Brevet FR2619124A1 — publié le 19890210

La presente invention est relative a un milieu acide d'origine laitière, à son procédé de fabrication ainsi qu a son utilisation en fromagerie. Pour produire du fromage, on ajoute au lait de la presure ou une autre enzyme qui coagule le lait et qui permet de séparer une phase solide du petit lait. On ajoute, par ailleurs, des bacteries lactiques, qui ont pour but de transformer le sucre du lait en acide lactique et de participer à l'affinage~du produit. I1 existe essentiellement trois modes d'ensemencement, à savoir : l'ensemencement traditionnel, l'ensemencement semi-direct (ensemencement du grand levain) et l'ensemencement direct (ensemencement du lait de fabrication). L'ensemencement traditionnel consiste essentiellement à fournir un inoculum destine à être propage par la fromagerie sur un milieu lacté jusqu'a l'obtention d'un volume important de levain (grand levain) qui sert a ensemencer le lait de fabrication. Ce levain contient, outre les bactéries lactiques, de l'acide lactique, et les autres constituants du milieu plus ou moins transformés par la fermentation. Dans ce levain, l'acide lactique intervient en favorisant l'action des enzymes coagulantes, et les produits de la fermentation peuvent stimuler la croissance de certaines bactéries lactiques, surtout les espèces les plus exigeantes au niveau nutritionnel. L'ensemencement semi-direct permet de limiter le nombre de propagations pour obtenir le grand leva n. L'ensemencement direct consiste à ajouter directement dans le lait de fabrication du fromage, les bactéries lactiques sans manipulations intermédiaires, compte tenu de la grande concentration en germes de ce produit. En utilisant ce dernier mode d'ensemencement qui représente un grand intérêt pour les fromagers dans la mesure où il évite toutes les étapes intermédiaire8, notamment de préparation du grand levain, on ajoute certes, le nombre voulu de bactéries lactiques, mais par contre, les autres composants du grand levain sont généralement absents. L'utilisation d'un grand levain représente des inconvénients; en effet, lorsque le fromager souhaite modifier la quantité de bactéries lactiques apportées, il modifie aussi l'apport des autres éléments présents dans le levain. I1 est donc impossible de moduler séparément les différents composants. L'utilisation de l'ensemencement direct par contre, permet de moduler sans limite la dose de bactéries lactiques sans pour autant modifier les autres paramètres. La demanderesse a découvert, ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau procédé d'obtention de concentrés protéiques acides d'origine laitière, utilisable en fromagerie, permettant d'améliorer les conditions d'utilisation de l'ensemencement direct. Ce procédé peut permettre également de valoriser des produits issus de la fabrication fromagère, tels que les retentas d'ultrafiltration de sérum. Un autre objet de l'invention est constitué par le milieu acide ainsi obtenu. L'invention a également pour objet l'utilisation de ce milieu pour la fabrication de fromages. D'autres objets de l'invention apparaîtront a la lecture de la description et des exemples qui suivent. Le procédé conforme a l'invention consiste essentiellement a ensemencer a l'aide de bactéries acidifiantes un milieu lacté éventuellement enrichi en protéines constitué principalement de protéines et de lactose, à laisser fermenter à une température voisine de la température optimale de croissance des bactéries généralement comprise entre 30 et 500C. Les bactéries produisent de l'acide lactique et par ce fait, acidifient le milieu. L'acidité titrée avec de la soude N/9 peut aller jusqu'a 3500 Dornic; le degré Dornic correspond a une concentration de 0,1 g d'acide lactique par litre; donc soit à un équivalent en acide lactique de 35 g/l, soit de 3,5%.La fin de la fermentation est déterminée par la concentration en acide lactique désirée, l'arrêt de celle-ci consiste a élever la température du milieu a la température de destruction des bactéries. Le milieu de base utilisé de façon préférentielle, est le lactosérum doux ou acide, ayant une composition par litre d'environ 6 a 8 g de lactoprotéines, 45 à 50 g de lactose, 6 à 8 g de sels minéraux et 1 a 2 g de matières grasses. Il peut être enrichi en protéines soit par apport direct, par exemple des caséinates ou par tout autre produit riche en protéines laitières, soit par concentration par des moyens connus en eux-mêmes dans ltétat de la technique tels que l'ultrafiltration, la filtration, l'osmose inverse. Lorsque le milieu est enrichi avec des protéines sériques, elles sont dénaturées, par exemple par traitement thermique afin d'être récupérables dans les fromages. De préférence, le pH du milieu est proche ou supérieur à 6. Le milieu peut être obtenu notamment à partir de lactosérurris, de rétentats de Iactosérums liquides, ou à partir de poudres resolubilisees (poudre de lactosérum, de rétentats de lactosérum, de caséinates), ce qui permet dans ce cas d'ajuster les teneurs en protéines et en lactose. Le lactosérum apporte du lactose et des facteurs de croissance comme les sels minéraux, les vitamines. L'enrichissement en protéines donne au milieu un pouvoir tampon plus important et permet une évolution plus lente du pH. Les bactéries utilisées sont des bactéries lactiques capables de développer une certaine acidité, comme par exemple Lactobacillus qui peut aller jusqu'à un pH voisin de 3,3. Plus le milieu est riche en protéines, plus l'acidité produite est importante, mais il existe une limite qui est notamment la prise en masse au chauffage pour des teneurs supérieures à 100 gil de protéines. Le lactose est transformé en acide lactique, il doit être présent en quantité suffisante en raison de l'acidité finale désirée. Un milieu moyen est constitué de 50 g de protéines pour 40 g de lactose. Pour un tel milieu ensemencé avec Lactobacillus helveticus, l'incubation s'effectue à 45"C pendant une durée moyenne de 14 heures. Le pH final se situe au voisinage de 3,5 et l'acidité est voisine de 2600D. Le pH et l'acidité peuvent être ajustés à une valeur donnée par apport d'un neutralisant comme la soude ou par arrêt de la fermentation à la valeur de pH souhaitée. Une température de 80"C pendant une minute permet de détruire la totalité des lactobacilles sans modifier le milieu. Toutes espèces de bactéries lactiques peuvent être uitlisées. Le milieu protéique acide conforme a invention est essentiellement caractérisé par le fait qu'il contient de l'acide lactique dans des proportions telles à avoir un pn compris entre -3 et 5,5; une acidité supérieure à 4 g d'acide lactique par litre (400D), des matières azotées protéiques dans des proportions d'au moins 30 g/kg et des métabolites. On peut ajouter à ce milieu des électrolytes tels que le chlorure de calcium, des vitamines, des bactéries suceptibles d'améliorer les qualités organoleptiques ou de texture du fromage. Les milieux protéiques acides conformes à l'invention peuvent se présenter sous forme liquide ou de poudre. Dans le cas de forme pulvérulente, cela nécessite un tour de séchage et un milieu homogène pour avoir une bonne liaison entre les protéines et l'acide lactique. On obtient une poudre ayant un pH compris entre 3 et 5,5. En fromagerie, le milieu protéique acide conforme à l'invention s'additionne directement au lait de fabrication. La quantité ajoutée est fonction de la baisse de pH souhaitée. Elle se raisonne en pourcentage de la quantité de lait. Une addition de 1% d'un milieu protéique acide titrant 25O0D permet une baisse de 0,1 unité pH. Ainsi il est possible, en utilisant ce milieu de régler le pH du lait à l'emprésurage, de réguler le temps de prise et optimiser la rhéologie du coagulum. Le procédé de fabrication du fromage consiste donc à ajouter directement au lait de fabrication le concentré protéique acide dans une quantité telle à obtenir le pH souhaité, à procéder ensuite à l'emprésurage et à laisser prendre le fromage. Le procédé est particulièrement efficace lorsqu'il est utilisé conjointement avec l'ensemencement direct. L'activité des bactéries lactiques sur lait enrichi avec ce produit est équivalente ou améliorée par rapport à celle d'un lait seul. Ce milieu permet aussi d'enrichir le lait en protéines. Il va de soi que le milieu protéique acide peut également être utilisé dans les systèmes d'ensemencement tradionnel ou semi-direct, notamment lorsqu'on souhaite diminuer l'apport en bactéries lactiques. Les exemples suivants sont destinés à illustrer l'invention sans présenter toutefois un caractère limitatif. Exemple 1 On fabrique un milieu protéique acide en partant d'un concentré de protéines sériques obtenu par ultrafiltration d'un lactosérum issu d'un caillé lactique dont les protéines ont-été dénaturees par un chauffage à 850C avec un temps de chambrage de 30 mn et à un pH voisin de 6. La concentration est d'environ 50 g de matières azotées proteiques par kg. On procède à l'ensemencement avec des lactobacilles commercialisés par les Etablissements BOLL sous la dénomination "DVS LHB Ol" à raison de 40 g par 100 litres. On incube pendant 16 heures à 450C, le pH de départ est de 6,40. A la fin de la fermentation, le pH est de 3,78 et l'acidité de 3200D. Après pasteurisation à la vapeur, on obtient une acidité finale de 235"D. On obtient un milieu contenant 50 g de matières azotes protéiques et 23,5 g d'acide lactique par litre; il est directement additionné au lait de fabrication à raison de 2%. Le pH du lait passe de 6,35 à 6,40 et l'activité augmente de 13,50D à 160D. Exemple Il On prend un lactosérum de caséinerie ayant un pH de 4,8. L'ultrafiltration à un facteur de concentration 10 permet d'obtenir un produit à pH 4,9 et à teneur en protéines voisine de 60 g/l. On neutralise à un pH de 6,25 à l'aide de soude 10 N. On chauffe afin de dénaturer les protéines sériques à 800C pendant 30 minutes. On ensemence à 450C avec des "D.V.S. LEB.0Z" commercialisés par les Etablissement BOLL à 40 g/100 1. On laisse incuber pendant 16 heures. On stérilise à 950C pendant 10 minutes et on obtient un concentré protéique acide titrant 2600D pour un pH de 3,73. Exemple III On utilise une poudre de retentat de lactosérum commercialisée par Armor Protéines sous le nom de Protarmor 50. On la resolubilise à 13% d'extrait sec dans de l'eau déminéralisée. On ajuste le pH à 6,25 puis ont dénature les protéines sériques par chauffage à 800C pendant 30 minutes. On ensemence à 450C avec "LKB 01" à 40 g/100 1, on laisse incuber pendant 16 heures. On stérilise à 950C et on obtient un milieu protéique acide titrant 2500D pour un pH de 3,70. D'autres poudres de lactosérum sont aussi utilisables mais donnent des résultats moins intéressants. Exemple IV On reconstitue un milieu en prenant une poudre de lactosérum doux contenant 63wó de lactose et 11,5 de protéines et une poudre de caséinates de calcium à 88% de proteines. On resolubilise dans de l'eau déminéralisée 60 g de poudre de lactosérum doux avec 60 g de caséinates par litre. On pasteurise à 750C pendant 30 secondes. On ensemence avec Exemple V On utilise une poudre de lactosérum acide avec une poudre de caséinates de calcium. On resolubilise 68 g de lactosérum acide et 60 g de caséinates par litre d'eau à basse température. On ajuste le pH à 6,25, on pasteurise puis on ensemence à 450C avec "LHB 01" à 40 g/100 1. On laisse incuber pendant 16 heures. On stérilise à 850C et on obtient un milieu titrant 2250D pour un pH de 3,5. Exemple VI On resolubilise des caseinates de calcium dans un perméat d'utrafiltration de lactosérum acide. On ajuste de le pH à 6,25, on pasteurise, puis on ensemence à 450C avec "LHB 01" à 40 g/100 1, on laisse incuber pendant 16 heures. En fin de fermentation on obtient un milieu contenant 55 g de protéines par litre titrant 1900D pour un pH de 3,76. Exemple VII On utilise une poudre de lactosérum doux avec une poudre de caséinate de calcium. On resolubilise 60 g de poudre de caséinate de calcium et 80 g de poudre de lactosérum doux par litre d'eau. On pasteurise à 800C. On obient un pH de 6,2. Puis, on ensemence le milieu avec une culture D.V.S. de Lactobacillus Relveticus à raison de 40 g/100 I à 450C et on laisse incuber pendant 16 heures. On stérilise et on obtient ainsi un produit titrant 2500D pour un pH de 3,47. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un concentré protéique acide d'origine laitière, utilisable en fromagerie, caractérisé par le fait que l'on ensemence à l'aide de bactéries acidifiantes un milieu lacté, éventuellement enrichi en protéines comprenant principalement des protéines et du lactose, que l'on laisse fermenter ce milieu ensemencé pendant une durée suffisante et à une température voisine de la température optimale de croissance des bactéries pour permettre le développement de celles-ci et provoquer l'acidification du milieu. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on acidifie le milieu jusqu a un équivalent d'acide lactique inférieur ou égal à 35 g/l. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on utilise des protéines d'origine laitière et des produits issus de la fabrication fromagère. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisé par le fait que le milieu lacté utilisé est du lactosérum contenant environ par litre 6 à 8 g de lactoprotéines, 45 à 50 g de lactose, 6 à 8 g de sels minéraux et 1 à 2 g de matières grasses. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le lactosérum est enrichi en protéines par concentration au moyen d'une ultrafiltration, microfiltration ou osmose inverse. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le milieu lacté est enrichi par des protéines sériques qui sont dénaturées avant ou après concentration par un traitement thermique pour les rendre récupérables dans le fromage. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le milieu lacté utilisé est du lactosérum enrichi en protéines par apport de poudre riche en protéines d'origine laitière comme les caséinates ou tout autre produit riche en protéines laitières. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le milieu lacté est un perméat d'ultrafiltration de lactosérum que l'on enrichit en protéines d'origine laitière. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les teneurs en protéines et en lactose désirées sont obtenues en resolubilisant des poudres de lactosérum, de rétentats de lactosérum ou des poudres riches en proteines d'origine laitière. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le milieu lacté à un pH d'une valeur supérieure ou proche de 6. Il. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'on arrête la fermentation par un traitement thermique lorsque le degré d'acidité souhaité est atteint. 12. Procédé de fabrication d'un concentré protéique acide d'origine laitière, utilisable en fromagerie caractérisé par le fait que 1 l'on ensemence à l'aide d'une culture de Lactobacilles Helveticus, un milieu lacté obtenu par resolubilisation de poudre de caséinate de calcium et de lactosérum doux, pasteurlsé, que l'on stérilise le milieu résultant et que le concentré protéique acide ainsi obtenu est pulvérisé par évaporation sous vide puis séché. 13. Concentré protéique acide liquide caractérisé par le fait qutil contient de l'acide lactique dans des proportions telles à avoir un pH compris entre 3 et 5,5 et une acidité supérieure à 4 g d'acide lactique/litre (400D), des matières azotées proteiques dans des proportions d' au moins 30 g/kg et des métabolites. 14. Concentré protéique acide selon la revendication 13, caractérisé par le fait qu'il contient en plus des électrolytes, des vitamines et/ou des bactéries susceptibles d'améliorer les qualités organoleptiques ou de texture du fromage. 15. Concentré protéique acide pulvérulent caractérisé par le fait qu'il est obtenu par déshydratation et séchage du concentré protéique acide liquide tel que défini dans la revendication 13 ou 14. 16. Procédé de fabrication de fromage caractérisé par le fait que l'on additionne directement au lait le concentré protéique acide tel que défini dans l'une quelconque des revendications 13 à 15 dans une quantité telle que lton obtienne le pH désiré, que l'on procède ensuite à l'emprésurage et que l'on laisse prendre le fromage. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait que l'on procède à l'ensemencement direct du lait en additionnant au lait les bactéries lactiques présentes en grande concentration qui n'ont pas été incubées au préalable sur levain. 18. Utilisation du concentré protéique acide tel que défini dans l'une quelconque des revendications 13 à 15 pour l'ensemencement direct, semi-direct ou traditionnel d'un milieu lacté.