Brevet FR2357183A1 — publié le 19780203

L'invention concerne le domaine de la fabrication des fromages. Elle a plus particulièrement pour objet un procédé utilisant, comme matière première, du lait soumis à un traitement thermique impliquant un chauffage à une température au moins égale à 100 C. L'invention a également pour objet, à titre de nouveaux produits, les fromages obtenus par un tel procédé. Pour les nécessités de la conservation et de l'hygiène, le lait cru est fréquemment soumis à un traitement thermique. Dans le cas de la pasteurisation, le chauffage est effectué à des températures ne dépassant pas 100 C. On fabrique couramment et aisément les fromages à partir d'un lait chauffé ainsi, ou plus généralement à des températures comprises entre 50 et 80 C. Cependant, dès que la température de chauffage du lait augmente, l'obtention pratique des fromages devient de plus en plus difficile. Tout homme de l'art sait, par exemple, qu'il est à l'heure actuelle impossible de produire des fromages possédant de bonnes propriétés organoleptiques en partant de lait soumis à un traitement dénommé à ultra haute température (UHT) qui implique que les températures de chauffage peuvent atteindre 150 C pendant quelques secondes. D'ailleurs, la coagulation d'un lait UHT, ainsi que l'égouttage du caillé, se font mal, ce qui rend le travail du caillé impraticable sur le plan industriel. On a déjà cependant essayé de fabriquer des fromages, en particulier de type Cheddar, en utilisant du lait modérément chauffé au-dessus de 100 ~C, par exemple entre 110 et 130 C, sans modifier fondamentalement la technique traditionnelle de production de ce genre particulier de fromage. A titre de document de l'art antérieur illustrant cette technique, on peut citer l'article de N.P. XELACHOURIS et S.L. TUCKEY dans le Journal of Dairy Science 49 (1966) p. 800-805. Les auteurs soulignent que les fromages obtenus possèdent un gout de cuit qui doit être attribué au traitement thermique du lait et à la présence dans le caillé de protéines dénaturées du sérum (protéines dites solubles du lait). I1 ne semble pas que ces essais aient été suivis de fabrication à une échelle industrielle, précisémment parce que les fromages obtenus ne présentaient pas les qualités gustatives désirées par le consommateur. Selon des tentatives récentes, on a utilisé du lait UHT à titre de matière première pour la fabrication des fromages en recourant à des moyens artificiels pour faciliter la coagulation, en particulier à une acidification directe du lait. Une référence bibliographique de l'art antérieur à cet égard est l'article de H.W. SCHAFER et N.F. GLUON du Journal of Dairy Science 58, (1975) p. 4X -501. Les auteurs notent que certains des fromages ainsi obtenus possèdent un goût amer après quelques semaines. Une telle incertitude sur les propriétés des fromages n' est pas compatible avec les exigences de la fabrication industrielle. En outre, un tel procédé nécessite une modification de tous les paramètres de la production fromagère, ce qui n' est pas avantageux pour les industriels-qui, pour mettre en oeuvre cette technique, doivent adapter leurs appareillages ou réaliser des investissements coûteux pour de nouveaux équipements. I1 a déjà été proposé également (voir la Revue Le Lait, nO 547 juillet-août 1975, p. 377-389) la fabrication aseptique d'un caillé modèle dans lequel on ajoute au lait des antibiotiques alimentaires, en prenant toutes les précautions pour réaliser des conditions aseptiques de fabrication, l'acidification étant provoquée artificiellement par hydrolyse de la gluconolactone. Bien que cette technique utilise également un lait ayant subi un traitement à 110 dans un appareil UHT, ce lait est additioné d'antibiotiques et la cinétique d'acidification de la gluconolactone est sans aucun rapport avec celle de l'acidification lactique provoquée par les levains traditionnels. Les résultats d'une telle technique, pour intéressant qu'ils soient sur le plan scientifique, ne sont pas non plus transposables à l'échelle industrielle.On a également effectué des es skips de fabrication de fromages à pâte franche (voir la Revue "L'in destrie Laitière" nO 185, février 1962), en utilisant un appareillage spécial pour recevoir le caillé. Au cours de ces essais, le traitement thermique du lait était réalisé soit à 110 C pendant quelques secondes, soit à 72 ou 70 C pendant 15 secondes (traitement classique de pasteurisation). Certains essais ont également été réalisés avec du lait enrichi en poudre . Un tel article analyse les paramètres de fabrication, en particulier les facteurs agissant sur la rapidité de l'égouttage et ceux agissant sur le rendement.Ils n'enseignent pas cependant des moyens suffisamment sûrs pour être transposés à l'échelle industrielle, d'autant que les résultats ne sont valables que dans le cas de l'utilisation d'un "filtre à caillé" d'un type particulier. En outre, la production des fromages autres que les pâtes fraîches n'est, en aucun cas, prévue. I1 n'est pas douteux que l'industrie fromagère a grand besoin d'un procédé permettant de fabriquer des fromages à partir de lait traité thermiquement en éliminant les inconvénients des tentatives antérieures dans ce domaine. L'invention a pour objet un procédé pour l'obtention de fromages à partir de lait traité thermiquement, qui permet de pro duire des fromages à une échelle industrielle et ce, avec des ren dements accrus par rapport à la technique traditionnelle, le pro cédé selon l'invention permettant ainsi d'obtenir de plus grandes quantités de fromage à partir d'un même volume de lait. L'invention a également pour objet un tel procédé dans lequel tous les microorganismes indésirables sont détruits ou inactivés, ce qui conduit à fabriquer des fromages à partir d'un lait remplissant toutes les exigences modernes de lthygiène. L'invention a, en outre, pour objet un procédé du genre ci-dessus, qui ne modifie pas d'une manière radicale les paramè tres de la fabrication traditionnelle des fromages et qui permet donc d'utiliser les équipements disponibles pour la production. Sous sa forme la plus généralé, l'invention a pour objet un procédé pour l'obtention de fromages en partant de lait soumis à un traitement thermique impliquant un chauffage du lait à une température au moins égale à 100 C, caractérisé en ce qu'on chauf fe le lait entre 100 et 150 C, et de préférence entre 110 et 135 C, après quoi on refroidit celui-ci à une température usuelle de conservation en vue de sa transformation ultérieure en fromage, en ce qu'on soumet le lait à un traitement de maturation de pré férence en présence de ferments lactiques pendant un temps suffisant pour que le pH final du lait soit inférieur ou égal à 6,5 et de préférence compris entre 6 et 6,4 environ, la température de maturation ne dépassant pas 45 C, et en ce qu'on additionné le lait ainsi mature de présure en une quantité et à un pH tels qu'on obtienne une coagulation et un durcissement normaux, après quoi on traite le caillé selon le type de fromage àfabriquer. Au sens de la présente description, le mot "présure" désigne d'une façon géné rale toute enzyme capable d'assurer la coagulation du lait, et en particulier la présure traditionnelle. Le lait utilisé comme matière première peut provenir de differèntes espèces de femelles laitières (vache, chèvre, brebis, bufflone, ânesse). On traite avantageusement le lait de vache. Le lait de départ peut être entier, écrémé partiellement ou entière ment, ou enrichi en matière grasse .Pour certains types de fro- mages, et en particulier les fromages à pâte franche yr4paIFs par centrifugation, il est en effet avantageux de fabriquer ma cas caillé maigre à partir de lait écrémé et d'ajouter ensuite de la creae, éventuellement stérilisée. I1 est en général souhaitable de faire précéder le traitement thermique d'un préchauffage a soi connu Ce préchauffage consiste à traiter le lait cru, écr su non, à une température de 75 à 100 C pendant une courte période, par exemple de 1 à 3 minutes. Une fois que le préchauffage a été effecti, le lait passe dans un appareillage utilisé de façon classique pour le traitement UHT, ou dans tout autre appareillage permettant d'atteindre le résultat recherché. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque, au cours du traitement thermique, le lait est chauffé entre 110 et 135 C, le plus avantageusement entre 125 et 130 t C. Comme le comprendra aisément le spécialiste, la durée du traitement theri- que est liée à la température de celui-ci.Ainsi, pour des tempéra- tures de 125 à 135 C, des durées moyennes de traitant thermiques inférieures à 10 secondes conviennent. Des essais de routine prXala- bles permettront à l'homme de l'art de déterminer dans rhaque cas, et selon le type particulier d'appareil dont il dispose, le couple temps-temperature qui fournit les meilleurs résultats dans la fabrication ultérieure de fromage. D'une manière connue, le lait est ensuite refroidi à une température de conservation pouvant etre comprise entre 4 et 20 C, par exemple de l'ordre de 10 à 15 C. En général, pour limiter la contamination du lait postérieurement au traitement thermique, le refroidissement jusqu'à la température de conservation est réalisé en faisant passer le lait sur un échangeur intégré à l'appareil utilisé pour le traitement thermique. Selon une caractEristique fondamentaD de l'invention, le lait est ensuite soumis à un traitement de maturation en présence de ferments lactiques ou d'autres microorganismes, ou même de lars enzymes Les conditions de ce traitement varieront selon le type particulier de fromages à fabriquer. Ainsi, dans le cas des pâtes fraîches, cette maturation peut coincider avec l'étape de coagulation obtenue par addition de ferments lactiques et de présure. Dans de nombreux cas, il convient, ou il est JeFe indispensable, d'ajouter au lait, avant maturation, des sels de calcium en particulier du chlorure de calcium, à une concentration infé- rieure ou égale à 1 g/litre de lait. Au lieu de chlorure de calcium, on peut utiliser également le phosphate de calcium. Pour les fromages à pâte molle, la durée totale de conservation et de maturation peut aller jusqutà 3 jours, et dans le cas de ces fromages il est avantageux de prévoir une première phase de maturation en présence des ferments lactiques, à la température de conservation, puis une deuxième phase avec une 2ème addition éventuelle de ferments lactiques qui confère au lait ltaeidité finale souhaitée. Cette deuxième phase s'opère à une température allant de 30 à 45 C, par exemple de 35 C, et sa durée est en général de l'ordre de 30 minutes à 120 minutes. L'homme de l'art choisira les conditions de maturation pour que le pH final du lait soit inférjar ou égal à 6,5 et de préférence de 6 à 6,4.La température choisie dans la dernière phase de maturation doit être telle que les bactéries lactiques se développent plus rapidement et cette température correspond fréquemment à la température de fabrication ultérieure du fromage, lors de l'étape consécutive d'emprésurage. Pour le traitement de maturation, également, le couple temps-température est à prendre en considération par l'homme de l'art. On notera aussi qu'il est pratiquement indispensable pour la fa. brication des fromages à pâte molle d'ajouter au lait au moins un se: de calcium, en particulier du chlorure de calcium. Dans le cas de dit rure de calcium, la quantité ajoutée peut aller jusqu'à 1 g/l de lait; elle est de préférence comprise entre O,lg/litre et 0,3 g/litre Une fois le traitement de maturation achevé, on procède à la coagulation du lait en lui ajoutant de la présure ou une enzyme coagulante exerçant la meme fonction. Tout homme de l'art sait aussi que les conditions de ltemprésurage doivent varier selon le type de fromage à produire.Ainsi, dans le cas des fromages à pâte fraîche, la présure exerce un rôle limité, les ferments lactiques ayant au contraire une influence prépondérante sur la formation du caillé; dans ce cas, la présure peut hêtre, par exemple, ajoutée immédiatement après le traitement thermique. Pour tous les autres types de fromages, où la présure joue un role essentiel, le procédé de l'invention met en oeuvre une quantité de présure au moins égale à celle utilisée selon la technique traditionnelle et la température d'em- présurage est de à 1à15 C supérieure à la température utilisée pour le meme type de fromage dans la fabrication traditionnelle.La température d'emprésurage est donc, en général, selon l'invention, comprise entre 30 et 45 C, par exemple voisine de 35 C. Dans le cas des fromages à pâte molle, l'utilisation d'une quantité de pré sure du même ordre que celle additionnée de façon traditionnelle suffit pour obtenir une coagulation (prise plus durcissement du cail lé) normale , dès lors qu'on respecte les conditions de température indiquées plus haut. Dans le cas des fromages à pâte pressée, il conviendra de mettre en oeuvre des quantités de présure supérieures à 2 à 3 fois aux quantités usuelles, tout en augmentant également la température d'emprésurage. Selon l'invention, si les conditions définies ci-dessus pour maturation et l'emprésurage sont respectées, on oonstate que la coagulation s'effectue aisément et, dans de nombreux cas en un temps inférieur à celui de la technique traditionnelle. Pour la production des fromages proprement dite on traite le caillé d'une manière très semblable à la technique traditionnelle. Le découpage est entrepris lorsque le caillé est suffisamment ferme pour être manipulé dans les opérations ultérieures de la production des fromages. L'homme de l'art dispose de moyens pour apprécier la fermeté du caillé et il peut aussi procéder à des essais de routine pour déterminer les temps optimaux de coagulation. Il est banal de souligner que le traitement du caillé dépendra du type de fromage à fabriquer. La production des fromages à pâte fraîche se fera pratiquement selon l'invention sans diffé rence avec les techniques traditionnelles. Pour les autres types de fromage, on a constaté qu'il était souhaitable sur le plan industriel d'opérer le tranchage du caillé et de brasser lue caillé découpé en réalisant des brassages successifs ou un brassage continu. I1 est souhaitable & alement'de réaliser un ou plusieurs égouttages mécani ques ou physiques, en les combinant éventuellement aux brassages pré cités. D'une façon générale, le caillé doit être soumis à des opé rations combinées de tranchage, de brassage et d'égouttage nécessai res à l'obtention de caillé suffisamment égoutté pour être moulé dans les mêmes conditions que dans la technique traditionnelle. Dans le cas des fromages à pâte molle, on peut,par exemple, i effectuer un premier tranchage du caillé en cubes qu'on laisse repo ser, on effectue un premier brassage qu'on fait suivre d'un deuxième tranchage en cubes de dimension inférieure après quoi on effectue plusieurs brassages consécutifs Séparés par des temps de repos. Une technique semblable peut être employée pour la produc tison des fromages à pâte pressée, en accentuant les opérations de brassage et/ou d'égouttage. Enfin, le moulage et, s'il y a lieu, le pressage des fromages sont réalisés de manière classique. Les avantages procurés par l'invention sont très importants, spécialement du point de vue du rendement de la production fromagère. Grace à l'invention, en effet, la quantité de fromage obtenue à partir d'un même volume de lait est supérieure à celle de la technique traditionnelle, et ce dans une mesure pouvant atteindre ou dépasser 20 %. L'homme de l'art sait en effet que le chauffage du lait à des tempXratures supérieures à 100 C a pour effet de dénaturer les protéines dites solubles du lait, lesquelles, une fois précipitées, pourront être retenues au moins partiellement avec la caséine dans le fromage. Dans le cas du lait de vache, la quantité de protéines du lait, qui peut être utilisée pour la production des fromages selon l'invention, peut entre supérieure jusqu'à 20 % à celle qui peut être utilisée pour la fabrication des fromages traditionnels. En outre, si l'on désire maintenir dans le fromage final un rapport teneur en matière grasse/extrait sec constant et égal à celui que 1' on trouve dans un fromage traditionnel de type analogue, on tire mieux parti, grâce à l'invention, de la quantité de matière grasse présente dans le lait de départ, ce qui est très avantageux, compte-tenu des excédents de production de matière grasse laitière. Par ailleurs, le procédé de l'invention permet de fabriquer les fromages dans des conditions optimales sur le-plan bactériologique. Le traitement thermique préalable du lait à une température supérieure à 100 C, par exemple de l'ordre de 120 à 130 OC, permet de détruire non seulement les spores de Clostridium, responsables du gonflement lors de l'affinage et du stockage des fromages, mais aussi les bactéries coliformes et certains types de virus, par exemple le virus de la fièvre aphteuse, qui risquent d'être présents dans le lait. Le procédé de l'invention offre donc d'excellentes ga ranties sur le plan de l'hygiène du lait utilisé comme matière premièvre Les propriétés organoleptiques des fromages fabriqués sont en tous points comparables à celles des fromages traditionnels.Au cours du traitement thermique du lait, les protéines solubles subis sent une dénaturation suffisamment faible pour que celle-ci n'ait pas d'influence notable sur les qualités gustatives des fromages. $ Il est hautement probable que les avantages procurés par 1'invention sont dûs principalement aux conditions particulières prévues lors de la maturation et de l'emprésurage du lait ayant subi le traitement thermique. On a observé que, si le pH à l'emprésurage était supérieur à 6,5, toutes choses étant égales par ailleurs, les fromages fabriqués étaient trop humides, présentaient des défauts de texture et, dans la mesure oh il était possible de les fabriquer et de les affiner, recevaient une appréciation défavorable lors de la dégus tation. Une constatation semblable pouvait être faite si la première addition de levains lactiques n'était pas effectuée, ou bien si le travail du caillé était effectué comme dans le procédé traditionnel. L'invention s'applique à la production de nombreux types de fromages et plus spécialement à tous types de fromages dont la technique de fabrication est compatible avec la coagulation du lait à pH inférieur ou égal à 6,5, en particulier aux fromages à pâte fraîche et à pâte molle, ainsi qu'à des fromages à pâte persillée et à pâte pressée. Les exemples concrets qui suivent sont destinés à illustrer l'invention, sans aucunement lalimiter et ils concernent la fabrication des fromages à pâte molle. Exemple 1 Fabrication de fromages à nâte molle, à croûte moisie 100 1. de lait crû standardisé (à 37 g de matière grasse par litre), sont soumis à un traitement thermique à 125 C dans un appareil à chauffage direct par injection de vapeur (appareil UHT Laghuilharre adapté pour ce type de traitement, CERF. O et HERBIER J., 1973. Le Lait, 53, 23-29) puis refroidis à la température de 12 C. On y ajoute du chlorure de calcium à raison de 30 g pour 100 1 et un levain lactique mésophile à raison de 1 p. 100 (V/V). Le lait ainsi préparé est maintenu à 12 C pendantl6 h., puis réchauffé à 35 C. On y ajoute à nouveau un levain lactique mésophile à raison de 1 p. 100 (V/V).Après environ 1/2 h, quand le pH a atteint une valeur de 6,25-6,30, le lait est emprésuré (25 ml de présure au 1/10 000 pour 100 1.). Après formation et durcissement du coagulum, celui-ci est soumis à des tranchages et brassages successifs. Ensuite, la mise en moule du caillé, son égouttage et l'affinage des fromages ainsi obtenus sont effectués dans les mêmes conditions que selon la technique traditionnelle. Les fromages ainsi fabriqués sont comparés à des fromages témoins du même type préparés selon le procédé habituel & partir de lait simplement pasteurisé à 72 C, après standardisation (à 31 g de MG par 1.). Au démoulage, les deux types de fromages présentent les mêmes caractéristiques, en particulier le même extrait sec et la meme teneur en matière grasse, mais le nouveau procédé permet d'obtenir une plus grande quantité de fromages à partir du même volume de lait mis en oeuvre. Ceci traduit une augmentation de rendement en extrait sec dégraissé au démoulagegde 10,4 (de 8,5 à 12 %), en faveur du nouveau procédé. En fin d'affinage, les fromages obtenus selon l'invention présentent des caractères organoleptiques semblables aux témoins et ne peuvent pas être distingués par un jury de dégustation. -VENDICATIONS 1. Procédé pour ltobtention de fromages en partant de lait soumis à un traitement thermique impliquant un chauffage du lait à une température au moins égale à 100 t C, caractérisé en ce qu'on chauffe le lait entre 100 et 150.0 C, et de préférence entre 110 et 135 après quoi on refroidit celui-ci à une température usuelle de consens vation en vue de sa transformation ultérieure en fromage, en ce qu'on soumet le lait à un traitement de maturation de préférence en présence de ferments lactiques, pendantuti temps suffisant pour que le pH final du lait soit intérieur ou égal à 6,5, et de préférence compris entre 6 et 6,4 environ, la température de maturation ne dépars sant pas 45 C, et en ce qu'on additionne le lait ainsi maturé de présure en une quantité et à un pHS!'on obtienne une coagulation et un durcissement normaux, après quoi on traite le caillé selon le type de fromage à fabriquer. 2. Procédé selon-la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait précéder le traitement thermique d'un préchauffage, consistant à traiter le lait cru, écrémé ou non, à une température de 75 à 100" C pendant une courte période, par exemple de 1 à 3 minutes. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on effectue le traitement thermique du lait avec une durée inférieure à 10 secondes environ et à une température d'environ 125 à 135 C. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, après traitement thermique, le lait est refroidi à la température de conservation qui est en général comprise entre 4 et 20 C, par exemple de l'ordre de 10 à 15 C. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, en vue de B production de fromages à pâte fraîche, le traitement de maturation peut coincider avec la phase de coagulation obtenue par addition de ferments lactiques et de présure. .6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, en vue de la production des fromages à pâte molle, la durée totale de conservation et de maturation va jusqu'à3 jours et s'effectue de préférence en deux phases, une première phase en présence des ferments lactiques et à la température de conservation et une deuxième phase avec une deuxième addition éventuelle de ferments lactiques à une température allant de 30 à 45 C, qui confère au lait l'acidité finale souhaitée , la du rée de cette deuxième phase étant en général de 1 ordre de 30 mi nutes à 120 minutes. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on ajoute au lait, avant maturation, une certaine quantité de sels de calcium par exemple du chlorure de calcium, pouvant aller notamment jusqutà 1 g/l, et comprise, de préférence, entre 0,1 g/l et 0,3 gXl. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, dans le cas de la production des fromages où la présure exerce une influence sur la formation du caillé, on utilise au cours de l'étape de coagulation une quantité de présure au moins égale à celle utilisée selon la technique traditionnelle, la température d'emprésurage étant de 1 à 15 C supérieure à la tsperature mise en oeuvre d'une manière traditionnelle pour le même type de fromage. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la température d'emprésurage est comprise entre 30 et 45 C, par exemple voisine de 35 C. 10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, ca ractérisé en ce que, en vue de la fabrication des fromages à pâte molle, on utilise une quantité de présure sensiblement équivalente à celle de la technique traditionnelle. 11. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, carac térisé en ce que, en vue de la fabrication des fromages à pate pres sée, on met en oeuvre des quantités de présure qui peuvent être su périeures de 2 à 3 fois aux quantités utilisées de façon tradition nelle, en augmentant également la température d'empresurage. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, au cours du traitement du caillé, on opè re le tranchage du caillé et on brasse le caillé découpé en réali sant des brassages successifs ou un brassage continu, les opérations combinées de tranchage, de brassage et d'égouttage étant effectuées jusqu'à obtention du caillé suffisamment égoutté pour être moulé dans les mêmes conditions que dans la technique traditionnelle. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que, en vue de la production des fromages à pâte molle, on effectue un premier tranchage du caillé en cubes qu'on laisse reposer, on effectue un premier brassage qu'on fait suivre d'un deuxième tran chage en cubes de dimension inférieure, après quoi on effectue plu sieurs brassages consécutifs séparés par des temps de repos. 14. Fromagoe obtenus par le procédé selon 1 'une quelconque des revendications 1 à 13, spécialement les fromages dont la technique de fabrication est compatible avec la coagulation du lait à un pH égal ou inférieur à 6,5, en particulier les fromages à pâte fraîche et à pâte molle, ainsi que les fromages à pâte persillée et à pâte pressée, lesdits fromages étant sensiblement débarrassés des microorganismes (spores, germes, bactéries, virus et autres) susceptibles de contaminer le lait cru. 15. Fromages selon la revendication 14 se distinguant des fromages analogues traditionnels en ce que la quantité de protéines du lait, qui peut être utilisée pour la fabrication de ceux là, est supérieure, dans une mesure pouvant atteindre 20 % dans le cas du lait de vache, à célle utilisée pour la fabrication de ceux-ci.