Brevet FR2447151A1 — publié le 19800822

La présente invention est relative aux procédés et installations de préparation de caséine. Dans une demande de brevet qui n'est pas encore publiée la demanderesse a décrit un procédé de préparation de caséine, par acidulation de lait écrémé, qui consiste à effectuer le premier stade d'acidulation en mettant le lait écrémé en contact avec une résine cationique. On acidule le lait écrémé par la résine cationique jusqu'à obtention d'un pH non inférieur à celui ou se produit la floculation du lait écrémé, par exemple non inférieur à 4,7 et notamment jusqu'd obtention d'un pH compris entre 4,9 et 5,0. On maintient le lait écrémé et la résine cationique en mouvement relatif pendant leur mise en contact. L'installation comprend un récipient de réception du lait écrémé et de la résine cationique, des moyens pour maintenir le lait écrémé et la résine cationique en mouvement relatif dans le récipient.On termine l'acidulation à la manière classique, par exemple par addition d'acide chlorhydrique, et l'installation de fabrication de la caséine se prolonge ensuite par les équipements classiques qui font suite au dispositif de floculation de la caséine et qui permettent de laver la caillebotte formée, de la presser sur un décanteur horizontal, et de la sécher. L'invention perfectionne une installation de ce type en permettant notamment d'utiliser le sérum produit lors de la flo culationde la caséine à des fins utiles, dans l'installation même de préparation de la caséine. L'invention a donc pour objet un procédé de préparation de caséine à partir du lait écrémé qui consiste à mettre du lait écrémé en contact, sous agitation, avec une résine cationique sous forme H pendant une durée permettant d'obtenir du lait à un pH supérieur à 4,7 mais inférieur au pH du lait initial et de la résine saturée par des ions métalliques, à séparer le lait obtenu de la résine saturée, à coaguler le lait séparé pour obtenir de la caillebotte et-du sérum que l'on sépare, caractérisé en ce qu'il consiste à régénérer de la résine saturée par du sérum séparé. De préférence, on concentre le sérum avant de l'utiliser pour la régénération On peut aussi utiliser du sérum concentré pour finir la coagulation ou floculation, à la place de l'acide habituellement utilisé. On comprend que toutes ces mesures permettent de diminuer la quantité d'acide chlorhydrique qui est nécessaire à l'installation et de réaliser des économies importantes.sur les coûts opératoires pour des dépenses d'investissement réduites au minimum, puisqu'elles se réduisent à des tuyauteries et, le cas échéant, à un évaporateur-concentrateur. Le premier stade du procédé de préparation de caséine suivant l'invention consiste à mettre du lait écrémé en contact sous agitation, avec une résine cationique sous forme H pendant une durée permettant d'obtenir du lait à un pH supérieur à 4,7, mais inférieur au PH du lait initial. On maintient à cet effet le lait écrémé et la résine cationique en mouvement relatif, pendant leur mise en contact, notamment en maintenant les billes de résine en suspension dans le lait écrémé, par une agitation continue donnée à celui-ci, de manière à éviter l'obtention d'un pH trop bas oA se produirait la floculation du lait écrémé et l'emprisonnement des résines par la caséine floculée. Le second stade du procédé suivant l'invention consiste à séparer le lait obtenu, dont le pH a donc été abaissé mais reste encore supérieur au point de floculation, de la résine saturée par des ions métalliques. On peut effectuer très simplement cette séparation sur un tamis incliné, le reflux du tamis représenté par les résines glissant sur le flanc incliné et étant repris par un transporteur, pour être renvoyé vers un re- servoir de résines à régénérer, tandis que le lait déjà acidulé est repris par une pompe pour être envoyé en général à un stockage intermédiaire, avant d'être réchauffé, dégazé et coagulé dans un tube de coagulation où s'effectue le troisième stade du procédé suivant l'invention. Le quatrième stade du procédé suivant l'invention consiste à séparer la caillebotte ou matière solide formée lors de la coagulation du sérum liquide. Là encore, on peut utiliser un tamis incliné, permettant de faire tomber la caillebotte dans un bac de dilution de caillebotte avant que celle-ci aille à une tour de lavage, à un décanteur et à un séchoir classique en caséinerie, tandis que, conformément à l'invention, on retourne le sérum, le cas échéant aprSs évaporation, au réservoir où se trouve la résine à régénérer, utilisant donc ainsi l'acidité résiduelle du sérum à des fins utiles. Le cas échéant, on peut utiliser aussi cette acidité du sérum pour remplacer en tout ou partie l'acide nécessaire à l'achèvement de la coagulation dans le tube de coagulation. L'invention a également pour objet une installation de préparation de caséine comprenant d'amont en aval chaque appareillage communiquant avec l'appareillage précédent, un récipient, équipé d'un agitateur, d'acidulation du lait écrémé par de la résine, un tamis séparant du lait acidulé de la résine saturée et un tube de coagulation du lait acidulé, caractérisée par un séparateur, en aval du tube, de la caillebotte et du sérum formés dans le tube de coagulation, par deux réservoirs de résine, montés en parallèle et communiquant, en alternance avec le récipient, par un moyen pour charger la résine saturée provenant du tamis et par un conduit, reliant le coté sérum du séparateur alternativement à l'un et à autre réservoir. La figure unique du dessin annexé illustre une installation suivant l'invention. L'installation suivant l'invention comprend un récipient 1 muni d'un agitateur 2, ouvert vers le haut, et du bas duquel part un conduit 3 sur lequel se trouve une vanne 4 de fermeture. Un conduit 5 débouchant au sommet du récipient 1 comporte une vanne 6 à deux voies permettant de mettre le conduit 5 en communication avec une branche 7 ou une branche 8. L'autre extrémité de la branche 7 débouche au bas d'un réservoir 9 pour de la résine cationique. L'autre extrémité de la branche 8 débouche au bas d'un réservoir 10 pour de la résine cationique. Le conduit 3 débouche au-dessus d'un tamis 11 incliné dont la paroi latérale 12 et le fond 13 du support forment chambre 14 de récupération du lait liquide dont le pH est par exemple de 5,0. Par un conduit 15, débouchant au bas de la chambre 14, et par une pompe 16 ce lait déjà acidulé est envoyé par l'intermédiaire d'un conduit 17, à un bac 18 de stockage. Du bas de ce bac de stockage, le lait peut passer par un conduit 19 muni d'une vanne dans un bac 20 de lancement de la chaîne de caillage. Du bas de ce bac 20, part un conduit 21 qui débouche au sommet 22 d'un dispositif classique de réchauffage du lait. Par un conduit 23, issu du bas du dispositif 22, le lait est envoyé à un dispositif 24 de dégazage puis, de ce dernier, par un conduit 25 au bas d'un tuje 26 de coagulation pouvant recevoir, par un conduit 27, de l'acide notamment chlorhydrique destiné à finir la coagulation. Du sommet du tube 26 de coagulation stécae psu)- un cnchit 28 28 un mélange de caillebotte et de sérum. Ce mélange tombe sur un tamis 29 de même constitution que le tamis 11. La caillebotte solide tombe dans un bac 30 de dilution pour aller, par un conduit 31, à une tour de lavage 32, puis par un conduit 33, à un décanteur horizontal 34, avant d'aller par un conduit 35, à un séchoir non représenté. Le sérum, qui a traversé le crible 29 et qui, en fait, est un mélange de sérum et de fines passe par un conduit 36 dans un séparateur 37 des fines. Les fines de caséine séparées sont envoyées par un conduit 38a au bas de la tour 32 de lavage. Le sérum débarrassé des fines sort du séparateur 37 par un conduit 38 et va, avec possibilité de concentration intermédiaire dans un évaporateur 39, par l'intermédiaire d'une vanne 40 à double voie, soit à la cuve 9 par un conduit 41, soit à la cuve 10 par un conduit 42. Du concentrateur 39 part un conduit de dérivation 43, qui débouche au début du tube 26 de coagulation ou dans le tube 27 d'alimentation en acide. L'installation fonctionne de la manière suivante. On charge du lait écrémé dans le récipient 1, alors que le réservoir 9 est plein de résine sous forme H et que le réservoir 10 est plein de résine saturée par des ions métalliques. La vanne 6 est fermée. On met en communication le récipient 1 et le réservoir 9 en manoeuvrant la vanne 6, de sor-te que de la résine sous forme H arrive par les conduits 7 et 5 dans le réservoir 1, cependant que l'agitateur 2 fonctionne. Lorsqu'un certain temps s'est écoulé, le pH du lait dans le récipient 1 est voisin de 5,0. On ouvre la vanne 4 et l'ensemble du lait à pH voisin de 5,0 et des résines en suspension dans celui-ci s'écoule par le conduit 3 et arrive sur le crible 11.Les résines constituent le refus de ce crible et sont aspirées par une pompe 44 et un conduit 45 se divisant en une branche 46 et en une branche 47 aboutissant respectivement au sommet des réseoirs 9 et 10. A ce stade de fonctionnement, les résines sont envoyées par la branche 46 au sommet du réservoir 9 qui s'est vidé de ses résines sous forme de H, la communication entre le réservoir 9 et le récipient 1 ayant été interrompue dès que ce réservoir a été vidé. Le lait pénètre dans la chambre 14, passe par le conduit 15, est aspiré par la pompe 16, et arrive par le conduit 17 dans le bac 18, puis par le conduit 19 dans le bac 20. De là, par le conduit 21, il est réchauffé par le dispositif 22, dégazé par le dispositif 24, et coagulé dans le tube 26 de coagulation. On obtient, dans le conduit 28, un mélange de caillebotte et de sérum. Le sérum passe par le conduit 36, le séparateur 37 et le conduit 38, pour aller dans le réservoir 10 où se trouve de la résine à régénérer, la vanne 40 interdisant le passage de l'acide dans le réservoir 9. Lorsque la résine se trouvant dans le réservoir 10 est régénérée, on modifie la position de la vanne 40, de telle sorte que le sérum acide arrive alors dans le réservoir 9. Le réservoir 10 est prêt à jouer le même rôle que le réservoir 9 au début du fonctionnement. Cette installation permet donc d'économiser de l'acide. I1 s'est révélé en outre que la tour de lavage pouvait, dans cette installation, avoir des dimensions moindres pour une même capacité que celles qu'elle doit avoir dans les installations classiques de caséinerie ne mettant pas en oeuvre de résines cationiques pour l'acidulation du lait écrémé. REVEND ICAT IONS 1. Procédé de préparation de caséine à partir du lait écrémé qui consiste à mettre du lait écrémé en contact, sous agitation, avec une résine cationique sous forme H pendant une durée permettant d'obtenir du lait à un pH supérieur à 4,7 mais inférieur au pH du lait initial et de la résine saturée par des ions métalliques, à séparer le lait obtenu de la résine saturée, à coaguler le lait séparé pour obtenir de la caillebotte et du sérum, que l'on sépare, caractérisé en ce qu'il consiste à régé nérer de la résine saturée par du sérum séparé. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à concentrer le sérum séparé avant de l'utiliser pour la régénération. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser du sérum concentré pour finir la coagulation. 4. Installation de préparation de caséine comprenant, d'amont en aval, chaque appareillage communiquant avec l'appareillage précédent, un récipient, équipé d'un agitateur, d'acidulation du lait écrémé par de la résine, un tamis séparant du lait acidulé de la résine saturée et un tube de coagulation du lait acidulé, caractérisée par un séparateur, en aval du tube, de la caillebotte e du sérum formés dans le tube de coagulation, par deux réservoirs de résine, montés en parallèle et communiquant, en alternance avec le récipient, par un moyen pour charger la résine saturée provenant du tamis et par un conduit, reliant le côté sérum du séparateur alternativement à l'un et à l'autre réservoir. 5. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un concentrateur du sérum entre le séparateur et les réservoirs.