Brevet FR2297573A1 — publié le 19760813

La présente invention concerne des procédés de production de produits alimentaires lactaires, particulièrement un procédé de production de beurre à partir de crème. On ùonnalt déjà un procédé de production du beurre, qqi prévoit la pasteurisation de la crème à une température de 85 à 900C pour détruire la microflore et pour inactiver les enzymes contenus dans la crème, le refroidissement de la crème jusqu'à une température de 7 à 1200 pendant 1 à 3 minutes, le vieillissement de la crème pasteurisée refroidie à cette température pendant 6 à 7 heures, le chauffage de la crème après le vieillissement pendant le temps indiqué jusqu'à une température de battage comprise entre 9 à 140C, et le battage de la crème chauffée dans les appareils pour la production du beurre. la crème employée en tant que produit de départ pour la production du beurre, renferme de la graisse de lait à raison de 28 à 45* et du plasma. La graisse de lait se trouve dans la crème sous forme de boules de graisse isolées, chacune desquelles est isolée du plasma par une membrane d'adsorption-hydratation et contient dans cette membrane un mélange de plusieurs glycérides qui se distinguent les uns des autres par la structure la température de fusion et de solidification et par d'autres contantes physiques. Les glycérides, après pasteurisation, se trouvent dans la crème à l'état liquide. Pour éliminer la graisse à partir de la crème, il est nécessaire, avant le battage, de convertir une partie des glycérides de la graisse à l'état solide. On y parvient en soumettant la orème pasteurisée à un refroidissement au cours duquel commence la cristallisation des glycérides et leur solidification. Les glycérides solidifiés sont les éléments structuraux principaux du beurre. Dans ce procédé connu? on réalise le refroidissement de la crème dans des échangeurs de chaleur de construction classique, avec utilisation, en tant que frigorigène, d'eau froide ou de saumure. On refroidit la crème jusqu'à une température de 7 à 1200 pendant 1 à 3 minutes, en faisant passer un courant de crème à travers l'échangeur de chaleur. Pour achever le processus de cristallisation des glycérides de la graisse, qui avait commencé lors du refroidissement de la crème, il est nécessaire d'abandonner la crème pendant une durée non inférieure à 6-7 heures. Au cours du vieillisement de la crème refroidie, il survient une stabilisation des modifications de phase de la graisse de lait, c'est-à-dire une transformation des glycérides en modifications polymorphiques stables, ainsi qu'une inactivation de la substances des membranes d'adsorption-hydratation des boules de graisse et la création des conditions nécessaires à la conglomération des boules en grains de beurre sous fouettage de la crème. On effectue le chauffage de la crème, avant son battage, jusqu'à une température de 9 à 140C pour obtenir les rapports optimaux entre la graisse solide et la graisse liquide, assurant uneconglomération stable des boules de graisse lors du battage de la crème. Vu que, au cours du refroidissement, ce ne sont pas tous les glycérides qui se cristallisent et se solidifient, pour achever le processus de solidification de tous les glycérides un vieillisement prolongé de la crème est nécessaire, ce qui exige beaucoup de récipients de réserve, de grandes aires de production pour installer cez derniers, ainsi qu'une augmentation des dépenses d'énergie-pour maintenir la température constante du refroidissement de la crème et pour son agitation. Tout cela augmente le prix de revient du beurre produit par le procédé connu décrit ci-dessus. Le beurre obtenu par ledit procédé contient de la graisse de lait, de l'humidité, un résidu sec dégraissé et une phase gazeuse renfermant de l'air. L'air, dans la composition duquel entre l'oxygene, catalyse les processus d'oxydation de la graisse de lait et altère sa qualité lors du stockage. la présente invention a pour objectif la mise au point d'un procédé de production de beurre à partir de crème, procédé dans lequel on opérerait le refroidissement de la crème de façon à permettre de réduire la durée du processus de vieillissement de la crème après son refroidissement et de diminuer le prix de revient du beurre obtenu. Ce problème est résolu grâce à un procédé de production de beurre à partir de crème, prévoyant la pasteurisation, le refroidissement, le vieillissement, le chauffage jusqu'à la température de battage et le battage ultérieur de la crème, ledit procédé étant caractérisé, suivant l'invention, en ce qu'on refroidit la crème jusqu'à une température de +6 à 0 C en la dispersant dans le milieu de gaz neutres à l'égard de la crème, et on laisse reposer après refroidissement jusqu'à 3 minutes. Une autre variante d'exécution de l'invention consiste à utiliser la crème, subissant le refroidissement dans un milieu es gaz neutres vis-à-vis de la crème, préalablement refroidie jusqu'à une température de 30 à 16 C. Dans le procédé conforme à l'invention, il est rationnel d'utiliser, en tant que gaz neutres vis-à-vis de la crème, du gaz carbonique ou de l'azote. Le beurre obtenu suivant le procédé en question et contenant la graisse de lait, l'humidité, le résidu dégraissé sec et la phase gazeuse, convient, suivant l'invention, dans la phase gazeuse 50 à 60% de gaz neutre à l'égard de la crème. Dans le procédé proposé on conduit l'opération de refroidissement de la crème en la pulvérisant jusqu'à un état finement dispersé dans un milieu gazeux à basse température formé par évaporation de gaz neutres à partir de l'état liquéfié. La crème Pulvérisée se refroidit presque instantanément jusqu'à une température de +6 à 0 C. Le refroidissement des particules'pulvérisées finement dispersées à l'état de suspension conditionne la cFistallisation presque instantanée des glycérides de la graisse dans des modifications polymorphes stables. Des groupes de glycérides exerçant une influence sur les propriétés physiques du beurre fini sont aussi entraînés dans la cristallisation. Les glycérides de la graisse de lait, dont la température de cristallisation est comprise entre +6 et OOC, sont pratiquement solidifiés dans des boules graisseuses isolées. La dispersion fine de la crème favorise le refroidissement rapide, la cristallisation et la solidification de la graisse dans tout son volume. En cas d'écart d'avec le régime déterminé décrit, un surrefroidissement d'une certaine partie des glycérides est possible, au cours duquel les glyccrides, ne se solidifiant pas, restent à l'état liquide. C'est pourquoi, pour achever le processus de cristallisation et de solidification de tous les glycérides de la crème, il est nécessaire d'abandonner la crème refroidie pendant30 minutes. Le refroidissement de la crème dans un milieu de gaz neutre à l'égard de celle-ci permet de diminuer le temps de son vieillissement de 6-7 heures à 30 minutes et d'achever le processus de cristallisation et de solidification des glycérides de la graisse pendant cette période. Conformément à l'invention, on utilise la crème, subissant le refroidissement dans un milieu des gaz neutres, préalablement refroidie jusqu'à une température de 30 à 160C. Le choix de la limite supérieure (30oC) de la température de refroidissement préalable de la crème s'explique par le fait que la graisse de lait à cette température est entièrement à l'état fondu. Les processus physico-chimiques se déroulant lors du refroidissement ultérieur, dans le milieu de gaz neutres, de la crème préalablement refroidie jusqu'à 300C, sont analogues aux processus physico-chimiques se déroulant pendant le refroidissement, dans les mêmes conditions, de la crème pasteurisée à une température de 90 à 85 C, dont la graisse de lait se trouve elle aussi à l'état fondu. Il en résulte que la cristallisation et la solidification de la graisse lors du refroidissement de la crème dispersée dans le milieu de gaz neutres est effectué dans des conditions identiques. Cependant, pour refroidir jusqu'à une température de +6 à OOC une unité de volume de la crème préalablement refroidie jusqu'à 300C en milieu de gaz neutres, on dépense de 2 à 2,5 fois moins de gaz que pour refroidir le même volume de crème à une temp-ératúre de 90 à 850C dans le même milieu et jusqu'à la même température. Le choix de la limite inférieure (160C) de température du refroidissement préalable de la crème s'explique par le fait que dans la crème refroidie jusqu'à cette température, il se produit une cristallisation partielle des glycérides, déterminant certaines modifications de la structure et des propriétés physiques de la crème. Le changement des conditions de refroidissement qui ont lieu pendant la dispersion de la crème dans un milieu de gaz neutre à basse température (jusqu'à une température de +6 à 0 C) intensifie d'une façon importante la cristallisation amorcée des glycérides, en entratnnt dans le processus de nouveaux groupes de ceux-ci.Le caractère dirigé de ce processus est dd à la présence de germes de cristaux formés lors du refroidissement préalable de la crème jusqu a 160C. Grâce à ce fait, il se forme des conditions pour la création d'une structure à gros cristaux du beurre, caractérisée par des propriétés de solidité élevées, ce qui est nécessaire pendant le traitement de graisse à basse température de fusion pendant la période d'été. Par conséquent, l'utilisation de crème préalablement refroidie jusqu'à 160C pour son refroidissement dans le milieu de gaz neutre, conduit, non seulement à une économie importante du gaz utilisé pour le refroidissement, mais aussi à une modification dirigée de la cristallisation des glycérides, ce qui permet de réguler les propriétés du beurre obtenu. Dans lé procédé proposé, la crème est saturée, au cours de son refroidissement, avec les vapeurs du gaz neutre à 1'égard de la crème La phase gazeuse du beurre fini, à cause de cela, contient, conformément à l'invention, jusqu'à 50 à 60 de gaz utilisé pour le refroidissement. la saturation du beurre avec un gaz neutre à la place de l'air, comme c'est le cas pour le beurre obtenu par le procédé connu, ralentit l'oxydation de la graisse de lait et favorise une-meilleure conservation de la qualité du beurre lors d'un stockage prolongé. Pour une meilleure compréhension de l'invention, on donne ci-après une description détaillée d'un exemple non limitatif de mise en oeuvre du procédé proposé, illustré par les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente le schéma technologique de l'appareillage pour la fabrication de beurre selon le procédé proposé (en refroidissant la crème jusqu'à une température de +6 à OOC par dispersion dans un milieu de gaz neutres vis-à-vis de la crème) - la figure 2 représente le schéma technologique de l'appareillage pour la -fabrication de beurre à partir de crème, selon une variante de réalisation de l'invention Le procédé proposé de production du beurre à partir de crème consiste en ce qui suit. La crème destinée au battage, à teneur en graisse de 28 à 45%, est amenée à partir d'un récipient de réserve 1 (figure 1), à l'aide d'une ppmpe 2, dans un pasteurisateur 3 où elle est chauffée pendant t à 3 minutes jusqu'à une température de 85 à 900C, et où elle se pasteurise. On effectue la pasteurisation de la crème pour détruire la microflore et pour inactiver les enzymes contenus dans la crème. Après pasteurisation, les glycérides de la graisse de lait se trouvent dans la crème à l'étant liquide. Pour isoler la graisse à partir de la crème, il est nécessaire, avant le battage du beurre, de convertir à l'état solide une partie (jusqu'à 40;0) des glycérides de la graisse de lait. On y parvient en refroidissant la crème après pasteurisation. On effectue le refroidissement de la crème, dans le procédé de l'invention, dans un réfrigérant 4 dans lequel la crème est admise à partir du pasteurisateur 3. Dans le réfrigérant 4, on pulvérise la crème jusqu'à un état finement dispersé dans un milieu à basse température formé par des vapeurs d'un gaz neutre à l'égard de la crème. On peut utiliser en tant que gaz neutre vis-à-vis de la crème : l'azote, le gaz carbonique, le fréon. Au cours du refroidissement de la crème dans le milieu de gaz neutre à l'égard de celle-ci, la crème à l'étant finement dispersé se refroidit pratiquement instantanément jusqu'à une température de +6 à 0 C. La température finale de refroidissement de la crème, comprise entre +6 et 0CC, est choisie suivant la composition en glucérides de la graisse de lait. Le refroidissement des particules minuscules de crème pulvérisée à l'état de suspension entrasse une cristallisation presque instantanée des glycérides de la graisse en modifications polymorphes stables dans tout le volume de la crème dispersée. Des groupes de glycérides exerçant une influence sur les propriétés physiques du beurre fini sont aussi entraînés dans la cristallisation. En cas d'écart d'avec le régime déterminé décrit de refroidissement, un surrefroidissement d'une petite partie des glycérides est possible, au cours duquel les glycérides ne se solidifiant pas, restent à l'état liquide. En conséquence, pour achever le processus de cristallisation et de solidification de tous les glycérides, il est nécessaire, pendant une durée de 30 mn, de procéder à un vieillissement de la crème refroidie à une température de +6 à 0 C. Pour- cela, la crème refroidie dans le réfrigérant 4 est envoyée par la pompe 5 dans une capaeité 6 à contre-courant assurant le vieillissement pendant 30 minutes et l'achèvement du processus de cristallisation et de solidification des glycérides. Dans le processus de vieillissement de la crème refroidie, il se produit une stabilisation des modifications de phase de la grasse de îait, c'esÉ-à-dire une cristallisation des glycérides en modifications polymorphes stables, ainsi qu'une inactivation des substances des membranes d'adsorption-hydratation des boules de graisse. Après le vieillissement dans la capacité 6, la crème est envoyée par une pompe 7 dans un réchauffeur 8, où elle est chauffée jusqu'à une température de 9 à 140C, On réalise ce réchauffage pour obtenir des rapports optimaux entre la graisse de lait solide et la graisse liquide, rapports assurant une conglomération stable des boules de graisse lors du battage de la crème. La crème chauffée jusqu'à la température de battage dans le réchauffeur 8 est dirigée vers un appareil 9 de production de beurre, où elle est fouettée jusqu'à formation du beurre. Pendant le battage de la crème il se produit une destruction des membranes d'adsorption-hydratation des boules de graisse. Ces dernières, aux endroits de destruction des membranes, se raffermissent sous l'action des forces moléculaires en formant des boules sphériques ou grains de beurre. Pour convertir les grains de beurre en une masse homogène à propriétés physiques déterminées du beurre, ils sont soumis à un traitement mécanique dans l'appareil 9 de production de beurre. Suivant une variante de mise en oeuvre du procédé proposé, la crème est préalablement refroidie jusqu'à une température de 30 à 1800 avant d'être soumise au refroidissement dans un milieu de gaz neutres à l'égard de la crème. Dans ce cas, la crème destinée au battage, à teneur en graisse de 28 à 45%, est amenée par la pompe 2 à partir du récipient de réserve 7 (figure 2) dans le pasteurisateur 3, où elle est chauffée pendant I à 3 minutes jusqu a une température de 85 à 900C, et où elle se pasteurise. La crème, à partir du pasteurisateur3, est dirigée vers un échangeur de chaleur 10, dans lequel de l'eau froide ou de la saumure sont utilisées en tant que frigorigène. Dans l'échangeur de chaleur 10 s'effectue un refroidissement préalable de la crème jusqu'à une température de 30 à 1800 par admission d'un courant de crème à travers l'échangeur de chaleur 10 pendant 1 à 3 minutes. La crème refroidie préalablement jusqu'à une température de 30 à 1800 est dirigée à partir de l'échangeur de chaleur 10 vers le refrigérant 4, où elle est refroidie sous dispersion dans un milieu à basse température (de +6 à OOC) de gaz neutres à l'égard de la crème. Ensuite le processus de production du beurre s'effectue d'une manière analogue à celle indiquée plus haut dans la variante préférée du procédé de l'invention. Le choix de la limite supérieure de température (30 C) pour le tefroidissement préalable de la crème s'explique par le fait que, à.cette température, la graisse de lait se trouve toujours entièrement à l'état fondu. C'est pourquoi les processus physico-chimiques qui se déroulent dans la crème, prealablement refroidie jusqu'à 300C, lors de son refroidissement ultérieur dans le milieu de gaz neutres à l'égard de la crème, sont identiques aux processus physico-chimiques qui se produisent lors du refroidissement, dans-les mêmes conditions, de la crème pasteurisée à une température de 90 à 850C et dont la graisse de lait se trouve aussi à l'état fondu. il en résulte que la cristallisation et la solidification de la graisse lors du refroidissement de la crème dispersée dans le milieu de gaz neutres à l'égard de la crème, sont réalisées dans des conditions identiques. Le choix de la limite-inférieure de température (16 C) pour le refroidissement de la crème s'explique par le fait que, dans la crème refroidie jusqu'à cette température, une cristallisation partielle des glycérides commence, qui détermine certaines modifications de la structure et des propriétés physiques de la renie. Le changement des conditions pendant le refroidissement ultérieur de la crème, préalablement refroidie jusqu'à 16 C, dans le milieu -de- gaz neutre à l'égard de la crème, intensifie le processus de cristallisation et entrasse dans la cristallisation de nouveaux groupes de glycérides. Le caractère dirigé de ce processus-est db à la présence des germes de cristaux formés lors du refroidissement préalable de la crème jusqu a 16 C. Par conséquent, il se crée des conditions favorisant l'obtention d'une structure de beurre à gros cristaux, caractérisée par des propriétés de solidité élevées, ce qui est nécessaire pour le traitement delta graisse à basse température de fusion pendant la période tété. Le beurre obtenu par le procédé proposé et contenant de la graisse dé lait, de l'humidité, du résidu dégraissé sec de lait et une phase gazeuse, renferme dans celle-ci de 50 à 60% de gaz neutre à l'égard de la crème. La saturation du beurre avec le gaz neutre vis-à-vis de celui-ci, au lieu de sa saturation avec de l'air comme dans le cas du beurre obtenu par le procédé connu, inhibe l'oxydation de la graisse de lait dans le beurre et favorise une meilleure conservation de la qualité du beurre lors de son stockage prolongé. On donne ci-dessous un tableau caractérisant les paramètres technologiques des procédés connu et proposé, et également les indices de qualité du beurre obtenu par les procédés indiqués. Comme il apparaît du tableau, grâce au procédé proposé de production de beure, avec refroidissement de la crème dans un milieu de gaz neutres à l'égard de celle-ci, la durée de l'opération de vieillissement de la crème après son refroidissement est réduite de 61 heures à 30 minutes et même moins. La réduction de la période de vieillissement de la drème refroidie permet de diminuer d'une façon importante le nombre de réservoirs pour le vieillissement de la crème, ainsi que de libérer les aires de production. Le procédé proposé, comparativement au procédé connu, diminue les dépenses d'énergie. Tout cela diminue le prix de revient du beurre obtenu. il convient également de noter que, dans le procédé proposé, on a constaté une tendance à une diminution de teneur en graisse du beurre en comparaison du beurre obtenu par le procédé connu, ce qui conduit à une utilisation plus complète de la graisse de lait de la crème au cours defa production du beurre. Le régime de battage de la crème, à savoir sa température et sa durée, ne change pratiquement pas comparativement au procédé connu. La composition chimique du beurre ne se modifie pas, elle non plus, sauf la composition de la phase gazeuse, qui est de 50 à 60% de gaz neutre vis-à-vis de la crème. Cela permet de réduire l'oxydation de la graisse de lait du beurre par l'oxygène de l'air et d'augmenter la durée de stockage du beurre tout en conservant la qualité initiale. L'utilisation, dans le procédé de l'invention, de l'opération proposée de refroidissement de la crème dans un milieu. de gaz neutre vis-à-vis de la crème, n'exerce pas d'influence sur la qualité du beurre obtenu. Comme il résulte du tableau ci-dessous, la saveur, l'odeur et la consistance du beurre obtenu par les procédés connu et proposé sont identiques. La thermostabilité, c'est-à-dire la capacité d'un échantillon du beurre de conserver sa forme à la température de 300C pendant deux heures, est bonne et estimée à 0,88 unité, la valeur maximale estimée étant égale à l'unité. La solidité et la densité du beurre obtenu par les procédés connu et proposé ne diffèrent pratiquement pas. Le procédé proposé de production de beurre diminue son prix de revient, augmente les délais de stockage du beurre sans modification de sa. qualité initiale, libère les aires de production et diminue le nombre d'appareillages utilisés pour le stokage de la crème refroidie. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, Si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendication qui suivent. TABLEAU Refroidissement Indices de qualité du de la orème, C beurre 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1. Procédé 85-90 7-12 - 1 à 3 6-7 9-14 - - 42 24 52 0,9 0,3-0,5 connu mm heureus 2. Procédé de l'invention a) par re- 85-90 - 2 1-1,5 10 9-14 azote 50 42 24 54 0,89 0,3-0,4 froidis- s mm sement de la crème, pasteurisée à une température de 85 à 90 C, TABLEAU (suite) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 dans un mi- 85-90 - 4 1-1,5 20 mm 9-14 azote 55 42 24 53 0,91 0,3-0,4 lieu de gas s neutre vis- 85-90 - 6 1-1,5 30 mm 9-14 gaz 60 42 24 52 0,90 0,3-0,4 à-vis de s carbola crème nique (b) par re- 85-90 30 1 1s 25 mm 9-14 azote 50 42 24 53 0,88 0,3-0,4 froidissement de la 85-90 25 2 1-1,5 15 mm 9-14 gas 60 42 24 52 0,89 0,3-0,4 crème, préa- s carbolablement nique refroidie jusqu'à 30 85-90 16 3 1-1,5 20 mm 9-14 azote 50 42 24 51 0,9 0,3-0,4 à 16 C, dans s un milieu de gas neutre vieà-vis de la crème REVENDICATIONS 1. Procédé de production de beurre à partir de crème, prévoyant la pasteurisation, le refroidissement, le vieillissement le réchauffage jusqu'à la température de battage et le battage ultérieur de la crème, caractérisé en ce que ledit refroidissement de la crème s'effectue jusqu'à une température de +6 à OOC par pulvérisation de ladite crème dans un milieu de gaz neutres vis-à-vis d'elle, et en ce que ledit vieillissement s'effectue en laissant reposer la crème pendant 30 minutes à ladite température. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la crème, avant son refroidissement dans ledit milieu de gaz neutres, est préalablement refroidie jusqu'à une température de 30 à 1600. 3. Procédé suivant l'une des revendications t et 2, caractérisé en ce qu'on utilise en tant que gaz neutres à l'égard de la crème : le gaz carbonique ou- l'azote. 4. Beurre obtenu par le procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, du type contenant de la graisse de lait, de l'humiditié, un résidu dégraissé sec de lait et une phase gazeuse, caractérisé en ce que la phase gazeuse est composée de 50 à 60% dudit gaz neutre.