Brevet FR2442594A1 — publié le 19800627

La présente invention se rapporte à la préparation de laits de bonnes aptitudes fromagères et, plus particulièrement, à un procédé pour restaurer les aptitudes fromagères de laits ayant subi différents traitements thermiques, tels que la pasteurisation, la stérilisation ou des traitements conduisant à la transformation en poudre. Il est bien connu que les traitements thermiques du lait sont néfastes à l'aptitude du lait à se transformer en fromage (fro- mageabilité du lait). C'est ainsi que le lait ayant subi une stérilisation à hautes températures ou le lait traité thermiquement en vue de sa transformationen poudre, c'est-à-dire ayant subi une pasteurisation, une concentration et un séchage, perd nettement ses aptitudes fromagères après reconstitution. I1 serait donc utile de rendre ces types de laits fromageables, et ceci pour plusieurs raisons. Tout d'abord, on pourrait utiliser en fromagerie des laits en poudre, ce qui s'avère d'une grande importance, notamment dans les pays chauds non producteurs de lait, qui ont traditionnellement recours au lait en poudre pour leur approvisionnement. Ces pays chauds pourraient ainsi fabriquer leurs fromages typiques sur place, ce qui constituerait pour eux une source d'emploi et de bénéfices. Un problème du même type se pose dans des pays où les lieux de production de lait sont limités à certaines régions du pays à cause du climat. L'utilisation de laits en poudre fromageables permettrait un traitement du lait en poudre dans les lieux de production et la transformation de ce lait en fromage dans d'autres régions à consommation de fromages. Ensuite, il faut considérer qu'il y a une augmentation du rendement en fromage lorsqu'on emploie des laits chauffés ou en poudre,par suite du fait que le traitement thermique du lait entrai- ne une modification de ses composants (particulièrement les protéines) sous deux aspects 1. Le traitement thermique agit sur les protéines de sérum solubles et cette action se traduit par une insolubilisation et une acti vation des groupes sulfhydryles SH. Cette activation des groupes SH a été mise en cause pour expliquer la formation dans le lait chauffé d'un complexe entre la p-lactoglobuline, un des cons tituants des séroprotéines, et la caséine.Les conditions thermi ques dans lesquelles le complexe peut se former ont donné lieu à diverses études et elles ont montré que, pour une durée de chauf fage de 20 mn, la réaction commence à 650C et atteint un maximum à 850C. Ce complexe présente un intérêt considérable sur le plan technologique en ce sens que, d'une part il retarde le déroule ment de la phase primaire de l'action de la présure sur la caséi ne a et que, d'autre part, de la formation de ce complexe, découle le fait que la ss-lactoglobuline liée à la caséine va rester dns le coagulum au lieu de se retrouver avec le lactosérum comme il est habituel en fromagerie traditionnelle, d'où une augmentation notable du rendement. 2. Le traitement thermique agit également sur la caséine entraînant des modifications de cette dernière, surtout à hautes températures, qui se caractérisent par une hydrolyse des chaînes polypeptidiques et s'accompagnent d'une diminution notable de la solubilité, la caséine x étant la plus sensible. Enfin, il y a lieu d'insister sur le fait que le traitement thermique du lait détruit partiellement ou totalement la flore bactérienne, selon l'intensité du chauffage, ce point étant particu lièrement important pour la destruction des germes sporulés qui sont la cause de défauts de maturation du fromage. Un avantage particulier découlant de la destruction de ces germes existe dans la fabrication de pâtes pressées cuites dans lesquelles la flore butyrique conduit à des "accidents de fermentation" indésirables pour la bonne qualité du fromage. Actuellement, l'emploi de laits traités thermiquement conduit à des caillés mous et fragiles, difficiles à trancher et s'émiettant facilement, quel que soit le moyen mis en oeuvre pour la coagulation, par exemple la coagulation enzymatique ou acide. On peut améliorer quelque peu la fermeté du caillé et la coagulation en ajoutant un sel de calcium, tel que le chlorure de calcium ou le phosphate de calcium, mais ces améliorations sont généralement insuffisantes pour avoir une bonne coagulation et une bonne fermeté du caillé. En outre, ces caillés s'égouttent très mal et les fromages obtenus à partir de lait en poudre reconstitué présentent une texture crayeuse et farineuse, à caractère lactique prédominant. On a déjà tenté de supprimer ces inconvénients des laits traités thermiquement et destinés à la fabrication de fromages par l'utilisation de l'ultrafiltration (voir les demandes de brevets français publiées nO 2.052.121, nO 2.166.315, nO 2.166.426, n" 2.218.821 et nO 2.289.115 et nO 2.292.435). Dans ces documents, on décrit essentiellement trois voies pour fabriquer des fromages de bonne qualité à partir de laits traités thermiquement. Dans la demande de brevet français nO 2.052.121, on indi 2 que qu'on met du lait reconstitué sous pression (1 à 50 kg/cm2) en contact avec au moins une membrane semi-perméable (dimension moyenne des pores : au maximum 30m), de qui fournit un premier liquide traversant la membrane et un second liquide (ou rétentat) ne traversant pas la membrane et dont la concentration (notamment en protéines) est supérieure à celle du produit de départ, ce rétentat s'enrichissant en protéines au fur et à mesure qu'on met en oeuvre le procédé et ayant finalement une concentration en protéines sensiblement égale à celle du produit désiré du genre fromage.On ajoute ensuite au "prefromage" obtenu de la matière grasse laitière et, après refroidissement et ensemencement, le préfromage est soumis à une maturation amenant le pH à une valeur de 6,10-6,20. Le cylindre de caillé est soumis à un emprésurage et à un découpage, et le fromage obtenu est égoutté, salé et affiné normalement. Dans une deuxième voie décrite dans la demande de brevet français publiée nO 2.218.821, on déshydrate par séchage le préfromage liquide obtenu à partir de lait frais, ce qui fournit un produit sec qui est ultérieurement réhydraté jusqu'à sa teneur originelle en eau, puis on l'ensemence, on l'emprésure et on le traite normalement comme un préfromage "frais". Dans la troisième voie, on traite le lait ou le rétentat à des températures élevées avant ultrafiltration et on transforme en fromage le rétentat obtenu. Ces diverses voies ont malheureusement l'inconvénient d'exiger un procédé adapté à chaque type de fromage, ce qui entraîne un prix de revient très élevé pour leur mise au point. Un objet de la présente invention est de prévoir un procédé d'utilisation en fromagerie de laits traités thermiquement, en profitant de tous les avantages de ces laits (emploi de laits en poudre, augmentation du rendement par modification des composants du lait, destruction de la flore butyrique) sans en avoir les inconvénients, conduisant à l'obtention de caillés fragiles et difficilement coagulables. Un autre objet de la présente invention est d'employer l'ultrafiltration en fromagerie sur des laits traités thermiquement, sans exiger la mise au point d'un procédé adapté à chaque type de fromage. Un autre objet encore dans la présente invention est de restaurer les aptitudes fromagères de laits traités thermiquement, quel que soit le traitement thermique appliqué (pasteurisation, stérilisation, fabrication de lait en poudre) ainsi que de laits ayant subi une concentration ou un séchage. D'autres objets apparaîtront aux personnes expérimentées dans la technique d'après la description suivante. Ces objets sont maintenant atteints selon la présente invention par un procédé de restauration des aptitudes fromagères de laits ayant subi différents types de traitements thermiques, procédé qui consiste à ajouter,avant ou après le traitement thermique, une petite quantité de rétentat d'ultrafiltration, le rétentat étant à l'état frais, à l'état sec ou après reconstitution dans l'eau,pour rendre à ces laits leurs aptitudes fromagères. Grâce à la présente invention, il est donc possible d'employer en fromagerie tous les types de laits traités thermiquement, concentrés et séchés, par exemple des laits ayant subi les traitements connus de pasteurisation, de stérilisation ou de préparation de laits en poudre. La présente invention montre donc l'avantage d'une plus grande souplesse que les procédés décrits précédemment, employant l'ultrafiltration. Les rétentats d'ultrafiltration peuvent être obtenus à partir de laits gras ou de laits maigres pour n'importe lequel des procédés ayant recours à l'ultrafiltration, et notamment par les procédés des demandes de brevets français publiées, citées précédemment, où l'ultrafiltration est appliquée à la fromagerie. Ainsi, les rétentats peuvent être obtenus par un procédé continu à hautes températures ou par un procédé discontinu à basses températures. La teneur en protéines du rétentat peut être comprise entre environ 37 et 90 % par rapport à l'extrait sec dégraisse; de préférence elle est comprise entre environ 60 et 70 %. Le rétentat peut être, en outre, traité, par exemple par pasteurisation, comme indiqué dans les demandes de brevets fran çais publiées citées précédemment, et éventuellement séché. Après addition du rétentat (avant ou après le traitement thermique) au lait de fabrication, ce lait est standardisé dc point de vue matières grasses d'origine animale ou végétale (lait de soja, par exemple) et traité de manière classique pour la fabrication. Selon la présente invention, on peut ajouter au lait une quantité variable de rétentats, cette quantité étant fixée en fonction de l'augmentation désirée de la teneur en protéines du lait, en fonction de la teneur en protéines du rétentat et surtout de la forme d'incorporation du rétentat qui peut être sèche ou liquide. Ainsi, selon le type de fromage désiré, la teneur en protéines du rétentat peut être fixée, ou bien le taux d'incorporation du rétentat peut être modifié afin que la teneur en protéines du lait soit maintenue constante ou augmentée. Lorsqu'on désire augmenter la teneur en protéines du lait, on ajoute une quantité de rétentat telle que cette augmentation soit comprise entre environ 0 et 40 %, de préférence entre 10 et 15 %. Pour améliorer la fromageabilité du lait, on peut y ajouter différents sels de calcium, tels que le chlorure de calcium ou le phosphate de calcium, en quantité d'environ 0,2 g/l qui est la dose habituelle en fromagerie, la gamme générale d'incorporation étant 0 à 0,5 g/l. Cette addition de sels de calcium a lieu après le traitement thermique et avant l'emprésurage. On peut utiliser d'autres sels de calcium, tels que les citrates de calcium, les carbonates de calcium, etc..., mais, en fromagerie, il est habituel de n'utiliser que le chlorure ou le phosphate de calcium. En effet, dans le cas présent comme en fromagerie traditionnelle, l'incorporation de chlorure de calcium n'est pas indispensable à la fromageabilité du lait, car il a pour seul but, en apportant des ions Ca++, d'accélérer le processus de coagulation; il est donc surtout employé dans le cas de laits naturellement pauvres en ions Ca++ qui ne réagissent que lentement à l'action de la présure. Le phosphate de calcium a également un rôle d'accélérateur du processus de coagulation en ce sens qu'il sensibilise la caséine à l'état de paracaséinate, aux ions Ca++; ainsi, pour une meme teneur en ions Ca++, le temps de coagulation diminue au fur et à mesure que la teneur en phosphates du calcium augmente. Ce dernier sel joue également un rôle sur la fermeté du gel obtenu. En conclusion, dans le cas présent, les sels de calcium utilisés n'améliorent la fromageabilité du lait qu'en ce sens qu'ils accélèrent la vitesse de coagulation, mais l'amélioration proprement dite de la fromageabilité du lait utilisé (traité thermiquement) est due uniquement à l'incorporation d'une quantité de rétentat au lait originel. Selon la demanderesse, il n'existe pas de produits autres que les sels de calcium qui joueraient un rôle identique à ces sels. Les fromages obtenus à l'aide de laits traités selon la présente invention ont les mêmes caractéristiques que ceux obtenus en fromagerie traditionnelle lorsque le lait est soumis à un traitement thermique classique. Ainsi, la présente invention s'applique à tous les laits traités thermiquement et à la fabrication de tous les types de fromages obtenus ordinairement. Grâce à l'addition du rétentat d'ultrafiltration aux laits ayant subi un traitement thermique, on profite de tous les avantages des laits traités thermiquement, sans avoir l'inconvénient d'obtenir un caillé mou, fragile, facilement émiettable, conduisant à des fromages à texture crayeuse et farineuse. En effet, en mettant en oeuvre le procédé de la présente invention, on obtient un caillé fermé, le tranchage est facile, le passage des matières du lait dans le lactosérum est limité et la synérèse est normale. La présente invention sera maintenant décrite à l'aide des exemples suivants qui ne sont donnés qu'à titre d'illustration et non de limitation. EXEMPLE 1 Un lait de grand mélange est additionné de poudre de rétentat d'ultrafiltration renfermant 60 % de protéines/ES (ES = extrait sec) de façon à augmenter sa teneur en protéines de 10 %, soit environ 580 g/10 1. Après standardisation en matière grasse, ce mélange est pasteurisé à 900C dans un échangeur à plaques. Le lait ainsi traité est fromageable normalement en technologie de pâtes molles, de pâtes pressées ou de pates cuites. L'aptitude fromagère peut être améliorée en ajoutant avant emprésurage 0,2 g/l de chlorure de calcium. EXEMPLE 2 Un lait de grand mélange est enrichi à l'aide d'un rétentat d'ultrafiltration liquide renfermant 70 % de protéines/ES de façon à augmenter sa teneur en protéines de 15 soit environ 44 g/l de lait. Le lait obtenu est standardisé en matière grasse et soumis à un "flashing" à 1200C de façon à détruire la plus grande partie de la flore bactérienne sporulée. Après traitement thermique, un tel lait peut être utilisé pour fabriquer n'importe quel type de fromages,à condition d'adapter légèrement les paramètres technologiques de la fabrication . L'apport de 0,2 g/l de CaCl2 avant emprésurage permet d'améliorer encore la fromageabilité de ce lait. EXEMPLE 3 Un lait écrémé en poudre, de qualité standard, est reconstitué à 10 % d'ES dans de l'eau de qualité alimentaire. Le lait reconstitué est additionné de rétentat d'ultrafiltration en poudre à 65 % de protéines/ES de façon à augmenter la teneur en protéines de 15 %soit environ 42 g/l. Après standardisation en matières grasses, avec de la crème ou n'importe quel autre type de matière grasse, le mélange peut être pasteurisé à 700C, additionné de 0,5 g/l de phosphate monocalcique et utilisé pour la fabrication de tous les types de fromages en adaptant à son comportement les paramètres technologiques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'etre décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Procédé de restauration des aptitudes fromagères de laits ayant subi différents types de traitements thermiques, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter, avant ou après le traitement thermique du lait, une petite quantité de rétentat d'ultrafiltration, le rétentat étant à l'état frais, à l'état sec ou après reconstitution dans l'eau, pour rendre aux laits leurs aptitudes fromagères. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement thermique du lait est choisi dans le groupe se composant de pasteurisation, de stérilisation et de traitement conduisant à la transformation en poudre. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rétentat est obtenu à partir de lait gras ou de lait maigre, par un procédé utilisant l'ultrafiltration, et en ce qu'il a une teneur en protéines (sur extrait sec dégraissé) comprise entre environ 37 et 90 %. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la quantité de rétentat ajoutée au lait est fixée en fonction de l'augmentation désirée de la teneur en protéines de lait 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'augmentation de la teneur en protéines est comprise entre environ 0 et environ 40 %. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le lait enrichi est standardisé en matières grasses d'origine animale ou végétale et traité de manière classique. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on ajoute au lait des sels de calcium, après le traitement thermique et avant l'emprésurage. 8 - Procédé selon la revendication 7,.caractérisé en ce que la quantité de sel de calcium est de l'ordre de 0,2 g/l. 9 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de rétentat ajoutée est d'environ 42 à environ 58 g/l de lait. 10 - A titre de produits industriels nouveaux, laits à aptitudes fromagères restaurées, obtenus par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11 - Laits selon la revendication IO,caractérisés en ce qu'ils sont utilisés pour la fabrication de tous types de fromages obtenus en fromagerie traditionnelle. 12 - A titre de produits industriels nouveaux, fromages obtenus a partir de laits selon la revendication 10 ou la revendication 11.