Brevet FR2662583A1 — publié le 19911206

DESCRIPTION La présente invention concerne les procédés d'obtention de coagula de protéines laitières utilisés dans les industries laitières ou agro-alimentaires. La plupart des procédés technologiques d'utilisation et de transformation du lait, en particulier du lait de vache, comportent une étape de coagulation des protéines du lait. En caséinerie, le précipitat protéique de caséine est obtenu après acidification par de l'acide, typiquement de l'acide chloridrique ou de l'acide lactique. En fromagerie, le coagulum ou caillé est obtenu par utilisation de présures ou labferments ou d'autres enzymes coagulantes. En yaourterie, utilisation est faite de ferments lactiques. Ces différents procédés, outre qu'ils sont spécifiques de l'obtention de coagula particuliers, présentent généralement des inconvénients de lenteur d'obtention du coagulum et, en caséinerie, d'élimination des résidus de fabrication dus à l'acide utilisé, en particulier les chlorures dans le cas de l'acide chlorydrique. La présente invention a pour objet de proposer un nouveau procédé permettant d'obtenir rapidement un coagulum de protéines laitières, exempt de problèmes d'élimination de résidus de fabrication et susceptible d'être mis en oeuvre en continu et se traduisant par des coûts réduits d'exploitation. La présente invention a pour autre objet de proposer un procédé permettant d'obtenir aisément des texturations différentes du coagulum et notamment des textures protéiniques cohérentes du type fibreux. Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, le procédé comprend les étapes de carbonater du lait à une première température inférieure à 50 C avec du dioxyde de carbone sous pression, de porter le lait carbonaté à une pression supérieure à 2 MPa, de porter le lait carbonaté sous pression à une seconde température supérieure d'au moins 30 C à la première température, puis de refroidir et dépressuriser le lait avant de séparer le coagulum du sérum. Conformément à un des objets mentionnés ci-dessus, la demanderesse a constaté que ce procédé conduisait à l'obtention d'un coagulum de protéines texturées possédant des propriétés visco-élastiques remarquables, les rendant aptes à de nombreuses utilisations différenciées dans de nombreux secteurs des industries laitières, par exemple en fromagerie pour la fabrication de pâtes pressées, plus particulièrement du cheddar, en yaourterie ou pour la fabrication des nouveau produits dits allégés. De façon plus spécifique, la carbonatation initiale du lait s'effectue sous une pression de dioxyde de carbone supérieure à 0,5 MPa, pouvant aller jusqu'à 2 MPa, le lait carbonaté étant porté à une pression de l'ordre de 3 à 5 MPa, pouvant atteindre 10 MPa, le lait carbonaté sous pression étant ensuite chauffé à une température comprise entre 60"C et 100"C, typiquement de l'ordre de 70"C, pendant au moins 4 minutes, puis refroidi, en un ou plusieurs paliers, jusqu'à une température comprise entre O et 50"C dépendant de la rhéologie du produit, typiquement jusqu'à une température de conservation comprise entre 3 et 6"C. Selon un aspect de l'invention, alors que le lait, lors des phases de préssurisation et de chauffage, est saturé en dioxyde de carbone, lors des phases de refroidissement et de dépressurisation, le coagulum résultant fait l'objet d'une désorption naturelle du dioxyde de carbone qu'il contient, ce qui résout ainsi, comme susmentionné, les problèmes d'élimination d'éventuels résidus de fabrication. Selon un aspect important de l'invention, le procédé est avantageusement mis en oeuvre en continu dans une installation comprenant un poste de carbonatation ayant des conduits d'entrée reliés respectivement à un réservoir de lait et à une source de dioxyde de carbone sous pression, et un conduit de sortie relié à une pompe refoulant dans une ligne de traitement thermique en continu comportant, successivement, au moins un poste de chauffage, au moins un poste de refroidissement, et un poste final de séparation du coagulum et du sérum.La dépressurisation est assurée le long de cette ligne, soit par une perte de charge dans des canalisations droites à diamètre constant (perte de charge linéaire constante), soit dans des sections de canalisations à fortes pertes de charge (coudes, chicanes,...), et/ou au moyen de pots dégazeurs permettant de récupérer le dioxyde de carbone désorbé en excès au fur et à mesure de la dépressurisation. La pression finale recherchée doit être proche de la pression athmosphérique ambiante. Le coagulum obtenu peut être récupéré par tamisage sur toile métallique ou par centrifugation en continu. La demanderesse a constaté que, selon les conditions de mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus et le type de lait de départ, on obtenait des coagula où les protéines lactiques sont partiellement débrouillées et figées dans un état de texturation plus ordonné emprisonnant des volumes variables d'eau. On observe ainsi qu'avec du lait cru, entier ou partiellement écrémé, on obtient des protéines texturées possédant des propriétés visco-élastiques remarquables, alors qu'avec du lait préalablement thermisé (par exemple par pasteurisation ou stérilisation) on obtient un coagulum présentant une texture se rapprochant des caillés lisses du type yaourt obtenus par fermentation lactique. La demanderesse a également constaté qu'avec un lait de départ initialement dilué avec de l'eau, le coagulum final présentait des propriétés visco-élastiques améliorées.On peut attribuer ces intéressants phénomènes à l'action du procédé selon l'invention sur la dilution des ions Ca++ qui, pontant les macro-molécules, ont tendance à préserver une structure native "figée" des protéines lactiques. On va maintenant décrire un mode de réalisation particulier à l'aide du dessin annexé qui représente schématiquement une installation pour la mise en oeuvre en continu du procédé d'obtention du coagulum de protéines laitières selon l'invention. Cette installation comporte un poste de carbonatation 1, comprenant une pompe basse-pression 2 et une cuve de mixage 3, du type commercialisé sous l'appellation POST MIX par la Société dite Carboxyque Française, avec un conduit d'entrée de liquide 4, relié à un réservoir de lait 5, et un conduit d'entrée de gaz 6 relié à une bouteille 7 de dioxyde de carbone gazeux sous pression munie d'un détendeur. Le poste 1 comporte un conduit de sortie 8 relié à l'aspiration d'une pompe haute-pression 9 débitant dans une ligne de traitement thermique 10 comportant typiquement un premier échangeur de montée en température 11, un second échangeur de maintient en température 12, un premier échangeur refroidisseur 13 et un second échangeur refroidisseur 14, l'extrémité 15 de la ligne 10 délivrant le coagulum sur une toile métallique en acier inoxydable 16, le sérum étant récupéré dans un bac 17. La portion froide de la ligne 10 comporte avantageusement au moins un pot dégazeur 18 pour récupérer le dioxyde de carbone désorbé. A titre d'exemple non-limitatif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention au moyen de l'installation qui vient d'être décrite, on utilise, dans le réservoir 5, du lait cru de vache à une température de 10 C qui est carbonaté dans le poste 1 jusqu'à saturation du lait à 0,6 MPa de C02 à 10 C, ce lait carbonaté étant repris en continu par la pompe 9 assurant un débit de 80 litres par heure et une pressurisation à 3 MPa dans une tuyauterie ayant une portion, dans le premier échangeur 11, ayant un diamètre de 10 mm et une longueur de 8 mètres disposée dans un bain d'eau régulé à 70"C, et une portion, dans le second échangeur 12, ayant un diamètre de 20 mm et une longueur de 25 mètres, disposée dans un bain d'eau également régulé à 70"C. Le lait carbonaté sous pression est ainsi maintenu à la température de 70"C pendant environ 5 minutes. A la sortie du second échangeur 12, la conduite recouvre un diamètre de 10 mm, la température étant ramenée, dans l'échangeur 13, à environ 40"C, puis, en sortie de l'échangeur 14, à une valeur comprise entre 4"C et 20"C avant séparation en 16. Dans ces conditions, la durée du cycle complet, entre la carbonatation et la séparation finale, est inférieure à 8 minutes. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Procédé d'obtention de coagulum de protéines laitières, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) carbonater du lait à une première température inférieure à 50"C, avec du dioxyde de carbone sous pression b) porter le lait carbonaté à une pression supérieure à 2 MPa ; c) porter le lait carbonaté sous pression à une seconde température supérieure d'au moins 30"C à la première température d) refroidir et dépressuriser le lait ; et c) séparer le coagulum du sérum. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression de dioxyde de carbone dans l'étape a) est supérieure à 0,5 MPa. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape de maintenir le lait à la seconde température pendant au moins 4 minutes. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape d) est menée en au moins deux paliers. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première température est comprise entre 00C et 50"C. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lait est du lait cru. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le lait est du lait préalablement thermisé. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre en continu. 9. Coagulum texturé de protéines laitières, caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé selon'l'une des revendications 1 à 8. 10. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'elle comprend : un poste de carbonatation (1) comportant des conduits d'entrée (4 ; 6) reliés respectivement à un réservoir de lait (5) et à une source de dioxyde de carbone sous pression (7), et un conduit de sortie (8) relié à une pompe (9) refoulant dans une ligne de traitement thermique (10) comportant, successivement, au moins un poste de chauffage (11 ; 12), au moins un poste de refroidissement (13 ; 14), et un poste (15 ; 16) de séparation du coagulum et du sérum.