qui s'agrandit à mesure que le lait arrive et une zone de tranquillisation qui lui fait suite et que ces zones à état différent se déplacent vers l'avant à la vitesse de la paroi mobile jusqu'à ce qu'elles disparaissent à nouveau avant que le caillage ne se produise. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qutà côté de la zone d'alimentation est séparée une zone de tranquillisation entièrement fermée. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'à la fin du récipient, la zone de caillage est séparée dtune zone de séparation du caillé. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on coupe la caillebotte en même-temps quta lieu le processus de séparation de la zone de séparation du caillé. 5. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le récipient présente à l'extrémité d'alimentation une paroi fixe de fermeture formant la limite extérieure et une cloison adaptée à la section du récipient, se mouvant avec la paroi mobile du récipient et servant à limiter vers l'intérieur une zone d'alimentation. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la cloison est formée par une vis séparatrice présentant au moins un filet complet et dont le mouvement axial du filet vers 1 avant concorde dans une large mesure avec le mouvement de la paroi du récipient vers l'avant. 7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les cloisons sont formées par des parois plongeuses qui plongent dans la cavité de remplissage à des distances prédéterminées et sont montées sur un transporteur tournant. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les parois plongeuses sont montées sur un transporteur longitudinal. 9. Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les parois plongeuses sont montées sur une roue tournante à rayons. 10. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon llune des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'à 11 extrémité du récipient, avant un coupeur de caillé, est disposée une vis à couteau dont le couteau subdivise complètement la cavité de remplissage et présente au moins un filet,la vitesse de rotation et le pas de cette vis étant calculés de telle sorte que le mouvement axial du couteau vers l'avant concorde dans une large mesure avec le mouvement de la paroi du récipient vers l'avant. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la vis à couteau est montée sur l'arbre de la vis séparatrice. 12. Appareil selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la vis à couteau est montée sur un arbre de manière à pouvoir suivre sans rotation le mouvement de la paroi du récipient sur toute la longueur d'un pas et qu'un entraînement supplémentaire est prévu pour faire tourner à grande vitesse la vis à couteau d'un tour complet, après son déplacement longitudinal, et la ramener à la position initiale. 13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé par le fait que ourle coulissement longitudinal et la rotation inverse de la vis à couteau, une came est montée fixe sur l'arbre de la vis et la vis est munie d'un galet. 14. Appareil selon les revendications 10 à 13, caractérisé par le fait qu'entre les extrémités du couteau sont prévus des organes coupeurs longitudinaux. 15. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 5 et de l'appareil selon l'une des revendications 6 à 14 au caillage de lait préalablement concentré.