Brevet FR2506568A1 — publié le 19821203

Ltinvention concerne ltépuration chimique et microbiologique de saumures d'industries alimentaires. Elle concerne plus particulièrement un procédé pouvant être appliqué avec avantage à L'épuration de saumures de fromageries. La qualité marchande d'un fromage dépend évidemment de la matière première, le lait et, notamment de son origine, des soins pris lors de son ramassage et des traitements préliminaires qu'il a subis. Les méthodes de transformation du lait ont également une importance primordiale. Après coagulation, séparation et ég*tage, la caséine est traitée avec une faible quantité (5 ffi en poids, au maximum) de chlorure de sodium, sous forme cristallisée (salage à sec) ou sous forme dissoute (saumurage). Cette opération de salage est une étape essentielle de la fabrication : elle assure un complément dtégouttage (synérèse), la sélection des développements microbiens par action bactériostatique et le développement des qualités gustatives. Le salage conditionne, en fait, le bon affinage (protéolyse) du fromage. Traditionnellement, le salage s'effectuait manuellement, à sec. Cette opération a été modernisée et mécanisée, mais elle reste cependant réservée, en principe, aux fabrications traditionnelles. Parallèlement, existait la technique du saumurage pour pâtes pressées et pites cuites qui, par la suite, a été adaptée au salage des pâtes molles. Cette méthode permet de saler des quantités importantes de fromages avec un matériel simple et des coûts entretien faibles. Cette technique entrain par contre un enrichissement en impuretés minérales, organiques et bactériennes de la saumure et, pour éviter des accidents très graves de fabrication, on est conduit à purger régulièrement une certaine quantité de saumure et, dans les cas graves, à rejeter en totalité cette saumure. Le saumurage impose l'utilisation de sel de haute pureté, d'eau de qualité (eau décarbonatée) et la mise en oeuvre de procédés d'épuration pour éviter les accidents de fabrication et les purges de saumures.Différents procédés ont été proposés, et lton rappera, à titre d'exemple, la stérilisation par élévation de température avec germination, décrite dans le brevet français nO 70 39 677, au nom de la Demanderesse. En raison de l'augmentation très importante du coût de l'énergie, la Demanderesse a poursuivi ses études dans le domaine de la purification chimique et de la stérilisation des saumures de fromagerie et, plus généralement, de celles utilisées dans l'industrie alimentaire. Ces travaux ont consisté à étudier successivement l'influence des différents moyens de filtration compatibles avec les exigences réglementaires et gustatives de l'industrie alimentaire. Dans ltindustrie alimentaire, en général, et particulièrement en fromagerie, les conditions de pH, de salinité de flore microbienne des saumures sont fondamentales. Une acidité trop élevée ou trop faible entrain des développements microbiens parasitaires, une altération importante du goût des fromages provoquant leur déclassement, voir leur rebut. A titre d'exemple, les conditions optima de pH des saumures des pâtes molles et des pites pressées sont respectivement de 4 à 4,5 et de 5 à 5,5.On rappellera également qu'une saumure saturée (360 g de sel par kg eau), préparée à partir d'un sel de haute pureté (faible teneur en sulfate, très faible teneur en sels alcalino-terreux et en métaux lourds) et d'une eau de qualité (eau décarbonatée), a un pH voisin de la neutralité, d'où la nécessité de surveiller attentivement ltévolution du pH d'une saumure fratchement préparée. Il n'est pas nécessaire d'insister sur ltintérêt, indépendamment du pH de la solution, de procéder au saumurage avec une saumure limpide, débarrasse des matières insolubles et collordales et ne contenant pas dé germes microbiens nuisibles de type Mucor mucedo (communément appelé poil de chat) ou délétères (germes pathogènes du type Salmonelle). Les matières colloidales constituent le site et le milieu nutritif de la flore microbienne. En vue de substituer à une filtration mécanique ou dynamique une filtration par adsorption, la Demanderesse a recherché des matériaux filtrants qui soient inertes vis à vis des composants des saumures, d'une faible granulométrie et d'une surface spécifique élevée pour obtenir la fixation à la surface de ces matériaux des particules colloidales. En second lieu, la Demanderesse a étudié les matériaux filtrants ayant une porosité importante. Enfin, la perméabilité la plus élevée a été recherchée pour obtenir un bon écoulement de la saumure saturée. Différentes diatomées, terre de Kieselguhr, terre d'infusoir, ont été utilisées. Pour obtenir le résultat cherché (élimination des insolubles, amélioration de la pureté chimique et microbiologique des saumures), les travaux effectués par la Demanderesse ont prouvé que les matériaux filtrants susceptibles d'étire utilisés doivent répondre aux critères suivants - étre autorisés dans l'industrie alimentaire, - avoir une granulométrie d'une dimension maximum de 5 microns, - avoir une surface spécifique supérieure à 10 m - avoir une porosité comprise entre 60 et 90 %, - avoir une perméabilité comprise entre 2 et 7 Darcies. Dans des conditions industrielles de filtrationadsorption à froid, une filtration par adsorption sur de tels matériaux conduit aux résultats suivants: - abaissement de la teneur en matières insolubles à une teneur inférieure à 50 ppm -réduction de plus de 50 % de la teneur en azote total, caractéristique qui permet de titrer les matières protéiques (colloidales) et non protéiques (non colloldales) : la fraction des matières protéiques colloldales est adsorbée sur les matériaux filtrants choisis - abaissement de l'acidité Dornic d'environ 40 ss - élimination de 96 à 100 fo de la flore microbienne avec obtention d'unesaumure dtaspect limpide et non opalescent. En résumé, à partir d'une saumure ayant une turbidité élevée, que l'on peut caractériser par toutes les méthodes classiques turbidimétriques et par sa teneur en azote total, on adsorbe la fraction colloidale, on élimine en même temps les matières insolubles dans l'eau et de 96 à 100 % de la flore microbienne. A titre d'exemple non limitatif, la Demanderesse a contrôlé sur une période de trois mois l'évolution des saumures de plusieurs usines fromagères dans le cas d'un traitement effectué par addition de terre de Kieselguhr extra fine et d'un produit similaire commercialement appelé KENITE 3000 et KENITE 7001 dont les caractéristiques étaient celles ci-dessus indiquée. Les tableaux I et II ci-après indiquent la moyenne des résultats obtenus après filtrationradsorption par addition de terre de Kieselguhr, de KENITE 3000, de KENITE 700. Tableau I Caractéristiques miorobiologiques d'une saumure saturée, traitée par filtrationadsorption et utilisée pour le saumurage des pâtes molles (mesures effectuées sur 3 mois). # Nbre. de germes Germes Staphylocoques Streptocoques Levures Moisissures # (moyenne sur 3 totaux fécaux # mois) par ml Echantillon # de saumure de saumure Saumure non traitée 1,800 0 25 1 50 Saumure filtrée (sur Kieselguhr, KENITE 700 sur KENITE 3000)* 2 2 0 0 0 à 1 * Les conditions de la filtration étaient les suivantes : - débit : 28 m /h - quantité de matériau filtrant ajouté : .8 kg pour encollage . 20 kg en cours de traitement. - perte de charge : 3 bars - durée : 2 h. Tableau II Evolution de la composition chimique d'une saumure saturée traitée par filtration-adsorption et utilisée pour le saumurage des pâtes molles (mesures effectuées sur 3 mois). Saumure : Saumure saturée : Saumure traitée : : saturée: non traitée : par addition de : 'Composite K : : media filtrants : moyenne : : : : : Turbidité : opaque et jaune : limpide verte t : pH : 4,8 : 4,8 : : : : : Acidité Dornic : 28,8 : 20,7 ?Insolubles à l'eau: 0,45 : t t t Ca++ t 1,1 t 1,1 Mg++ : 0,057 . 0,051 t Cl : 167 : 170 804 . 0,185 t 0,169 : Azote total : 0,36 : 0,25 : P : 1,48 : 1,29 REVENDICATIONS 1.- Procédé d'épuration chimique et microbiologique d'une saumure d'industrie alimentaire, caractérisé en ce que l'on filtre ladite saumure par adsorption sur un matériau filtrant. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau filtrant et adsorbant est chimiquement inerte vis à vis des saumures et des produits libérés lors de échange osmotique sel eau contenu dans le produit alimentaire à saler. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le matériau filtrant a une dimension maximum de 5 microns. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau filtrant a une surface spécifique supérieure à 10 m/g. 5.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau filtrant a une porosité comprise entre 60 et 90 %. 6.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau a une perméabilité de 2 à 7 Darcies. 7.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le matériau filtrant est reconnu d'usage alimentaire. 8.- Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 7 à l'épuration de- saumures de fromagerie.