Brevet FR2542975A1 — publié le 19840928

La technologie habituelle de fabrication des fromages à pâtes cuites ou mi-cuites nécessite, après le décaillage, un chauffage de la masse de sérum et des grains caillé. Ce chauffage s'effectue généralement dans la cuve de fabrication. A l'origine, la cuve était chauffée au moyen d'un feu de bois, puis d'un brûleur au gaz ou au fuel. Ces moyens de chauffage ne permettaient pas un contrôle précis de la température du produit contenu dans la cuve et avaient ltinconvénient de créer sur la paroi de la cuve des points chauds qui nuisaient à la qualité du fromage. Plus récemment, on a utilisé des cuves à double paroi chauffées par de la vapeur admise entre la paroi de la cuve et une chemise entourant celle-ci ; en se condensant sur la paroi de la cuve, la vapeur fournit les calories nécessaires pour chauffer le mélange de caillé et de sérum. Ce mode de chauffage permet un contrôle plus precis de la quantité de chaleur fournie et partant de la température du produit dans la cuve, par réglage du débit de vapeur, mais dans ce procédé, comme dans les procédés anciens, la chaleur est fournie au produit à travers la paroi de la cuve ce qui nécessite un renouvellement permanent du produit se trouvant au contact de la paroi pour éviter la formation de points chauds et réaliser un chauffage homogène. Malgré l'emploi de dispositifs de brassage mécaniques cette dernière condition est très difficile à remplir avec des cuves de grandes dimensions. Par ailleurs, le chauffage à la vapeur nécessite l'installation d'une chaudière qui ne sert généralement qu'a cet usage, ce qui augmente notablement les frais d'investissement. Pour éliminer cette contrainte, on a essayé de chauffer la cuve en projetant de 1'eau chaude sur la surface extérieure de sa paroi. Mais la puissance thermique qui peut être fournie par unité desurface par ce moyen étant limitée, ce mode de chauffage ne convient pas pour les cuves de grandes dimensions pour lesquelles le rapport surface/ volume est relativement faible. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des procédés connus et de fournir un procédé permettant l'utilisation de tout moyen de chauffage disponible dans la fromagerie et un contrôle plus précis de la température du sérum et du caillé. Le procédé objet de la présente invention consiste à prélever en continu du sérum dans la cuve, à porter le sérum prélevé à la température voulue dans un échangeur extérieur à la cuve et à renvoyer le sérum réchauffé dans la cuve où il est mélangé à la masse de sérum et de caillé contenu dans la cuve de façon à maintenir dans toute cette masse une température sensiblement uniforme. L'échangeur pourra être de tout type connu. On pourra par exemple utiliser un échangeur à plaques ou à tubes chauffé par de l'eau chaude, de la vapeur détendue ou tout autre fluide caloporteur disponible. On pourrait aussi utiliser un échangeur chauffé électriquement. Pour contrôler la montée en température du sérum et du caillé dans la cuve, on règlera le débit du sérum mis en circulation et sa température à sa sortie de l'échangeur. Ce réglage pourra être manuel ou automatique. On pourra, par exemple, maintenir le débit constant et faire varier automatiquement la température du se'rum suivant une courbe préétablie, par règlage du moyen de chauffage. Un procédé de réglage particulièrement simple et qui donne des résultats très satisfaisants consiste à maintenir constant l'écart des températures du sérum à l'entrée et à la sortie de ltéchangeur. Selon une autre caracteristique de l'invention, on peut profiter du passage du sérum dans l'échangeur pour lui faire subir un traitement thermique permettant de modifier sa flore par pasteurisation partielle. Pour cela on peut chauffer le sérum dans ltéchangeur à une température supé- rieure à celle exigée pour le réchauffage de la masse de caillé et de sérum contenu dans la cuve puis le refroidir dans un second échangeur pour ramener sa température à la valeur voulue, les calories récupérées dans celui-ci pouvant être utilisées pour réchauffer le sérum avant son passage dans le premier échangeur. Le même procédé pourra être utilisé pour refroidir le mélange de caillé et de sérum après chauffage et brassage en faisant passer le sérum dans un échangeur où il cèdera des calories à un fluide réfrigérant, par exemple de l'eau froide. L'installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention comporte,-outre la cuve, un siphon de prélèvement plongeant dans la cuve, une pompe, un échangeur thermique, des tuyauteries de liaison, et une tuyauterie de retour dont l'extrémité débouche dans la cuve. Le siphon sera, de préférence, muni d'un filtre rotatif, à effet centrifuge. L'extrémité de la tuyauterie de retour pourra être munie d'un diffuseur pour favoriser la dispersion-du sérum chaud dans la masse de sérum et de caillé. On pourra utiliser-un seul système de réchauffage pour plusieurs cuves. Outre l'avantage déjà mentionné et qui réside dans la possibilité d'utiliser tout moyen de chauffage et notamment des fluides caloporteurs tels que de la vapeur détendue ou de l'eau chauffée par accumulation électrique ou par des calories récupérées dans l'usine, l'invention permet de simplifier la fabrication des cuves, par suppression de la double paroi, de supprimer les points de surchauffe et de règler avec une grande souplesse la température de la masse de sérum et de caillé. La description qui suit se réfère aux dessins qui l'accompagnent et sur lesquels La figure 1 est le schéma d'une installation pour la mise en oeuvre de l'invention, La figure 2 illustre un autre mode de réalisation de l'invention, et La figure 3 illustre un troisième mode de réalisation de l'invention. L'installation représentée sur la figure 1 comporte une cuve à fromage 10, un siphon 12, une pompe 14 et un échangeur 16. Le siphon qui plonge dans la cuve est relié par une tuyauterie 18 à l'aspiration de la pompe 14. Ce siphon est du type décrit dans le brevet français 71.26 150 et comprend un tube vertical dont l'extrémité inférieure ouverte est entourée d'un tamis entrainé en rotation autour de l'axe du tube par un moteur 20. La rotation du tamis évite son colmatage par les grains du caillé. L'échangeur 16 est du type à tubes ou à plaques et comprend un circuit primaire et un circuit secondaire. L'un des circuits est parcouru par un fluide de chauffage tel que de la vapeur détendue ou de l'eau chaude. Une vanne de réglage de débit 22 est placée sur la tuyauterie d'ali mentation.de ce circuit. L'entrée de l'autre circuit est reliée par une tuyauterie 24 au refoulement'de la pompe 14. Des dispositifs 26 et 28 de mesure du débit et de la température du liquide qui y circule sont placés sur cette tuyauterie. La sortie de ce circuit est raccordée à une tuyauterie de retour 30 qui débouche dans la cuve 10. Un dispositif 32 de mesure de la température est placé sur la tuyauterie 30. Un régulateur 34 recevant des informations du dispositif de mesure 32 commande la vanne 22 pour maintenir la température du liquide sortant de l'échangeur à la valeur voulue qui peut être constante ou varier dans le temps suivant une loi prédéterminée. Pour la fabrication des fromages à pâte cuite, la cuve 10 est remplie de lait a la température convenable pour permettre, après addition de présure, la formation de caillé. On procède ensuite an décaillage, opération qui consiste à découper la masse de caillé en petits grains au moyen d'un appareil appelé tranche-caillé. A la suite de cette opération, on brasse le mélange de sérum et de caillé contenu dans la cuve au moyen d'un brassoir mécanique 35, pour empêcher l'agglomération des grains de caillé, et on le chauffe à une température variable suivant la méthode utilisé et généralement comprise entre 50 et 550C. La montée en température du caillé doit être lente et progressive et, pendant le chauffage, il faut continuer à agiter la masse de caillé et de sérum contenu dans la cuve. Conformément à la présente invention, on effectue le chauffage en prélevant du sérum dans la cuve, en le réchauffant et en renvoyant le sérum chaud dans la cuve où il cède des calories à la masse de sérum et de caillé. Le sérum prélevé dans la cuve au moyen du siphon 12 est mis en circulation par la pompe 14, chauffé dans l'échangeur 16 et renvoyé dans la cuve par la tuyauterie 30. Le débit de sérum mis en circulation et sa température à la sortie de l'échangeur 16 sont réglés pour réaliser une montée en température de la masse contenue dans la cuve 10 suivant une loi prédéterminée. Par exemple, on cherchera à réaliser une variation linéaire de la température en fonction du temps. Ces réglages pourront être effectués manuellement ou automatiquement. On pourra, par exemple, maintenir le débit de sérum constant, en contrôlant la vitesse de rotation de la pompe 14 ou le degré d'ouverture d'une vanne 36 placée sur la tuyauterie 24 au moyen d'un régulateur 38 recevant des informations du débitmètre 26, et faire varier la température du sérum à la sortie de l'échangeur 16 suivant une loi prédéterminée en commandant la vanne 22 au moyen du régulateur 34 recevant des informations du thermomètre 32. En variante, on pourra de la même façon maintenir constant l'écart entre les températures du sérum à l'entrée et à la sortie de l'échangeur, le régulateur 34 recevant en plus dans ce cas des informations du thermomètre 28. Gracie à l'agitation créé par le brassoir 35, le sérum chaud renvoyé dans la cuve est mélangé intimement à la masse de sérum et de caillé contenu dans la cuve et la température est pratiquement uniforme dans toute la masse. On réalise ainsi un chauffage régulier et homogène de la masse de sérum et de caillé. Lorsque la température voulue est atteinte, on arrête la pompe 14 et on coupe l'alimentation de l'échangeur 16, en continuant de brasser la masse de sérum et de caillé pendant un temps prédéterminé. Dans certains cas, la masse de sérum et de caillé doit ensuite être refroidie et on peut utiliser pour cette opération la même installation en faisant circuler dans l'échangeur 16 un fluide réfrigérant tel que de l'eau froide. Un même système de chauffage de sérum tel que celui qui vient d'être décrit peut être utilisé pour plusieurs cuves, les tuyauteries 18 et 30 comportant plusieurs dérivations munies de vannes et desservant les différentes cuves. L'invention permet également de faire subir au sérum un traitement thermique à température relativement élevée, par exemple pour détruire certaines bactéries, sans soumettre la masse de caillé et de sérum à une surchauffe préjudiciable. Pour cela on place sur le circuit du sérum, en aval et en amont de l'échangeur 16, un second et un troisième échangeurs 16' et 16" (figure 2). L'un des circuits de ces échangeurs est traversé par le sérum et l'autre est traversé par un fluide réfrigérant, tel que de l'eau froide, qui passe d'abord dans l'échangeur 16' puis dans l'échangeur 16". Dans l'échangeur 16 le sérum est porté à une température T' nettement supérieure à celle T imposée par la loi de variation de la température dans la cuve et qui dépend du traitement qu'on veut lui faire subir. Dans l'échangeur 16' le sérum est refroidi de telle sorte que sa température soit ramenée à la valeur voulue T. Les calories cédées au fluide réfrigérant dans l'échangeur 16' sont récupérées dans l'échangeur 16" où elles servent à réchauffer le sérum avant son entrée dans l'échangeur 16. On pourra, par exemple, prendre T' égal à 720C et T égal à 650C. Les échangeurs 16' et 16" peuvent être remplacés par un échangeur unique dont le circuit primaire sera traversé par le sérum venant de la cuve 10 et le circuit secondaire par le sérum sortant de l'échangeur 16, comme représenté sur la figure 3. Dans ce cas, la température du sérum à la sortie de l'échangeur î6' - 16t sera réglée en contrôlant le débit dans un circuit by-pass, branché sur le circuit primaire de l'échan- geur, au moyen du régulateur 34 recevant les informations du thermomètre 32 et agissant sur une vanne 40 placée sur ce circuit by1pass. I1 est bien entendu que toutes modifications qui peuvent être apportées au mode de réalisation décrit par l'emploi de moyens techniques équivalents entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de fromages à pâtes cuites ou mi-cuites comportant, après formation du caillé, une opé ration de décaillage, un chauffage avec brassage de la masse de sérum et de grains de caillé et éventuellement un refroidissement de cette masse, toutes ces opérations étant effectuées dans une même cuve, caractérisé en ce que pour chauffer la masse de sérum et de caillé contenu dans la cuve (10) on prélève en continu du sérum dans la cuve, on chauffe le sérum prélevé dans un échangeur (16) extérieur à la cuve et on renvoie le sérum réchauffé dans la cuve où il est mélangé à la masse de sérum et de caillé contenu dans la cuve, le débit de sérum prélevé et sa température a la sortie de ltéchangeur étant réglés pour réaliser un chauffage progressif de la masse de sérum et de caillé 2. Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on maintient constants le débit de sérum prélevé et la tempé rature du sérum à la sortie de l'échangeur (16). 3. Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on maintient constants le débit de sérum prélevé et l'écart des températures du sérum à l'entrée et à la sortie de 1 'échangeur. 4. Procédé, selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le sérum est porté à une température relativement élevée dans ledit échangeur (16) puis est refroidi dans un second échangeur (16') avant d'être renvoyé dans la cuve (10). 5. Procédé, selon-la revendication 4, caractérisé en ce que les calories cédées par le sérum dans ledit second échan geur (16') sont utilisées pour réchauffer le sérum avant son passage dans le premier échangeur (16). 6. Procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le refroidissement de la masse de caillé et de sérum est réalisé, de la même manière que le chauffage, par prélèvement en continu du sérum dans la cuve (10), refroidissement du sérum prélevé dans un échan geur extérieur à la cuve et renvoi du sérum refroidi dans la cuve. 7. Installation, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte, outre la cuve (10), un siphon de prélèvement du sérum (12) plongeant dans la cuve, une pompe (14), un échangeur thermique (16), des tuyauteries de liaison (18, 24) et une tuyauterie de retour (30) dont l'extrémité débouche dans la cuve. 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit siphon (12) est muni d'un filtre rotatif, à effet centrifuge. 9. Installation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que l'extrémité de la tuyauterie de retour (30) est munie d'un diffuseur. 10. Installation selon la revendication 7, 8 ou 9, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce qu'elle comporte un second échangeur (16' ou 16'-16") branché en série avec l'échangeur (16) pour abaisser la température du sérum à la sortie de ce dernier. 11. Installation selon la revendication 7, 8 ou 9, caractérisée en-ce quelle comporte plusieurs cuves, un seul échangeur (16) et une seule pompe, en ce que la tuyauterie de retour comporte plusieurs dérivations munies de vannes et alimen tant les différentes cuves et en ce que chaque cuve est équipée d'un siphon de prélèvement qui est raccordé par une tuyauterie munie d'une vanne à une tuyauterie commune reliant le siphon à l'entrée de l'échangeur.