Brevet FR2379257A1 — publié le 19780901

L'invention concerne le domaine de la technique fromagère. De multiples tentatives ont été faites pour rationaliser et industrialiser la fabrication des fromages. Jusqu'd ces dernitres années, les fromages étaient produits en grande quantité, mais par des moyens ayant un caractère plus ou moins artisanal, du fait que le lait provenant de la femelle laitière était simplement additionné de présure ou de ferments lactiques pour fournir ensuite divers types de fromages selon les conditions de travail du caillé et de la synérèse. On a obarché à améliorer les rendements et à éliminer les exigences saisonnières liées à la production du lait en proposant de transformer d'abord le lait en des produits intermédiaires susceptibles d'être stockés et transformés ultérieurement en fromages. De tels procédés sont cependant délicats à mettre en oeuvre car les appareillages correspondants sont coeteux et n'offrent pas toutes les garanties de bon fonctionnement. En général, ces procédés con- nus ne fournissent pas non plus des fromages ayant toutes les qualités organoleptiques désirées pour le consommateur. I1 reste donc soubaitable d 'améliorer à bien des égards les procédés de fabrication des fromages. Sous son aspect le plus général, l'invention a pour objet un procédé pour l'obtention, à partir du lait, d'une matière première laitière utilisable pour la fabrication des fromages, ledit procédé étant caractérisé par la succession d'étapes ci-après: a) traitement du lait avec élimination au moins partielle du lactose, jusqu'à obtention d'un lait dont la quantité totale de lactose est, en poids, comprise entre 10% et 50% du lactose contenu dans le lait de départ, b) concentration de ce lait à teneur réduite en lactose, par évaporation sous vide à une température inférieure à 700C Jusqu' obtention d'un produit laitier liquide dont le volume représente 1/5 à 1/6 de celui du lait de départ, tel que mis en oeuvre à l'étape 4. Les produits obtenus à l'issue de la succession des étapes a et b constituent des matières premières de valeur pour 'la fabri- cation des fromages. Dans le cas du produit obtenu à l'issue de l'étape b, il surfit d'ajouter de l'eau de dilution jusqu'à obtention de la composition désirée, qui est bien entendu différente suivant les ,types de fromages que l'on désire fabriquer, le produit ainsi dilué étant capable autre transformé en fromage après avoir été addi tonné des ingrédients classiques dans la technique fromagère, tels que présure, ferments lactiques, etc Cette composition de la matière première mise en fabrica- tion pourra se situer,pour les principaux éléments:: -entre 8 et 25% d'extrait sec total, -entre 30 et 75 g/l de matières azotées (MA), -entre 7 et 35 g/l, en particulier entre 7 et 25g/l > de lactose, -entre O et x g/l de matières grasses (mi). La limite supérieure x de la teneur en MG dépendra du choix du fabricant de fromages. L'invention a également pour objet, à titre de nouveaux produits, les matières premières laitières obtenues à l'issue de la succession des étapes a et b, ainsi que les fromages fabriqués à partir desdites matières premières. I1 convient de noter dès maintenant que le procédé de l'invention s'applique à la fabrication de tous les types de fromages, puisqu'il fait appel aux moyens classiques de la technique fromage re, les matières premières laitières mises en oeuvre selon l'invention pouvant autre transformées en fromage dans des conditions semblables à celles de la technologie fromagère classique. A titre de lait de départ, on peut utiliser selon l'invention un lait de nature et d'origine quelconques, tel que les laits de vache, de chèvre, de brebis, de bufflesse et tout autre lait connu provenant des femelles laitières. On peut soumettre au procédé de l'invention du lait entier ou écrémé . Dans le cas de lait entier,on effectue, ainsi qu'il est olassique,un traitement d'uniformisation de la teneur en matière grasse du lait. I1 est avantageux de soumettre du lait écrémé au procédé de llinvention,auquel cas il conviendra d'ajuster la teneur en matière grasse de la matière première laitière, en particulier par une addition de crème à un stade ultérieur du procédé, l'addition de crème pouvant, par exemple, entre réalise après l'étape a et/ou après l'étape b. On notera cependant qu'il est plus difficile d'incorporer la matière grasse après l'tape b qu'après l'étape a.D'autre part, si l'on incorpore la crème avant l'étape b, on obtient une meilleure protection des globules gras contre l'oxydation au cours de l'dvapo- ration et de la conservation ultérieure,ce qui permet d'éliminer tout risque de rancissement de la matière grasse . On préfère donc introduire la matière grasse, en particulier sous forme de crème, dans le produit issu de l'étape a. Au cours de l'étape a,on élimine dans le lait de départ, écrémé ou non, une certaine quantité de lactose. Un moyen convenable de parvenir à ce résultat consiste à soumettre le lait de départ à une ultrafiltration ou à une osmose inverse d'un degré limité, afin d'obtenir un rétentat dont le volume représente 1/1,5 à 1/3,5 du volume initial du lait, de préférence de 1/2 à 1/2,5 dudit volume initial. L'ultrafiltration ou osmose inverse entraîne une réduction de la quantité de lactose, celle-ci étant dans le rétentat de 1/2 à l/lO,et de préférence de 1/4 à 1/5 de la quantité de lactose dans le lait de départ. On notera que l'ultrafiltration entraîne également une élimination d'une partie des sels minéraux lors de la réduction de la quantité de lactose. Dans le cas où l'on désire ultérieurement fabriquer des fromages dits à pGte lavée, on peut-ajouter de l'eau, en continu ou en discontinu,au rétentat en cours d'ultrariltration, oe qui a pour effet de faciliter le passage de l'ultrafiltrat à travers la membrane, ainsi que l'élimination du lactose. Bien que l'ultrafiltration, ou osmose inverse, soit un moyen commode de réduction de la quantité de lactose du lait de départ, on peut prévoir d'autres types de traitement dans l'étape a, ayant des efrets analogues ou équivalents et répondant aux besoins de l'invention. Au cours de l'étape b, on opère une concentration du lait dont la teneur en lactose a été réduite par l'étape a. Lorsque cette dernière est une ultrafiltration ou une osmose inverse,c'est le rétentat qui sert de produit de départ dans l'étape b. La concentration s'effectue par dvAporation sous vide avec des moyens classiques et connus de l'homme de l'art. L'évaporation est conduite à une température inférieure à 70"C et de préférence inférieure à 600c, sous une pression réduite,par exemple de 50 à 200 mm Hg et de préférence de l'ordre de 100 à 150 mm Hg. L'homme de l'art choisira les conditions d'évaporation qui permettront d'obtenir un produit laitier liquide dont la teneur finale en extrait sec total(EST) est de l'ordre de 25 à 60%, et de préférence,en particulier, de 40% environ. On notera que le procédé de l'invention implique des conditions d'évaporation plus douces que celles habituellement préconisées pour la concentration du lait. I1 convient,en effet, de tenir compte des modifications intervenues dans le produit à évaporer au cours de son traitement antérieur,c'est-à-dire essentiellement au cours de l'étape a. Si l'on ne prend pas certaines précautions lors de l'addition d'eau,on peut obtenir des résultats moins avantageux lors de la fabrication ultérieure des fromages. En effet, la formation du caillé doit se faire dans de bonnes conditions, c'est-à- dire qu'il convient d'obtenir mn craillé ferme,dont les grains se ressoudent bien. Si l'on n'ajoute pas assez d'eau de dilution, on constate parfois que les grains de caillé ne se ressoudent pas bien.En revanche, une quantité trop importante d'eau de dilution entratne une perte d'extrait sec excessive. On adoptera donc un compromis pour déterminer la quantité d'eau de dilution la plus appropriée. Les considérations ci-dessus s'appliquent si lton utilise comme matière première pour la fabrication des fromages le produit issu des étapes a et b. La quantité d'eau sera de préférence de 1 à 3 fois,avantageusement 2 rois, le poids dudit produit. En variante,on peut utiliser, à la place d1une partie de l'eau, du lait, contenant ou non des ferments lactiques,dans le but notamment de réaliser une certaine maturation avant î4trans formation proprement dite en fromage.Dans ce cas, le lait ajouté est un lait normal de la même espèce que celui du lait de départ ou il peut entre également d'une autre espèce. Les quantités d'eau et de lait à utiliser respectivement peuvent strie aisément ddter- minées par l'homme de l'art à partir des considérations précédentes et d'essais de routine. A cet effet, il suffit de doser la quantité de lait pour obtenir finalement , à partir du mélange lait-eau, les mimes teneurs en matières azotées et en matières grasses que si l'on avait utilisé de l'eau de dilution seule. Après maturation éventuelle, la matière première laitière peut être transformée directement en fromage par les moyens usuels. L'homme de l'art comprendra aisément les possibilités qui sont offertes par le procédé selon l'invent$on,qui permet notamment: -de mieux adapter la production fromagère à la consommation,en ajustant l'offre à la demande, grSae au report de tout ou partie de la production laitière d'une saison à une autre,la matière première servant à la fabrication des fromages pouvant Itre conservée pendant une longue durée sous un volume réduit; -de permettre l'exportation de produits stabilisés pouvant être utilisés après dilution, seuls ou en mélange,avec un lait d'autre provenance,par exemple pour tenir compte des exigences des consommateurs locaux;; -d'utili er les équipements et appareillages existants dans des conditions matérielles et économiques améliorées; -d'augmenter les rendements et la valeur des fromages b la consommation, ceux-ci 'contenant une plus grande partie des protéines du lait de dépertque des fromages obtenus par un procédé classiques; -de limiter les fabrications de beurre et de poudre de lait qui sont actuellement réalisées dans les laiteries et ne sont pas réutilisabîes en fromagerie; -d'utiliser d'une manière plus rationnelle les laits disponibles en les amenant à une qualité plus constante et en les transformant en fromages avec de meilleurs rendements. On voit donc en définitive que le procédé de l'invention permet la conservation de la matière première utilisée par l'industrie fromagère, tout en améliorant sa rentabilité et en garantissant la fabrication de fromages semblables à ceux obtenus avec les méthodes traditionnelles et présentant par conséquent les qualités organoleptiques désirées. On a représenté schématiquement à la figure unique du dessin annexé un diagramme du procédé de l'invention avec certaines variantes. Le lait de départ peut être soumis à un prétraitement de pasteurisation, écrémage ou standardisation usuel. Dans l'exemple choisi,le lait, de poids P, est écrémé pour fournir un lait de poids P-C,la quantité de crème enlevée étant égale à C. Le lait écrémé est soumis en a à l'ultrafiîtration,ou osmose inverse,en étant introduit par la ligne I sur le module d'ultrafiltration. On obtient ainsi à la ligne 2 un rétentat dont P - C le poids varie dans les limites de 1 5 C 5 . La crème extraite du lait en 3 est de préférence réintroduite à ce stade du procédé par l'intermédiaire de la ligne 4.Le rétentat passe ensuite dans la ligne 5, avant d'autre soumis à une évaporation d. Si la crème n'est pas complètement ajoutée en 4 , elle doit litre en 6 pour P amener le produit en 7 à un poids 2à6 environ. Ce produit peut constituer une matière première pour la transformation en fromages, comme le représente la ligne pointillée 8. Une standardisation finale en MG peut être faite à ce stade,si nécessaire. La matière première décrite à la ligne 8 peut Autre directement utilisée pour la fabrication des fromages, comme représente schématiquement en 13, par des moyens classiques,après addition d'eau matérialisée par la lettre d. L'eau ajoutée repré sente un poids d'environ P à 10 . En variante,comme représen- 1 à 10 té en d!, l'eau peut entre additionnée de lait,avec ou sans ferment. L'évaporation b produit des vapeurs dont la température peut entre de 25 à 60 C. On peut récupérer des calories sur ces vapeurs (ligne 12 en pointillés) et réchauffer le lait avant l'ultrafiltration et/ou concentration par les lignes 13 et/ou 14. L'homme de l'art comprendra que la description ci-dessus n'a été donnée qu'à titre purement illustratif. I1 lui appartient, comme il est classique, d'adapter la matière première 8 à la fabrication particulière du fromage envisag4.Ces traitements complémentaires, dits de standardisation, sont classiques et portent notamment sur la teneur en matière grasse et la teneur en extrait sec total du produit destiné à entre transformé en fromage. De même, le schéma ne fait pas apparattre l'opération de maturation qui peut prendre place après l'addition d'eau d ou d'. Cette maturation est effectuée de manière classique à basse tempé- rature. La transformation en fromage proprement dite se fait, selon une caractéristique avantageuse du procédé,par les moyens usuels avec addition de ferments et/ou de présure et autres ingré dients classiques en technique fromagère. Les fromages obtenus possèdent d'excellentes propriétés organoleptiques, qu'il s'agisse de caillés lactiques ou de caillés présure. Cette caractéristique de l'invention était tout à fait imprévisible et présente,bien entendu , une grande importance pratique. L'invention procure un progrès tant du point de vue rendement global que de la qualité finale des fromages obtenus. Cependant, certains paramètres de la technologie classique doivent être modifiés sensiblement selon l'invention pour obtenir des fromages de très bonne qualité; de plus, la dilution de la matière première doit être adaptée au type de produit que l'on désire obtenir. Ainsi,sans Autre limitatif et à titre d'illustration,l'invention présente les particularités suivantes: 1) la matière première mise en fabrication a une teneur en EST(pour des produits finis voisins de 40 de gras sur sec) avantageusement comprise: -entre 11 et 14% pour des potes molles type "Camenbert" et des fromages de chèvre à caillé présure; -entre 8 et 11% pour des pâtes molles type "Carré de l'Est" et des pâtes lavés; -entre 11 et 25% pour des postes mollesd caille lactique (fromages de chèvre à caillé lactique); -entre 8 et 12% pour des pâtes presses et cuites. 2) Les temps technologiques de travail du caillé, avant égouttage ou pressage, doivent être réduits par rapport à la technique traditionnelle dans des proportions allant de 10 à 60% suivant les matériels disponibles et les caractéristiques du produit fini recherché. 3)Les consistances, les réactions et, en général, les aspects rhéologiques du ou des caillés formés, sont très diffé- rents de ceux obtenus d'une manière classique;cependant,les différences s'atténuent au cours du travail et des acidifications qui, d'une façcn générale, sont pratiquement aussi rapides que dans une fabrication traditionnelle,bien que les acidités de départ soient très différentes (entre 150 Dornic et moins jusqu'à 450 D suivant les dilutions);par contre,les pH sont généralement compris entre 6,6 et 7,2 selon le pH de l'eau de dilution utilise. 4) Les additions de présure et ferments doivent 8tre modifiées et tenir compte de la teneur en extrait sec de la matière mise en oeuvre (réductions sensibles allant de 10% à plus de 50%). 5) L'affinage des produits obtenus suivant le procédé de l'invention s'est révélé généralement plus lent pour des produits finis de mRme humidité, conservés dans les mêmes oonditions,que dans la technique classique. 6)Les sérums recueillis sont de richesse et d'acidité variables en fonction des types de fabrication;par contre,pour les premiers sérums (60 à 80% du volume de sérum produit qui, lui-même, est déjà réduit),il est avantageux de les concentrer sous vide à une température relativement haute (65 à 75 C) et de ré- incorporer le sérum ainsi obtenu de volume réduit à la matière première de la fabrication suivante; ce traitement est rendu très facile par sa faible teneur en lactose et sa réinoorporation est très avantageuse au niveau des rendements et de la diminution de la pollution, sans altération de la qualite,cependant. I1 est à remarquer que les produits obtenus après cette addition présentent une humidité généralement supérieure à ceux obtenus sana addition. Ce sérum peut aussi être concentré et séché de façon classique. De plus, le procédé selon l'invention permet de fabriquer les fromages avec un rendement amélioré d'au moins 5% par rapport à la technique fromagère classique. L'invention sera encore illustrée, sans entre aucunement limitée,par l'exemple suivant: Exemple: Dans cet exemple, on traite du lait de vache ou de chèvre et on le soumet à un écrémage préalable,ainsi qu'à un traitement de standardisation classique pour fournir un lait écrémé présentant les caractéristiques suivantes: densité dz 1,035 à 200C extrait sec dégraissé (ESD)= 91 g/l matières azotées (MA) = 37,1 g/l On a soumis 400 litres de ce lait écrémé à une ultrafiltration sur membrane dans un module de marque DDS de 28 m2 de surface de membrane,la température étant de 60C à 80C. La durée de l'ultrafiltration était de I h 30 et le fac- teur de concentration était de 2,5 fois environ en volume. On a obtenu ainsi 160 kg d'un rétentat liquide présentant les caract6- ristiques suivantes: d = 1,060 ESD = 175 g/l MA = 91,6 g/l Après l'ultrafiltration,on a ajusté la teneur en matière grasse du rétentat en lui ajoutant 18,5 kg de crème titrant 52% de matière grasse. On a ensuite concentrd sous vide,dans un évaporateur à couche mince "Luwat , le rétentat additionné de crème par évaporation à une température inférieure à 580C et sous une pression égale à 110 mm Hg pour obtenir 95 kg d'un concentré répondant aux caractéristiques suivantes: d = 1,105 EST = 40g MZ = 151,85 g/l Lactose = 43,1 g/l Matières grasses (MG)= 107,5 g/l Le procédé de l'invention permet de fabriquer tous les types de fromages, qu'ils soient du type à pGte fraîche, à pâte molle, à pâte cuite, ou à pâte pressée. I1 est également surprenant de constater que les qualités organoleptiques des fromages sont excellentes, malgré le traitement d'évaporation de l'étape b. On sait, en effet, d'une façon générale, que les laits conservés ne conviennent pas pour l'ob- tention de bons fromages. Ainsi,dans le cas du lait reconstitué à partir de poudre de lait, l'utilisation d'une quantité d'un tel lait supérieure à 25% en poids dans le lait de fabrication des fromages conduit à des produits granuleux et amers et, de plus, le caillé correspondant ne permet pas un bon développement des moisissures utiles pour l'obtention des fromages I1 convient de souligner que le procédé de l'invention, qui est fondamentalement un procédé de fabrication de fromages, implique une adaptation des conditions de la technique fromagère connue. L'homme de l'art doit donc, tout en utilisant du matériel conventionnel, modifier la matière mise en oeuvre en fonction du type de produit qu'il désire obtenir et des caractéristiques ro- cherchées; de plus, il doit adapter son travail à la nouvelle ma- titre mise en oeuvre, toujours en fonction des objectifs de produits recherchés, tout en respectant les phases technologiques habituel- les et connues des différentes fabrications, -REVENDICATIONS- 1. Procédé pour l'obtention, partir de lait, d'une oea- tière première laitière utilisable pour la fabrication des fromage ges ,ledit procédé étant caractérisé par la succession d'étape. ci-après: a) traitement du lait avec élimination au moins partielle du lactose, jusqu'à obtention d'un lait dont la quantité totale de lactose est, en poids, comprise entre 10% et 50% du lactose contenu dans le lait de départ. b)cancentration de ce lait à teneur réduite en lactose, par évaporation sous vide à une température inférieure à 700C jus- qu'à obtention d'un produit laitier liquide dont le volume représente 1/5 à 1/6 de celui du lait de départ, tel que mis on oeuvre à l'étape a. 2. Procédé pour la fabrication de fromages à partir de la matière première définie à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute de l'eau de dilution jusqu'à obtention de la composition désirée, le produit ainsi dilué étant capable d'être transformé en fromage après avoir été additionné des ingrédients classiques dans la technique fromagère, tels que notamment, présure, ou ferments lactiques. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2,caracté- risé en ce que la composition de la matière première susceptible d'être transformée en fromage se situe,pour les principaux éléments: -entre 8 et 25% d'extrait sec total; -entre 30 et 75 g/l de matières azotées (MA); -entre 7 et 35 g/l,en particulier entre 7 et 25g/l,de lactose -entre O et x g/l de matières grasses (MG), la limite supérieure x de la teneur en MA dépendant uniquement du choix du fabricant de fromages. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, à titre de lait de départ, on utilise un lait de nature et d'origine quelconques,tel que les laits de va- che, de chèvre, de brebis, de bufflesse et tout autre lait connu provenant des femelles laitières. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on utilise du lait entier ou écrémé pouvant être soumis à un traitement d'uniformisation classique, en particulier pour on ajuster la teneur on matière grasse. 6.Procédé selon la revendication 5,caractérisé en ce qu'on utilise du lait écrémé,auquel cas on ajuste la teneur en matière grasse de la matière première laitière,en particulier par une addition de crème à un stade ultérieur du procédé, 1 'addi- tison de crème pouvant, par exemple, être réalisée après 1 t étape a et/ou après l'étape b. 7.Procédé selon la revendication 6,caractérisé en ce qu'on introduit la matière grasse, en particulier sous forme de crème, dans le produit issu de l'étape a, avant qu'il soit soumis à l'étape b. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que,au cours de l'étape a,on soumet le lait de départ à une ultrafiltration ou osmose inverse d'un degré limité, afin d'obtenir un rétentat dont le volume représente 1/1,5 à 1/3,5 du volume initial du lait,et de préférence 1/2 à 1/2,5 dudit volume initial, ce qui a pour effet de réduire la quantité de lacto se, celle-ci étant dans le rétentat 1/2 à 1/10, de préférence 1/4 à 1/5, de celle du lait de départ. 9. Procédé selon la revendication 8,caractérisé en ce que, dans le cas où l'on désire ultérieurement fabriquer des fromages dits à pâte lave, on ajoute éventuellement de l'eau,en continu ou en diseontinu,au rétentat en cours d'ultrafiltration. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 , caractérisé en ce que,au cours de l'étape b,on opère une concentration du lait,dont la teneur en lactose a été réduite par l'étape a, la concentration s'effectuant par évaporation à une température inférieure à 70 C et de préférence inférieure à 60 C, sous une pression réduite,par exemple de 50 à 200 mm Hg et,de préférence, de l'ordre de 100 à 150 mm Hg, jusqu'à obtention d'un produit laitier liquide dont la teneur finale en extrait sec total est de l'ordre de 25 à 60%,en particulier de 40% environ. Il. Procédé selon lune quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que,en vue de la transformation en fromages, on ajoute de l'eau à la matière première laitière, à titre d'eau de dilution. 12. Procédé selon la revendication ll,caractérisd en ce que, à la place d'une partie de l'eau,on utilise du lait contenant ou non des ferments lactiques,ledit lait pouvant être un lait normal de la même espèce que celui du lait de départ ou d'une autre espèce. 13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la quantité d'eau ajoutée à la matière première est, en poids, de 1 à 3 fois, et de préférence 2 fois, celle de ladite matière. 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on dose la quantité de lait pour obtenir finalement,à partir du mélange lait-eau,les mêmes teneurs en matières azotées et en matières grasses que si l'on avait utilisé de l'eau de dilution seule. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 14,caractérisé en ce que,avant la transformation proprement dite en fromages,la matière première laitière est soumise à un traitement de maturation connu en soi. 16. Procédé selon ltune quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'on récupère les calories disponibles dans les vapeurs produites lors de ltévaporation,dont la tempéra ture peut être de 25 à 60 C,notamment pour réchauffer le lait avant l'étape a et/ou avant l'étape b. 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16,caractérisé en ce qu'on recueille les sérums produits lors de la transformation en fromages, qu'on les concentre sous vide et qu'on réincorpore le sérum concentré obtenu à la matière première servant à la fabrication suivante. 18. A titre de nouveaux produits,les matières premières laitières mises en oeuvre et les fromages obtenus dans un proc86é selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 ,lesdits fromages étant d'un type quelconque,par exemple pGte fraîche, pSte molle, pâte cuite, pâte pressée, et présentant des qualités organolepti ques en tous points comparables à celles des fromages fabriqués par des méthodes traditionnelles à partir du meme lait de départ.