Brevet FR2583957A1 — publié le 19870102

-1- Lait en poudre, son procédé de fabrication et le procé- dé résultant pour la fabrication de chocolat au lait. La présente invention concerne un lait en poudre qui convient comme matière première pour le chocolat au lait et de plus concerne un procédé pour la fabrication de ce lait en poudre par séchage par atomisation et un procédé pour la fabrication de chocolat au lait. Pour la fabrication de produits au chocolat au lait, des particules de cacao, sucre et lait en poudre sont broyées en une phase grasse durant laquelle les trois étapes de procédés suivantes peuvent être distinguées: 1. Fragmentation des particules, 2. affinage du goût 3. Mise en forme. Pendant la fragmentation, les constituants solides, cacao, sucre et lait en poudre sont traités ensemble, c'est-à-dire exposés à une action de broyage dans le but de fragmenter toutes les particules de telle sorte qu'elles ne soient plus organoleptiquement perceptibles dans le.produit final. Cela signifie que la grosseur maximale des particules est réduite à environ 30-50upm. Pendant la mise en forme, le chocolat au lait pratiquement prêt doit naturellement satisfaire à certain nombre de critères. L'un d'eux est que la viscosité doit être suffisamment basse pour un bon déroulement du processus de mise en forme. Il est traditionnel d'obtenir la viscosité voulue en ajoutant du beurre de cacao supplémentaire à la masse avant la mise en forme. Puisque le beurre de cacao est l'ingrédient (principal) le plus onéreux du chocolat, on essaie toujours de parvenir à des processus tels qu'il faille une quantité minimale de beurre de cacao pour cette réduction de viscosité finale. Parmi les facteurs influents qui ont de l'importance pour une consommation minimale de beurre de cacao il y a entre autres la teneur en humidité du mélange, l'addition d'une faible quantité - 2 - autorisée de lécithine, les propriétés des constituants solides et le processus de fragmentation. Quant aux propriétés des constituants solides, le type de lait en poudre à utiliser a une influence toute particulière. Le lait en poudre est souvent utilisé comme matière première pour le chocolat au lait sous forme pure et standardisé à une teneur spécifique en matière grasse (ex. 26 % ou 1 %). Pour la fabrication du lait en poudre, une mise au point est apparue lors de la dernière décennie qui s'est révélée importante pour la fabrication du chocolat. Le fait est que le procédé de séchage sur cylindres autrefois traditionnel est de plus en plus remplacé par le procédé de séchage par atomisation. En conséquence, le fabricant du chocolat est confronté au choix entre ces deux types de lait en poudre. Ce choix est lié à des questions et problèmes difficiles. Dans l'industrie laitière, le séchage par atomisation est généralement considéré comme supérieur, entre autres choses parce que le lait en poudre ainsi préparé a subi beaucoup moins de détérioration par la chaleur que le lait en poudre séché sur cylindres et est beaucoup plus soluble dans l'eau. Egalement d'après des critères économiques et d'hygiène, le séchoir à cylindres est habituellement inférieur au séchoir-atomiseur. Dans beaucoup de pays, le séchage sur cylindres du lait a par conséquent pratiquement complètement disparu pour laisser place au séchage par atomisation. Le fabricant de chocolat, qui est habitué depuis longtemps au lait en poudre séché sur cylindres et est confronté au lait en poudre atomisé établira une différence de goût; le nouveau produit a un goût plus naturel, moins brûlé. Cela affectera le goût du chocolat, c'est-à-dire en parlant d'une façon très générale, dans un sens favorable. Le fait est que nous notons maintenant une utilisation très fréquente du lait en poudre atomisé dans le chocolat. Cependant, le nouveau produit a également un gros inconvénient et à cet égard, nous revenons au processus de fabrication du chocolat. Le fait est que la viscosité du chocolat fabriqué avec le lait en - 3 poudre atomisé se révèle supérieure à ce que l'on obtient lorsqu'on utilise du lait en poudre atomisé. Cela signifie que le nouveau produit nécessite l'addition de plus de beurre de cacao, ce qui est un très grave inconvénient économique. Pour cette raison, le lait en poudre atomisé est très souvent connu dans l'industrie du chocolat comme un "dévoreur de beurre de cacao". On ne connaît pas d'explication à cette différence. Naturellement, on l'a cherchée, mais il y a un grand nombre de propriétés différentes et on ne sait pas celles qui ont de l'importance pour la viscosité du chocolat. La répartition de la grosseur et la forme des deux types de particules de poudre par exemple présentent des différences caractéristiques. Mais, on peut également faire remarquer compte tenu des deux procédés de fabrication que la résistance mécanique et le comportement lors de la déformation, de l'écrasement et du broyage doivent en fait être profondément différents. On connaît très bien la différence de chauffe et la dénaturation des protéines qui en résulte, et de plus les différences relatives à la cristallisation du sucre de lait pourraient également être importantes. Enfin, on signale parfois que la forte teneur en graisse libre dans le lait en poudre séché sur cylindres contribue à la faible consommation de beurre de cacao. Cette idée est évidente car, dans un sens, sur l'extérieur des particules de lait en poudre, cette graisse peut remplacer le beurre de cacao dans le chocolat. Mais cela, également, n'est tout au plus qu'une explication partielle, car lorsqu'on amène de la graisse dans le lait en poudre atomisé sous forme libre (ex. en mélangeant du lait avec la peau en poudre séché par atomisation avec la matière grasse du lait), on n'obtient qu'une amélioration très limitée. D'après le brevet britannique 637796, le lait en poudre atomisé convient mieux pour l'utilisation dans le chocolat lorsqu'il a une faible porosité, c'est-à-dire une teneur réduite en vacuoles ou bulles d'air. Cependant, l'amélioration ainsi obtenue est relativement faible, et par conséquent, cette proposition n'a pas trouvé d'acceptation en pratique. En résumé, on peut donc dire que pour la fabrication des - 4 - chocolats au lait, le lait en poudre séché sur cylindres qui tend à disparaître est intéressant du point de vue de l'économie commerciale, mais pose des problèmes quant à son goût, et que le lait en poudre atomisé a un goût excellent, mais conduit à une forte consommation de beurre de cacao pour la fabrication des chocolats et ne peut donc être utilisé dans cette fabrication que dans une mesure limitée. L'objet de l'invention est donc de fournir un lait en poudre qui combine les deux bonnes propriétés. gO De façon surprenante, il s'est avéré que cet objectif était atteint grace à un lait en poudre atomisé ayant à la fois une grande finesse et une faible porosité. Dans l'explication de l'invention, ces termes seront définis comme suit. La finesse d'une poudre s'exprime sous forme de masse volumique moyenne des particules qui indique que les particules ayant un diamètre plus petit représentent 50 % du poids de poudre. La masse volumique moyenne des particules est déterminée grace à un calibreur de particules Malvern 2600 D, reposant sur le principe de la diffraction de l'irradiation au laser. La porosité se définit par un pourcentage qui indique la fraction de volume moyen des cavités (bulles d'air ou vacuoles) dans les particules de poudre. La porosité est calculée d'après la densité de la poudre, telle qu'elle est mesurée avec un Pycnomètre de Comparaison à l'air selon Beckman. La formule suivante est utilisée pour le calcul: Porosité = 100 ( - 1) ml/100 g de poudre D1 D2 o: Dl = densité réelle de poudre en g/ml. D2 = densité de poudre à une porosité de 0 ml/100 g de poudre. Pour un lait en poudre entier ayant 26 % de matière grasse, cette densité est de 1,28 g/ml. -5-- Pour les poudres atomisées connues, la masse volumique moyenne des particules est d'environ 80-120 pm, et la porosité varie souvent entre 5 et 40 ml/100 g de poudre. Les laits en poudre atomisés selon l'invention ont une masse volumique moyenne des particules inférieure à 80 juri et une porosité inférieure à 5 ml/100 g de poudre. Suivant une réalisation préférée de l'invention, ces valeurs sont respectivement de 40-70 Vm et inférieures à 3 ml/100 g de poudre. De plus, il est préférable que la teneur finale en matière grasse O10 soit ajustée en ajoutant ultérieurement au moins une partie de la matière grasse du lait au lait en poudre séché par atomisation. De préférence, la quantité de matière grasse ajoutée ultérieurement est de 20-50 % de la teneur finale en matière grasse. L'invention sera illustrée par la suite par les exemples suivants: les exemples montrent l'effet de l'invention sur l'économie de beurre de cacao. Il faut noter que les exemples ne sont pas limitatifs. Lorsqu'il est fait référence aux laits en poudre, ceux- ci englobent également d'autres matières premières du chocolat dérivées du lait, comme les sérums en poudre, qu'ils soient ou non enrichis aux protéines ou produits mélangés obtenus par séchage par atomisation, /C cpràenanfedes constituants du lait, graisses végétales, et sucres ajoutés. Lorsqu'il est fait référence au séchage par atomisation, différentes réalisations de ce procédé sont incluses, comme l'atomisation centrifuge, l'atomisation sous pression, l'atomisation par gaz propulseur, etc... Egalement, le terme chocolat au lait est utilisé au sens large à cet égard, de façon à inclure également les chocolats d'imitation, enrobages et autres. En fait, la situation technologique à laquelle se réfère la présente invention, se présente dans tous ces cas. Exemple 1. 200.000 kg de lait fermier frais cru ont été standardisés pour obtenir une poudre avec 26 % de matière grasse et 3 % d'humidité, puis pasteurisés (pendant 30 secondes à 85 C) et évaporés dans un évaporateur à tirage en bas. Ultérieurement, on l'a séché dans un -6 - séchoir- atomiseur au moyen d'un atomiseur à rotor o des mesures ont été prises pour fournir la vapeur au rotor de l'atomiseur. La pression de vapeur était de 0,5 kg/cm2 mesuré dans la canalisation d'alimentation en vapeur au rotor de l'atomiseur. La température à l'arrivée d'air sec était de 185 C et de la sortie d'air sec 87 C. La vitesse de rotation du rotor de l'atomiseur était de 11.000 t/mn. Le produit en résultant a été emballé dans des sacs à parois multiples de la façon habituelle. Le lait en poudre ainsi obtenu consistait en particules ayant une masse volumique moyenne de particules de 64 pm et une porosité de 2,3 ml/100 g de poudre. Le lait en poudre ainsi obtenu a été utilisé pour la fabrication de chocolat au lait. La formule a été la suivante: masse de cacao 90 g sucre en poudre 450 g lait en poudre 230 g beurre de cacao 230 g lécithine 4 g Les ingrédients (à l'exception d'une partie de la lécithine, qui a été ajoutée ultérieurement) ont été mélangés et ensuite laminés dans un laminoir Pascall à trois rouleaux. Ultérieurement, la masse a été conchée et mise en forme en tablettes. Les propriétés de fluage (viscosité) ont été mesurées avec un viscosimètre à rotation Haake RV12 à 40 C. Les valeurs mesurées ont été transformées en une viscosité Casson (ICA) et un point d'écoulement Casson (tCA) tel qu'il a été décrit par H. Fincke, entre autres, Handbuch der Kakaoerzeugnisse, Springer Verlag, Berlin/Heidelberg/New York. Les résultats ont été: qi CA = 2,3 Pa.S et VCA = 9,1 Pa. Ces résultats ont été tels que le chocolat a été convenable pour la mise en forme alors que la teneur en beurre de cacao n'était que de 23 %, comme le montre la formule ci-dessus. Pour la comparaison, du chocolat au lait a été fait à partir d'un lait en poudre fabriqué de façon correspondante, mais sans vapeur fournie au rotor de l'atomiseur, en ayant une masse volumique moyenne de particules de 95 pm et une porosité de 15 ml/100 g de poudre selon la formule ci- - 7 - dessus. La viscosité du produit a été considérablement supérieure, c'est-à-dire telle que 3,2 % de plus de beurre de cacao a du être ajouté afin d'obtenir le même niveau de viscosité que la poudre décrite cidessus. Exemple II. 100.000 kg de lait fermier frais cru ont été standardisés pour obtenir une poudre avec 18 % de graisse et 3 % d'humidité, puis pasteurisés (pendant 1 minute à 90 C) et évaporés dans un évaporateur à tirage en bas. Ultérieurement, on a séché par atomisation sous pression, en utilisant des buses choisies spécialement pour la fabrication d'une poudre avec de petites particules. La pression d'atomisation a été de 25 mPa. Les températures d'air sec ont été respectivement de 187 C (entrée) et 92 C (sortie). Le produit ainsi obtenu a ensuite été mélangé dans un mixeur industriel avec la matière grasse du lait à un rapport de mélange de 90 parties de poudre et 10 parties de matière grasse du lait de telle sorte que le produit final ait une teneur en matière grasse de 26 %. La masse volumique moyenne des particules de ce produit a été de 76 Vm, et la porosité a été de 4,5 ml/100 g. La poudre ainsi obtenue a été transformée en chocolat au lait, suivant description dans l'exemple I. La viscosité du chocolat a été mesurée, comme à l'exemple I, avec le résultat suivant: rICA = 3,1 Pa.S, et t CA = 9,6 Pa, suffisamment basse pour mettre en forme le chocolat. Un poudre fabriquée de façon correspondante mais dans des conditions généralement acceptées pendant l'atomisation et ayant une teneur en matière grasse de 26 % immédiatement après atomisation (pas de mélange avec la matière grasse du lait) a donné dans un processus de fabrication du chocolat identique, un chocolat ayant une viscosité telle qu'il a fallu 2,5 % de beurre de cacao supplémentaire pour égaler les propriétés d'écoulement de la poudre mentionnée ci-dessus. - 8 - REVENDICATIONS. 1. Un lait en poudre obtenu par séchage par atomisation et convenant comme matière première pour la fabrication du chocolat au lait, caractérisé en ce que la masse volumique moyenne des particules du lait en poudre est inférieure à 80 ym et la porosité du lait en poudre est inférieure à 5 ml/100 g de poudre. 2. Un lait en poudre conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la masse volumique moyenne des particules du lait en poudre est de 40-70 pm. 3. Un lait en poudre conformément à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la porosité du lait en poudre est inférieure à 3 ml/100 g de poudre. 4. Un procédé pour la fabrication du lait en poudre convenant comme matière première pour la fabrication du chocolat au lait, caractérisé par la fabrication, par séchage par atomisation, d'un lait en poudre ayant une masse volumique moyenne des particules inférieure à 80 Vm et une porosité inférieure à 5 ml/100 g de poudre. 5. Un procédé conformément à la revendication 4, caractérisé par l'ajustement de la teneur finale en matière grasse par addition ultérieure d'au moins une partie de la matière grasse du lait au lait en poudre séché par atomisation. 6. Un procédé conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que la quantité de matière grasse du lait ajoutée ultérieurement est de 20-50 % de la teneur finale en matière grasse. 7. Un procédé conforme à l'une des revendications 4-6, caractérisé par la fabrication d'un lait en poudre ayant une masse volumique moyenne des particules de 40-70 pm. 9 - 8. Un procédé conforme à l'une des revendications 4-7, caractérisé par la fabrication d'un lait en poudre ayant une porosité inférieure à 3 ml/100 g de poudre. 9. Un procédé pour la fabrication de chocolat en poudre, caractérisé par l'utilisation comme matière première d'un lait en poudre obtenu par séchage par atomisation selon l'une des revendications 1-3.