Brevet FR2642615A1 — publié le 19900810

PROCEDE ET INSTALLATION VERTICALE POUR LA FABRICATION EN CONTINU DE FROMAGE La presente invention concerne Le domaine technique de la fabrication de fromages au sens général à partir d'un caillé. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour la fabrication de fromages à pâtes mol les, semi-pressées, pressées ou cuites, et pour lrelaboration du "cottage cheese" ou de fromages produits à partir de lait ultra-filtré. Une technique bien connue de fabrication de tels fromages concerne la méthode de production discontinue selon laquelle les différentes phases du procédé de fabrication se dérouLent dans une cuve. Divers apparenis et accessoires sont annexés à chaque cuve pour assurer le remplissage, l'empresurage, La coagulation, le décaillage, le soutirage du sérum, le lavage éventuel du grain, Le chauffage et le refroidissement, y compris, bien entendu, la vidange. Un tei procédé discontinu implique donc de multiplieur tous les appareils ou accessoires propres à chacune des cuves en relation avec le nombre de cuves mis en oeuvre et provoque une discontinuité dans le travail en raison du passage de cuve en cuve. De plus, ce procédé ne permet pas d'obtenir une bonne homogénéité dans la production des pâtes, principalement en raison du fait que la densité au cours de la vidange tend à diminuer progressivement par le simple fait que La sédimentation des corps solides, par rapport au milieu liquide, est influencée par la hauteur de charge, notamment dans les cuves de grandes capacités. Il convient de noter, par ailleurs, que La fragmentation de la masse caillée ne peut être obtenue de façon réguLière, dans la mesure ou les organes de écaillage sont supportés par des cadres résistants présentant des sections droites transversales, notablement plus grandes que les peignes ou couteaux de décaillage. Il en résulte une hétérogénéité de grain conduîsant à l'obtention de fromage de qualité variable. Pour tenter de remédier à ces inconvénients, la technique antérieure a proposé une machine permettant la préparation en continu de caillé. Cette machine comprend principalement une bande de transport du type sans fin dont Le brin supérieur est destiné à coopérer avec des conformations pour conférer à la bande, une forme de gouttière horizontale ouverte sur le dessus. La machine comporte aussi, en relation de superposition avec le brin supérieur de la bande, une noria horizontale de panneaux intercalaires destinés à venir s'emboîter dans la gouttière ouverte de La bande, pour y constituer des compartiments successifs. Le déplacement de la bande permet d'obtenir le défilement des compartiments devant un poste de distribution continu de lait et un poste d'ensemencement et de distribution de présure. La coagulation er milieu ouvert s'effectue alors pendant la progressisn des coartiments remplis. A Ça sortie des conformations, la bande sans fin se déploie ae nouveau en ouverture pour démouler ou dégager la masse de caillé de chaque compartiment successif et amener cette masse face à un découpeur assurant la fragmentation ou le décaillage. Au-delà ou découDeur, la bande transporteuse déverse le caillé découpé ers une installation chargée d'assurer le moulage de la pâte par exemple. Une tel Le installation, qui permet effectivement de produire du caillé de façon continue, présente des inconvénients manifestes. L'inconvénient le plus important réside dans la situation entièrement ouverte de la machine dont les différents postes successifs sont à l'air libre. Des problèmes de développement bactérien sont donc à craindre et ne peuvent etre combattus qu'en ayant recours à l'implantation d'une telle installation en salle blanche rigoureuse. De plus, cette installation occupe une place au sol particulièrement encombrante en raison de sa disposition purement horizontale. Il apparaît également qu'une telle installation ne se prête pas aux phases de soutirage du sérum et du lavage des grains, étant donné que la bande formant le transporteur sans fin ne constitue pas, de par sa nature, un filtre qui assure en pratique la réalisation de telles phases du procédé. Par ailleurs, cette installation ne permet pas de faire cheminer te lait et le caillé selon des trajectoires différentes pour leur faire éviter ou, au contraire, emprunter des postes en fonction des phases successives du procédé qu'ils doivent subir en relation avec les caractéristiques spécifiques de la pâte à produire. Le cheminement du lait et du caillé est donc figé et basé sur le déroulement te plus long du processus de fabrication intervenant pour tous les fromages. La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus, en proposant un procédé de fabrication en continu de fromages à partir d'un caille permettant de réduire notablement l'emprise au sol de l'installation de fabrication. L'invention vise aussi à offrir un procédé de fabrication de fromages destiné à diminuer le risque de développement bactérien au cours du processus d'élaboration de la pâte. L'invention vise, égaiement, à proposer un procédé de fabrication permettant de définir, pour un type de fromage à élaborer, un cheminement spécifique du caillé à partir d'un parcours maximal général susceptible d'être emprunté. L'invention vise, encore, à offrir un procédé de fabrication autorisant, par un contrôle optimisé et automatique, d'utiliser une même installation pour le déroulement successif de processus de fabrication différents entre lesquels intervient uniquement un lavage. Pour atteindre les buts cités ci-dessus, le procédé de fabrication en continu de fromages, à partir d'un caillé, est caractérisé en ce qu'il consiste à - réaliser une alimentation en caillé à un niveau déterminé par rapport à un plan de référence, - amener le caillé dans une goulotte fermée se développant à partir de l'alimentation en caillé, selon un cheminement descendant non linéaire, pour assurer l'écoulement du caillé par gravité, - et implanter, en relation avec la goulotte, des modules de travail du caillé en relation avec le type de fromage à obtenir. L'invention vise, également, à proposer une installation permettant la mise en oeuvre du procédé et comportant : - un disposiitf d'amenée de caillé à un niveau déterminé par rapport à un plan de référence, - et au moins une goulotte fermée alimentée en caillé par le dispositif d'amenée et se développant selon un cheminement descendant nop linéaire, pour assurer l'écoulement du caillé par gravité. Diverses autres caractéristiques ressortent de la descriptioD faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de L'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en élévation, en partie écorchée, montrant une installation de fabrication illustrant le procédé selon l'invention. La fig. 2 illustre un schéma montrant un détail caracteristique de l'invention. La fig. 3 est une coupe-élévation montrant un dispositif de coagulation adapté à l'installation de fabrication conforme à la fig. 1. La fig. 4 est une vue de dessus d'une variante de réalisation d'un dispositif de coagulation adapté pour la mise en oeuvre de l'invention. La fig. 5 est une vue en coupe prise sensiblement selon les lignes V-V de La fig. 4. La fig. 1 illustre une installation conforme à L'invention assurant la fabrication en continu, par exemple de "cottage cheese", de fromages à pâtes molles, pressées, sei-pressées ou cuites, ou de fromages produits à partir de lait ultra-filtré. L'installation comprend une alimentation ou une arrivée 1 d'un caillé 2 amené par un dispositif 3 dont les fonctions seront décrites plus en détail dans la suite de la description. L' arrivée ou l'alimentation 1 du caillé est adaptée pour être placée à un niveau déterminé par rapport à un plan de référence horizontale constitué, par exemple, par un plancher 4. Le caillé 2 est déversé dans un entonnoir 5 d'au moins une goulotte fermée 6 qui s'étend sensiblement à partir du dispositif d'amenée 3 en direction du plancher 4. Selon l'invention, la goulotte fermée 6 se développe selon un cheminement non linéaire et incliné en direction du plancher pour assurer l'écoulement du caillé par gravité. Le niveau de l'arrivée ou de l'alimentation 1 est déterminé afin de disposer d'une hauteur de charge permettant d'assurer l'écoulement ou la progression gravitationnel du caillé à l'intérieur de la goulotte. Avantageusement, le niveau de l'arrivée ou de l'alimentation 1, par rapport au plancher 4, est compris entre 5 et 30 mètres et, de préférence, de l'ordre de 20 mètres. La goulotte 6 se présente donc sous la forme d'une structure tubulaire entièrement fermée de direction générale descendante et s'étendant de façon non linéaire, en zigzag et/ou en hélice par exemple. Avantageusement, la goulotte fermée 6 est constituée par au moins une cellule ou un moduLe ni de travail du caillé 2, assumant une fonction précise correspondant à au moins une phase du procédé d'élaboration d'un fromage. Dans l'exemple illustré à la fig. 1, la goulotte fermée 6 comporte successivement des modules Mi à M7 à partir de l'arrivée ou de L'alimentation 1 en caillé. Le module M1 constitue un module de brassage statique formé de trois tronçons tubulaires t montés en zigzag et comportant des perturbateurs statiques 8 de cheminement du caille. Le module M2 assume une fonction de prélèvement du sérum et se trouve formé de deux tronçons tubulaires t comportant chacun une enveloppe 9 à l'intérieur de Laquelle est monté, à distance, un segment tubulaire 10 percé d'orifices il pour former un filtre. L'enveloppe 9 est pourvue d'une canalisation d'extraction 12 à fermeture et ouverture commandées. Le module M3 est relatif à un module d'addition d'eau et de lavage, formé par deux tronçons tubulaires t, comportant chacun une enveloppe 9 et un segment tubulaire 10 perce, tels que décrit ci-dessus, et associés à une canalisation 13 d'injection d'eau. Le module M4 assume une fonction de chauffage et comporte une enceinte fermée 14 traversée par une partie de la goulotte fermée ccnst4tuée, par exemple, par quatre tronçons tubulaires t montés en zigzag L'enceinte fermée 14 communique avec un circuit 15 de chauffage d'un fLuide, à température et circulation contrôlées. Le module M5 vise à rallonger le cheminement du caillé dars la culcte et se trouve constitué par deux tronçons tub:airas t. Le module M constitue un nodule d'isolation ou de 6 chambrage, comportant deux tronçons tubulaires t formés chacun par deux turnes concentriques 16, 17 entre lesquels est placée une matière isoLante 18. Le module M7 constitue un étage tampon avec agitateur. Bien entendu, chaque module M1 à M6 peut etre constitue d'un ou de plusieurs tronçons tubuLaires t de direction générale descendante, continus ou assemblés entre eux par des raccords 20 et présentant chacun un cheminement linéaire ou non. Chaque tronçon tubulaire t présente une section droite transversale appropriée, de préférence circulaire. il peut être envisagé de monter les modules relativement entre eux selon un ordre différent et de mettre en oeuvre d'autres modules assumant des fonctions spécifiques, tel qu'un module 21 de contrôle visuel du caillé ou un module de refroidissement de constitution, par exemple identique au module de chauffage auquel ie circuit de chauffage est remplacé par un circuit de refroidissement. Avantageusement, les modules M. sont équipés de dérivation aval 22a et amont 22b, à ouverture et fermeture commandés respectivement par un obturateur 23a et 23b, de manière sélectionner, à voLonté, les modules de travail devant être traversés par le caillé en relation avec le type de fromage à élaborer. De préférence, chaque module de travail M. est monté en parallèle sur une conduite 24 de cheminement direct, équipée en aval de L'entrée d'un module, d'un obturateur commandé 25. Les modules sont placés, de préférenc, de façon superposée ou selon des niveaux différents pour autoriser le caillé à cheminer à travers n 'importe quel module sélectionné. Dans l'exemple illustré à la fig. 1, la conduite de cheminement direct 24 s'étend sensiblement selon une direction verticale et assure l'adaptation, de préférence amovible, d'un module de travail M.. La fig. 2 illustre une variante de réalisation de l'invention pour Laquelle, la conduite de cheminement direct 24 s'étend le Long de chaque module M.. Bien entendu, chaque branche parallèle å la conduite de cheminement 24, peut comporter plusieurs modules en série devant être traversés succe'ssivement par le caillé et correspondant à des ohases consécutives et nécessaires du procédé en relation avec un type de fromage à élaborer. Il doit être considéré que La goulotte fermée 6 comporte une partie terminale 61 débouchant dans une portionneuse ou mouleuse 27 en relation de laquelle divers appareillages ou dispositifs connus sont prévus, tels qu'un désempileur de blocs-moules, un transporteur 28 des bLocs-moules vers un empileur, ainsi qu'une station d'emballage et de contrôle. L'installation décrite ci-dessus qui s'étend verticalement offre t'avantage de présenter une emprise au sol réduite. Une telle installation, qui peut présenter une ou plusieurs goulottes fermées 6, peut être utilisée pour le déroulement successif de processus de fabrication de fromages différents, entre lesquels intervient uniquement un lavage. Le cheminement du caillé à travers les différents modules est sélectionné par La commande des obturateurs en relation avec Le type de fromage à fabriquer. Par ailleurs, à partir du déversement en partie haute, Le caillé subit, dans sa masse, un processus de transformation continue qui permet de fournir, en partie basse, une pâte a caractère homogène. Dans le but de conférer a la pâte une réelle homogénéité, il est prévu d'assurer l'alimentation en partie haute de la goulotte, à partir de masses de relativement faible volume qui ont été prod^tes par un dispositif 3 approprié pour déverser de te les masses en partie haute. La fig. 3 illustre une variante de réalisation d'un a sPosicif 3 d'alnentation ou d'arrivée oe caillé 2, sarticuLiererent adapté pour la mise en oeuvre de l'invention. Selon cette variante, le dispositif d'amenée de caillé est constitué par une noria verticale 30 de bassines 31, montée à l'intereur d'une tour fermée 32 de fabrication. Les bassines 31 sont entraînées e défilement sans fin par des organes moteurs et de envoi non représentés, assurant le transport des bassines d'un niveau bas a Ur niveau haut. Les bassines 31 défilent devant des postes successifs adaptés pour assurer la coagulation du lait et I'obtention du caillé 2.A cet effet, la tour de fabrication 32 comporte, en relation avec le cheminement des bassines, un poste de remplissage de lait P1, d'ensemencement et de distribution de présure P2, d'agitation P3, de coagulation P4, de décaillage P5 par tous organes découpeurs appropriés, de déversement P6 du caillé dans l'entonnoir 5 de la goulotte fermée 6, et de lavage P7. De préférence, les postes sont disposés de manière que le poste P4 assure la coaguLation du lait pendant au moins une partie du déplacement ascendant des bassines. Avantageusement, la tour fermée 32 assure, par exemple par des organes 33 (fig. 1), une fonction de maintien et de support, au moins partiel, de la goulotte 6 s'étendant, par exemple, le long d'une paroi transversale de La tour fermée 32. Les fig. 4 et 5 illustrent une autre variante de réalisation d'un dispositif assurant l'alimentation ou L'arrivée de caillé à un niveau déterminé. Selon cette variante, Le dispositif d'amenée est constitué par un carrousel 40 de bassines 31, monté sur une superstructure 41 s'élevant à partir du plancher 4 et assumant, de préférence par les organes 33, une fonction de support et de maintien de la goulotte fermée 6. Les bassines 31 sont entraînées en rotation pour défiler successivement devant un poste de remplissage de lait P1, d'ensemencement et de distribution de présure P2, d'agitation P3, de coagulation P4, de décaillage P5, de déversement P6 dans la goulotte 6 et, de lavage P7. Les postes de déversement P6 et de remplissage P1 comportent, en amont par exemple, un basculeur 42 coopérant avec des queues 43 portées par les bassines 31. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication en continu de fromage, à partir d'un caillé t2), caractérisé en ce qu'iL consiste à - réaliser une alimentation (1) en caillé (2) à un niveau déterminé par rapoort à un plan de référence, - amener le caillé (2) dans une goulotte fermée (6) se développant à partir de l'alimentation en caillé, selon un cheminenent descendant non Linéaire, pour assurer L'écoulement du caillé par gravité, - et implanter, en relation avec la goulotte, des miaules (M.) de travail du caillé en relation avec le type de fromage à obtenir. 2 - Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à commander des dérivations (22a, 22b) placées en aval et en amont de chaque module de travail, pour sélectionner le cheminement du caillé à travers les modules de travail de la goulotte. 3 - Procédé de fabrication selon La revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer le niveau de l'alimentation en caillé, afin de disposer d'une hauteur de charge permettant d'assurer l'écoulement gravitationnel du caillé à l'intérieur de la goulotte (6). 4 - Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à monter chaque module de travail en parallèle par rapport à une conduite de cheminement direct 5 - Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste à placer des modules de contrôle (21) du caillé en relation avec la goulotte. 6 - Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser l'alimentation en caillé à un niveau déterminé, à partir d'une coagulation de lait réalisé lors du déplacement ascendant du lait. 7 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte - un dispositif d'amenée (30, 40) de caillé (2) à un niveau déterminé par rapport à un plan de référence, - et une goulotte fermée (6) alimentée en caillé par le dispositif d'amenée et se développant selon un cheminement descendant non linéaire pour assurer l'écoulement du caillé par gravité. 8 - Intallation selon la revendication 7, caractérisée en ce que la goulotte (6) est constituée par au moins un module (Mi) de travail du caillé. 9 - Installation selon revendication 8, caractérisée en ce qu'au moins un module de travail (moi) comporte des dérivations aval (22a) et amont (22b) à ouverture et fermeture commandées. 10 - Installation selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que chaque module de travail (moi) est monté en parallèle sur une conduite de cheminement direct (24) équipée en aval de l'entrée d'un module, d'un obturateur commandé (25). 11 - Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que la conduite de cheminement direct (24) s'étend sensiblement selon une direction verticale. 1Z - Installation selon l'une des revendications 8, 9 ou 10, caractérisée en ce qu'au moins l'un des modules (Mi) est constitué par au moins une enveloppe (9) à l'intérieur de laquelle est monté à distance un segment tubulaire (10) percé formant filtre, pour-prétever le sérum ou additionner de l'eau. 13 - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif d'amenée de caillé est constitué par une noria verticale (30) de bassines (31), montée à l'intérieur d'une tour de fabrication (32). 14 - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif d'amenée est constitué par un carrousel (40) de bassines (31), monté sur une superstructure (41). 15 - Installation selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que les bassines (31) sont destinées à défiler successivement devant des postes de remplissage de lait (P1), d'ensemencement et de distribution de présure (P2), d'agitation (P3), de coagulation (P4), de décaillage (P5), de déversement (P6) dans la goulotte, et de lavage (P7). 16 - Installation selon la revendication 13 et 15, caractérisée en ce que les postes de la noria verticale (30) sont disposés, de manière à assurer La coagulation du lait pendant au moins une partie du déplacement ascendant des bassines. 17 - Installation selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que la tour de fabrication (32) et/ou la superstructure (41) assurent une fonction de maintien et de support au moins partiel de la goulotte (6).