Brevet FR2442592A1 — publié le 19800627

La présente invention se rapporte au domaine général de la fabrication de fromages et, en particulier, à un procédé pour la fabrication de fromages à partir de rétentats d'ultrafiltration de lait, procédé qui permet d'éviter les défauts rencontrés dans les fromages fabriqués à partir de ces rétentats, suivant des procédés habituels. On connatt dans la technique des procédés d'obtention de fromages à partir de rétentats d'ultrafiltration de lait. Pour ltobtention de ces rétentats, on se reportera aux demandes de brevets français publiées nO 2.052.121, nO 2.166.315, nO 2.166.426, nO 2.292.435, nO 2.218.821 et nO 2.289.115. Dans ces demandes, on concentre par ultrafiltration le lait d'origine animale ou végétale afin d'obtenir un rétentat d'ultrafiltration dont la composition et particulièrerrent la concentration en protéines sont sensiblement identiques à celles du fromage du type souhaité, le rétentat pouvant être utilisé à l'état frais, ou après déshydratation et reconstitution dans l'eau.Ce rétentat peut être standardisé en matières grasses animales ou végétales et soumis à l'addition de divers ingrédients courants dans les fabrications fromagères (ferments lactiques, présure). Ces divers ingrédients sont ajoutés aux températures normales d'action de la présure (35-400C) et on répartit le produit coagulé dans des moules non perforés afin d'obtenir divers types de fromages. Comme on l'a indiqué, la composition du rétentat est sensiblement identique à celle du fromage désiré; de ce fait, il n'y au'une faible exsudation de lactosérum et, après moulage et acidification, les fromages subissent divers traitements classiques tels que le saumurage et l'affinage. Ce procédé conduit à l'obtention de fromages présentant divers inconvénients 10) Les fromages ont une texture souvent granuleuse, farineuse, compacte et homogène, et dans de tels fromages, on n''obtint pas facilement les ouvertures mécaniques ou les trous de moulage nécessaires à la fabrication de produits tels que les fromages à pâte per sillée et le fromage des Pyrénéen 20) Du fait de l'absence quasi totale d'égouttage,le caillé obtenu est souvent très riche en lactose et la préparation de certains tromages nécessite d'atteindre par ultrafiltration de hauts niveaux de concentration pour éliminer ce lactose. Ainsi, pour certains types de fromages à teneur élevée en extrait sec (pâtes pressées, pates cuites, etc.), il faut soumettre le lait à l'ultrafiltration jusqu'à obtenir des niveaux élevés de concentration en protéines (2 à 6 ultrafiltrations), effectuer un enlèvement du lactose à partir du rétentat d'ultrafiltra- tion. Toutes ces opérations sont longues ou coûteuses et il est difficile de maitriser la composition finale du fromage. Un objet de la présente invention est d'obtenir des fromages à partir de rétentats d'ultrafiltration de lait, ne présentant pas de texture granuleuse, farineuse et compacte. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un procédé de fabrication de fromages à partir de rétentats d'ultrafiltration de lait, ne fournissant pas un caillé trop riche en lactose, sans avoir à atteindre par ultrafiltration de hauts niveaux de concentration en protéines. D'autres objets de la présente invention apparaitront d'après la description suivante. Ces objets sont maintenant atteints, selon la présente invention, par un procédé de fabrication de produits laitiers, en particulier de fromages, en utilisant, comme matière premiere, du rétentat d'ultrafiltration obtenu, à partir de lait écrémé ou non, d'origine animale ou végétale, par toute technique d'ultrafiltration utilisable en laiterie, ce rétentat pouvant être utilisé à l'état frais ou après déshydratation et reconstitution dans l'eau, pouvant être standardisé en matières grasses animales ou végétales comestibles, particulièrement s'il provient de lait écrémé, et pouvant être éventuellement homogénéisé et ensemencé en cultures microbiennes ou en ferments, avec addition de présure, caractérisé en ce que le mélange à base de rétentat d'ultrafiltration est soumis à un emprésurage à froid, à une température d'environ 0 à 200C, maintenu dans ces conditions pendant un temps suffisant pour que la phase primaire de la coagulation se produise (phase primaire d'action de la présure), puis coagulé par mise en contact avec un liquide chaud à une température d'environ 20 à 900C, suivant le type de fromage désiré, ou par réchauffage direct jusqu'à une température comprise dans l'intervalle d'environ 20 à 900C,et le caillé obtenu est séparé de la phase liquide par un moyen physique ou mécanique quel conque et affiné selon des processus habituels en fromagerie. Dans le procédé selon la présente invention, on utilise du lait, écrémé ou non, qui est soumis à une concentration par ultrafiltration jusqu' à avoir la teneur en protéines désirée, avec ou sans diafiltration. Comme indiqué dans le paragraphe précédent, le rétentat peut être, avant emprésurage, traité de diverses manières : par exemple, on peut le concentrer par évaporation sous vide ou en ajoutant une poudre de rétentat ayant une composition identique; on peut l'utiliser à l'état frais, mais on peut aussi le soumettre à une déshydratation et l'employer après reconstitution dans l'eau. La concentration en protéines du rétentat d'ultrafiltration est environ 35 à 85 % de la matière sèche (de préférence 60 à 75 %) et la teneur en extrait sec dégraissé est comprise entre environ 10 et 60 %. Pour modifier la teneur en matière grasse du rétentat, on peut ajouter au lait ultrafiltré des matières grasses animales ou végétales avant tout traitement de transformation en fromage. Comme exemples de matières grasses animales comestibles, on peut citer la crème et l'huile de beurre et, comme exemples de graisses végétales, on citera l'huile d'arachide, l'huile de soja et l'huile de tournesol. Après cette addition, on fait subir au mélange éventuellement une homogénéisation,avec addition préalable de cultures microbiennes et de ferments lactiques, selon le type de fromage désiré. On procède ensuite à un emprésurage à basse température du mélange afin de transformer le lait ultrafiltré et ses additifs éventuels (graisses, cultures microbiennes, ferments) en fromage. La température d'emprésurage est d'environ 0 à 350C, de préférence, 50C pour avoir des résultats optima et il est donc nécessaire de refroidir le rétentat jusqu'à ces températures. Ensuite, on maintient le mélange pendant un intervalle de temps de 15 mn à 20 h (de préférence plusieurs heures) dans ces conditions de basse température, afin que la phase primaire d'action de la présure puisse se dérouler L'action primaire de la présure peut se réaliser dans un système continu (réacteur) ou discontinu (batch). En effet, il est connu dans la littérature (voir les articles de PIEN. J. Etude de la coagulation du lait par la présure, parus dans la Technique Laitière du 10 juin 1974, nO 879, p. 21, 23, 24, 29 et dans le même ouvrage du 10 septembre 1974,ne 828,p.23, 25,27, et du 10 novembre 1974 nO 835, p. 33, 36, 37, 39, 40) que la présure agit sur la caséine du lait (à l'état de phosphocaséinate de calcium) et provoque une certaine modification qui est un début d'hydrolyse. La caséine ainsi modifiée prend le nom de paracaséine, mais l'aspect du lait n'est pas modifié ; il n'y a pas coagulation. La présure a pour but de libérer la caséino-glycopeptide & phosphocaséinate de chaux pour obtenir le paraphosphocaséinate. Pour cette réaction, toute forme de présure d'origine animale ou des succédanés d'origine microbienne ou végétale sont utilisables. Cette réaction est généralement connue sous le nom de "réaction primaire". Le paraphosphocaséinate précipite ensuite sous forme d'un gel (caillé présure) en présence d'ions calcium solubles : c'est la réaction secondaire. On peut noter que la présure ou toute autre enzyme d'origine microbienne ou végétale n'est pour rien dans ce second stade. Ces réactions sont parfaitement connues à la température ambiante sur un lait ordinaire, mais l'action de la température et/ou la concentration en caséine modifient ces réactions. Ainsi, la température optimale de l'emprésurage (celle où la coagulation est la plus rapide) est de l'ordre de 40 à 420C. Au-dessus et audessous de ces températures, il y a un net ralentissement de ces réactions et, à des températures plus extrêmes (10 - 150C et 60 650C), il n'y a pas de coagulation. Ainsi,selon la présente invention, utilisant un emprésurage à basses températures (par exemple 100C), selon les théories généralement admises mais auxquelles la demanderesse ne désire pas être liée, il se produit seulement une libération enzymatique primai re de caséino-glycopeptide (obtention de la phase primaire). La réac tion secondaire (coagulation) reste bloquée, comme on l'a vu précédemment, parce que la température n'est pas assez élevée. Cette réaction secondaire est alors obtenue soit par mis en contact du mélange emprésuré avec un liquide chaud, à une tempéra ture d'environ 20 à 900C, soit par réchauffage direct du rétentat da l'intervalle d'environ 20 à9O0C.Le liquide peut être de l'eau, du lactosérum ou tout autre liquide alimentaire. Selon la présente invention, cette mise en contact peut avoir lieu de manière discontinue dans un récipient quelconque adapté, avec ou sans agitation, au moyen d'injection du rétentat emprésuré à froid dans le récipient contenant le fluide chaud ou par injection de fluide chaud dans le rétentat. Elle peut être réalisée également en continu par injection simultanée des deux liquides (rétentat emprésuré à froid et liquide chaud) dans une tubulure ou autre dispositif adapté. Lors de cette coagulation, l'élévation instantanée de la température provoque la formation de blocs, de fibres ou de grains de caillé suivant le type de mise en contact et & liquide chaud choisi. Géréralementvon maintient une température de coagulation de 15 à 75 OC suivant le type de fromage désiré et le degré de maturation lactique du résultat, cette température de coagulation étant réglée par la température et la quantité di fluide chaud employé Par l'opération de coagulation on obtient ainsi un caillé qui, éventuellement, contient trop de lactose. L'enlèvement d'une partie du lactose peut être effectué au cours de la coagulation en réglant la nature du fluide chaud et/ou les proportions de rétentat et de fluide chaud.Le délactosage peut être aussi réalisé durant l'ultrafiltration en réglant le niveau de concentration en lactose. Le caillé est ensuite séparé de la phase liquide par tout moyen physique ou mécanique connu dans la technique de l'industrie laitière. A titre d'exemples, on citera la filtration, la centrifugation, la décantation et l'égouttage naturel dans des moules. Le caillé est ensuite traité selon les processus habituels de fromagerie en relation avec l'affinage nécessaire à l'obtention du produit désiré. Par rapport aux procédés classiques de fabrication de fromages à l'aide de rétentats d'ultrafiltration de lait, on voit que le nouveau procédé permet d'obtenir tous les types de fromages classiques en partant de rétentats à concentrations variables en protéines et en extraits secs. En particulier, le procédé de la présente invention permet de fabriquer des fromages présentant des trous de moulage (fromages pâte persillée) et d'obtenir des produits originaux par leur présentation, leur texture et leurs caractèresorganoleptiques. De plus, ce procédé permet d'obtenir un rendement élevé des installations de fabrication en liaison avec l'emploi de matières premières (rétentats d'ultrafiltration) concentrées en protéines et en extrait sec. La présente invention sera maintenant décrite à l'aide d'exemples de réalisation qui ne sont donnés qu'à titre d'illustration et non de limitation. EXEMPLE 1 - Fabrication de fromages à pâte pressée Un rétentat d'ultrafiltration à 60 % de protéines/ESD (ESD = Extrait Sec Dégraissé) est additionné de crème de façon à obtenir un mélange à 25 % d'EST (EST = extrait sec total) et à 11,6 8 de MG (MG = matière grasse). Le mélange est emprésuré à une température de 50C avec 5 mol/100 kg de présure au 1/10.000, additionné de 1 % de ferments lactiques et conservé à cette température pendant 16 heures de façon à ce que l'acidité augmente de 50D (degrés Dornic). Après maturation, le mélange est mis en contact avec de l'eau à 800C par l'intermédiaire d'une buse ou de plusieurs orifices calibrés. Les débits respectifs d'eau et de rétentat gras sont de 0,7/1 et la température de coagulation résultante de 350C. A cette température, le rétentat gras coagule instantanément pour former des grains de caillé qui sont récupérés dans un matériel de moulage classique (moules à pâte pressée). Après égouttage, les fromages sont pressés, mis en acidification, saumurés et affinés suivant des principes bien connus de la fabrication des pâtes pressées. EXEMPLE 2 - Fabrication de fromages à pâte molle Un rétentat d'ultrafiltration à 60 % de protéines/ESD est additionné de crème de façon à obtenir un mélange à 45 % d'EST et 20,9 % de MG. Le mélange est emprésuré à 150C avec 2mol/100 kg de présure au 1/10.000, additionné de 2,5 % de ferments lactiques et conservé à cette température pendant 16 heures, afin que l'acidité augmente de 100D. Après maturation, le mélange est mis en contact avec de l'eau à 800C avec des débits respectifs eau/rétentat gras de 1,2/1, la température de coagulation résultante étant de 500C. A cette température, le rétentat gras coagule instantanément et les grains de caillé obtenus sont moulés dans des dispositifs classiques adaptés à la fabrication des pâtes molles. Après égouttage, les fromages suivent un processus bien connu d'acidification, de saumurage et d'affinage. EXEMPLE 3 - Fabrication de fromages'à pâte persillée Un rétentat d'ultrafiltration à 60 % de protéines/ESD est additionné de crème de façon à obtenir un mélange à 35 % d'EST et 16,25 % de MG. Le mélange est emprésuré à 'l50C avec 2 mol/100 kg de présure au 1/10.000. Après addition de 2,5 % de ferments lactiques, le rétentat gras est soumis à une maturation pendant 16 heures de manière à ce que l'acidité augmente de 100D., puis mis en contact avec de l'eau à 600C parl'intermédiaire d'une buse. Les débits respectifs d'eau et de rétentat gras sont de 1,25/1 et la température résultante de 40pu. A cette température, le rétentat gras coagule instantanément.Les grains de caillé obtenus sont séparés du lactosérum par filtration sur une grille métallique, puis répartis dans des moules à dimensions adaptées au type de produit désiré, l'élimination du sérum avant moulage permet d'obtenir l'ouverture mécanique souhaitée pour assurer le développement du Penicillium rogueforti. Cette ouverture peut être complétée par l'action de ferments lactiques hétérofermentaires producteurs de gaz (Leuconostoc, par exemple) introduits à des taux de 1 - 2 % pendant la phase de maturation. Après moulage, les fromages subissent les opérations bien connues d'acidification, de saumurage et d'affinage (piquage) propres aux fromages à pâte persillée. Les exemples présentés ci-dessus ne sont que quelques réalisation du procédé de la présente invention qui permet de produire n'importe quel type de fromage à partir de rétentats d'ultrafiltration en faisant varier des facteurs tels que le degré de concentration en protéines du rétentat, la teneur du rétentat en extrait sec dégraissé, le degré de maturation du rétentat par des ferments lactiques ou par acidification chimique, les débits et les températures relatifs du rétentat et du fluide chaud. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparattront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de fromages, en utilisant comme matière.première, du rétentat d'ultrafiltration obtenu, à partie de lait écrémé ou non, d'origine animale ou végétale, par toute technique d'ultrafiltration utilisable en laiterie, ce rétentat pouvant être utilisé à l'état frais ou après déshydratation et reconstitution dans l'eau, pouvant être standardisé en matières grasses animales ou végétales comestibles, particulièrement s'il provient de lait écrémé, et pouvant être éventuellement homogénéisé et ensemencé en cultures microbiennes ou en fer ments, avec addition de présure, caractérisé en ce que le mélange à base de rétentat d'ultrafiltration est soumis à un emprésurage à froid, à une température d'environ O à 350C, maintenu dans ces conditions pendant un temps suffisant pour que la phase primaire de la coagulation se produise présure), puis coagulé par mise en contact avec un liquide chaud à une température d'environ 20 à 900C, suivant le type de fromage désiré, ou par réchauffage direct jusqu'à une température comprise dans l'intervalle d'environ 20 à 900C Set le caillé obtenu est séparé de la phase liquide par un moyen physique ou mécanique quelconque et affiné selon des processus habituels en fromagerie. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange est soumis à un emprésurage à environ 50C. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le rétentat d'ultrafiltration a une concentration en protéines comprise entre environ 35 et 85 % de la matière sèche. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rétentat d'ultrafiltration a une concentration en protéi nç comprise entre environ 60 et 75 % de la matière sèche. 5 - Procédé selon l'um quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rétentat d'ultrafiltration frais ou reconstitué est ajouté à une quantité d'extrait sec dégraissé comprise entre environ 10 et 60 %. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rétentat d'ultrafiltration frais est ajusté à l'extrait sec désiré par évaporation sous vide ou par addition de poudre de composition identique. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le rétentat d'ultrafiltration frais est standardisé en matières grasses, éventuellement pasteurisé et homogénéisé, puis additionné de ferments lactiques et éventuellement soumis à une maturation. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le rétentat d'ultrafiltration est refroidi à une température comprise entre environ O et 200C. 9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la température est environ 50C. 10 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le liquide chaud est de l'eau, du lactosérum ou tout fluide de qualité alimentaire. 11 - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 10, caractérisé en ce-que la mise en contact entre le rétentat d'ultrafiltration et le liquide chaud est réalisée en discontinu par injection du retentat dans un récipient contenant le fluide chaud ou par injection He fluide chaud dans le retentat. 12 - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 10, caractérisé en ce que la mise en contact entre le rétentat d'ultrafiltration et le liquide chaud est réalisée en continu par injection simultanée des deux liquides dans une tubulure ou autre dispositif adapté. 13 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réchauffage direct du rétentat emprésuré est obtenu par immersion de moules, contenant le rétentat emprésuré, dans de l'eau chaude ou un liquide chaud, par mise en contact de moules, contenant le rétentat emprésuré, avec de l'air chaud ou de la vapeur, par action de micro-ondes sur le rétentat emprésuré ou par tout procédé permettant d'augmenter la température du rétentat emprésuré. 14 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la séparation du caillé et du liquide est obtenue par filtration, centrifugation, décantation ou égouttage spontané dans des moules. 15 - A titre de produits industriels nouveaux, produits laitiers, en particulier fromages, obtenus par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.