Brevet FR2470546A1 — publié le 19810612

Procédé pour la préparation du fromage. L'invention concerne un procédé pour préparer du fromage par ultrafiltration d'un lait de fromagerie et transformation de la fraction retenue à l'ultrafiltration en le fromage recherché. L'utilisation de la fraction retenue à l'ultrafiltration du lait de fromagerie pour la préparation du fromage est connue. On part habituellement d'un lait écrémé ultrafiltré qui est ensuite ramené à la teneur voulue en matières grasses par addition de crème concentrée. La fraction retenue à l'ultrafiltration est ensuite transformée en fromage de la manière habituelle, mais avec une plus faible extraction du petit lait , selon le degré d'enrichissement en protéines, on obtient dans le produit final une plus forte proportion de protéines du petit lait. Toutefois, ce procédé connu a un inconvénient : on se heurte à des difficultés relativement à la consistance du produit final. Le fromage frais est fréquemment farineux, les fromages mous présentent des comportements variables, difficilement prévisibles, à la maturation et des écarts avec le goût et la consistance typiques dans chaque cas pour le type de fromage. On suppose que cela doit etre attribué à l'influence du calcium~qui, dans ce procédé, ne peut pas etre éliminé avec le petit lait ni, non plus, avec l'ultrafiltrat, car il s'enrichit avec les protéines dans la fraction retenue à l'ultrafiltration. On a déjà tenté de remédier à ces difficultés en soumettant le lait de fromagerie à une maturation préalable par fermentation avec adjonction de cultures d'acide lactique. Dans cette opération, le nH normal du lait qui est de 6,6 à 6,7 est abaissé à des valeurs d'environ 6 ou au-dessous. Cette maturation préalable est pronosée pour une fraction retenue à l'ultrafiltration et semi-concentrée afin qu'ultérieurement, lors de l'épaississement, il s'écoule encore du petit lait, ou bien réalise meme avant l'ultrafiltration (demandes de brevets de la R.F.A. publiées avant examen DE-OS 2.734.825 et 2.343.333). Cette maturation préalable par fermentation provoque toutefois une contamination du lait de fromagerie par des microorganismes. En outre, le point final de ce type d'acidification est difficile à contrôler, de même qu'il est pratiquement impossible de maintenir la valeur du pH constante pendant l'ultrafiltration, en raison de la poursuite de la fermentation. Enfin, cette maturation préalable exige une grande capacité de stockage. Pour extraire une partie du calcium contenu dans le lait de fromagerie, on a également ajouté à ce dernier, avant l'ultrafiltration, des acides tels que l'acide phosphorique, l'acide chlorhydrique, l'acide lactique et des acides analogues, afin qu'une partie du calcium passe à l'ultrafiltration. Ce procédé présente cependant l'inconvénient d'exiger l'addition de substances étrangères, souvent illégale. Par suite, et afin d'éviter l'utilisation de substances étrangères, on a aj-outé au lait du petit-lait acide. Cette manière d'opérer se heurte à des difficultés car dans une installation dans laquelle on prépare du fromage en passant par l'ultrafiltration sans extraction de petit-lait, on ne dispose pratiquement plus de ce dernier. Il faut donc acheter du petit-lait ou l'obtenir par une ligne de production qui n'a plus rien à faire avec la préparation de fromages proprement dite. Par suite, un tel petit-lait, s'il n'est pas pasteurisé ou stérilisé, est contaminé par les bactéries étrangères de maturation et provoque à nouveau des difficultés dans l'opération de maturation. En outre, le petit-lait contient en général des Parties fines (particules de caséine provenant de l'opération préalable de précipitation ou tro- téines de petit-lait dénaturées) qui gênent les opérations d'ultrafiltration.Les qualités organoleptiques d'un petitlait transporté ou conservé pendant des durées prolongées sont également moins bonnes que celles d'un petit-lait prélevé frais dans la ligne de production. La demanderesse a alors cherché à remédier aux inconvénients décrits ci-dessus des procédés antérieurs. En particulier, elle a cherché à éviter l'addition d'acides étrangers ou une maturation préalable par fermentation, elle a cherché a rendre le procédé bien contrôlable et à parvenir en particulier aux propriétés typiques de consistance et de goût du type de fromage à préparer. D'autres buts et avantages de l'invention apparai- tront à la lecture de la description ci-apres. Ces buts et avantages ont été atteints dans un procédé pour la préparation de fromages par ultrafiltration d'un lait de fromagerie dont le pH a été abaissé, avec formation d'une fraction retenue à l'ultrafiltration qui, le cas échéant, après adjonction d'autres constituants du lait tels que.la crème, est épaissie ou coagulée, puis transformée ensuite en fromage de la manière habituelle, ce procédé se caractérisant en ce que l'on acidifie l'ultrafiltrat par élimination de cations et on l'ajoute ensuite au lait de fromagerie pour en abaisser le DH. On a constaté avec surprise que les ultrafiltrats du lait ou de la crème, ajoutés au lait de fromagerie, n'affectaient ni le cours de l'ultrafiltration ni le processus de maturation du fromage. Les laits de fromagerie qu'on utilise selon l'invention sont le lait réglé à la teneur voulue en matières grasses, le lait écrémé, et des laits concentrés des deux types. Les agents d'acidificsation sont tous les ultrafiltrats obtenus en fromagerie, en particulier ceux obtenus à l'ultrafiltration du lait de fromagerie pour les fromages mous et les fromages frais, après acidification par élimination des cations, ainsi que les concentrés de ces ultrafiltrats et les liquides de coupage obtenus à partir d'ultrafiltrats à pH variés. L'acidification de produits de laiterie par élimination des cations est connue et ne sera donc pas décrite plus en détails ci-après. De préférence, on élimine les cations à l'aide d'échangeurs de cations Cependant, on peut aussi exploiter la technique d'électrodialyse seule ou en combinaison avec la technique d'échange de cations. Toutefois, ce mode d'acidification connu ne permettait pas de prévoir que l'agent d'acidification utilisé conformément à l'invention permettrait en particulier de supprimer les problèmes rencontrés dans le comportement à la maturation ou à l'égard du goût et de la consistance du produit final dans la transformation en fromage des fractions retenues à l'ultrafiltration. De préférence, dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on porte le lait de fromagerie à un pH inférieur à 6 et dans les meilleurs conditions à un pH compris entre le point de coagulation de la caséine et pH 6. L'élimination des cations dans l'ultrafiltrat est avantageusement réalisée de manière à parvenir à des pH compris entre 1 et 2. Pour mieux contrôler l'opération, on peut couper l'ultrafiltrat acidifié au pH indiqué avec l'ultrafiltrat initial et ajouter le coupage acide obtenu dans ces conditions au lait de fromagerie à la quantité voulue pour parvenir au pH recherché. Cette possibilité de variation permet de rendre le procédé selon l'invention particulièrement adaptable et de régler à une combinaison quelconque voulue de pH et de composition les substances introduites dans le lait de fromagerie avec l'ultrafiltrat acidifié, en particulier le lactose, les sels et les acides du lait. L'ultrafiltrat utilisé pour l'acidification peut également être employé sous forme concentrée, la concentration étant réalisée avant ou après l'élimination des cations. Le lait de fromagerie peut lui-meme être mis en oeuvre dans le procédé selon l'invention sous une forme déjà concentrée au préalable. A cet égard, il s'est-avéré particulièrement avantageux de mettre en oeuvre selon l'invention un ultrafiltrat qui a été obtenu en poursuivant l'ultrafiltration jusqu'à un rapport en volume de 1,5:1 à 3:1 entre l'ultrafiltrat et la fraction retenue. On trouvera dans le tableau ci-après les quantités de liquide acidifiant, en litres, nécessaires pour régler 100 litres de lait de fromagerie à un pH voulu. Les résultats rapportés dans le tableau montrent que, selon le pH recherché pour le lait de fromagerie et l'ultrafiltrat traité par échange de cations qu'on utilise pour l'acidification, on peut parvenir à une variation extrêmement large des quantités à mélanger. TABLEAU Quantités de liquide acidifiant, en litres, nécessaires pour régler 100 litres de lait de fromagerie à un pH voulu. Lait de fromagerie Ultrafiltrat traité par échange de cations pH initial pH final pH 1,2 pH 1,7 pH 3,0 6,6 6,4 2,8 5,4 10,0 6,2 5,4 9,3 20,0 6,0 8,0 14,0 34,0 5,8 11,5 21,0 50,0 5,6 15,7 27,5 70,0 Le procédé selon l'invention convient tout spécialement à la préparation de fromages mous, de fromages frais et de tous types de fromages qui, avant l'épaississement, exigent une acidification du lait de fromagerie, comme par exemple le fromage "Cheddar", divers types de fromages durs, la mozzarella, la pasta filata et lès fromages analogues. Le procédé selon l'invention apporte de nombreux avantages. Ainsi, on évite la maturation préalable par fermentation, présentant les inconvénients décrits ci-dessus on évite également l'addition d'acides étrangers. Les acides contenus dans l'agent acidifiant sont non seulement des constituants naturels du lait, mais proviennent en outre du lait meme utilisé pour la préparation du fromage. L'ultrafiltrat peut etre exploité de manière rationnelle. On peut également diminuer les besoins en énergie pour l'exploitation globale du lait et de l'ultrafiltration en combinant de manière appropriée les opérations d'évaporation et d'ultrafiltration. Le lactose de l'ultrafiltrat ne subit aucune dégradation, meme partielle, car il n'est plus exposé à une fermentation préalable. Il peut etre isolé dans une opération subséquente ou traité par exemple par hydrolyse enzymatique et etre utilisé de façon optimale. Il faut des quantités relativement faibles d'agent acidifiant, de sorte que les proportions relatives des constituants du lait de fromagerie ne sont que peu modifiées. On exploite également dans des conditions optimales la capacité d'acidification de l'ultrafiltrat. On peut en outre envoyer les ultrafiltrats sur les échangeurs d'ions à des concentrations plus fortes que celles qui sont possibles avec le petit-lait, car il n'y a pas de "contamination" par les protéines. Il en résulte non seulement une augmentation de la capacité d'acidification de l'ultrafiltrat, mais également une diminution du besoin en réservoirs. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée , dans ces exemples, les indications de parties et de % s'entendent en poids, sauf mention contraire. EXEMPLE 1 (comparatif). A partir de 1.000 litres de lait écrémé et pasteurisé, on prépare par ultrafiltration un concentré à 15 % de matières sèches. Ce concentré est réglé de la manière habituelle, à l'aide de crème à 40 % de matières grasses, à une teneur en matières grasses telle que le produit final présente la teneur totale én matières grasses (45 % de matières grasses sur les matières sèches). Le concentré "surgraissé" est additionné de culture d'acidification à la quantité habituelle pour la maturation préalable du lait de fromagerie dans la préparation du camembert et stocké pendant plusieurs heures, jusqu'à ce que le pH atteigne la valeur de 5,9. Ce concentré pré-mûri est caillé de la manière habituelle par addition de cultures de moisissures spécifiques et de présure et transformé en camembert. EXEMPLE 2 (selon l'invention). A 1.000 litres de lait écrémé et pasteurisé, on ajoute 180 litres d'un ultrafiltrat de lait écrémé, porté à pH 1,7 par échange de cations On abaisse ainsi le pH du lait à 5,9. Ce lait est transformé par ultrafiltration comme décrit dans l'exemple 1 en un concentré à 15 % de matières sèches. Le concentré est amené à la teneur standard en graisses, comme décrit dans l'exemple 1, avec la meme quantité de crème à 40 % et transformé en camembert de la manière habituelle, par addition de présure et de cultures spécifiques. Par sa consistance et son goût, le fromage est analogue à celui de l'exemple 10 Cependant, par rapport à celui-ci, il se distingue particulièrement par une structure régulière et un goût régulier d'une fabrication à l'autre EXEMPLE 3 (comparatif). A partir de 1.000 litres de lait écrémé0 on forme par ultrafiltration un concentré qui correspond, par sa teneur en protéines (et compte tenu de la quantité de crème qui va etre ajoutée) au fromage à préparer Le concentré est "surgraissé" à 45 % de matières grasses sur matières sèches par de la crème à 40 % et ensuite caillé par addition d'une culture acide, d'une culture spécifique pour camembert et de présure Apyres finissage, les fromages ont un goût légèrement crayeux qui ne peut pas etre comparé au goût d'un camembert préparé de la manière habituelle. EXEMPLE 4 (comparatif) A 1.000 litres de lait pasteurisé et écrémé, on ajoute des petites quantités de culture acide et on soumet à maturation préalable de quelques heures , le pH s'abaisse à 6,1. On concentre ce lait par ultrafiltration jusqu'à ce que sa teneur en protéines (compte tenu de la quantité. de crème qui reste à ajouter) corresponde à celle du fromage à préparer. Au cours de l'ultrafiltration, le pH s'abaisse de 1 à 2 dixièmes: On règle le concentré à une teneur en matières grasses de 45 % sur matières sèches, à l'aide de crème à 40 %. On caille ensuite par addition de cultures spécifiques et d'enzymes coagulantes et on transforme directement en camembert, sans éliminaticnde petit-lait. EXEMPLE 5 (selon l'invention). A 1.000 litres de lait pasteurisé et écrémé, on ajoute comme décrit dans l'exemple 2 180 litres d'ultrafiltrat de lait écrémé porté à pH 1,7 par échange de cations cette addition provoque l'abaissement du pH du lait à 5,9. En opérant comme décrit dans l'exemple 4, on soumet ensuite ce lait à ultrafiltration. Pendant celle-ci, le pH reste constant. On règle le concentré à 45 % de matières grasses sur matières sèches à l'aide de crème et on transforme en camembert comme décrit dans l'exemple 4. Par leur consistance et leur goût, les fromages obtenus sont au moins équivalents à ceux de l'exemple 4 ; mais ils sont nettement supérieurs pour ce qui concerne l'uniformité d'une fabrication à l'autre. EXEMPLE 6 (préparation selon l'invention de fromages frais). A 1.000 litres de lait écrémé et pasteurisé, on ajoute 275 litres d'ultrafiltrat de lait écrémé, porté à pH 1,7, par échange de cations , cette addition abaisse le pH du lait à 5,6. On soumet ce lait à une ultrafiltration comme décrit dans l'exemple 3 et on concentre jusqu'à ce que la teneur en protéines, compte tenu de la quantité de crème à ajouter ultérieurement, corresponde à celle du fromage frais à préparer. Au cours de l'ultrafiltration, le pH reste constant. La fraction retenue à l'ultrafiltration est "surgraissée" à l'aide de crème et transformée ensuite par coagulation fermentative sans élimination de petit-lait en fromage frais. Ce fromage frais a une consistance molle remarquable. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la préparation du fromage par ultrafiltration d'un lait de fromagerie dont le pH a été abaissé, avec formation d'une fraction retenue à l'ultrafiltration qui, le cas échéant après adjonction d'autres constituants du lait, tels que la crème, est épaissie ou coagulée puis transformée en fromage de la manière habituelle, caractérisé en ce que l'on acidifie l'ultrafiltrat obtenu par élimination de cations et on l'ajoute au lait de fromagerie pour en abaisser le pH. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on règle le lait de fromagerie à un pH inférieur à 6. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on règle le pH du lait de fromagerie à un pH compris entre le point de coagulation de la caséine et pH 6. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on règle l'ultrafiltrat par élimination des cations à un pH de 1 à 2. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on porte une partie de l'ultrafiltrat à un pH compris entre 1 et 2, on le règle au pH final voulu par coupage avec l'ultrafiltrat initial et on ajoute le mélange au lait de fromagerie pour l'acidifier. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'ultrafiltrat utilisé pour l'acidification est concentré avant ou après l'élimination des cations et mis en oeuvre sous la forme concentrée. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le lait de fromagerie est mis en oeuvre à l'état concentré. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on poursuit l'ultrafiltration jusqu'à un rapport en volume de 1,5:1 à 3:1 entre l'ultrafiltrat et la fraction retenue à l'ultrafiltration.