Brevet FR2595198A1 — publié le 19870911

"Dispositif de crémage, pour installations de fabrication de fromage" La présente invention concerne un dispositif de crémage, pour installations de fabrication de fromage. Le système dit de "crémage" était utilisé sous forme artisanale depuis des décennies dans les fromageries de pâtes pressées cuites (type Emmental/Gruyère/Beaufort) au moyen de cuvettes plates en bois appelées "rondeaux". Il a été ensuite abandonné, en raison des difficultés rencontrées pour sa mise en oeuvre, puis repris récemment dans quelques installations industrielles, particulièrement en France. Il est à noter qu'il a toujours été et est encore employé sous des formes semi-artisanales, en Italie dans la fabrication de Parmesan.L'explication du phénomène physique ayant amené à l'utilisation de ces systèmes a été découverte il y a seulement une vingtaine d'années : la phase grasse du lait, au cours de sa lente montée, forme peu à peu une sorte de filtre bactérien qui retient pratiquement toutes les bactéries et en particulier des bactéries indésirables du type "Clostridium Butyricum" provoquant le gonflement dit butyrique et aussi d'autres bactéries hétérofermentaires dont la présence est très préjudiciable pour tous les produits de ce type "à longue conservation" ; par enlèvement de la couche présente à la partie supérieure du lait, on élimine donc ces bactéries indésirables, sachant toutefois que la fraction éliminée ne peut être réutilisée ensuite en fromagerie qu'après traitements appropriés, coû teux et qui ne donnent de toute façon pas entièrement satisfaction. Les installations industrielles, actuellement en place, sont consti tuées d'un matériel de base en forme de réservoir de stockage ou "tank" à lait vertical, cylindrique, ayant par exemple un diamètre d'environ 4 métres, et une hauteur de l'ordre de 7 à 9 mètres, pour une capacité de 80.000 à 100.000 litres. A la partie supérieure, au niveau de séparation air/lait, se trouvent un certain nombre de coupelles liées à un dispositif mécanisé de translation verticale, ainsi qu'à un volume central d'aspiration de la phase grasse chargée de bactéries.Après une attente d'environ 10 à 12 heures, à des températures d'environ 8 à 12"C, cette phase est aspirée par débor dement dans les coupelles avec une descente très lente, éventuellement programmable, pour éviter le plus possible des phénomènes de turbulence à l'intérieur de la masse de lait, pouvant casser le filtre préalablement constitué et réinfecter une partie du lait traité. D'après les constatations effectuées, la partie supérieure polluée, renfermant en particulier prati quement toutes les bactéries butyriques, est très importante (de l'ordre de 20 à 30 % du volume initial mis en oeuvre).De ce fait, cette partie polluée riche en matières grasses (de 100 à 200 g/l) doit subir un traitement spécifique, avec passage dans une écrémeuse pour standardiser la teneur en matières grasses du mélange global, passage dans un dégerminateur centrifuge avec réincorporation ou non des boues préalablement stérilisées, puis est réintégrée aux 70 à 80 % de lait propre restant. On a ainsi un lait ayant de très bonnes caractéristiques bactériologiques, mais qui présente l'inconvénient de créer des pâtes "aveugles", c'est-à-dire sans trous, pour les fromages du type Emmental.Toutefois, étant donné le volume très important (20 à 30 %) de la phase polluée, il n'est pas possible de ne pas la récupérer pour la fabrication et de ce fait, il faut lui faire subir tous les autres traitements précités, très coûteux en énergie, en pertes en protéines et créant un effet déséquilibrant sur l'ensemble du lait mis en fabrication, mais qui est de toute façon préférable à une bactofugation à 80 pour cent du lait qui est encore plus néfaste. De plus, si un tel système peut être "satisfaisant" dans de grosses fromageries, il ne l'est absolument pas dans des entreprises de plus faibles tailles, qui ne peuvent investir dans d'aussi lourds équipements de traitement annexes tels que bactofuge, stérilisateurs etc... et qui parallèlement ne peuvent accepter une quelconque incidence négative, même faible, sur la qualité des fromages. Le but de l'invention définie ci-après est la réalisation d'un dispositif de crémage industriel permettant d'éviter les inconvénients cités précédemment, à partir des constatations suivantes Dans le système actuel, tout se passe comme si le filtre, constitué par les amas de globules gras, se chargeait au fur et à mesure de sa remontée d'amas bactériens, finissait par "crever" sous une charge trop grande et se déchargeait partiellement sur une deuxième couche filtrante qui à son tour subissait le "même sort" et ainsi de suite, le phénomène se stabilisant en final dans une multi-couche filtrante d'une épaisseur très élevée (de 1,5 à 2,0 mètres d'épaisseur dans le cas des réservoirs précédemment mentionnés à titre d'exemple). Au contraire, il a pu être constaté qu'en utilisant un matériel de base en forme de volume de stockage ou "tank" à lait à disposition horizontale, avec une hauteur de lait plus faible, par exemple d'environ 1 mètre, correspondant à une surface horizontale de 1 mètre carré pour un volume de 1000 à 2000 litres au maximum, la partie supérieure riche en matière grasse polluée avait seulement une épaisseur de l'ordre de 10 mm dans le cas d'un lait initialement faiblement pollué, et pouvait avoir jusqu'à 50 mm d'épaisseur pour un lait très pollué, ce qui représente seulement une fraction de I à 5 % du volume initial de lait mis en oeuvre. Tout se passe, dans ce cas, comme si le filtre initial ne crevait pas et arrivait à contenir l'ensemble des amas bactériens (et en particulier avec les laits habituellement travaillés dans les régions de production de Comté).Le faible volume de 1 à 5 % permet de transformer ce lait, à teneur en matières grasses d'environ 200 à 240 grammes/litre, directement en crème et beurre sans le réincorporer au lait propre ; celui-ci, ayant encore trop de matière grasse résiduelle dans sa partie supérieure, pourra encore être standardisé au taux de matière grasse nécessaire en fabrication par passage dans une ecremeuse. Partant de ces constatations, l'invention a pour objet un dispositif de crémage qui comprend essentiellement au moins un contenant à lait avec paroi thermiquement isolante, dont la hauteur est relativement faible comparée à son étendue horizontale, et qui est équipé de moyens d'aspiration mobiles, déplaçables à une hauteur déterminée sur toute l'étendue horizontale du contenant, pour en extraire une couche supérieure grasse d'épaisseur relativement faible. Comme déjà suggéré plus haut, la surface horizontale du contenant, comportée à sa contenance, est avantageusement dans un rapport compris entre I m2/1000 1 et 1 m2/2000 1. Pour avoir une construction relativement simple et permettre une mécanisation aisée, le contenant possède, de préférence, une forme allongée dans le sens horizontal. Les moyens d'aspiration peuvent alors comprendre une pelle d'aspiration mobile, horizontale et disposée transversalement, qui est montée sous un chariot-support déplaçable en translation, le long de guides horizontaux, dans la direction longitudinale de ce contenant allongé. La pelle assure ainsi, en quelque sorte, un "raclage" de la couche supérieure à éliminer. Suivant un mode de réalisation particulier, la pelle d'aspiration mobile est reliée, par un tuyau souple avec enrouleur placé à une extrémité du contenant, à des moyens d'évacuation de la couche supérieure aspirée. La souplesse et la longueur du tuyau d'aspiration sont déterminées pour permettre à la pelle d'occuper toute position sur la longueur du contenant, le déplacement horizontal de la pelle entre les deux extrémités du contenant étant commandé par des moyens mécanisés d'entraînement en trans lation de son chariot-support. Avantageusement, la pelle d'aspiration est montée réglable en hauteur par rapport à son chariot-support, de manière à pouvoir être placée à toute hauteur désirée, entre un niveau supérieur et un niveau inférieur, pour s'adapter aux variations saisonnières du litrage traité, ceci en particulier pour les petites et moyennes fromageries, où les quantités de lait traitées pour la fabrication de fromage varient d'une façon sensible au cours de l'année. Dans ce dernier cas, la pelle d'aspiration est déplaçable en hauteur, par rapport au chariot support, par exemple par l'intermédiaire d'un mécanisme à pignon et crémaillère, mû soit par des moyens motorisés, soit par une commande manuelle pouvant réaliser un réglage de hauteur grossier et rapide, et un réglage fin. Le déplacement vertical des moyens d'aspiration, entre certaines limites, nécessite une conformation particulière du contenant ; il est ainsi avantageux que celui-ci présente une section symétrique délimitée par deux parties droites verticales, situées en vis-à-vis et raccordées par une partie sensiblement semi-circulaire correspondant au fond du contenant.Grâce à une telle section du contenant, il est facile d'obtenir une plage de réglage de hauteur de la pelle d'aspiration correspondant à un volume de lait variant par exemple entre 60 % et 100 % de la contenance maximale du dispositif. Par ailleurs, la température peut avoir une influence sur le crémage, selon le type de lait et la période de l'année, et il peut être nécessaire d'ajuster la température pour obtenir un bon crémage. A cet effet, le dispositif de crémage selon l'invention peut être pourvu, en outre, d'un système de chauffage/refroidissement, monté sur la paroi du contenant. Il peut s'agir, notamment, d'un système de régulation thermique par circulation d'un fluide dans un échangeur fixé sur la paroi du contenant. En raison du principe même de l'invention, le dispositif de crémage qu'elle concerne nécessite une surface au sol relativement importante, qui est d'autant plus grande que le dispositif a une capacité importante. Pour éviter, toutefois, qu'une installation de grande capacité occupe une surface au sol trop élevée, le dispositif de crémage peut comprendre deux ou plusieurs contenants superposés, chacun étant de hauteur relativement faible comparée à son étendue horizontale, selon le principe de l'invention défini plus haut. De toute façon, I'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes de réalisation de ce dispositif de crémage Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif conforme à l'invention Figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif, suivant ll-ll de figure 1 ; Figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de ce dispositif ;; Figure 4 en est une vue en coupe transversale, suivant IV-IV de figure 3 Figure 5 est une vue de détail, à échelle agrandie, montrant les moyens d'aspiration du dispositif selon les figures 3 et 4 Figure 6 est une vue similaire à figure 5, montrant une variante de ces moyens d'aspiration Figure 7 est une vue en bout, très schématique, d'un autre dispositif comprenant deux ou plusieurs contenants superposés. Le dispositif de crémage, représenté aux figures 1 et 2 dans une première forme de réalisation, comprend un contenant 1 de forme allongée dans le sens horizontal, fermé de toutes parts par une paroi 2 avec isolation thermique. La section symétrique du contenant 1, apparaissant sur la figure 2, est délimitée par deux parties droites verticales 3 et 4, situées en vis-à-vis et raccordées par une partie inférieure sensiblement semi-circulaire 5 correspondant au fond du contenant 1. Ce fond semi-cylindrique présente une légère inclinaison o( sur l'horizontale, en direction d'une extrémité du contenant 1 pourvue d'un orifice 6 pour la sortie du lait écrémé, la pente étant par exemple de 1,5 cm par mètre. Dans la partie supérieure du contenant 1, à l'intérieur de ce dernier, sont montés deux guides longitudinaux 7 et 8, parallèles et parfaitement horizontaux, qui s'étendent d'une extrémité à l'autre du contenant 1. Sur les guides 7 et 8 est monté coulissant un chariot- support 9, sous lequel est fixée une pelle d'aspiration 10, horizontale et orientée transversalement. Des moyens mécanisés d'entraînement à câble 11 commandent le déplacement en translation du chariot 9 le long des guides 7 et 8, donc le déplacement horizontal de la pelle d'aspiration 10 en direction longitudinale. La pelle d'aspiration 10 est reliée, par un tuyau souple 12 avec enrouleur 13 placé à une extrémité du contenant 1, à un réservoir sous vide ou à une pompe auto-amorçante. Le dispositif des figures 1 et 2 correspondant au cas d'une faible variation de volume du lait stocké dans le contenant 1, la pelle d'aspiration 10 entraînée avec le chariot-support 9 décrit uniquement un mouvement de va-et-vient horizontal, suivant la flèche 14, au cours duquel elle capte la couche supérieure grasse et polluée qui est aspirée dans le tuyau souple 12 et évacuée, la pelle 10 étant déplacée au niveau supérieur 15 du contenu du dispositif. Les figures 3 et 4 sont relatives à une variante de ce dispositif, adaptée au cas où le volume de lait stocké dans le contenant 1 peut varier de façon sensible, et où l'épaisseur de la couche supérieure à extraire peut aussi être variable. Dans cette variante, la pelle d'aspiration 10 est en outre dépla çable en hauteur par rapport au chariot-support 9, comme indiqué par des flèches 16, par exemple au moyen d'un mécanisme à pignon 17 et crémaillère 18, actionné par un moto-réducteur 19 porté par le chariot 9. La pelle d'aspiration 10 peut être ainsi placée à toute hauteur désirée, entre une position supérieure qui est celle représentée, correspondant au niveau supérieur 15 précédemment mentionné, et un niveau 20 légèrement inférieur au raccordement des parties droites 3 et 4 et de la partie semi-circulaire 5 de la section du contenant 1. Le niveau inférieur 20 correspond, par exemple, au contenant 1 rempli à 60 % de sa capacité maximale. Dans le dispositif des figures 3 et 4, le tuyau souple 12 se termine, du côté de la pelle d'aspiration 10, par une partie verticale, parallèle à la crémaillère 18. Les figures 5 et 6 montrent un détail de la pelle d'aspiration 10 et de l'extrémité correspondante du tuyau 12. La pelle 10 visible à la figure 5 assure l'aspiration de la couche superficielle uniquement au cours. de son déplacement dans un sens. Au contraire, la pelle 10 à structure symétrique, indiquée à la figure 6, est capable d'aspirer la couche superficielle dans ses deux sens de déplacement selon la flèche double 14 ; cette variante est plus avantageuse dans le cas où la couche à extraire a une certaine épaisseur. Le dispositif de crémage peut encore être pourvu, facultativement, d'un système de chauffage et de refroidissement. Comme indiqué sur les figures 3 et 4, ce système de régulation thermique comprend un échangeur 21, soudé sur la paroi 2 du contenant 1, au niveau de la partie inférieure semi-circulaire 5 de la section de ce contenant 1. L'échangeur 21, parcouru par un fluide de chauffage/refroidissement, travaille en circuit fermé. Sur ce circuit est monté un échangeur froid/chaud avec groupe indépendant, non représenté, afin de rendre le dispositif de crémage totalement indépendant. Après remplissage, durant la phase de mise en température désirée du lait, l'agitation nécessaire est réalisée par le mouvement de va-et-vient longitudinal de la pelle 10, placée en position immergée dans le liquide. Enfin, comme le montre la figure 7, une installation de capacité importante peut comprendre deux ou plusieurs dispositifs superposés, chacun étant similaire à ceux décrits précédemment, de façon à limiter l'encombrement au sol. Chaque contenant 1 est pourvu ici de pieds soudés 22, la base des pieds d'un dispositif s'emboîtant au sommet des pieds 22 du dispositif immédiatement inférieur. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de ce dispositif de crémage qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes respectant le même principe, quels qu'en soient les détails de construction, notamment en ce qui concerne les divers moyens d'entraînement et de réglage qui peuvent évidemment être réalisés différemment, que ce soit de manière mécanisée ou avec une commande manuelle. REVENDICATIONS 1. Dispositif de crémage, pour installations de fabrication de fromage, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un contenant à lait (1) avec paroi thermiquement isolante (2), dont la hauteur est relativement faible comparée à son étendue horizontale, et qui est équipé de moyens d'aspiration mobiles (7 à 19), déplaçables à une hauteur déterminée sur toute l'étendue horizontale du contenant (1), pour en extraire une couche supérieure grasse d'épaisseur relativement faible. 2. Dispositif de crémage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface horizontale du contenant (1), comparée à sa contenance, est dans un rapport compris entre 1 m2/1000 1 et 1 mu/2000 1. 3. Dispositif de crémage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le contenant (1) possède une forme allongée dans le sens horizontal, avec un fond (5) présentant une légère inclinaison (O) sur l'horizontale, en direction d'une extrémité du contenant (1) pourvue d'un orifice (6) pour la sortie du lait écrémé. 4. Dispositif de crémage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le contenant (1) présente une section symétrique délimitée par deux parties droites verticales (3,4), situées en vis-à-vis et raccordées par une partie sensiblement semi-circulaire (5) correspondant au fond du contenant. 5. Dispositif de crémage selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens d'aspiration comprennent une pelle d'aspiration mobile (10) horizontale et orientée transversalement, montée sous un chariot-support (9) déplaçable en translation, le long de guides horizontaux (7,8), dans la direction longitudinale du contenant allongé (1). 6. Dispositif de crémage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pelle d'aspiration mobile (10) est reliée, par un tuyau souple (12) avec enrouleur (13) placé à une extrémité du contenant (1), à des moyens d'évacuation de la couche supérieure aspirée. 7. Dispositif de crémage selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la pelle d'aspiration (10) est montée réglable en hauteur par rapport à son chariot-support (9), de manière à pouvoir être placée à toute hauteur désirée, entre un niveau supérieur (15) et un niveau inférieur (20). 8. Dispositif de crémage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pelle d'aspiration (10) est déplaçable en hauteur, par rapport au chariot-support (9), par l'intermédiaire d'un mécanisme à pignon (17) et crémaillère (18). 9. Dispositif de crémage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est pourvu en outre d'un système de chauffage/refroidissement (21), monté sur la paroi (2) du contenant (I). 10. Dispositif de crémage selon l'ensemble des revendications 4 et 9, caractérisé en ce que le système de chauffage/refroidissement comprend un échangeur (21) fixé sur la paroi (2) du contenant (1) au niveau de la partie inférieure semi-circulaire (5) de la section de ce contenant (1). 11. Dispositif de crémage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend deux ou plusieurs contenants (1) super posés, chacun de hauteur relativement faible comparée à son étendue horizontale.