Brevet FR2417261A1 — publié le 19790914

La présente invention concerne un procédé de purification de produits secs du petit-lait. Elle comprend le nouveau produit, ainsi purifié, utile notamment en tant qutaliment. Au cours de nombreux procédés, utilisés dans ltindustrie laitière, on obtient des produits secondaires sous forme de solutions aqueuses, constituées principalement par du lactose, des sels et des protéines de petit-lait, conjointement avec de acide citrique et de lturée. Dans certains procédés, une partie du lactose est convertie en acide lactique. Ces produits secondaires peuvent être utilisés, par exemple, comme matière première dans ltindus- trie de transformation alimentaire, par séchage préalable de ces solutions en une poudre. Les produits secs du petit-lait peuvent être extraits du lait, ou de ses dérivés, par la séparation de la plus grande partie de la caséine que contiennent ces derniers. Le produit ainsi extrait peut être ultérieurement traité avant dtêtre séché.Ces traitements additionnels peuvent comprendre : séparation de matières grasses, ajustement de la valeur du pH, addition de sels, ultrafiltration, hyperfiltration, précipitation des protéines du petit-lait, concentration, récupération partielle du lactose, décoloration, électrodialyse, traitement par substance échangeuse dtions, ou combinaison de ces différentes opérations. Cependant, dans certains cas, la poudre séchée ainsi obtenue peut présenter un certain nombre de propriétés indésirables, tant au point de vue de ltutilisation pratique, qu'à celui de la manipulation ; il en est ainsi, par exemple, lorsque cette poudre est obtenue à partir de petit-lait acide de fromage. Dans ce cas, la poudre a un goût acide prononcé, présentant souvent un goût de petitlaitn particulier, et elle est fortement hygroscopique, sa poussière adhérant à toutes sortes de surfaces, tandis que la poudre elle-même se prend facilement en un solide pour former des blocs ou des gâteaux durs si l'on nten prend pas grand soin pendant lten- treposage.Les propriétés physiques de la poudre obtenue à partir de petit-lait de fromage normal, sont semblables jusqutà un certain degré, et il existe des applications pour lesquelles la poudre a un goût trop prononcé pour pouvoir être utilisée. La présente invention permet d'éliminer ces inconvénients de ltart antérieur, de modifier la structure et l'étant physique des dérivés du petit-lait et d'éliminer plus ou moins complètement des substances indésirables, éventuellement présentes comme odorisants, acide lactique, urée et autres substances azotées de bas poids mo séculaire, ainsi que certains sels tels que nitrates et nitrites. Le procédé selon ltinvention, de purification des produits secs de petit-lait, consiste à les traiter avec des liquides organiques polaires, chauds. Afin de permettre ltextraction des substances à éliminer de la poudre de petit-lait, ces substances doivent être dtabord accessibles. Habituellement, le procédé de séchage, utilisé au cours de la fabrication de la poudre, enrobe ces substances si fortement dans une matrice impénetrable de lactose, de phosphate de calcium et de protéine, que ltextraction en est impossible. Cependant une combinaison appropriée de solvant et de procédé dtextraction permet dtaffaiblir cette matrice et de la rendre perméable aux substances dissoutes. Afin de parvenir à ce but, il faut choisir un solvant, dans lequel les substances à éliminer sont solubles, tandis que le lactose, les protéines et le phosphate de calcium sont aussi peu solubles que possible. Mais là, toutefois, il faut réaliser un compromis, car les protêines qui sont un constituant majeur de la matrice solide, doivent également se détendre sous ltaction du solvant à un degré déterminé dtavance, pour relacher les liaisons de la matrice comme indiqué plus haut. Tous les solvants, doués de ces propriétés, sont polaires et solubles dans liteau. En outre, ils doivent être facilement éliminables du produit par séchage. Conviennent notamment : acétone, méthanol, éthanol et isopropanol, le méthanol étant le plus polaire, ltisopropanol et ltacétone l'étant le moins. La polarité peut être ajustée par addition gâteau au solvant, bien quelle soit également modifiée au cours du déroulement de l'extraction, par exemple par addition de l'acide lactique extrait au cours du procédé, notamment en tant que solvant des protéines et du lactose. Au cours du procédé dtextraction décrit ici, il importe beaucoup de prendre garde aux modifications qui se produisent dans le solvant directement au début du procédé. Ainsi, pour détendre la matrice solide à un degré convenable, la polarité choisie et la teneur en eau du solvant au début du procédé doivent être mises en harmonie avec la teneur en eau, en acide lactique, etc. de la substanceextraite elle-même, aussi bien qutavec la température à laquelle se déroule ltextraction. Dans les paragraphes suivants, cette mise en harmonie du solvant avec le degré souhaité de détente de la matrice, doit être considérée comme une partie du procédé dis tincte de ltextraction proprement dite, et sera dénommée ci-après nle traitement.Il est impossible dtétablir avec précision comment exactement ce ntraitementn doit steffectuer, mais les exemples suivants indiquent les intervalles de la valeur des paramètres. EXEMPLE 1 Quatre échantillons de poudre acide de petit-lait, de respectivement 60 g, 90g, 120 g et 150 g, sont dispersés chacun dans 300 ai d'méthanol à 99,5%, maintenus à 780C, sous agitation, pen dant 3 minutes. Dans ltéchantillon de 60 g on ntobserve aucune détente de la matrice. Dans celui de 150 g, la détente est forte, confinant à la formation de pâte ou masse pâteuse. Dans les échantillons de 90 et 120 g, on obtient une suspension présentant des qualités de détente de matrice et d'étant physique de particule appropriées pour la filtration et le séchage. Dans tressai de 60 g, 20% de l'acide lactique contenu dans la poudre est libéré dans les autres essais ce chiffre atteint les alentours de 75%. EXEMPLE 2 Des échantillons de poudre de petit-lait aigre de, respectivement 90 g, 120 et 150 g, sont dispersés chacun dans un bain de 300 ml d'méthanol à 95% maintenu à 780C sous agitation pendant 3 minutes. Ltéchantillon de 150 g coagule complètement, celui de 120 g coagule partiellement, tandis que celui de 90 g présente un degré de détente souhaitable. Au cours de ces essais, 70 à 80% de acide lactique present est extrait par le solvant. EXEMPLE 3 On agite dans 300 ml d'méthanol à 95%, pendant 3 minutes, 150 g de poudre de petit-lait aigre. La détente de l'échantillon égale les meilleurs résultats des deux essais antérieurs. 80% de l'acide lactique présent est extrait. EXEMPLE 4 Cette expérimentaiion est conduite comme celle de ltexem- ple 3, mais pendant ltagîtation la température de la suspension est montée à partir de 400C. A 600C, la viscosité s'accroit nettement ; mais la suspension est facilement filtrable si on arrête le chauffage à cette température. EXEMPLE 5 150 g de poudre de petit-lait doux sont traités comme dans l'expérimentation nO 4. il se forme une pâte ou masse pâteuse visqueuse, à 500C, qu'il est impossible de filtrer. EXEMPLE 6 On répète l'expérimentation N 5, mais avec de l'méthanol absolu. La viscosité croit quelque peu à 600C. Dans cet essai, la suspensiotest aisément filtrable. EXEMPLE 7 On disperse dans 300 ml dtéthanol à 95% maintenu à 600C 120 g de petit-lait sec déprotéiné provenant de l'ultrafiltration de petit-lait doux. Cette suspension coagule rapidement et n'est pas filtrable. EXEMPLE 8 Des échantillons de 120 g de petit-lait sec déprotéiné comme plus haut, sont traités avec de l'éthanol à 99,5%, à respectivement 250, 400, 500 et 600C. Les échantillons traités à 400 et 500C gonflent de fanon satisfaisante, tandis que la suspension portée à 600C, coagule. EXEMPLE 9 On répète ltexpérimentation de ltexemple 8 mais avec de l'isopropanol anhydre. La poudre ne coagule même pas à 800C, tandis que la quantité de substance colorée éliminée est négligeable. EXEMPLE 10. On reprend Exemple 9, avec de ltisopropanol contenant 10% gâteau. La libération de substance colorée est bonne. La coagulation se produit à 550C. EXEMPLE ll Les opérations de ltexemple 9 sont répétées avec un mélange en parties égales, dtisopropanol et dtéthanol à 95%. A 500C la libération de substance colorée est bonne, et la coagulation se produit à 720C. EXEMPLE 12 De la poudre de petit-lait acide est traitée pendant 3 minutes avec 2 fois la quantité d'méthanol à 95% maintenu à 600C, puis la suspension est filtrée. Le gâteau de filtration est alors redispersé en vue de son extraction, dans la même quantité d'méthanol frais à 95% maintenu à 60 0C comme durant le premier traitement. La suspension est essorée à sec et le gâteau de filtration extrait à deux reprises supplémentaires, afin rassurer ltextraction la plus parfaite possible. Ltanalyse de la substance primaire et du produit extrait donne les résultats du tableau suivant. Constituants Poudre de petit-lait Poudre de petit-lart acide avant traitement traitée lactose (anhydre) 59 75 Acide L lactique 9,1 1,2 Protéines 13,9 13,6 Cendres 9,8 7,1 Graisses 0,7 0,0 Acide Citrique 0,3 0 4 P205 2,6 3,0 N03 mg/kg 56 36 C1 1,3 0,2 Ca 1,3 1,6 Mg 0,14 0,10 Na 0,62 0,13 K 2,0 0,8 Des.substànces telles que graisses (lipides phosphorés), acide lactique et nitrates, dont la présence entraine une baisse dans la qualité, sont presqutentièrement enlevées, tandis que demeurent des substances utiles, comme lactose et phosphate de calcium. Après dessication sous vide, le produit est sans goût et sans odeur, et ne présente pas de trace dthygroscopicité. Dans le dessin annexa, un schéma dtune installation de traitement illustre, de manière non limitative, le procédé décrit plus haut. I1 est à remarquer que les stades I à 5 peuvent être réalisés dans une seule unité physique, ou bien dans plusieurs de ces unités. Dans ce schéma, le produit de petit-lait a, est dispersé en I dans le solvant polaire, éventuellement additionné gâteau, puis ltextraction a lieu successivement en 2, 3, 4 et 5, avec passage à contre-courant de l'extrait c.Après le dernier stade dtex- traction 5, le produit de petit-lait a est soumis en 6 aux opérations de filtration, séparation, etc. ; il en sort d'une part le produit de petit-lait purifié b qui est séché en 7, puis récupéré, d'autre part de extrait c, qui joint à lrextrait c provenant du stade 2, est soumis à distillation en 8. Après distillation, les substances extraites e sont traitées en 9, tandis que le solvant d est renvoyé en partie au stade 1 de dispersion de la poudre brute de petit-lait, et en partie au stade 5 d'extraction finale. I1 ressort des exemples plus haut que la teneur préférée en eau du liquide polaire organique est comprise entre 0 et 25%, ou mieux entre 0 et 5%, et que la température la plus favorable à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention se trouve dans ltinter- valle de 300 à 800C, de préférence entre 50 et 600C dans le cas où la poudre de produit de petit-lait contient de grandes quantités d'acide lactique, et entre 350 et 400C lorsque cette poudre ne contient que peu de protéine et d'acide lactique. REVENDICATIONS 1. Traitement de produits secs du petit-lait, caractérisé en ce que ces produits sont mélangés avec un ou plusieurs liquides organiques, polaires, à chaud, ce ou ces liquides étant ensuite séparés. 2. Traitement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide organique est un alcool aliphatique inférieur, dont la polarité est réglée, notamment par ltadjonction de l'eau ou dt un second liquide organique, pour tenir compte de la teneur en protéines, en eau et en acide lactique du produit. 3. Traitement suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le gonflement des protéines, présentes dans le produit, est qu' réalisé en même temps/une purification par extraction de substan- ces indésirables au moyen du liquide organique, polaire2 utilisé. 4. Traitement suivant une des revendications 1 à 3, caractérisé en -ce que le liquide organique renferme 0 à 25% dteau et de préfé- rence 0 à 5%. 5. Traitement suivant une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est effectué à une température de 300 à 800C. 6. Traitement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la température préférée est de 500 à 600C, lorsque le produit sec du petit-lait, à traiter, contient beaucoup d'acide lactique. 7. Traitement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la température préférée est de 350 à 400C, lorsque le produit sec2 du petit-lait, à traiter, contient peu de protéines et diacide lactique. 8. Traitement suivant une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le liquide organique est de l'méthanol de qualité alimen taire titrant 94 à 99,5% en volume. 9. Produit alimentaire, dérivé du petit-lait, caractérisé en ce qu'il est préparé suivant une des revendications I à 8. 10.Produit suivant la revendication 9, caractérisé en ce qutil a une teneur en(3-lactose de tordre de 75%, sa teneur en cendres, en acide lactique, graisses, NO3 > C1, Na et K étant fortement diminuée par rapport à celle du petit-lait sec