Brevet FR2670089A1 — publié le 19920612

La présente invention a pour objet un procédé d'obtention et de maturation de produits laitiers, notamment de fromages par incorporation de sel de magnésium dans le lait. Elle a également pour objet les produits, en particulier les fromages , obtenus par ce procédé Des procédés d'obtention de fromages comprenant l'utilisation d'un sel de magnésium sont déjà connus de l'homme du métier. Les propositions actuelles sont limitées à l'obtention de fromages hyposodés. Une première technique consiste à remplacer la solution de chlorure de sodium , habituellement utilisée lors du salage du fromage , par une solution contenant principalement du chlorure de magnésium hydraté Cette technique est notamment illustrée dans le brevet français NO 84 19 382 (publication 2 574.629) qui décrit un procédé de fabrication d'un fromage hyposodé comportant une opération de salage dudit fromage par une solution aqueuse concentrée, cette solution étant un sous-produit résultant de l'extraction physique du chlorure de sodium à partir de l'eau de mer . Ce procédé qui s'applique préférentiellement aux fromages à pâte cuite pressée, comme les fromages de Gruyère, présente l'inconvénient notable d'entralner une répartition non-homogène du magnésium dans le fromage .Cette hétérogénéité de la concentration en magnésium entraîne des variations très importantes du goût des fromages , qui peuvent présenter dans la zone voisine de la croûte une amertume caractéristique des sels de magnésium, alors qu'au coeur ils sont insipides en raison de leur teneur très faible en magnésium. Un autre procédé d'obtention de fromages par salage a été décrit dans la demande de brevet FR nO 88 10 742 (publication 2.635.443 ). Ce procédé consiste à traiter dans un bac de salage des fromages à pâte molle du type Camembert, par une solution riche en chlorure de magnésium et appauvrie en sulfate de magnésium. Les fromages sont déplacés dans le bac, à contre-courant de la solution contenant les sels de magnésium. Les fromages à pâte molle obtenus par ce procédé ont des teneurs pratiquement nulles en sodium et des teneurs élevées en magnésium, de l'ordre de 88 mg de magnésium pour 100 g de fromage Une deuxième technique, très différente de la première, ne met pas en oeuvre un salage, mais consiste à traiter le caillé par des solutions enrichies en sel de magnésium. Ce type de traitement a fait l'objet de la demande française FR 89 08215 déposée par l'institut National de la Recherche Agronomique (INRA) pour "Fromages hyposodés et leur procédé d'obtention". Ce procédé s'applique avantageusement aux fromages à pâte pressée de type gruyère. il consiste à traiter par un sel de magnésium le caillé , préférentiellement sous forme de grains. Le sel de magnésium utilisé est par exemple le chlorure de magnésium Ce procédé permet l'obtention de fromages ayant une concentration homogène en magnésium et ne possédant pas d'amertume.Il présente des avantages notables quant à l'homogénéité de la répartition du magnésium à l'intérieur des fromages , mais, comme dans les procédés précédemment décrits, le magnésium est incorporé afin de remplacer le sodium. On sait déjà que le magnésium a un effet sur la coagulalation du lait (Van Hooydonk et al, Neth Milk Dairy J.40,369390,1986) , mais à la connaissance du demandeur , aucun procéprocédé de fabrication de produits laitiers , et notamment de fromages , comprenant une addition de magnésium dans le lait n'a été proposé. On a maintenant trouvé de manière surprenante qu'il est possible de réduire les temps de maturation ou de protéolyse de tous types de fromages en incorporant un sel de magnésium dans le lait De manière tout aussi surprenante , on a montré que cette incorporation diminuait le temps de prise du lait et que la répartition du magnésium était parfaitement homogène dans la masse des fromages Une telle invention répond aux besoins de l'industrie laitière , qui cherche à réduire le plus possible les durées de fabrication . Elle permet également de raccourcir et même d'éliminer certaines opérations , coûteuses en main d'oeuvre, nécessaires à l'affinage des fromages traditionnels. La présente invention a donc pour objet un procédé pour l'obtention et la maturation de produits laitiers, en particulier de fromages , comprenant au moins une étape de fermentation et/ou de coagulation du lait, caractérisé en ce qu'on incorpore au moins un sel de magnésium dans le lait avant fermentation ou coagulation, ce qui permet de diminuer le temps de prise du lait et/ou le temps de maturation ou de protéolyse Par maturation , on entend dans la présente demande le processus de protéolyse qui se déroule dans les fromages au cours de l'affinage. Le lait auquel est ajouté le sel de magnésium est pasteurisé ou non pasteurisé et peut être du lait de vache, de chèvre, de brebis , d'ânesse , de bufflesse ou toute autre femelle laitière. Le procédé objet de l'invention peut comprendre par ailleurs les autres étapes d'un procédé classique d'obtention d'un fromage , en particulier une étape de formation d'un caillé, ainsi que , en fonction des qualités gustatives désirées du produit final , une adjonction d'un sel de sodium par salage Le procédé selon l'invention s'applique à tous les types de fromages , ceux présentant une teneur conventionnelle en sel de sodium comme aux fromages hyposodés. La formation du caillé se fera en fonction du type de fromage par les moyens classiquement utilisés , à savoir des bactéries lactiques uniquement, des enzymes coagulantes uniquement, ou un mélange de bactéries et d'enzymes coagulantes. Le sel de magnésium utilisé doit être un sel de qualité alimentaire soluble dans la phase aqueuse du lait. Il s'agit avantageusement de dichlorure de magnésium hexahydraté (MgCl2,6H20 ) .Les quantités de sel de magnésium à mettre en oeuvre sont faibles . Par exemple avec MgCl2, 6H,O ,cette quantité ne dépasse pas environ 7mmoles par litre de lait, ce qui correspond à une quantité de 1,5 g par litre environ . Des essais de routine permettent à l'homme du métier de choisir la quantité optimale de sel de magnésium , selon la nature de ce sel, celle des fromages à fabriquer et les impératifs de fabrication Le sel de magnésium peut aussi être du carbonate de magnésium ou de la magnésie . Ces sels peuvent être ajoutés au lait sous forme pulvérulente ou en solution. L'adjonction de sel de magnésium dans le lait a principalement deux effets inattendus: - réduction d'environ un tiers du temps de prise du lait, dans la fabrication de différents types de fromages, - augmentation notable de l'activité protéolytique dans les fromages, et réduction du temps d'affinage. D'autre part, il a été observé sur divers types de fromages un effet positif de l'enrichissement en magnésium sur l'ouverture , c'est-à-dire la formation des yeux ( pores ouverts caractéristiques de certains types de fromages ). Le procédé selon l'invention présente l'avantage notable, du fait de la réduction du temps de prise , de limiter le surcoût occasionné par l'apport de magnésium. Les produits obtenus par le procédé selon l'invention présentent une teneur homogène en magnésium dans leur masse d'au minimum deux fois supérieure à celle des produits conventionnels , c'est-à-dire des produits obtenus sans apport exogène de magnésium La présente invention est illustrée sans pour autant être limitée par les exemples qui suivent: EXEMPLE 1- Influence du magnésium sur la coagulation. a) Essai comparatif de la coagulation sans sel (chlorure de sodium) en présence de calcium, et en présence de magnésium Du lait pasteurisé non ensemencé est coagulé à 320C , en présence de CaCl2 ou de MgCl2 par de la présure commerciale contenant de la chymosine diluée à 2,5%. Les résultats sont résumés dans le tableau l suivant: TABLEAU 1 Type de lait pHi R K20 sans sel 6.70 18 29 CaCl2(lmM) 6.70 16 24 CaCl2(7mM) 6.50 9 13 MgCl2(7mM) 6.60 10 15 Les résultats de ce tableau sont la moyenne de six répétitions. Le pH du milieu a été standardisé dans les quatre cas à 6,5. Les mesures ont été effectuées à l'aide d'un Formagraph, R représentant le temps de prise en minutes, K20 représentant le temps nécessaire en minutes pour atteindre une fermeté donnée. Le pH initial (pHi) a aussi été indiqué. Ces résultats montrent que l'apport de chlorure de magnésium à raison de 1,5 g de MgCl2 , 6Hz0 par litre de lait (7mM) permet de réduire d'un tiers le temps de prise du lait et de moitié le temps nécessaire pour atteindre une fermeté donnée il permet aussi de remplacer le chlorure de calcium qui pose des problèmes d'ordre technologique lors du travail en cuve . En effet pour des apports élevés en CaCl2 , de l'ordre de 7 mM, il se forme une pellicule sur le grain de caillé qui nuit à la déshydratation. b) Temps de prise pour différents types de fromages. Les valeurs du temps de prise pour différents types de fromages incluant des fromages à pâte fraîche, à pâte molle, à pâte pressée et à pâte cuite pressée ont été mesurées Les résultats sont indiqués dans le tableau 2 suivant: TABLEAU 2 temps de prise (mn) type de fabrication sans MgCl2 avec MgCl2 pâte fraîche 175 120 carré de l'est 12 6 tomme blanche 25 7 Comté 30 11 Pour la fabrication de fromages à pâte fraîche le lait a été coagulé par l'action de ferments lactiques essentiellement. Pour les trois autres fromages, la coagulation a été effectuée par de la présure en quantités variables , contenant en quantité minime des bactéries lactiques. Ces résultats montrent que, quel que soit le type de fromage, l'addition de chlorure de magnésium sous forme MgCl216H20 réduit le temps de prise Dans cet exemple le temps de prise est défini comme le temps qui s'écoule entre l'apport de présure et le début de la floculation du lait. EXEMPLE 2- Effet de l'addition de chlorure de magnésium sur la stimulation de l'activité protéolytique. a) Fromage type Tomme blanche. L'obtention de fromage type tomme blanche, à faible teneur en matière grasse ou non , s'effectue selon le processus de fabrication suivant Standardisation par écrémage du lait en matière grasse en fonction de la teneur en gras/sec recherché pour le fromage. Ensemencement du lait de l'ordre de 1%. Emprésurage du lait à 380C afin d'obtenir un temps de prise de l'ordre de 10 mn. Décaillage du coagulum formé après l'emprésurage Délactosage Moulage Egouttage en salle chaude (300C) Saumurage (durée variable avec la teneur en sodium recherchée ). Ensemencement en pénicillium Affinage à 130C durant 2 semaines et stockage à 40C pendant 9 semaines. Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau 3 ci après TABLEAU 3 : Essai tomme blanche A B C D ES 54.67 53.18 55.60 54.20 G/S 25.68 24.63 25.61 23.83 Na 30.6 34 314 386 Mg 72 35 1 74 33 NS/NT 17.23 16.32 1 16.83 14.64 NPT/NT 2.02 2.37 1.91 1.53 Na et Mg exprimés en mg pour lOOg de fromage NS/NT et NPT/NT en % A: fromage non saumuré avec apport de magnésium B: fromage non saumuré sans apport de magnésium C: fromage saumuré avec apport de magnésium D: fromage saumuré sans apport de magnésium. G/S représente la teneur en matière grasse par rapport à l'extrait sec total NS représente la teneur en azote soluble dans l'eau l'azote total du fromage étant représenté par NT et l'azote soluble dans l'acide phosphotungstique étant représenté par NPT. b) Fromage du type pâte cuite pressée. Les résultats obtenus sur ce type de fromage sont résumés dans le tableau 4. TABLEAU 4 Essai type pâte cuite pressée ES G/S NS/NT NPT/NT Na Mg TEMOIN 64.77 52.29 19.05 6.66 111 31.6 ESSAI 1 65.02 52.02 19.95 7,05 90 69 ESSAI 2 65.25 52.02 21.60 4.42 21 69 Dans ce tableau , le témoin est un fromage à pâte cuite pressée obtenu par un procédé classique sans apport de magnésium , et saumuré . L'essai n01 correspond à un fromage obtenu par un procédé avec apport de magnésium dans le lait, et saumurage , et l'essai n02 correspond à un fromage obtenu par un procédé avec apport de magnésium mais sans saumurage. NS, NT et NPT ont les mêmes significations que dans le tableau 3 , ES représentant l'extrait sec exprimé en g pour lOog de fromage.. c) Conclusion La mise en oeuvre comparative des procédés montre clairement que les fromages enrichis en magnésium sont plus protéolysés que les fromages sans apport de magnésium. Ces commentaires ressortent clairement de l'analyse du rapport NS/NT. EXEMPLE 3 - Obtention de fromage frais A partir d'un même lait pasteurisé qui a été ensemencé avec des ferments mésophiles à raison de 1%, une moitié a été transformée sans apport de magnésium alors que dans la seconde moitié on a incorporé 1,5 g de chlorure de magnésium hexahydraté par litre de lait. A ces deux types de lait ainsi obtenus on a ajouté la même quantité de présure. Le temps nécessaire pour obtenir la coagulation est de 175 mn sans apport de magnésium et de 120 mn avec apport de magnésium. Les teneurs respectives en magnésium de ces produits sont de 32 mg et 78 mg pour 100 g de fromage alors que la teneur en sodium était de 15 mg dans les deux cas, les fromages frais étant rarement salés. Cette différence de teneur en magnésium n'a pas eu de répercussion sur les qualités organoleptiques. il n'a pas été constaté de différence notable entre les deux types de fromages aussi bien après un jour d'égouttage qu'après une semaine. Cet exemple montre que l'on peut , tout en conservant les qualités organoleptiques des fromages frais , réduire de manière importante les temps de coagulation. REVENDICATIONS I. Procédé pour l'obtention et la maturation de produits laitiers, notamment de fromages , comprenant au moins une étape de fermentation ou de coagulation du lait , caractérisé en ce qu'on incorpore au moins un sel de magnésium dans le lait avant fermentation ou coagulation, ce qui permet de diminuer le temps de prise du lait et/ou le temps de maturation ou de protéolyse 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sel de magnésium est un sel de qualité alimentaire soluble dans la phase aqueuse du lait 3 .Procédé selon la revendication 2 , caractérisé en ce que le sel de magnésium est du dichlorure de magnésium hexahydraté, du carbonate de magnésium ou de la magnésie 4 .Procédé selon la revendication 3 , caractérisé en ce que les quantités de dichlorure de magnésium ne dépassent pas 7 mmoles par litre de lait environ, soit 1,5 g/l de lait environ. 5.Procédé selon l'une quelconque des revendicationscations 1 à 4 , caractérisé en ce que la coagulation du lait est effectuée par addition de présure et/ou de bactéries lactiques. 6 .Procédé selon l'une des revendications l à 5 caractérisé en ce qu'il comprend une étape additionnelle de salage à l'aide d'une solution de chlorure de sodium. 7 . Produits laitiers , en particulier fromages, obtenus par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8. Produits selon la revendication 7, caractérisés par une teneur en magnésium au minimum deux fois supérieure à celle des produits conventionnels , ledit magnésium étant réparti de manière homogène dans la masse.