Brevet FR2516356A1 — publié le 19830520

L'invention a pour objet un procédé de fabrication industrielle en continu de produits et en particulier de produits alimentaires, les moyens de mise en oeuvre de ce procédé et les produits résultant. L'objet de l'invention se rattache notamment au secteur technique de la coagulation ou caillage, de la fabrication de produits et en particulier d'aliments ou produits alimentaires faisant appel à la coagulation, ainsi qu'au secteur technique des moyens de fabrication de tels produits ; le secteur de fabrication des produits fromagers et charcutiers comprend ainsi l'objet de l'invention. I1 est connu de fabriquer en général des produits divers et en particulier des produits alimentaires en faisant coaguler des holoprotéides ou proteines. On peut citer, par exemple, à titre indicatif et nullement limitatif, les fromages et certains produits de charcuterie. Généralement, un procédé classique pour la fabrication des fromages par exemple, est conforme pour l'essentiel aux différentes phases représentées au schéma synoptique de la figure 1 des dessins. Dans ce schéma : - en phase (1), on dispose le lait que l'on doit traiter, ce lait pouvant être, selon les cas, écrémé, enter, pasteurisé... - en phase (2), on ajoute une certaine quantité de présure au lait; - en phase (3), on opère la coagulation du lait pour obtenir le caillé. Ce sont les préparations que subit ce caillé qui permettent d'établir diverses catégories de fromage - en phase (4), on moule la substance obtenue - en phase (5), on réalise l'égouttage - en phase (6), apparat le fromage qui peut ou non subir, dans des conditions spéciales, un affinage plus ou moins prolongé, c'est la - phase (7). Ce procédé traditionnel de fabrication des fromages ne permet pas de déplacer les récipients pendant le caillage où les moindres vibrations ou le moindre mouvement, provoqueraient des difficultés ou des défauts dans la coagulation du lait qui est très pauvre en protéines. I1 en résulte un procédé de fabrication, discontinu, demandant beaucoup de manutention puisqu'il est nécessaire de passer par des moules intermédiaires correspondant notamment à l'em- présurage, au caillage et au moulages Selon l'invention, on a conçu et mis au point un procédé- avec des moyens de mise en oeuvre, permettant de mécaniser tout un processus opératoire de fabrication en continu, notamment eice qui concerne l'emprésurage, le caillage et le moulage. en en résulte d'une manière particulièrement appréciable et avantageuse, que l'on supprime une partie du matériel et de l'infrastructure nécessaires aux différentes opérations précitées. Outre la multiplication des moyens de mise en oeuvre, il en résulte un yin de temps important, un dosage précis et une manipulation et main-d'oeuvre réduites. Conséquemment, le coût de production est fortement diminué. Dans ce but, le procédé selon l'invention est remarquable en ce que, à partir d'une réserve de matière ou substance initiale plus ou moins riche en protéine, liquide, visqueuse ou piteuse, simple ou composée, on distribue et on quantifie la dite matière ou substance, à l'introduction dans l'installation définissant ainsi la quantité de produit fini ou semi-fini, différentes opérations technologiques pouvant être asservies à ce dosage.Cette distribution s'opere par introduction cornue ou discontinue, à travers un Qu plusieurs éléments tubulaires de longueur appropriée, convenablement conformés en section, pendant que s'opere par effet d'une ou ou plusieurs actions connues, la coagulation des protéines ou la gélification de la matière de base, de façon à réaliser industriellement le ou les produits ; on fractionne par tranchage ou autre mode de débit, le ou les produits, à la sortie du ou des éléments tubulaires; on évacue enfin les fractions de produits finis qui subissent, s'il y a lieu, des opérations de finition. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 est un schéma synoptique montrant les différentes phases du procédé connu pour la fabrication des fromages. La figure 2 est un schéma synoptique montrant les différentes phases du procédé selon l'invention pour la fabrication de fromages. La figure 3 est une vue en perspective de l'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 4 est à une échelle plus importante, une vue partielle en perspective d'une variante de réalisation selon l'inven tion. La figure 5 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 5-5 de la figure 4. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative- en se référant aux exemples de réalisation des figures des dessins. Selon une caractéristiques importante du procédé selon l'invention, on réalise le dosage de la matière a' l'introduction dans l'installation, définissant ainsi la quantité unitaire de produit fini ou semi-fini issue de l'appareillage. A ce dosage, peuvent etre également asservies, différentes opérations technologiques (dosage de présure - de gélifiant - d'aromate - entrée d'eau - sortie d' eau - etc...). On assure ainsi le dosage précis du produit, tout en permettant au processus de fabrication de s'opérer de façon continue entre le départ et l'arrivée. On peut, par exemple, se référer au schéma synoptique de la figure 2, montrant les différentes phases du procédé selon l'invention, et comparer ce schéma à celui de la figure 1. On retrouve évidemment, la phase 1 commune de départ, qui consiste å la mise en place du lait. Par contre, les phases 2, 3 et 4 relatives à 1' emprésurage, à la coagulation du lait et au moulage, s'effectuent, selon le procédé de l'invention, en continu. Les phases 5, 6 et 7 demeurent inchangées. La figure 3 montre, à cet effet, un exemple de réalisation d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé. Cette installation comprend essentiellement trois ensembles - un ensemble amont (A) qui est polyvalent - un ensemble intermédiaire (B) qui est variable - un ensemble aval de sortie (C) qui est polyvalent. L'ensemble (A) comprend un récipient (8) pour une réserve de matière ou substance initiale, liquide, visqueuse ou pâteuse, sim Qu composées Ce récipient (8) est relié à une ou plusieurs pompes doseuses volumétriques (9) dont le débit et la cadence sont très précis et peuvent être modulés en fonction des besoins. Cette ou ces pompes doeeuses (9) peuvent avoir un mouvement continu ou discontinu et sont à la base de l'asservissement de la technique aval, c'est-à-dire de débit final de sortie des produits finis ou semifinis qui sont fabriqués et du déplacement de la matrice dans l'ap- pareil. A la sortie de la ou des pompes (9, la matière passe dans un ou plusieurs conduits (10) disposés en parallèle et de longueur appropriée. D'autres récipients (11 - 12) peuvent être reliés et connectés aux conduits (10), pour l'adjonction d'autres matières telles que de la présure, de l'eau, du sel, des épices, des gélifiants, ... Ces adjonctions peuvent autre asservies aux dosages. La matière passe ensuite dans des éléments tubulaires (13) constituant en partie, 1 'ensemble intermédiaire (B). La section transversale des éléments (13) est convenablement conformée-en fonction de la forme des produits finis désirés. Par exemple, cette section peut être ronde, carrée, rectangulaire, polygonale, en croix... La matière étant fréquemment en mouvement, sont l'effet des pompes (9), on élimine ainsi les risques de collage de ladite matière, aux parois internes des éléments tubulaires (13). Cette matière va coaguler au cours de son déplacement, sous l'effet de différents facteurs. Par exemple, par chauffage ou cuisson au moyen d'une double enveloppe, ou bien encore par action enzimatique, c'est-à-dire an ajoutant préalablement au lait de la présure; sans pour cela exclure d'autres moyens. La teneur élevée en protéines permet aux substances de s 'agglomérer entre elles, tout en constituant un ensemble homogène. Le phénomène de caillage des protéines ou de gélification de la matière initiale, est suivi plues ou moins, d'un processus de contraction ou de synérèse qui consiste à la séparation du liquide d'un gel. I1 est bien évident que suivant la teneur en protéines et suivant la nature de la matière introduite, le débit ou la vitesse de passage peut etre modulé en fonction du type de produit fini désiré. Le passage de la matière dans cet ensemble intermédiaire (B) permet d'agir éventuellement sur les substances internes, par élimination ou addition de composants en cours de cycle, et d'en asservir l'action au dosage, l'ensemble des éléments tubulaires (13) pouvant être conformé en conséquence. On peut citer par exemple : - possibilité de chauffage - possibilité de compression ; - possibilité de refroidissement (double enveloppe) ; - possibilité d'adjonction d'autres substances ; - possibilité de retirer une partie des composants tels que sérum, eau de lavage... - possibilité d'un travail mécanique. L'ensemble aval de sortie (C) est conformé pour assurer d' une part, le fractionnement par tranchage ou autre mode de débit, du ou des produits à la sortie du ou des éléments tubulaires (13), suivant un asservissement au rythme d'introduction de la matière initiale, et d'autre part, l'évacuation des fractions de produits finis. A cet effet, un dispositif de tranchage (14), de tout type connu et approprié, permet d'obtenir des produits fractionnés (P) de dimensions variables et qui sont définis par le dosage d'en- trée. Après tranchage des produits, un moyen (15) assure le transfert desdits produits (P) sur un tapis roulant (16), en vue de leur évacuation. Par exemple, le moyen (15) peut être constitué par un système de bras articulés et pivotants dont une extrémité est conformée en (151) pour assurer la préhension des produits tranchés (P), sans les abtmer, puis leur transfert sur le tapis roulant (16)o A la sortie du tapis (16), les produits (P) peuvent subir, si cela est nécessaire, des opérations de finition telles que affinage, séchage...Les produits peuvent être semi-finis et se présenter sous forme de grains dont le débit est déterminé par l'entrée ; lesdits produits peuvent être introduits dans des moules pour recevoir leur forme définitive à la fin du processus technologique. Ils peuvent également être introduits dans un emballage. Toutefois, d'une maniere particulièrement importante et avantageuse, on voit que la section spécifique des éléments tubulaires (13) permet de définir ou de conférer une forme spéciale correspondant au produit fini (figure 3). On remarque que le dispositif de tranchage peut éventuellement être supprimé dans le cas où les produits finis, à la sortie des éléments tubulaire (13) sont susceptibles de se présenter sous l'aspect de granulés. La figure 4 montre une variante de réalisation d'une partie de l'installation, pour obtenir des produits entièrement nouveaux tant sur le plan du got (produit complémentaire) que sur celui de la présentation (aspect, couleur...). Dans ce but, chacun des éléments tubulaires (17) profilés en section, peut titre alimenté en matière par une double tubulure (18 - 19). Les éléments tubulaires (17) présentent à cet effet, une double paroi interne (17a - 17b) de forme variable (figure s). Les deux espaces délimités par chacune des parois (17a - 17:1) sont respectivement reliés aux conduits (18 - 19) pour être alimentés, à la sortie des pompes doseuses, par deux matieres ou substances complémentaires mais d'aspect différent. On obtient donc un produit fini particulièrement original, par exemple un fromage à pâte molle avec en son centre, une pâte ferme ou aromatisée. Ou bien, des produits charcutiers avec au centre, une qualité et caractéristique de produits charcutiers avec au centre, une qualité et caractéristique de produit différentes de celles de la périphérie, puisque l'industrie charcutière qui fait appel généralement à la coagulation des protéines, par chauffage, entre dans le cadre de la présente invention. On souligne que les éléments tubulaires (13 ou 17) sont susceptibles d'être déconnectés pour permettre un processus tech noologique particulier de longue durée, nécessitant la mise en oeuvre d'un grand nombre d'éléments intermédiaires. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour la production fromagère et charcutière, sans toutefois la limiter à ces deux secteurs d'application. Tous les secteurs d'application qui consistent à faire coaguler des protéines, c'est-å-dire à passer d'un état liquide, plus ou moins riche en protéines, semi-liquide ou påtelx, à un état solide, entrent dans le cadre de l'invention. On rappelle qu'il en est de même des secteurs faisant appel au phénomène connu de gélification dont le principe demeure sensiblement identique à celui de la coagulation. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle - le dosage du produit fini ou semi-Eini est assuré en même temps que la fabrication - la simplicité du procédé et de son installation, du fait que 1' on supprime une partie du matériel, notamment l'ensemble des récipients utilisés dans un système classique pour le caillage, avec toute l'infrastructure nécessaire au déplacement et au nettoyage des moules - la possibilité de réaliser des matériels d'équipement très simplifiés, moins volumineux, donc d'un prix de revivent beaucoup plus accessible - la possibilité de mécaniser et d'automatiser tout un procédé de fabrication puisque les différentes opérations s'effectuent en continu ; il en résulte un gain de temps et surtout de manipulation; - la simplicité de l'installation fait que, en partant du système de dosage standard et polyvalent disposé en amont (ensemble A), 1' ensemble intermédiaire (B) peut être rapidement modifié en fonction du produit désiré, aussi bien du point de vue de la qualité que de la forme ou du poids dudit produit. L'invention ne se limite aucunement à celui de ces modes d' application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ces diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Procédé de fabrication industrielle en continu de produits, et en particulier de produits alimentaires, caractérisé en ce qu' à partir d'une réserve de matière ou substance initiale, plus ou moins riche en protéines, liquide, visqueuse ou pâteuse, simple ou composée, on distribue et on quantifie ladite matière ou substance à l'introduction dans l'installation définissant ainsi la quantité unitaire de produit fini ou semi-fini désiré à la sortie de l'appareillage, différentes opérations technologiques pouvant être asservies à ce dosage ;; cette distribution s'opérant par déplacement continu ou discontinu à travers un ou plusieurs éléments tubulaires (13) de longueur appropriée, convenablement conformés en section, pendant que l'on procède, par l'effet d'une ou plusieurs actions connues, à la coagulation des protéines, ou à la gélification de la matière ou substance initiale de base, de façon à réaliser industriellement le ou les produits suivant le mode et la quantité choisie, on intervient sur le ou les produits à la sortie du ou des éléments (13), pour lui ou leur donner une présentation. -2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fractionne par tranchage ou autre mode de débit, le ou les produits à la sortie du ou des éléments (13) suivant un asservissement au rythme d'introduction de la matière initiale, puis on évacue les fractions de produits frais qui subissent, s'il y a lieu, des opérations de finition. -3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce quten amont des éléments tubulaires (13) ou sensiblement à leur niveau, on ajoute d la matière ou substance, d'autres produits tels que de laprésure, de l'eau, du sel, des épices ou autres, ces adjonctions pouvant être asservies aux dosages. -4- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que selon les caractéristiques de la matière introduite, on module le débit ou la vitesse de passage de ladite matière, dans les éléments tubulaires (13), en fonction du type de produit fini désiré. -5- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en cours de cycle, lors du passage de la matière dans les éléments tubulai res (13), on peut agir par élimination ou addition de substances ou composants internes, l'ensemble des éléments tubulaires (13) étant éventuellement conformés en conséquence. -6- Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils sont constitués essentiellement de trois ensembles combinés : un ensemble amont polyvalent (A) de réserve et de quantification de la matière ou substance initiale de base, un ensemble intermédiaire (B) de formation et de distribution du produit et un ensemble (C) de tranchage et d'évacuation du ou des produits finis. -7- Moyens selon la revendication 6, caractérisés en ce que 1' ensemble (A) comprend au moins un récipient (8) pour une réserve de la matière ou substance au départ, ledit récipient (8) étant relié à une ou plusieurs pompes doseuses volumétriques (9), modulables en débit et en cadence avec un fonctionnement continu ou discontinu ; cette ou ces pompes (9) étant à la base de l'asservissement du débit final de sortie des produits finis ou semi-finis qui sont fabriqués. -8- Moyens selon la revendication 7, caractérises en ce que la sortie de la ou des pompes (9), est reliée par un ou plusieurs conduits (10) en parallele, aux éléments tubulaires (13). -9- Moyens selon la revendication 8, caractérisés en ce que des récipients (11 - 12) sont reliés et connectés aux conduits (10) pour l'adjonction des autres produits tels que la présure, l'eau, le sel, les épices... -10- Moyens selon la revendication 6, caractérisés en ce que 1' ensemble intermédiaire (B) est constitué essentiellement par des éléments tubulaires (13) dont la section transversale est convenablement profilée en fonction de la forme des produits finis désirés, telle que ronde, carrée, rectangulaire, polygonale, en croix... -11- Moyens selon la revendication 6, caractérisés en ce qu'en variante, chacun des éléments tubulaires (17) profilés en section, est alimenté en matière par une double tubulure (18 - 19), lesdits éléments (17) présentant une double paroi (17a - 17b) de forme variable, qui délimite ainsi deux espaces respectivement reliés aux conduits (18 - 19), pour être alimentés, à la sortie des pompes doseuses, par deux matieres ou substances complémentaires mais d'aspect différent.