Brevet FR2579421A1 — publié le 19861003

Procédé Pour la production de fromaae coagulé au calcium â Partir d'un lait concentrE Dar ultrafiltration La présente invention se rapporte à un procédé pour la production de fromage, utilisant en tant que matière de départ, un lait concentré préparé par ultrafil- tration, lequel procédé permet de coaguler le lait en un court laps de temps par addition de sel de calcium soluble dans l'eau. D'une manière traditionnelle, on a produit du fromage en faisant fermenter (vieillissement) un lait brut par l'addition d'un initiateur bactériel d'acide lactique puis par coagulation (caillebottage) du lait résultant par l'addition d'une présure. De plus, on a utilisé également un lait concentré obtenu par ultrafiltration en tant que matière de départ afin d'augmenter le rendement en fromage. Dans ces procédés classiques, toutefois, la coagulation du lait brut ou du lait concentré prend généralement 30 à 60 minutes, durée qui varie en fonction du titre de la présure à utiliser. Par conséquent, il s'est avéré pratiquement impossible de produire du fromage en mode continu en raison de la présence de cette étape de coagulation. A ce jour, un certain nombre de propositions ont été émises en ce qui concerne les techniques de coagulation (caillebottage) dans la production du fromage. Cependant, la plupart d'entre elles, se rapportent aux enzymes de coagulation du lait susceptibles de remplacer la présure, mais inaptes à raccoucir substantiellement le temps nécessaire pour la coagulation. En d'autres termes, une réduction poussée du temps nécessaire à la coagulation est impossible lorsque l'on coagule du lait brut simplement au moyen d'enzymes coagulant le lait y compris la présure. On est parti du principe que le mécanisme de coagulation d'un lait dans les procédés classiques de production du fromage dépend de la conversion de la K-caséine dans le lait en para-K-caséine par l'action du labferment ou rennine suivie de la combinaison de la para-Kcaséine avec des ions calcium. Les inventeurs ont effectué des recherches sur le composant d'un lait concentré ayant été soumis à ultrafiltration et diafiltration. A la suite de ces recherches, on a trouvé que les ions calcium devant être impliqués dans la coagulation par la présure étaient réduits à un degré extrême dans le lait concentré. Pour cette raison, la combinaison d'ions calcium et de para-K-caséine, en laquelle la K-caséine a été convertie par l'action de la présure, était empêchée dans le lait concentré. A la lumière de cet état de choses, on a par ailleurs trouvé que la coagulation du lait concentré par décantation pouvait être obtenue en un laps de temps extrêmement court par l'addition d'un sel de calcium soluble dans l'eau. La présente invention a été réalisée sur la base de ces découvertes. Un but de la présente invention consiste à fournir un procédé de production de fromage, capable de produire du fromage selon un mode simplifié et continu en réduisant le temps nécessaire à la décantation et en faisant coaguler un lait concentré préparé par ultrafiltration dans la production de fromage. La présente invention comprend les étapes suivantes (1) soumettre un lait ou un lait traité à un traitement combinant l'ultrafiltration et la diafiltration pour obtenir un lait concentré ; ajouter un initiateur bactériel d'acide lactique et une présure au lait concentré pour convertir la K-caséine contenue dans celui-ci en para-K-caséine par la réaction de la présure et coaguler le lait concentré résultant par l'addition d'un sel de calcium soluble dans l'eau à ; et (2) acidifier un lait ou un lait traité par un initiateur bactériel d'acide lactique ou par de l'acide lactique ; soumettre le lait acidifié à un traitement combinant l'ultrafiltration et la diafiltration pour obtenir un lait concentré ; ajouter une présure au lait concentré pour convertir la K-caséine contenue dans celui-ci en para-K-caséine par la réaction de la présure ; et coaguler le lait concentré résultant par l'addition d'un sel de calcium soluble dans l'eau. Dans la présente invention, on prépare un lait concentré en soumettant un lait brut comprenant un lait ou un lait traité ou un lait brut préparé par acidification d'un lait ou un lait traité par un initiateur bactériel d'acide lactique ou par l'acide lactique à un traitement combiné comprenant l'ultrafiltration et la diafiltration. Dans le traitement combiné décrit ci-dessus, le lait brut peut être traité d'abord par ultrafiltration pour le concentrer à un rapport de concentration d'environ 2-10 fois et ensuite par diafiltration. Ultérieurement, le lait brut ayant été traité par ultrafiltration et diafiltration de la manière décrite ci-dessus, peut subir un nouveau traitement par ultrafiltration pour être plus encore concentré. En variante, on peut traiter le lait brut d'abord par diafiltration, puis par ultrafiltration. Dans la préparation d'un lait concentré comme cela est décrit cidessus, lorsque le lait brut est concentré par ultrafiltration à un rapport de concentration supérieur, le temps nécessaire à la diafiltration est prolongé, tandis que la concentration du diafiltrat ainsi obtenu se trouve accrue. Par ailleurs, si le lait brut est concentré par ultrafiltration à un rapport de concentration inférieur, le temps nécessaire à la diafiltration est raccourci tandis que la concentration du diafiltrat résultant est diminuée. Dans la préparation du lait concentré obtenu à partir du lait brut décrit ci-dessus,- le rapport de concentration du lait brut par ultrafiltration doit être ajusté eu égard à la teneur en calcium soluble dans le lait brut et à la concentration souhaitée du lait concentré résultant. Toutefois, il est préférable d'augmenter le rapport de concentration du lait brut par ultrafiltration et de diminuer la quantité de calcium soluble dans le lait brut par diafiltration. Selon la présente invention1 la quantité de calcium soluble dans le lait concentré peut être réduite à environ de 1/10-1/30 par rapport au lait brut de départ. Le lait concentré obtenu en concentrant le lait brut par ultrafiltration est désigné sous l'appellation de rietentat, qu'il ait été soumis ou non à diafiltration. Ainsi, dans la présente invention, la réaction de la présure dans laquelle la K-caséine dans le lait concentré est convertie en para-K-caséine s'effectue par l'addition d'un initiateur bactériel d'acide lactique et d'une présure au lait concentré lorsque l'on utilise un lait ou un lait traité en tant que lait brut ou par addition d'une présure au lait concentré lorsque l'on utilise un lait acidifié ou un lait traité acidifié en tant que lait brut. Dans la réaction de la présure, étant donné que la quantité de calcium soluble dans le lait concentré est extrêmement basse par rapport à celle dans le lait brut, la coagulation du lait concentré n'a pas lieu pendant la durée de coagulation de 30-60 minutes employée dans la production usuelle du fromage dans laquelle la réaction de la présure est provoquée par l'addition d'une présure au lait ou au lait traité. La présure utilisée ici peut être une présure de veau ou une présure microbienne, et est normalement utilisée en une quantité de 15-35mg par kg du lait concentré. Dans la présente invention, lorsque la réaction de la présure est pratiquement terminée, on ajoute un sel de calcium soluble dans l'eau tel un chlorure de calcium au lait concentré résultant afin de provoquer sa coagulation. La coagulation du lait concentré par l'addition d'un sel de calcium soluble dans l'eau est effectuée dans un laps de temps extrêmement court allant d'une minute à plusieurs minutes, bien qu'il varie en fonction de la concentration du calcium soluble dans le lait concentré et de la quantité de sel de calcium soluble dans l'eau ajoutée à celui-ci.En d'autres termes, en ajustant la concentration du calcium soluble dans le lait concentré et la quantité de sel de calcium soluble dans l'eau ajoutée après la réaction de la présure, il devient possible de contrôler le temps de coagulation du lait concentré et les propriétés de coagulation de la caillebotte (coagulum) obtenue par la coagulation. Par ailleurs, en maintenant le lait concentré à une température élevée à un niveau tel à ne pas provoquer la détérioration de l'activité de l'initiateur bactériel d'acide lactique ajouté au lait concentré, par exemple à une température de 37-38*C, ou en augmentant la quantité de présure ajoutée, il devient possible de réduire la quantité de sel de calcium soluble dans l'eau à ajouter pour les besoins de la coagulation. On découpe en petits cubes et on chauffe le lait caillé, ou caillebotte, ou coagulum obtenu par coagulation du lait concentré comme décrit ci-dessus. Ensuite, on les tasse dans un moule, on les comprime pour extraire le petit-lait, on les chauffe et on les fait vieillir pour obtenir un produit du type fromage. Comme décrit ci-dessus, la coagulation du lait concentré peut être provoquée en un laps de temps extrêmement court par l'addition d'un sel de calcium soluble dans l'eau après avoir soumis le lait concentré préparé à partir du lait brut à la réaction de la présure selon la présente invention. En conséquence, l'étape de préparation d'un coagulum, l'étape la plus importante dans la production du fromage peut être effectuée d'une manière simplifiée et efficace, sans décantation du lait concentré comme cela est réalisé dans les procédés classiques, dans lesquels l'étape de préparation de la caillebotte ne dépend que de la réaction de la présure. Par conséquent, selon la présente invention, il devient possible de produire un fromage en continu, étant donné que la coagulation peut être effectuée par l'addition d'un sel de calcium soluble dans l'eau au cours du transfert du lait concentré qui a subi la réaction de la présure de la manière décrite ci-dessus. Soit dit en passant, le "rapport de concentration" utilisé dans la présente invention est basé sur un lait ou un lait traité utilisé comme matière première. La présente invention va être décrite ci-après plus en détail en référence aux exemples suivants. Il demeure toutefois bien entendu qu'il n'y est fait référence qu'à titre d'exemple uniquement sans limiter la portée de l'invention. ExemPle 1 On a pasteurisé à une température de 65 C pendant 30 minutes et refroidi jusqu'à une température de 50'C un lait en une quantité de 120 kg contenant 11,9% de matières solides au total, 3,3% de matières grasses, 3,1 de protéine, 4,68 de lactose (sucre de lait) et 36,5mg/100g de calcium soluble.Le lait résultant a été soumis à ultrafiltration (UF) dans une installation de concentration discontinue avec un module de 10 UFP (Installation d'Ultrafiltration) Rhone Poulenc (surface de pellicule 0,88m2, film IRIS 3038) pour concentrer le lait à un taux de concentration de 2,5 fois, en préparant ainsi 48 kg d'un lait concentré. 48 kg du lait concentré ont été soumis à une diafiltration à volume constant (avec une alimentation en eau correspondant à la quantité du flux de filtration) jusqu'au point où l'eau fournie atteignait 48 kg. Le lait résultant a de nouveau été soumis à ultrafiltration pour le concentrer à un taux de concentration de 5 fois, obtenant ainsi 24 kg d'un lait davantage concentré.Le lait concentré ainsi obtenu avait une concentration en calcium soluble de 17,5mg/100g. Ainsi, la quantité de calcium soluble a été réduite à 1/11 par rapport au lait de départ. Ensuite, 20 kg du lait concentré davantage ont été mesurés et refroidis à une température de 30-C. On a inoculé le lait refroidi avec 0,2% en poids d'une culture d'initiateur BD concentrée et congelée en tant qu'initiateur bactériel d'acide lactique. Le lait ainsi inoculé présentait une valeur de pH réduite inférieure à 6,2 et on y a ajouté 30 ppm d'une présure (produit de la société Christian Hansen Co.) de sorte qu'il a été soumis à la réaction de la présure pendant 20 minutes. On a alors ajouté du chlorure de calcium sous forme de solution aqueuse sous agitation en une quantité de 0,1% basée sur le lait davantage concentré. Après l'addition du chlorure de calcium, le lait a été coagulé en une minute environ. Le lait caillé résultant (coagulum) a été découpé en cubes d'environ 1 cm et chauffé à une température de 30-38"C. On a alors tassé les cubes dans un moule et on les a pressés pour en extraire le petit-lait. On a immergé le lait caillé pressé ainsi obtenu dans une solution aqueuse de chlorure de sodium à 20% pendant environ 10 heures pour salaison afin d'obtenir environ 9 kg d'un fromage dit jeune. On a fait vieillir le jeune fromage pendant trois mois pour obtenir un produit. Le jeune fromage contenait 55 de matières solides au total, 28,3% de matières grasses et 24,4% de protéine. ExemPle 2 Cet exemple illustre un mode de réalisation dans lequel on a utilisé un lait acidifié ou un lait traité à partir de celui-ci. On a stérilisé à une température de 65-C pendant 30 minutes et refroidi à une température de 10'C un lait écrémé en une quantité de 120 kg contenant 9,16% de ma tières- solidesau total, 3,28 de protéine, 4,4% de lactose (sucre de lait) et 37,6mg/100g de calcium soluble. On a ajouté 55ml d'acide lactique (qualité spéciale) au lait résultant pour ajuster son pH à 6,48 et on l'a laissé reposer pendant la nuit.On a chauffé le lait jusqu'à une température de 50"C et on l'a soumis à ultrafiltration dans une installation de concentration discontinue avec 2 un module UFP 10 Thane Poulenc (surface de film : 0,88m2, film IRIS 3038) pour le concentrer à un taux de concentration de 2,5 fois, en préparant ainsi 48 kg d'un lait concentré. 48 kg du lait concentré ont été soumis à une diafiltration à volume constant (avec une alimentation en eau correspondant en quantité au flux de filtration) jusqu'au point où l'eau fournie atteignait 48 kg en quantité. Le lait résultant a de nouveau été soumis à l'ultrafiltration pour le concentrer à un taux de concentration de 5 fois, en obtenant ainsi 24 kg d'un lait davantage concentré. Le lait concentré ainsi obtenu présentait une concentration en calcium soluble de 21,9mg/100g. Ainsi, on a réduit la quantité de calcium soluble à 1/9 par rapport au lait écrémé de départ. On a ensuite mesuré et refroidi à une température de 35-C 20 kg du lait reconcentré. On a ajouté 15 ppi d'une présure (produit de la société Christian Hansen Co.) au lait refroidi de façon à ce qu'il soit soumis à la réaction de présure pendant 20 minutes. On y a alors ajouté du chlorure de calcium en solution aqueuse sous agitation en une quantité de 0,18 basée sur le lait davantage concentré. Le lait a été coagulé en une minute environ après l'addition de chlorure de calcium. On a découpé le lait caillé résultant (coagulum) en cubes d'environ 1 cm et on l'a chauffé jusqu'à une température de 30-38"C. On a ensuite tassé les cubes dans un moule et on les a comprimés pour en extraire le petitlait. On a préparé les fromages conformes au procédé en mélangeant le lait caillé pressé résultant dans des proportions de mélange de 0%, 10%, 20%, 30%, 40% et 50 M. Bien que l'on ait constaté que leurs goûts variaient lorsque les proportions dépassaient les 30%, ils ont été jugés comme étant exempts de défauts pour la consommation dans l'ensemble et de même, on n'a relevé aucune modification significative de leur matière constitutive (tis sus) REVENDICATIONS 1. Procédé pour la production d'un fromage coagulé au calcium qui comprend les étapes opératoires suivantes : soumettre un lait ou un lait traité à un traitement combinant l'ultrafiltration et la diafiltration pour obtenir un lait concentré ; ajouter un initiateur bactériel d'acide lactique et une présure au lait concentré pour convertir la K-caséine y contenue en para-K-caséine par la réaction de la présure ; et coaguler le lait concentré résultant par l'addition d'un sel de calcium soluble dans l'eau. 2. Procédé pour la production d'un fromage coagulé au calcium selon la revendication 1, dans lequel le lait concentré est obtenu par des étapes opératoires comprenant : concentrer un lait ou un lait traité à un taux de concentration d'environ 2-10 fois par ultrafiltration ; soumettre le lait résultant à la diafiltration et concentrer davantage le lait diafiltré à un taux de concentration d'environ 3-10 fois par ultrafiltration. 3. Procédé pour la production d'un fromage coagulé au calcium qui comprend les étapes suivantes : acidifier un lait ou un lait traité avec un initiateur bactériel d'acide lactique ou avec de l'acide lactique ; soumettre le lait acidifié à un traitement combinant l'ultafiltration et la diafiltration pour obtenir un lait concentré ; ajouter une présure au lait concentré pour convertir la K-caséine y contenue en para-K-caséine par la réaction de la présure ; et coaguler le lait concentré résultant par l'addition d'un sel de calcium soluble dans l'eau. 4. Procédé pour la production d'un fromage coagulé au calcium selon la revendication 3, dans lequel le lait concentré est obtenu par les étapes opératoires comprenant : acidifier un lait ou un lait traité avec un initiateur bactériel d'acide lactique ou avec de l'acide lactique ; concentrer le lait acidifié à un taux de concentration d'environ 2-10 fois par ultrafiltration ; soumettre le lait résultant à la diafiltration ; et concentrer davantage le lait diafiltré à un taux de concentration d'environ 3-10 fois par ultrafiltration.