Brevet FR2887399A1 — publié le 20061229

La présente invention concerne un procédé de transformation en continu d'un beurre faiblement tartinable en beurre dont la tartinabilité est améliorée, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le beurre est un produit alimentaire obtenu par la maturation de la crème issue du lait et par le barattage intensif de cette crème. Le barattage a pour objectif de briser les globules gras qui composent la crème, et de séparer la phase aqueuse ou babeurre de la phase grasse ou beurre. Ces étapes sont effectuées, soit dans une baratte tonneau lors d'une fabrication dite "artisanale", soit dans un butyrateur dans le cas d'une fabrication industrielle. Un butyrateur permet de fabriquer du beurre en continu, c'est-à-dire que la crème pénètre à une extrémité de la machine et le beurre ressort à l'autre extrémité sous forme d'un boudin qui est ensuite conditionné en plaquettes. Le beurre ainsi obtenu présente de bonnes caractéristiques gustatives mais une tartinabilité médiocre à la température du réfrigérateur (4 à 6 C.). La notion de "tartinabilité" se définit comme étant l'aptitude du beurre à s'étaler facilement. Elle se mesure à l'aide d'un pénétromètre qui détermine la résistance d'un corps à la pénétration. Or le beurre est un produit de grande consommation qui pour des raisons d'hygiène doit être conservé au réfrigérateur. En conséquence, lorsque le consommateur le sort du réfrigérateur, il est trop dur pour pouvoir être tartiné immédiatement. Les enquêtes de consommation montrent que le consommateur souhaiterait avoir un beurre facilement tartinable dès sa sortie du réfrigérateur, c'est-à-dire alors qu'il se trouve encore à une température comprise entre 4 et 6 C, sans avoir à attendre que le beurre se réchauffe. On connaît déjà sur le marché plusieurs produits présentant une bonne tartinabilité à ces températures: la margarine, le beurre allégé et un beurre frigotartinable connu sous le terme de "beurre tendre". La margarine est fabriquée à partir d'huile hydrogénée. Elle présente l'avantage pour le consommateur de ne pas durcir au réfrigérateur et accessoirement de ne pas contenir de acide gras saturé, mais elle présente un goût très éloigné de celui du beurre. Le beurre allégé est constitué de 25 % ou de 40% de matière grasse laitière et pour le reste d'eau, d'amidon et de plusieurs additifs. Il est actuellement peu fabriqué car il nécessite une réorganisation des usines de fabrication du beurre. 2887399 2 Même s'il est présenté comme un produit allégé, il manque de goût. Enfin, le "beurre tendre" présente l'avantage de conserver le goût du beurre "classique" tout en étant onctueux et aisément tartinable dès sa sortie du réfrigérateur. Une première technique de fabrication de ce beurre frigo-tartinable consiste à modifier la proportion des différents acides gras présents dans la crème de départ par l'ajout d'acide oléique, ce qui a pour effet d'abaisser le point de fusion du beurre obtenu. Une seconde technique actuellement utilisée est un procédé discontinu qui consiste à prendre du beurre, dénommé ci-après "beurre dur", obtenu à l'issue d'un procédé de fabrication courant, à le conditionner en cubes d'environ 25 kg et à placer ces cubes au congélateur à -18 C pendant sept à huit jours. Durant cette étape le beurre cristallise. On réchauffe ensuite ces cubes de beurre pour les ramener à une température moyenne comprise entre 0 et 10 C afin de pouvoir les introduire dans un malaxeur où ils sont pétris jusqu'à présenter les caractéristiques de tartinabilité d'un beurre aisément tartinable. Cette action mécanique permet la destruction des liaisons cristallines et d'attendrir la texture du beurre final. Ce procédé de production discontinue présente l'inconvénient d'être long puisqu'il nécessite un stockage du beurre pendant une semaine et coûteux puisqu'il entraîne l'immobilisation de congélateurs et d'un stock de marchandises pendant des périodes longues. Le prix de revient du "beurre frigo-tartinable" ainsi obtenu est donc élevé et ce type de beurre reste un produit haut de gamme. De plus, ce procédé discontinu suppose de nombreuses manipulations du beurre depuis sa sortie du butyrateur jusqu'à l'emballage du produit fini et ces manipulations sont une source potentielle de contamination bactérienne. Pour remédier à ces inconvénients, on a déjà proposé, conformément au document FR 0400729 (déposé le 27 janvier 2004), un procédé de traitement en post-fabrication en continu du beurre, qui subit une chute de pression accompagné d'une chute de température. Ce procédé n'est toutefois pas le seul capable d'obtenir une amélioration de la tartinabilité, en effet un procédé qui laisse le beurre cristalliser en situation de repos, donne de meilleurs résultats. On connaît déjà d'après le document GB 515 738 un dispositif permettant le refroidissement du beurre au cours de sa fabrication. Le dispositif décrit dans le document précité à pour but de pallier un problème de conditionnement et de fournir un dispositif permettant de refroidir le beurre en contrôlant sa texture, mais il ne déclare pas faire du beurre tendre. Un beurre fabriqué en baratte tonneau est très malléable et donc difficile à conditionner. Pour résoudre ce problème il faut refroidir le beurre avant son conditionnement. Malheureusement un beurre qui est refroidi sans malaxage se solidifie trop et ne peut être facilement conditionné. Le dispositif décrit dans ce document malaxe le beurre pendant son refroidissement, il comprend un extrudeur et des moyens de 2887399 3 malaxage. L'extrudeur contient deux vis sans fin, entraînées en rotation et logées à l'intérieur d'une chambre. L'intérieur des vis, ainsi que les parois de ladite chambre sont refroidis par une saumure réfrigérée. Les parois du malaxeur sont également susceptibles d'être refroidies par une saumure réfrigérée. Cette double action permet d'augmenter la quantité d'acide gras solidifié sans générer de cristallisation (création de liaisons cristallines). Les liaisons cristallines ne peuvent apparaître qu'en l'absence de malaxage. Le beurre est rendu plus rigide qu'avant le traitement afin de faciliter son conditionnement. Un tel dispositif n'a toutefois absolument pas pour objectif, ni pour résultat d'obtenir un beurre frigo-tartinable dès sa sortie du réfrigérateur. On connaît déjà d'après le document U.S. 3 017 275 un procédé permettant la fabrication d'un beurre frigo-tartinable. Ce document présente un procédé de traitement du beurre en cours de fabrication afin de produire un beurre dont la tartinabilité est améliorée. Ce procédé est réalisé en refroidissant la matière grasse, soit après la formation du grain de beurre, soit après l'agglomération des grains en une masse, dans une baratte tonneau. Le refroidissement est réalisé grâce à une solution de chlorure de sodium réfrigérée à une température comprise entre moins 21 C et moins 9 C, afin de refroidir le beurre à une température comprise entre plus 7 C et moins 4 C. Le refroidissement du beurre étant difficile, ce document nous indique que le beurre doit être agité afin de favoriser l'échange thermique. Nous observons qu' aucune indication n'est donnée concernant le fait que le beurre doit rester au repos pendant la période de cristallisation. L'invention qui est développée dans la suite du document et qui consiste à mélanger une saumure réfrigérée avec le beurre, dans la baratte (page 1 colonne 1 ligne 65, page 1 colonne 2 ligne 7, page 1 colonne 2 ligne 45), montre que la notion de "temps de repos" n'y est pas prise en compte. On connaît déjà d'après le document FR 1 461 891 un procédé et un dispositif permettant le refroidissement du beurre au cours de sa fabrication. La fabrication du beurre dans un butyrateur conduit au réchauffement de celui-ci tout au long du procédé. Pour résoudre ce problème, la plupart des butyrateurs sont équipés d'une double enveloppe à l'intérieur de laquelle circule un fluide réfrigérant. Malgré l'existence de ces moyens de refroidissement le beurre est encore chaud lorsqu'il sort du butyrateur et son refroidissement dans un réfrigérateur est long. Le dispositif décrit dans le document précité à pour but de pallier cet inconvénient et de fournir un dispositif permettant de refroidir le beurre en sortie de butyrateur pour l'amener à une température qui réduit son temps de passage dans le réfrigérateur. Ce dispositif comprend un échangeur de chaleur et des moyens d'homogénéisation de la température. L'échangeur de chaleur est constitué d'une plaque perforée au travers de laquelle s'écoule le beurre, cette plaque étant refroidie par une canalisation de 10 15 20 25 2887399 4 circulation d'un fluide réfrigérant. Un malaxeur à pales placé en sortie de l'échangeur de chaleur permet de brasser les boudins de beurre refroidis et d'homogénéiser la température finale du beurre obtenu. Un tel dispositif n'a toutefois absolument pas pour objectif d'obtenir un 5 beurre frigo-tartinable dès sa sortie du réfrigérateur. On connaît déjà d'après le document FR 2 690 310 un procédé et un dispositif permettant le refroidissement du beurre au cours de sa fabrication. Le procédé et le dispositif décrit dans le document précité à pour but lui aussi, de permettre le refroidissement du beurre avant son conditionnement. Le procédé décrit dans le document précité à pour but de refroidir le beurre en cours de sa formation dans le butyrateur au moyen d'un fluide cryogénique. Ce refroidissement est réalisé pendant sa fabrication, soit après la formation du grain de beurre soit pendant le malaxage, à une température comprise entre plus 2 C et plus 5 C. L'échangeur de chaleur est constitué d'une plaque perforée au travers de laquelle s'écoule le beurre, cette plaque est refroidie par une canalisation de circulation d'un fluide cryogénique. Le malaxage réalisé par les vis sans fin et la montée en pression, lors du passage à travers la filière, favorise l'échange thermique et l'homogénéisation de la température. Le refroidissement est donc effectué alors que le beurre subit des contraintes mécaniques importantes. En effet, page 7, 1 er et 7ème paragraphes, il est précisé que le refroidissement est avantageusement effectué au moment du malaxage et que, lorsque l'on utilise une plaque filière, celle-ci a un double rôle consistant à assurer le refroidissement et la compression du beurre. Ce procédé et son dispositif n'ont pas pour objectif de fabriquer du beurre tendre et le refroidissement a lieu pendant le malaxage. Enfin, le beurre est refroidi au mieux à 2 C. On connaît déjà d'après le document FR 2 755 583 un dispositif permettant le refroidissement du beurre. Ce brevet fait suite du brevet FR 2 690 310. Il s'agit d'un dispositif permettant de refroidir du beurre en continu pendant ou après sa fabrication à une température voisine de 6 C. Le beurre est convoyé à l'intérieur d'un dispositif cylindrique muni au moins d'une vis sans fin. Ce dispositif réalise simultanément le refroidissement et le malaxage. Le document indique que le brassage du beurre favorise son refroidissement. (page 4 ligne 34 à 37) . Ce document évoque incidemment l'amélioration de la tartinabilité (page 2 ligne 37 à page 3 ligne 5), mais pour préciser que les techniques connues sont coûteuses. Il n'est jamais fait mention d'un éventuel "repos". 2887399 5 Fabriquer un beurre frigo-tartinable nécessite de comprendre et maîtriser la cristallisation. Cette cristallisation apparaît au moment de la formation des liaisons cristallines entre les triglycérides. Le triglycéride: CH3-CH2(n)-COOH Le beurre est composé de 200 à 300 triglycérides différents, en fonction de l'alimentation (fourrage ou herbe) des vaches. Leur différence est fonction de la longueur de la chaîne carbonée et du nombre de doubles et/ou triples liaisons de cette chaîne. Un cristal de matière grasse est formé par des triglycérides qui se lient entre eux en fonction de leurs caractéristiques communes: Taille, point de fusion, nombre de doubles et/ou triples liaisons. Ainsi, des liaisons cristallines se forment à toutes les températures. De moins 19 C à plus 70 C. En procédant au refroidissement du beurre jusqu'à une température de moins 15 C, on cristallise 90 à 95% du beurre. Mais ces liaisons cristallines ne peuvent se constituer que si la pression interne est stable, car les mouvements internes du beurre déplacent les triglycérides entre eux et les liaisons ne peuvent pas s'établir. Pour être "accélérée", la cristallisation a besoin de deux conditions: 20 1- Chute rapide de température jusqu'à moins 15 C. 2-Absence de mouvements internes que l'on désigne sous le terme de "repos". 2887399 6 Dans la suite de la description et des revendications, le terme beurre "normal" désigne du beurre tel qu'on l'obtient après un procédé de fabrication classique à la sortie d'un butyrateur, d'une baratte-tonneau ou d'un silo de stockage temporaire ou tel qu'on le prélève sur une chaîne de fabrication avant son passage 5 dans une machine de conditionnement. La présente invention a pour but de fournir un procédé d'amélioration de la tartinabilité du beurre fonctionnant en continu et permettant d'obtenir du "beurre frigo-tartinable" de façon plus rapide et donc moins onéreuse que par les 10 procédés connus de l'état de la technique. A cet effet, l'invention concerne un procédé de transformation en continu d'un beurre dit "normal" en beurre dont la tartinabilité est améliorée, dit "beurre frigo-tartinable", caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes consistant à : a) Augmenter la surface de contact du beurre, b) soumettre le beurre se trouvant à une température maximale à une opération de cristallisation accélérée par diminution de sa température, sans déformation (repos) du beurre, pour l'amener à une température de fin de cristallisation inférieure à ladite température maximale, c) décristalliser ce beurre cristallisé par une action mécanique de façon à obtenir ledit beurre frigo-tartinable à une température finale supérieure à la température de fin de cristallisation. Sans traitement particulier, et après un passage au réfrigérateur afin de le refroidir jusqu'à une température inférieure à 8 C, avant sa commercialisation, obligatoire pour respecter les normes sanitaires, il présente une tartinabilité médiocre lorsque le consommateur le sort de son réfrigérateur, c'est-à-dire à une température comprise entre 4 et 6 C. Lorsque ce beurre dit "normal" est au contraire traité selon le procédé conforme à l'invention, il présente une tartinabilité améliorée lorsque le consommateur le sort de son réfrigérateur et il conserve dans le temps cette tartinabilité améliorée. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention prises seules ou en combinaison: - la durée de l'absence de déformation (repos) est au moins égale à la 40 durée du refroidissement. 20 2887399 7 - la température maximale du beurre (TI) est comprise entre plus 10 C et plus 18 C et la température de fin de cristallisation (T2) est comprise entre moins 8 C et moins 18 C - le refroidissement peut être réalisé en un ou plusieurs paliers 5 intermédiaires pendant lequel la température (T4) dite intermédiaire est constante. - le beurre est laissé au repos pendant le palier intermédiaire. -le refroidissement est réalisé grâce au contact direct ou indirect avec un fluide cryogénique liquide ou gazeux. - l'augmentation de la surface de contact est réalisée par une extrusion et/ou un fractionnement mécanique. - l'étape c) de décristallisation est effectuée par malaxage mécanique du beurre cristallisé. - la durée totale du déroulement du procédé est réalisé en moins de 2 15 heures. L'invention concerne également un dispositif d'amélioration de la tartinabilité du beurre fonctionnant en continu, permettant la mise en oeuvre du 20 procédé précité. Ce dispositif comprend: É des moyens d'augmentation de la surface de contact (1) du beurre, É des moyens de cristallisation accéléré (2,4), É des moyens (3) de décristallisation dudit beurre cristallisé pour obtenir du beurre aisément tartinable. - le moyen de cristallisation accélérée(2) est une chambre de refroidissement verticale traversée par le beurre s'écoulant verticalement sous l'action de la gravité terrestre. - le moyen de cristallisation accélérée(2) est une chambre de refroidissement horizontale et traversée par un moyen d'entraînement supportant le 30 beurre. - le moyen d'entraînement est équipé d'un variateur réglant sa vitesse de déplacement. - le moyen de décristallisation est un malaxeur et/ou pétrisseur. 2887399 8 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, des modes de réalisation possibles. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue schématique du dispositif d'amélioration de la tartinabilité du beurre conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue schématique du dispositif d'amélioration de la tartinabilité du beurre équipé d'un variateur de vitesse, conforme à l'invention, - la figure 3 est un graphique représentant l'évolution de la température du beurre au cours du procédé conforme à l'invention. - la figure 4 est un graphique représentant l'évolution de la température du beurre, avec un palier intermédiaire, au cours du procédé conforme à l'invention. Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif conforme à l'invention comprend quatre unités (1,2, 3 et 6) s'étendant verticalement selon un axe longitudinal X. X'. L'enceinte (1) est alimentée en beurre normal au niveau de son extrémité supérieure ou amont, par des moyens extérieurs. Elle comprend successivement, de haut en bas, un moyen (1) d'augmentation de la surface de contact du beurre, un moyen (2) de cristallisation accélérée du beurre, un moyen (3) de décristallisation de celui-ci, et un moyen d'alimentation en fluide cryogène par l'unité (6) au niveau de l'unité de cristallisation (2). Comme on peut le voir sur la figure 2, le dispositif conforme à l'invention comprend cinq unités (1, 4, 3, 5 et 6) s'étendant horizontalement selon un axe longitudinal Y. Y'. Le dispositif est alimenté en beurre normal au niveau de son extrémité latérale par des moyens extérieurs. Il comprend successivement, de gauche à droite, un moyen (1) d'augmentation de la surface de contact du beurre, un moyen (4) de cristallisation accélérée du beurre et un moyen (3) de décristallisation de celui-ci. L'alimentation en fluide cryogène se fait par l'unité (6) au niveau de l'unité de cristallisation (4). Un variateur de vitesse (5) permet de synchroniser la vitesse d'arrivée du beurre et la vitesse de déplacement du support. Comme on peut le voir sur la figure 3, le graphique représente en abscisse, la durée et en ordonnée, la température. Le beurre effectue un parcours dont les différents points successifs ont été référencés de A à D. Le point A correspond à l'orifice d'entrée du moyen d'augmentation de la surface de contact du beurre. Le point B correspond à l'entrée dans le moyen de cristallisation. Le point C correspond à l'entrée du moyen de malaxage. Le point D correspond à la 2887399 9 sortie du moyen de malaxage. Le beurre arrive en A, subit une augmentation mécanique de sa surface de contact, puis à partir de B est refroidi jusqu'en C, il est alors décristallisé sous l'effet du malaxage et sa température remonte jusqu'en D. Comme on peut le voir sur la figure 4, le graphique représente en abscisse la durée et en ordonnée, la température. Le beurre effectue un parcours dont les différents points successifs ont été référencés de A à F. Le point A correspond à l'orifice d'entrée du moyen d'augmentation de la surface de contact du beurre. Le point B correspond à l'entrée dans le moyen de cristallisation. Le point C correspond à l'entrée du moyen de malaxage. Le point D correspond à la sortie du moyen de malaxage Les points de E à F constituent un palier de température constante. Le beurre arrive en A, subit une augmentation mécanique de sa surface de contact jusqu'en B. Il est alors refroidi jusqu'en E. Il passe par un palier intermédiaire sans refroidissement jusqu'en F. Il est à nouveau refroidi jusqu'en C puis il est décristallisé sous l'effet du malaxage et sa température remonte jusqu'en D. A titre d'exemple non limitatif: Le beurre est envoyé par une pompe sur la filière d'extrusion, puis il est déposé sur le tapis de convoyage du tunnel de cryogénisation. Le beurre se présente sous la forme d'un bandeau dont la largeur est au maximum celle de la largeur du tapis de convoyage, et l'épaisseur est de 6 millimètres. Le tapis de convoyage entraîne le beurre à l'intérieur du tunnel. Le refroidissement du beurre est assuré par une rampe de pulvérisation d'azote en amont de la sortie du tunnel. L'azote pulvérisé se vaporise et il est dirigé vers l'entrée du tunnel. L'azote avance à contre-courant du beurre ce qui favorise l'échange thermique. Ce beurre est refroidi à une température de moins 15 C en moins d'une minute. Le beurre en sortie de tunnel de cryogénisation est fractionné en copeaux qui tombent dans le malaxeur. Le malaxeur est équipé de 2 vis sans fin qui convoient le beurre vers un organe de malaxage. Celui-ci est composé d'une alternance d'obstacles fixes non contondants et d'hélices de compression. Leur nombre n'est pas limitatif et repose sur les particularités du beurre de chaque beurrerie. (beurre d'hiver ou beurre d'été, beurre de fonte,...). A la sortie du malaxeur, le beurre est envoyé vers le conditionnement. REVENDICATIONS 1. Procédé de transformation en continu d'un beurre dit "normal" en beurre dont la tartinabilité est améliorée, dit "beurre frigo-tartinable", caractérisé en ce qu'il comprend au moins une série d'étapes successives suivantes consistant à : a) augmenter la surface de contact du beurre, b) soumettre le beurre se trouvant à une température maximale (Tl) à une opération de cristallisation accélérée par diminution de sa température, sans déformation du beurre (repos), pour l'amener à une température de fin de cristallisation (T3) inférieure à ladite température maximale (T1), c) décristalliser ce beurre par une action mécanique de façon à obtenir ledit beurre frigo-tartinable à une température finale (T3) supérieure à la température de fin de cristallisation (T2). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisée en ce que la durée de l'absence de déformation (repos) est au moins égale à la durée du refroidissement. 3. Procédé selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que la température maximale du beurre (TI) est comprise entre +10 C et +18 C et la température de fin de cristallisation (T2) est comprise entre -8 C et 18 C 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le refroidissement peut être réalisé en un ou plusieurs paliers intermédiaires pendant lequel la température (T4) dite intermédiaire est constante. 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le beurre est laissé au repos (sans déformation) pendant le palier intermédiaire. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le refroidissement est réalisé grâce au contact direct ou indirect avec un fluide cryogénique liquide ou gazeux. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce l'augmentation de la surface de contact est réalisée par une extrusion et/où un fractionnement mécanique. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape c) de décristallisation est effectuée par malaxage mécanique du beurre cristallisé. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la durée totale du déroulement du procédé est réalisé en moins de 2 heures. 2887399 11 10. Dispositif d'amélioration de la tartinabilité du beurre fonctionnant en continu, permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend: a. des moyens d'augmentation de la surface de contact (1) du beurre, b. des moyens de cristallisation accéléré (2,4), c. des moyens (3) de décristallisation dudit beurre cristallisé pour obtenir du beurre aisément tartinable. 11. Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que le moyen de cristallisation accélérée(2) est une chambre de refroidissement verticale traversée par le beurre s'écoulant verticalement sous l'action de la gravité terrestre. 12. Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que le moyen de cristallisation accélérée(2) est une chambre de refroidissement horizontale et traversée par un moyen d'entraînement supportant le beurre. 13. Dispositif selon la revendication 12 caractérisé en ce que le moyen d'entraînement est équipé d'un variateur réglant sa vitesse de déplacement. 14. Dispositif l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de décristallisation est un malaxeur et/ou pétrisseur.