Brevet FR2290847A1 — publié le 19760611

On sait que les procédés habituels de fabrication de fromage comportent d'une part, l'obtention d'un caillé de fromagerie que l'on sépare du sérum par égouttage et d'autre part, l'affinage de ce caillé pour obtenir un fromage. ta présente invention a trait à un procédé d'obtention de caillé de fromagerie susceptible de permettre une fabrication en continu, sans nécessiter une concentration préalable du lait. Dans les techniques classiques de fromagerie, on prépare le lait en procédant généralement à une filtration, puis à une pasteurisation du lait et enfin, dans certains cas, à une standardisation pour amener le taux de matières grasses à une valeur fonction de la teneur en matières grasses désirée pour le fromage fini. Sur ce lait préparé, on fait agir des ferments lactiques et/ou t de la présure pour en obtenir le caillage et au tranchage du coagulum obtenu pour accélérer la synérèse, c'està-dire l'exsudation du sérum. Le sérum, qui est égoutté, renferme une forte proportion des protéines du lait et des matières solubles ; en général, on consiaère qu'une quantité voisine de la moitié des matières solubles du lait est évacuée dans le sérum. Etant donné que ce type de fabrication conduit à des inconvénients importants, tant dans le domaine du rendement que dans le domaine du temps nécessaire à la fabrication, on a déjà proposé, dans le brevet français 1 427 636, de concentrer le lait préalablement préparé comme ci-dessus indiqué, d'acidifier ce lait avec des ferments lactiques, de le maintenir à une température relativement basse puis de l'emprésurer et, après un certain temps d'emprésurage, de le mélanger avec de l'eau chaude pour obtenir la coagulation et la formation de grains de caillé.Le brevet français 1 n27 636 et son certificat d'addition 86 525 ainsi que le brevet français 1 566 201, décrivent des dispositifs permettant de mettre en oeuvre ce procédé d'obtention de caillé de fromagerie et, simultanément, de procéder à un lavage approprié des grains de caillé obtenus. Dans cette technique, le lait concentré, qui sert de matière première, contient une quantité importante de matières solubles et l'eau chaude qui sert au caillage et au lavage extrait une quantité importante de ces matières solubles. Cependant, étant donné que la concentration en matières solubles du lait concentré initial est élevée, le caillé obtenu renferme sensiblement la méme proportion de matières solubles qu'un caillé obtenu par une technique classique de fromagerie partant de lait non concentré. L'inconvénient d'un tel procédé qui, sur le plan du rendement et de la rapidité opérationnelle donne tout à fait satisfaction, provient du fait que l'on doit nécessairement utiliser comme matière première un lait concentré. Or, l'opération de concentration exige un appareillage onéreux, ce qui constitue un obstacle économique à la diffusion dudit procédé. La présente invention a pour but de décrire un procédé d'obtention de caillé de fromagerie utilisant l'avantage qu'il y a à provoquer le caillage d'un lait par mélange avec un liquide chaud mais évitant l'inconvénient inhérent à l'utilisation d'un lait concentré. La présente invention a donc pour objet un nouveau procédé d'obtention de caillé de fromagerie, en particulier à partir de lait de vache, de chèvre, de brebis ou de bufflonne, caractérisé par le fait que l'on ensemence le lait avec des ferments lactiques jusqu'à obtenir un pH compris entre 4,6 et 6,6, que l'on refroidit et que l'on maintient ce lait acidifié à une température comprise entre 20C et 250C, qu'on ajoute au lait acidifié froid de la présure, le lait etant maintenu emprésuré et froid pendant un certain temps fonction du type de fromage auquel est destiné le caillé à obtenir, et que l'on réchauffe le lait froid ainsi maturé par mélange avec un sérum laitier chaud pour provoquer sa coagulation rapide, la température du sérum chaud étant choisie de préférence, de façon que la température di mélange avec le lait soit comprise entre 300C et 500C environ. I1 convient de préciser que la caractéristique essentielle du procédé selon l'invention est l'utilisation d'un sérum laitier chaud pour provoquer la coagulation du lait et la formation des grains de caillé. Cette opération peut s'effectuer en utilisant les dispositifs décrits dans le brevet français 1 427 636 et son certificat d'addition 86 525, mais la tête d'injection que l'on préfère pour effectuer le mélange du lait froid préemprésuré avec le sérum chaud est celle qui est représentée à la figure 1 du brevet français 1 566 201. La présente invention n'a donc pas pour objet un dispositif particulier pour l'obtention en continu d'un caillé de fromagerie, les dispositifs utilisables étant déjà connus dans l'état de la technique. Le fait de provoquer la coagulation du lait froid préemprésuré par un sérum chaud permet d'éviter une trop grande extraction ces produits solubles initialement contenus dans le lait Qui sert de matière première. En effét si, comme dans le procéc'A antérieurement dcrt dans le brevet français 1 427 636, on avait utilisé comme fluie chaud de l'eau chaude, ledit fluide chaud n'aurait contenu aucune matière soluble laitibre et le déséquilibre important entre le fluide chaud et le lait préemprésuré axait amené une extraction excessive de matières solubles hors dans grains de caillé obtenus; en d'autres termes, étant donné que dans le procédé de l'invention, les grains de caillé sont lavés par le fluidc qui les entoure et qui comprend le fluide chaud utilisé pour le caillage, l'utilisation d'eau chaude comme fluide chaud aurait amené autour des grains ae caillé une trop faible concentration en matières solubles. Au contraire, l'utilisation de sérum laitier, pour constituer le fluide chaud, permet de provoquer la formation des grains de caillé dans un milieu qui contient déjà une proportion importante de matières solubles du lait, de sorte que la quantité de matières solubles, qui est retenue dans les grains de caillé, se maintient à une valeur voisine de celle qui correspond au:t caillés de fromagerie obtenus par les procédés de tyrpc classique. Il est clair que le sérum chaud, que l'on peut utiliser, peut entre, ou bien un sérum obtenu à partir d'une opération de sabrication précédente effectuée selon l'invention c'està-dire un sérum recyclé, ou bien un sérum provenant d'une autre opération laitière ou reconstitué à partir d'un sérum séché. Il convient de préciser que si , suivant les types de fromage que l'on veut obtenir à partir du caillé fabriqué, on désire laisser subsister plus ou moins de matières solubles dans les grains do, caille, il suffira de mélanger avec le lait préemprésuré et froid, ur sérum plus ou moins chargé en matières solubles. Le sérum utilisé pourra donc comporter une teneur en matières solubles supérieure à celui d'un sérum laitier normal ou, au contraire, pourra étre dilué avec de l'eau avant entre introduit chaud dans le lait préemprésuré. Dans le méme but, il est possible, selon l'invention, d'agir sur la teneur en matières sèches du lait, qui sert de matière première, en utilisant un lait plus ou moins enrichi ou plus ou moins concentré. il convient de souligner que, dans le procédé selon l'invention, on procède à un caillage par action thermique de réchauffage du lait préemprésuré froid et non pas à une coagulation acide comme cela a déjà été décrit dans l'état de la technique, coagulation qui s'effectue par addition de sérum acide et qui ne permet pas d'obtenir les caillés de rromagerie que l'on obtient avec le procédé selon l'invention. Les caillés obtenus par le procédé selon 1'7nvention permettent d'obtenir des fromages tout à fait analogues à ceux que l'on peut obtenir avec les techniques classiques de fromagerie. On a constaté, en examinant le mélange de grains de caillé et de sérum que lton obtient par le procédé selon l'invention, que le sérum résultant comportait plus de matières grasses que le sérum habituellement exsudé au cours des opérations de fromagerie. I1 faut remarquer que cette circonstance ne constitue pas un inconvénient économique dans la mesure où l'on peut récupérer les matières grasses contenues dans le sérum final par écrémage du sérum. On a constaté que l'homogénéisation du lait de départ permettait de réduire de façon importante les pertes en matières grasses dans le sérum d'exsudation, jusqu'à les rendre nettement moins importantes que dans une fabrication selon les techniques classiques connues. I1 est possible, dans les opérations de préparation du lait, d'effectuer une homogénéisation directement sur le lait selon les techniques classiques connues. Cependant, on sait que l'homogénéisation d'un lait a une action sur la texture du caillé que l'on peut obtenir, et, si l'on procède de la sorte, on constate que les grains de caillé obtenus ont une texture relativement molle, ce qui peut, pour certaines fabrications de fromage, constituer un inconvénient.Néanmoins, il n'est pas exclu du cadre de l'invention d'effectuer une homogénéisation directement sur le lait après standardisation de celui-ci, c'est-à-dire après ajustage du taux de matières grasses. Pour éviter l'inconvénient précité, on peut, dans un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, effectuer l'homogénéisation sur la crème obtenue après écrémage du lait de départ.Dans ce mode de mise en oeuvre, le lait de départ subit en totalité un écrémage, ce qui permet de séparer, d'une part des particules solides (grosses bactéries, particules étrangères, etc...), d'autre part, une phase grasse appelée crème et enfin, une ut ase non grasse appelée lait écrémé on fait alors subir à la phase crène, qui contint, en général, environ 25 3S de matières grasses en volume, une homogénéisation selon des techniques classiques, par exemple à une température comprise entre 50 et 8O0C, et avantageusement voisine de 60ex, et à une pression comprise entre 50 et 250 bars, et avantageusement voisine de 200 bars.Après avoir fait subir à la phase crème l'homogénéisation ci-dessus indiquée, on la remélange au lait écrémé obtenu à l'écrémage en ajustant le taux de matières grasses en fonction du taux de matières grasses que l'on désire pour le fromage auquel est destiné le caillé de fromagerie fabri qué, compte-tenu des pertes en matières grasses dans le sérua. On constate que 11 homogénéisation pratiquée uniquement sur la phase crème permet de maintenir une structure ferme pour les grains de caillé obtenus et réduit néanmoins de façon importante les pertes en matières grasses dans le sérum. Une partie des protéines initialement contenues dans le lait, qui sert à la fabrication du caillé de fromagerie, sont la plupart du temps, dans les techniques classiques de frouagerie, exsudées dans le sérum. On sait que ces protéines sont sensibles à la chaleur et qu'elles sont dénaturées au-delà d'une température de 65"C. Si les protéines sont ainsi dénaturées, elles précipitent et peuvent être, en conséquence, retenues dans le caillé de fromagerie. Cependant, dans les techniques de fromagerie de type classique, on a constaté qu'il était pratiquement impossible de faire précipiter dans le lait qui sert de matière première, les protéines dénaturables par la chaleur ; dans le cas où les protéines ont été précipitées par chauffage préalable du lait qui sert de matière première, les grains de caillé obtenus ont une structure friable. Le procédé selon l'invention a, à cet égard, un avantage que ne permettent pas d'atteindre les techniques classiques de fromagerie. En effet, le sérum laitier chaud que l'on mélange au lait préemprésuré froid pour obtenir son caillage, contient des protéines. Si ces protéines ne sont pas dénaturées, elles se retrouveront en grande partie dans le sérum final où baignent les grains de caillé obtenus. Par contre, il est possible de chauffer le sérum que l'on utilise pour le caillage au-dessus de la température de 650C pendant un certain temps, avant son injection dans le lait préemprésuré froid qui sert de matière première. Suivant la température de chauffage adoptée et le temps de chauffage, on pourra dénaturer une plus ou moins grande proportion des protéines du sérum que l'on utilise pour le caillage de sorte que ces protéines précipitées seront maintenues en grande partie dans les grains de caillé que l'on obtiendra par le procédé selon l'invention. La quantité de protéines précipitées que l'on peut ainsi retenir dans les grains de caillé obtenus, est fonction du traitement thermique que l'on fait subir au sérum utilisé pour le caillage. I1 convient de noter que le sérum final obtenu dans le procédé selon l'invention peut être soumis à une opération de récupération totale ou partielle des protéines laitières qu'il contient, pour fabriquer des concentrés de protéines laitières. On voit donc que le procédé selon l'invention permet d'une part, d'obtenir un caillé de fromagerie ayant une structure ferme satisfaisante, d'autre part de maintenir dans ce caillé une quantité appropriée de matières solubles du lait et enfin, de régler à volonté la teneur en protéines solubles des grains de caillé obtenus, tout en bénéficiant de l'avantage qui provient de l'utilisation d'un lait non concentré comme matière de départ. Comme il a été précédemment indiqué, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre dans un appareillage de fabrication en continu tel que ceux décrits dans le brevet français 1 427 636, son certificat d'addition 86 525 et dans le brevet français 1 566 201. En particulier, un appareil préféré pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comporte un dispositif permettant de verser, dans une colonne de sérum chaud en écoulément, un ou plusieurs filets de lait acidifié froid, préemprésuré ou non, puis un dispositif de chambrage permettant l'agglomération du caillé et le contrôle de la synérèse, et enfin un dispositif placé à la suite du précédent et permettant la séparation partielle ou totale du caillé et du sérum. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre purement indicatif et non limitatif, trois exemples de mise en oeuvre. Exemple 1 : On utilise comme matière première, un lait contenant, par litre, 85 grammes de matières solides non grasses et 39 gram mes de de matières grasses. On @@rème totalement ce lait de façon obtenir, d'une part un lait totalement écrémé et d'autre part, une phase grasse constituant une crène à 250 granmes de matières grasses par litre. Cette crème est pasteuerisée à 90 C puis homogénéisée à 200 bars et à une température de 60 C. La crème ainsi homogénéisée est recombinée au lait écrémé sépar au moment dc l'écrémage, ledit écrémé ayant été préalablement pasteurisé à 85 C.Le mélange de la crème et du lait écrémé est réalisé de façon à obtenir un lait standardisé contenant 30 grammes de matiè rs stocké par litre. 23 C lait ainsi préparé est ensemencé à 230C avec 2% de ferments lactiques de type "streptococus lactis" sélectionnés pour la fabrication de fromages du type "cheddar". Ce lait ensemencé est stocké t 23 C. jusqu'a ce qu'il atteigne un pH de 6,15. A ce moment, on procède à un refroidissement rapide du lait jusqu'à une température de 30C par circulation dans un échangeur de chaleur. Une heure avant le début de la fabrication, on ajoute, pour cent litre Ce lait acidifié et froid, 33 cm3 de présure et 40 grammes de chlorure de calcium. Une meure après avoir été emprésuré, le lait est envoyé dans la canalisation centrale d'une tête d'injection telle que celle représentée sur la figure 1 du brevet français 1 566 201, l'alimentation périphérique de la tête d'injection étant effectuée avec un sérum réchauffé à 77 C. Le sérum utilisé pour le caillage du lait préemprésuré froid, est celui que l'on obtient après la mise en oeuvre du procédé, c'est-à-dire celui dans lequel baignent rains de caillé que permet d'obtenir la mise en présence du lait récomprésuré froid et du sérum chaud.En d'autres termes, il s'agit d'un sérum recyclé obtenu à partir d'une opération de fabrication antérieure; les débits de lait et de sérum molangés sont égaux, le lait étant injecté dans le sérum par les fentes radiales de la canalisation centrale de la tette d'injection. Les grains de caillé se forment dès la mise en contact du lait froid avec le sérum chaud et l'ensemble s'écoule dans le tube vertical qui est disposé au-dessous de la tête d'injection. Les grains dc caillé séjournent dans l'appareil, de façon connue, pendant un temps suffisant pour qu'ils puissent s'agglomérer et se séparer facilement du sérum comme il a été décrit dans le brevet l 55G 201 et dans le brevet 1 427 636 et son certificat d'addition. On obtient ainsi un caillé de fromagerie capable de supporter les traitements classiques ou modernes de cheddarisation et correspondant à une fabrication de pâte pressée de type "Cheddar", ayant50% de matières grasses par rapport à la matière sèche. Comme il a été indiqué précédemment, le sérum final séparé du caillé est recyclé partiellement pour qu'après réchauf fate, il puisse servir à faire coaguler le lait acidifié préempré- sur froid Exemple 2 : On soumet un lait normal aux opérations de préparation indiquées dans l'exemple 1, c'est-à-dire à un écrémage, à une homogénéisation de la phase crème avec recombinaison ultérieure au lait écrémé, et à une standardisation à 30 grammes de matières grasses par litre. Ce lait est ensuite maturé comme dans l'exemple 1 avec des ferments lactiques et stocké acidifié à une température de 3 C. Le lait est ensuite préemprésuré comme indiqué à l'exemple I et envoyé dans un appareil de coagulation identique à celui qui est indiqué dans l'exemple 1.Au lieu d'utiliser comme fluide chaud de caillage, un sérum recyclé, on utilise dans le présent exemple, un mélange de sérum recyclé et d'eau, le mélange étant porté à 77 C. On injecte, dans la tête d'injection, des débits égaux de lait et de mélange (eau-sérum). Le mélange eau-sérum est constitué par moitie d'eau pure et par moitié de sérum recyclé provenant d'une opération identique à celle actuellement décrite mais réalisée antérieurement. Comme indiqué dans l'exemple 1, les grains de caillé formée séjournent dans un appareil identique à celui utilisé pour l'exemple I, endant un temps suffisant pour que le caillé puisse s'agglomérer et se Tarer facilement du sérum. Avant séparation, le mélange caillé-sérum final, est refroidi à 350C dans un échangeur de chaleur. On obtient ainsi un caillé de fromagerie permettant d'obtenir des pâtes pressées lavées, ledit caillé étant capa ble de supporter les traitements classiques de moulage, de pressage et d'affinage correspondants. Le sérum final séparé des grains de caillé est recyclé partiellement et réchauffé pour permettre une opération ultérieure de coagulation du lait acidifié préemprésuré froid. Exemple 3. On utilise un lait écrémé ayant 85 grammes par litre de matières sèches, pasteurisé à 85 C. On stocke ce lait dans un réservoir à 23 C et on l'ensemence avec 2% de ferments lactiques du type " Streptococcus lactis n. Lorsque le pH du lait atteint la valeur de 4,90, on procède à un refroidissement rapide de ce lait jusqu à une température de 1000 par circulation dans un échangeur, Le lait ainsi acidifié est ensuite introduit dans la tete d'injection de l'appareil de coagulation spécifié dans l'exem- ple 1.Le lait acidifié est injecté à 10 C par la canalisation centrale de la texte d'injection dans un débit de sérum à 70 C, opération analogue antérieure, ledit sérum provenant d'un recyclage d'une c'est-à-dire ayant la composition du sérum final dans lequel baignent les grains de caillé obtenus par le procédé décrit dans le présent exemple. Les débits de lait et de sérum injectés sont égaux. Contre indiqué pour les exemples l et 2, les grains de caillé séjournent dans l'appareil pendant un temps suffisant pour que le caillé puisse s'agglomérer et se séparer facilement du sérum. Avant séparation, le mélange caillé-sérum est refroidi à 200C dansun échangeur de chaleur. On obtient ainsi un caillé de fromagerie destiné à la fabrication de fromage du type n pate fraiche ", ce caillé étant capable de supporter les traitements classiques tels que l'adjonction de crème et le lissage. Le sérum provenant de la séparation est partiellement recyclé puis réchauffé pour être utilisé dans une opération ultérieure de coagulation de lait acidifié emprésuré froid. Il est bien entendu que les exemples de mise en oeuvre, qui ont été décrits, ne sont aucunement limitatifs et pourront donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS l - Procédé d'obtention de caillé de fromagerie, en particulier à partir de lait de vache , de chèvre, de brebis ou de bufflonne, caractérisé par le fait que lton ensemence le lait avec des ferments lactiques jusqu'à obtenir un pH compris entre 4,6 et 6,6 ; que l'on maintient ce lait acidifié à une température comprise entre 20C et 25 On, qu'on aJoute au lait acidifié froid de la présure, le lait étant maintenu emprésuré et froid pendant un certain temps- fonction du type de fromage auquel est destiné le caillé à obtenir, et que l'on réchauffe le lait froid ainsi maturé par mélange avec un sérum laitier chaud pour provoquer sa coagulation rapide, la température du sérum chaud étant choisie de préférence, de façon que la température du mélange avec le lait soit comprise entre 30C et C environ. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le sérum servant de fluide chaud de caillage est un sérum recyclé obtenu à partir d'une opération précédente effectuée selon le procédé de la revendication 1. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le sérum servant de fluide chaud de caillage est un sérum provenant d'une opération de fromagerie non effectuée selon le procédé de la reyendication 1 ou un sérum reconstitué à partir de sérum séché. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à ), caractérisé par le fait que le sérum servant de fluide chaud de caillage est, par rapport à un sérum normal de fromagerie, plus concentré ou plus dilué en matières solubles laitières. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le lait servant de matière première est enrichi ou légèrement concentré par rapport à un lait normal. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que lors de la préparation du lait servant de matière première on ajuste par standardisation le taux de matières grasses en tenant compte d'une part, des pertes en matières grasses dans le sérum final et d'autre part, du taux de matières grasses desiré pour le fromage à obtenir0 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le lait servant de matière première est préparé en subissant, après standardisation, une homogénéisation directe à une température comprise entre 50 et 800C et à une pression comprise entre 50 et 250 bars. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le lait servant de matière première est soumis ì un écrémage pour séparer une phase crème et une phase lait écrémé, la phase crème étant alors soumise à une homogénéisa tion à une température comprise entre 50 et 80 C, et avantageusement voisine de 60 C, et à une pression comprise entre 50 et 250 bars et avantageusement voisine de 200 bars, la phase crème ainsi homogénéisée étant alors remélangée au lait écrémé en aJustant le taux de matières grasses au niveau que l'on désire en fonction des pertes en natières grasses dans le sérum et du taux de matières grasses désiré pour le fromage à obtenir. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'avant d'être utilisé comme fluide chaud de caillage, le sérum laitier est amené pendant un temps à une température supérieure à 65 C. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé sé par le fait qu'il est mis en oeuvre dans un appareillage de fabrication en continu connu en soi, ledit appareillage comportant en premier lieuun dispositif permettant de verser dans une colonne de sérum chaud en écoulement un ou plusieurs filets de lait acidifié froid et préemprésuré, en second lieu, un dispositif de chan brage permettant l'agglomération du caillé et le contrAole de la synérèse et en troisième lieu, un dispositif placé à la suite du précédent et permettant la séparation partielle ou totale du caillé et du sérum.