Brevet FR2874306A1 — publié le 20060224

La présente invention est relative à un procédé d'assainissement d'un produit fromager visqueux obtenu par traitement de produits fromagers traditionnels, ayant une texture et un goût proches de celui des fromages traditionnels dont ils sont issus. On connaît des produit fromagers visqueux, c'est-à-dire des produits fromagers qui se caractérisent par une texture homogène, une viscosité à chaud à 65 C supérieure à 0,1 Pa.s mesurée à une vitesse de cisaillement de 1 s"', obtenus par traitement de matières premières fromagères telle qu'un fromage ou un mélange de plusieurs variétés de fromages, complétées éventuellement par d'autres matières premières laitières telles que des concentrés protéiques laitiers, de la poudre de lait entier ou écrémé, du babeurre, du lactosérum, de la matière grasse anhydre, ou un produit laitier fermenté, ou encore des matières premières non laitières telles que des protéines ou des matières grasses végétales. Ces matières premières, qui sont traitées par des procédés de texturation tels que la cuisson-extrusion ou plus préférentiellement, par des procédés tels que le procédé décrit dans la demande de brevet français FR 98 06319, ont l'avantage d'avoir une bonne onctuosité, et surtout, contrairement aux fromages fondus, ont l'avantage d'avoir des caractéristiques de texture et de goût proches de celles des fromages traditionnels dont ils sont issus. Cependant, et contrairement aux fromages fondus, ces produits fromagers n'ont pas subi de traitement thermique à une température supérieure à 70 C, si bien qu'ils sont susceptibles de contenir une flore thermo-résistante qui constitue un facteur de dégradation des produits et qui peut engendrer des risques sanitaires. Par ailleurs, en dehors de la présence potentielle d'une flore thermorésistante ces produits présentent des activités enzymatiques résiduelles du fait de leur traitement thermique modéré, ce qui entraîne la poursuite du processus d'affinage avec des évolutions de texture et de goût qui peuvent être non souhaitables. II est donc souhaitable, à la fois pour prolonger la durée de vie de ces produits et pour leur assurer une sécurité alimentaire optimale, de leur faire subir un traitement d'assainissement. Mais ce traitement d'assainissement ne doit pas être préjudiciable à leurs qualités intrinsèques, notamment en termes de texture, de structure et de saveur. Cependant, les procédés connus de traitement des produits fromagers permettant d'améliorer leurs qualités sanitaires, tels que les traitements de chauffage à température supérieure à 70 C réalisés dans des échangeurs à surface raclée avec cisaillement jusqu'à 106s-1 du produit, nécessaires à une répartition homogène de la température, soit les procédés de stérilisation par chauffage par micro-ondes ou par infrarouges, sont inadaptés. En effet, les traitements sur échangeurs à surface raclée avec cisaillement du produit dénaturent le produit en modifiant sa texture et éventuellement sa saveur, et les traitements par micro-ondes ou infrarouges qui ne permettent pas un chauffage homogène du produit. Le chauffage est centrifuge avec un plus grand échauffement de la superficie. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un moyen pour réaliser un traitement d'assainissement d'un produit fromager visqueux tout en conservant ses caractéristiques physiques et organoleptiques intrinsèques. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'assainissement d'un produit fromager visqueux présentant une viscosité à chaud à 65 C supérieure à 0,1 Pa.s, caractérisé en ce qu'on soumet le produit fromager à un chauffage ohmique à une température comprise entre 60 C et 100 C. De préférence, la température objective de traitement est comprise entre 70 C et 100 C. Le temps de maintien à la température de traitement est compris de préférence entre 10 s et 120 s. De préférence également, le produit fromager est porté à sa température de maintien à une vitesse de chauffage comprise entre 0,1 Cls. et 1 Cls. En outre, après maintien du produit fromager à la température de maintien, on peut mettre en forme et conditionner le produit fromager directement à chaud, puis le laisser refroidir dans tout conditionnement approprié. De préférence, on conditionne alors le produit fromager avec un conditionnement bicoque. Après maintien du produit fromager, à la température de maintien, on peut refroidir le produit fromager à une température inférieure à 50 C, puis le mettre en forme et le conditionner sous un emballage ou sous un enrobage. Le refroidissement du produit fromager peut alors être réalisé sur un échangeur à surface raclée ou dans un échangeur tubulaire. Le chauffage ohmique est réalisé par exemple dans au moins un dispositif comprenant une chambre de traitement qu'on remplit de produit avant traitement et qu'on vide après traitement. En particulier, le chauffage ohmique peut être réalisé dans au moins deux chambres de traitement alimentées de façon déphasée afin de réaliser une production quasi- continue. De préférence, le produit fromager est obtenu par un procédé de traitement d'une matière première consistant en un fromage dans lequel, après fragmentation, le fromage de départ est soumis à un traitement thermique et mécanique de type pétrissage à une température d'au plus 65 C puis refroidi de 8 C à 20 C, de l'eau, étant ajouté à la matière de départ, à raison de 7% à 20% en poids, par rapport au poids de la matière de départ. L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limitative en regard des figures annexées, et illustrées par un exemple. La figure 1 représente schématiquement un réacteur pour le traitement discontinu d'une pâte fromagère. La figure 2 représente schématiquement un réacteur pour le traitement serai continu d'une pâte fromagère. Les inventeurs ont constaté de façon tout à fait inattendue, qu'un traitement par chauffage ohmique de produits fromagers visqueux, permettait d'assainir de façon homogène ces produits tout en conservant leurs caractéristiques organoleptiques intrinsèques. Cette possibilité tient probablement au fait que le traitement par chauffage ohmique permet de découpler le traitement thermique et le traitement mécanique, dans la mesure où le chauffage ohmique n'assure que le traitement thermique et l'assure de façon homogène dans la masse de la matière traitée permettant de conserver les qualités intrinsèques du produit traité. Ceci permet de traiter des produits à des températures supérieures aux températures habituellement utilisées dans les traitements où il y a simultanément traitement mécanique et traitement thermique. En découplant les traitements thermiques du traitement mécanique, on peut effectuer des traitements thermiques à une température relativement élevée tout en conservant les qualités intrinsèques des produits traités. Le traitement ohmique est un traitement thermique dans lequel le chauffage de la matière est assuré en faisant circuler dans cette matière un courant électrique qui l'échauffe par effet joule. La matière à traiter est placée entre deux électrodes soumises à une tension alternative, le courant s'établit dans le circuit en fonction de la résistance électrique du produit, le produit traversé par le courant s'échauffe par effet joule. Le produit est donc chauffé dans sa masse. Les avantages de ce procédé sont notamment que l'absence de parois chaudes évite des phénomènes d'encrassement et de gratinage, le procédé peut être régulé de façon très efficace du fait de l'absence d'inertie comme celle que l'on rencontre lorsque le chauffage est assuré à l'aide d'un fluide caloporteur. Ce traitement de chauffage ohmique est adapté aux produits qui ont une conductivité électrique comprise entre 0,01 S/m et 15 S/m à 20 C. Les produits fromagers considérés ici peuvent être chauffés par ce procédé puisque leur conductivité électrique est de l'ordre de 1,60 S/m à 40 C. Pour que ce traitement soit efficace sur les produits fromagers considérés ici, c'est-à-dire les produits fromagers visqueux présentant des caractéristiques de fermeté supérieures à 5N, une cohésion à 50%, une élasticité supérieure à 70% mesurée par un test de compression à 60 C, et une viscosité supérieure à 0,1 Pas, ils doivent comporter un maintien à une température comprise entre 60 C et 100 C et, de préférence, supérieure à 70 C, pendant un temps de préférence compris entre 10 s et 120 s, avec une vitesse de montée en température depuis la température ordinaire jusqu'à la température de traitement, comprise de préférence entre 0,1 C/s et 1 C/s. Ce traitement d'assainissement peut être complété par un traitement de mise en forme et de conditionnement du produit. De façon préférentielle, et afin d'éviter toute recontamination microbienne du produit, on le met en forme et on le conditionne directement à chaud, selon des procédés connus en eux-mêmes. A cet effet en particulier, on peut utiliser avantageusement un conditionnement en bicoque. On peut également refroidir le produit à la sortie du traitement d'assainissement ohmique, jusqu'à une température de 50 C, par passage du produit sur des échangeurs, par exemple des échangeurs à surface raclée ou dans un échangeur tubulaire, et on peut passer ensuite le produit sur une machine à former traditionnelle et le conditionner sous tout emballage ou enrobage connu (cires ou substituts). Cette alternative nécessite de travailler dans des conditions d'asepsie très strictes afin d'éviter toute recontamination du produit lors de sa manipulation. Les produits fromagers considérés ici sont des produits fromagers qui ont les caractéristiques indiquées ci-dessus et qui peuvent être obtenus notamment par le procédé décrit dans la demande de brevet FR 98 06319. Ce procédé consiste notamment en une fragmentation d'une matière première fromagère, ou d'un mélange de matières premières fromagères, suivi d'un traitement thermique et mécanique de type pétrissage à une température inférieure ou égale à 65 C, la pâte étant additionnée d'eau, à raison de 7% à 20% en poids par rapport au poids de la matière de départ; la pâte obtenue étant ensuite refroidie de 8 à 20 C. Le traitement d'assainissement par chauffage ohmique peut être réalisé par exemple dans un appareil de traitement discontinu tel que l'appareil représenté à la figure 1 et qui est constitué de deux chambres 1, 2 accolées et délimitées par trois vannes papillon 3, 4, 5, les trois vannes papillon étant des électrodes reliées à un circuit électrique. La vanne papillon centrale 4 est reliée à la phase, et les vannes papillon d'extrémité 3 et 5 sont reliées au neutre. Le circuit électrique est alimenté par un générateur 6, dont la tension est par exemple de 600 V, et la puissance adaptée à la dimension du réacteur, pour permettre une vitesse de chauffage pouvant atteindre 1 C/s. Le réacteur est complété par deux thermocouples (non représentés), enduits d'une couche d'argile permettant de les isoler électriquement et reliés à un moyen (non représenté) de régulation et de commande du générateur. Pour réaliser le traitement thermique, on ouvre les vannes papillon 3, 4, 5, on introduit dans le réacteur de la matière première fromagère visqueuse par un écoulement piston, de façon à remplir les espaces correspondants aux chambres 1 et 2, puis on referme les vannes papillon 3, 4 et 5, et on alimente ces vannes papillon en courant électrique de façon à amener l'ensemble de la matière fromagère contenue dans les chambres 1 et 2 jusqu'à la température de traitement, puis on maintient le courant électrique de façon assurer un maintien de la matière fromagère à la température de traitement pendant un temps voulu, la tension électrique étant ajustée à chaque instant de façon à maintenir la température à la valeur visée. Une fois que le traitement est terminé, on coupe l'alimentation en courant électrique puis on ouvre les vannes papillon et on évacue le produit fromager visqueux qui vient d'être traité. Ce produit fromager visqueux qui sort du réacteur, peut être, comme on l'a indiqué précédemment, envoyé dans des équipements de mise en forme et de conditionnement tels qu'on les a indiqués et qui sont connus en euxmêmes. Dans un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 2, le traitement est réalisé non pas dans un réacteur comportant deux chambres séparées par trois vannes papillon, mais dans un réacteur comportant deux ensembles 7, 7' constitués chacun de deux chambres 8, 9 et 8' et 9' séparées par trois vannes papillon 10, 11, 12 et 10', 11', 12', avec une seule alimentation 13 et une seule évacuation 14. Les vannes papillon des ensembles 7 et 7' sont reliées à des générateurs électriques 15 et 15' pilotés par les moyens de pilotage et de régulation non représentés. Ce réacteur peut fonctionner de façon semi continue de la façon suivante: on alimente un premier ensemble 7 de chambres 8, 9 de réaction et on effectue le traitement de chauffage ohmique; pendant ce traitement de chauffage ohmique, on remplit le deuxième ensemble 7' de chambres 8', 9' de réaction par un produit fromager visqueux. Lorsque le traitement de chauffage ohmique réalisé dans le premier ensemble 7 est terminé, on évacue ce premier ensemble, on démarre le chauffage ohmique dans le deuxième ensemble 7', et on remplit le premier ensemble 7 par une nouvelle charge de produit fromager visqueux et on continue ainsi de suite. On obtient ainsi un traitement quasiment continu dans lequel les deux ensembles de chambres de réaction fonctionnent alternativement de façon déphasée. A titre d'exemple, on a traité un produit fromager issu du traitement décrit dans la demande de brevet FR 98 06319 par un traitement d'assainissement par chauffage ohmique. Le produit fromager visqueux de départ a été obtenu en broyant du fromage d'un mélange de 90% de gouda et de 10% de fromage de chèvre, en effectuant un traitement en cutter à une température de 60 C pendant 40 s, à une vitesse de cisaillement de 1500 rpm, afin d'obtenir un produit homogène et ne présentant pas d'exsudation de matières grasses. Ce produit présente les caractéristiques physicochimiques et rhéologiques suivantes: Caractéristiques physicoCaractéristiques rhéologiques chimiques Extrait sec = 52% Fluide à loi de puissance avec Matière grasse: 25,3 K = 638 et n = 0,3 GIS = 48,5 PH = 5,34 Le produit obtenu a alors été introduit dans un réacteur de traitement par chauffage ohmique, fonctionnant en discontinu selon les étapes suivantes: remplissage de la chambre avec une quantité de produit déterminée; du fait de la viscosité des produits, l'écoulement de type piston permet un remplissage correct des chambres de traitement, chauffage du produit à une montée en température rapide d'environ 0,3 C/s, pour atteindre une température d'environ 75 C et maintien pendant un temps de chambrage de 30 s, vidange du produit par ouverture des vannes papillon, et conditionnement du produit à chaud directement sous bicoque, et refroidissement. Le produit obtenu a été soumis à des tests de double compression de mesure des caractéristiques texturales, et à un jury d'analyse sensorielle. Les résultats comparés à ceux d'un produit témoin non soumis à un traitement de chauffage ohmique, ont été les suivants: Texture: le produit fromager traité selon l'invention à 75 C s'est révélé légèrement plus ferme, plus croquant, moins gras en bouche et moins collant que le produit fromager témoin. Un test comparatif en double compression à 17 C a donné les résultats suivants: Caractéristiques Témoin Essai Force 4,17 4,56 Elasticité 68, 83 66,37 Cohésion 60,8 56,24 Flaveur: on n'a pas noté de différence significative de flaveur entre l'essai et le témoin. Olfaction: on note une perception un peu plus marquée d'odeur de "croûte" dans l'essai comparé au témoin, par contre le témoin est perçu plus "animal". Ces résultats montrent que le produit obtenu est peu dénaturé puisqu'il présente des caractéristiques de texture et de goût comparables à celles du produit non traité. En outre, il n'a pas produit de relargage d'eau. Pour ce qui est de l'effet du traitement d'assainissement sur les flores inoculées volontairement dans le cadre de challenge test, les analyses ont montré que le traitement à 70 C sur des produits à base de Cheddar, les réductions sont les suivantes: réduction de 4 log de réduction pour une souche test de Listeria innocua, réduction de 3 log pour une souche d'Enterococcus faecium, réduction de 4 log pour une espèce type de coliformes (souche d'Hafnia alvei), réduction de 4 log pour une souche de Staphylococcus aureus. En complément sur les flores inoculées, un traitement à 75 C avec un chambrage de 3 minutes avait entraîné l'élimination de coliformes (contamination initiale de 6.106 CFU) et une diminution de 6 log des entérocoques (numération initiale de 6,8.106 CFU). Des essais complémentaires à 85 C durant 3 minutes permettent d'éliminer les souches contaminantes. Les observations ont montré que ces traitements permettaient de réduire de façon très importante la flore technologique. Un traitement à 70 C entraîne les réductions suivantes: réduction de lactobacilles (mésophiles et thermophiles) de 3 log, réduction de 4 log de streptococcus thermophilus, réduction de 3 log pour les lactocoques. Au vu de ces résultats, on obtient une élimination complète des moisissures et levures, micro-organismes thermosensibles dès 70 C. Ce traitement sur la flore microbienne devrait permettre d'augmenter la durée de conservation du produit d'au moins deux semaines par rapport à un référent. Le procédé qui vient d'être décrit présente donc un intérêt marqué pour améliorer la sécurité alimentaire et la durée de conservation des produits fromagers visqueux présentant des caractéristiques de texture et de goût proches de celles des fromages obtenus par voie traditionnelle. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assainissement d'un produit fromager visqueux présentant des caractéristiques de viscosité à chaud à 65 C supérieure à 0,1 Pa.s, caractérisé en ce qu'on soumet le produit fromager à un chauffage ohmique à une température comprise entre 60 C et 100 C. 2. Procédé d'assainissement d'un produit fromager selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de traitement est comprise entre 70 C et 100 C. 3. Procédé d'assainissement d'un produit fromager selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le temps de maintien à la température de traitement est compris entre 10 s et 120 s. 4. Procédé d'assainissement d'un produit fromager selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le produit fromager est porté à sa température de maintien à une vitesse de chauffage comprise entre 0,1 C/s et 1 C/s. 5. Procédé selon l'une quelconque de revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, en outre, après maintien du produit fromager à la température de traitement, on met en forme et on conditionne le produit fromager directement à chaud, puis on le laisse refroidir. 6. Procédé d'assainissement selon la revendication 5, caractérisé en ce que on conditionne le produit fromager avec un conditionnement bi coque. 7. Procédé d'assainissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, après maintien du produit fromager à la température de traitement, on refroidit le produit fromager à une température inférieure à 50 C, puis on le met en forme et on le conditionne sous un emballage ou sous un enrobage. 8. Procédé d'assainissement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le refroidissement du produit fromager est réalisé sur un échangeur à surface raclée ou dans un échangeur tubulaire. 9. Procédé d'assainissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le chauffage ohmique est réalisé dans un dispositif comprenant au moins une chambre de traitement (1, 2, 8, 9, 8', 9') qu'on remplit de produit avant traitement et qu'on vide après traitement. 10. Procédé d'assainissement selon la revendication 9, caractérisé en ce que le chauffage ohmique est réalisé dans un dispositif comprenant au moins deux chambres de traitement (8, 9, 8', 9') alimentées de façon déphasée afin de réaliser une production quasi-continue. 11. Procédé d'assainissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le produit fromager est obtenu par un procédé de traitement d'une matière première consistant en un fromage dans lequel, après fractionnement, le fromage de départ est soumis à un traitement thermique et mécanique de type pétrissage à une température d'au plus 65 C puis refroidi de 8 C à 20 C, de l'eau étant ajouté à la matière de départ, à raison de 7% à 20% en poids par rapport au poids de la matière de départ.