Brevet FR2919467A1 — publié le 20090206

La présente invention est du domaine de la fromagerie des fromages dits " à pâte molle" et elle a pour objet un procédé et ses moyens de mise en oeuvre pour mouler certains des fromages précités, ayant une propension particulières au "collage"; on rappelle que certains caillés à caractère " lactique" poussé, par rapport à d'autres de caractère plus "présure", présentent une forte propension, ou aptitude, au collage, particulièrement si le caillé est additionné de condiments tels que l'ail ou l'oignon qui renforcent encore cette pro-pension. On rappelle que les caillés à caractère lactique sont obtenu par acidification poussée du lait, avec très peu ou pas de présure, puis par égouttage du lactosérum soit en sacs, soit dans des filtres animés d'un mouvement oscillant; cette opération d'égouttage peut prendre suivant le caractère plus ou moins "lactique " plusieurs dizaine d'heures; il en résulte une caille-botte épaisse (thixotrope), mais néanmoins assez humide, très faiblement struc- turée, à laquelle il est peu commode de donner une forme géométrique précise, particulièrement si elle mélangée par malaxage à des condiments, tels qu'ail et poivre dans le cas d'un fromage connu en Auvergne sous le nom de 'gaperon". Ce dernier fromage donné à titre d'exemple à une forme sensiblement hémisphérique et environ trois cent gramme; sa forme et son poids lui sont conférée manuellement par pesée rapide tout d'abord puis en arrondissant un boule entre les mains, boule qui ensuite est posée sur une claie d'affinage, la forme hémisphérique résultant d'une légère pression manuelle et ultérieurement de l'effet de son poids. On comprend qu'il s'agit là d'une opération assez longue dont la pénibilité est accentuée par le parfum de l'ail ou autre qui finit par imprégné les mains et les vêtement des opérateurs. C'est donc un des objectifs de la présente invention que de mécaniser les opérations sus décrites, attendu qu'il ne saurait être question de former de tels caillés dans des moules de dimensions et forme appropriée, puis de démouler le fromage par retournement car il resterait au moins partiel- lement collé au moule. L'idée mère de la présente invention est donc de proposer un procédé de moulage qui comprend une étape de congélation superfi- cielle du caillé dans son moule, grâce à quoi la partie superficielle du caillé, dont le constituant majoritaire est l'eau, se transforme en une couche gelée ne présentant plus aucune faculté d'adhésion à une paroi qui ne serait pas elle-même de la glace. On rappelle que généralement les moules utilisés en fromagerie sont constitués soit de matières plastiques alimentaires (polyoléfines) soit de métal (aluminium ou acier inoxydable) et que tous ces matériaux ont un coefficient de dilatation non négligeable; il s'agit là d'une caractéristique ayant une grande importance dans le procédé de l'invention.. Ainsi et selon la présente invention un procédé de moulage de caillebotte à caractère lactique, tel que résultant d'un égouttage en sacs ou analogue, et, de ce fait, à forte propension au collage aux parois, même hydrophobes avec lesquelles elle est mise en contact, telles que paroi d'un moule, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de congélation au moins superficielle de la caillebotte dans le moule qui le contient, et une étape de réchauffement du seul moule accompagné de l'extraction quasi simultanée de la caillebotte au moins superficiellement congelée; Suivant un mode assez simple l'extraction de la caillebotte est opérée par un léger réchauffage du moule suivi d'un simple retour- nement du moule ouverture vers le bas avec comme résultat la chute spontanée de la caillebotte superficiellement gelée, sur un réceptacle approprié; D'une autre manière, au lieu du retournement, l'extraction pourrait être opérée au moyen d'un dispositif à ventouse Suivant une première alternative de réalisation, avantageuse par sa simplicité, la congélation au moins superficielle de la caille-botte résulte du maintien du moule contenant la caillebotte, dans une atmosphère très froide (moins de -5 C) au moins pendant la durée nécessaire à ladite congélation superficielle; Suivant une seconde alternative de réalisation, avantageuse par sa rapidité, la congélation au moins superficielle de la caille-botte résulte du contact de la paroi du moule contenant la caillebotte, avec un liquide très froid (moins de -5 C). Dans l'une ou l'autre des alternatives sus visées, le réchauffement du moule résulte avantageusement du contact de la paroi du moule avec un courant d'air chaud.. L'invention a aussi pour objet un dispositif de remplissage d'un moule avec de la caillebotte lactique, destiné à la mise en oeuvre d'un procédé tel que sus décrit et caractérisé en ce qu'il est constitué essentielle-ment de deux parties, savoir - une première partie, solidaire d'un bâti fixe comprenant elle-même un organe à fonction cle piston, constituée du piston proprement dit et de sa tige, laquelle est creuse et sert de conduit d'adduction de la caillebotte depuis un réserve, ou trémie, à travers un organe ayant une fonction de clapet de pas-sage unidirectionnel dans le conduit d'adduction, cette première partie étant fixe par rapport à un bâti général, - une seconde partie solidaire d'un bras mobile par rapport au bâti, compre- nant elle-même un organe à fonction de cylindre pourvu à une extrémité dite d'éjection d'une buse d'éjection, cette seconde partie étant mobile par rapport au bâti entre deux positions, de telle sorte que lorsque l'extrémité d'éjection du cylindre est rapprochée du piston et de sa tige, la caillebotte contenue dans le cylindre est éjectée à tra- vers la dite buse pour être recueillie dans une moule disposé en regard, et alternativement de telle sorte que lorsque l'extrémité d'éjection est éloignée du piston la caillebotte contenue dans la réserve est forcée en écoulement à travers l'organe à fonction de clapet et à travers la tige creuse du piston pour venir remplir le cylindre Avantageusement le dit organe à fonction de clapet est une pompe positive destinée à être mise en oeuvre lorsque la buse est en position rapprochée du piston, pour remplir le cylindre depuis la trémie et, sous l'effet de la pression exercée dans le cylindre, renvoyer le cylindre en direction du moule et y introduire la buse jusqu'au fond de ce dernier, cette opération de renvoi du cylindre étant effectuée à l'encontre d'un ressort puissant apte à chasser consécutivement la caillebotte hors du cylindre pour l'introduire dans le moule depuis son fond lorsque cesse la pression exercée par la pompe. D'une autre manière, il pourrait s'agir d'une simple vanne à tournant sphérique par exemple, mais dans ce cas il faut prévoir le moyen moteur du déplacement de la caillebotte; ce dernier peut être une pression d'air comprimé exercée dan la trémie au dessus de la réserve de caillebotte. L'invention a encore pour objet une installation automatisée de moulage/démoulage de caillebotte à caractère lactique dans la-quelle une chaîne de moules articulés forme une boucle fermée dans un plan ver- tical, comprenant une partie de boucle dite supérieure dans laquelle l'ouverture des moules est tournée vers le haut, et une partie de boucle dite inférieure dans laquelle l'ouverture des moules est tournée vers le bas, la dite chaîne en boucle circulant entre des glissières de guidage et défilant devant les postes suivants dans la partie supérieure de la boucle, - un poste de chargement comprenant au moins un dispositif de remplissage - un poste de congélation de la paroi du moule constitué d'un "tunnel" dans lequel se trouve un bac de saumure réfrigérée dans lequel la paroi des mou-les est plongée grâce à une pente des glissières et duquel elle est ressortie suivant une pente inverse, l'atmosphère du tunnel étant suffisamment re-froidie pour entrainer la congélation de la caillebotte présente dans l'ouverture du moule, dans la partie inférieure de la boucle, - une poste de réchauffement de la paroi du moule constitué d'un caisson de soufflage d'air chaud, - d'un tapis d'évacuation situé au dessous de la chaine parallèlement à elle et formant réceptacle pour la caillebotte détachée spontanément du moule qui la contenait Il apparaît a la lecture de ce qui vient d'être dit, qu'un point caractéristique de l'invention réside dans le fait que le moule, qui est réchauffé en premier , subit en premier une dilution au cours de laquelle sa paroi se sépare du bloc de caillebotte superficiellement congelée avant que celui-ci n'ait eu le temps d.e se ramollir La présente invention sera mieux comprise et des détails, ou caractéristiques secondaires, en relevant, à la description qui va en être faite en relation avec les dessins schématiques des planches annexées dans lesquelles la fig.l (la, lb, 1c, 1d) illustre schématiquement les étapes du procédé de l'invention, tandis que la fig.le illustre plus concrète-ment un moule particulier pour "gaperon", et la fig.lf la caillebotte moulée, la fig. 2 (2a, 2b) illustre de manière schématique un dispositif de remplissage de moules tel que celui de la figure précédente, dans deux positions extrêmes, et la fig.3 illustre schématiquement une installation de mécanisation de moulage/démoulage mettant en oeuvre une chaine de moules en boucle verticale. Sur la fig.l le procédé de l'invention peut être divi- sé en quatre étapes : une première étape 1a de remplissage d'un moule 11 avec de la caillebotte 12 prélevée dans une réserve 13, une deuxième étape 1b de congélation au moins superficielle de la caillebotte dans le moule, et une étape le de réchauffement du seul moule après retournement (étape lc) accompagné de l'ex-traction ld quasi simultanée de la caillebotte au moins superficiellement conge- lée. A propos de l'étape de remplissage, on notera que le mode de remplissage du moule peut être soit un mode manuel à l'aide d'une spatule et, éventuellement d'une racle, soit un mode d'extrusion plus mécanisé comme décrit plus loin, et que ce mode n'affect en rien l'essentiel de l'invention. Dans l'étape lb le moule avec son contenu 12 est mis au contact d'une source froide pour congeler la partie superficielle 14 du contenu 12; il s'agit là d'une des deux étapes essentielles du procédé, dont la portée ne saurait être restreinte par le mode de refroidissement, cette source froide pouvant être de l'air très ou autre gaz compatible avec la finalité alimentaire du procédé tel qu'azote liquéfie évaporé ou gaz carbonique, ou encore une saumure eutectique à -25 C, voire les deux comme décrit plus loin L'étape de retournement le pourra être manuelle, cela étant intéressant lorsque le moule est compris dans un plateau multi moule, mais aussi mécanique si comme on le verra plus loin à titre d'exemple le moule est intégré à une chaîne d'automatisation. Dans l'étape 1d d'extraction du contenu congelé 12, cette extraction est opérée par retournement et réchauffage du seul moule 11 dont un mode préféré est le balayage par de l'air chaud, mais ce pourrait être aussi par irradiation de micro-ondes, avantageuse si le moule est métallique. En fig.le on a représenté un moule tel que 11 des vues précédentes, tiré par emboutissage d'un flan métallique 15 rectangulaire; on peut profiter de la partie restée plane et rectangulaire du flan pour assembler une pluralité de ces moules soit de façon articulée (soit dans un plan horizontal pour former un carrousel plan, soit dans un plan vertical pour former une chaîne en boucle verticale, telle que décrite plus loin, un, ou plusieurs moules juxtaposés transversalement, constituant un maillon de ladite chaîne), soit de façon fixe pour former un plateau multi moule. En fig.lf on a représenté en perspective et pour fixer les idée pour la suite, un "gaperon" de forme sensiblement hémisphérique, bien que le procédé soit applicable à bien d'autre forme de fromage à pâte à ca- ractère lactique. Sur le fig.2, illustrant deux stades de son fonctionnement, un dispositif de remplissage mécanisé 21 comprend une première partie, solidaire d'un bâti fixe 22 (trait fin) comprenant elle-même un organe à fonction de piston constitué du piston proprement dit 23 et de sa tige creuse 24, une trémie 25 contenant de la caillebotte, un organe à fonction de clapet 26, dans le cas présent il s'agit d'une pompe positive qui au repos inter-dit tout passage, et qui en fonctionnement fait passer la caillebotte de la trémie vers la tige creuse une seconde partie solidaire d'un bras 27 mobile par rapport au bâti 22, comprenant elle-même un organe à fonction de cylindre 28 pourvu à une extrémité, dite d'éjection, d'une buse d'éjection 29; on remarque sur la figure qu'un moule 11 est supporté par le bâti fixe 22. Le fonctionnement du dispositif 21 est le suivant : dans un premier stade, un moule 11 étant placé en regard de la buse 29, la pompe 26 est mise en fonctionnement, elle amène de la caillebotte dans le cylindre 28 qui se remplit tout en s'éloignant de la pompe plutôt que de laisser échapper la caillebotte par la buse , en raison du caractère thixotrope de la caille-botte qui rend son écoulement difficile; lorsque l'extrémité de la buse arrive à une courte distance du fond du moule la pomme est arrêtée (situation 2a) A ce stade des moyens moteurs ( vérin, ressort, etc...) renvoient le cylindre en direction de la pompe; puisque celle-ci n'est pas en fonctionnement la cail- lebotte présente dans le cylindre ne peut être évacuée (éjectée) que par la buse et remplit ainsi le moule au et à mesure de l'élévation de la buse jusqu'à ce que cette dernière arrive légèrement au dessus de l'embouchure du moule (situation 2b); le moule est alors remplacé par un moule vide, la pompe remise en fonctionnement pour remplir le cylindre tout en le replaçant dans la situation 2a pour qu'un nouveau cycle puisse être commandé. Il doit être aussi compris que le volume balayé par le piston correspond au volume de caillebotte à injecter dans le moule On comprendra qu'il n'entre pas dans le cadre de l'invention de décrire les moyens de contrôle/commande propres à l'exécution des cycles, lesquels relèvent 20 de l'art du cybernéticien. Sur la fig.3 une installation automatisée de moulage/démoulage de caille-botte lactique comprend principalement une chaîne 30, en boucle verticale allongée, de moules articulés les un aux autres le long de deux bords opposés, tandis que les deux autres bords sont placés coulissants dans des glissières solidaires 25 d'un châssis général; ]la chaîne 30 est aussi supportée à ses extrémités par deux grandes roues 31 axées sur le châssis, dans lesquelles elle engraine par ses maillons. La chaîne fait défiler (flèche 30') successivement les moules devant un poste de chargement incorporant par exemple un dispositif tel que 21, puis dans 30 un tunnel 33 formant poste de congélation à atmosphère froide, contenant un bac 34 de saumure réfrigérée; il apparaît sur la figure que les glissières (non représentées) contraignent la chaîne à adopter une pente descendante 35 à l'entrée du tunnel, puis ascendante 36 à sa sortie, de manière à immerger la majeure partie, inférieure du moule dans la saumure sur un trajet horizontal 37. A la sortie du tunnel les moules, engrainant dans la roue, peuvent alors être basculés puis retournés, ils ne "lâcheront" leur contenu de caillebotte qu'après passage dans un poste de réchauffage 38 , sur un tapis d'évacuation 39. Les moules sont ensuite acheminés par la chaîne successivement à un poste de lavage 41 puis, éventuellement, de séchage 42, à la sortie duquel ils arriveront au poste de chargement pour recommenceront un nouveau cycle. Attendu que l'opération de chargement impose aux moules de rester un certain temps en regard de la buse d'éjection de la caillebotte, et plutôt que de donner un mouvement discontinu à la chaîne, il sera intéressant de donner un mouvement alternatif au poste de chargement (flèche 43). Bien que l'on ait décrit et représenté diverses formes de mise en oeuvre du procédé de l'invention, il doit être compris que ces dernières ne sauraient en rien en restreindre la portée qui reste définie par les revendications qui suivent, de même que l'invention n'est pas limitée à la mise en forme de la seule caillebotte mais qu'elle trouve une application à la mise en forme de tout produit pâteux aqueux collant tel que glaces et sorbets, purée de pommes de terre, pâtons de farine humides, tous produits ayant un comportement rhéologique comparable à celui de la caillebotte lactique. REVENDICATIONS 1 ûProcédé de moulage produit pâteux aqueux collant tel caillebotte à caractère lactique telle que résultant d'un égouttage en sacs ou analogue, et, de ce fait, à forte propension au collage aux parois avec lesquelles elle est mise en contact, telles que paroi d'un moule, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de congélation (lb) au moins superficielle de la caillebotte dans le moule qui le contient, et une étape de réchauffage (le) du seul moule accompagné de l'extraction quasi simultanée de la caillebotte au moins superficiellement congelée; 2 -.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce ladite extraction de la caille-botte est opérée par simple retournement (ld) du moule ouverture vers le bas avec comme résultat la chute spontanée de la caillebotte sur un réceptacle approprié; 3 -.Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la congélation au moins superficielle de la caillebotte résulte du maintien du moule contenant la caillebotte, dans une atmosphère très froide (moins de -5 C) au moins pendant la durée nécessaire à ladite congélation; 4 -.Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la congélation au moins superficielle de la caillebotte résulte du contact de la paroi du moule contenant la caillebotte, avec un liquide très froid (moins de -5 C) -.Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le réchauffement du moule résulte du contact de sa paroi avec un courant d'air chaud, 6 -.Procédé selon la revendications précédentes caractérisé en ce que le moule est l'un des moules d'un plateau multi moule, destiné à être manipulé manuellement 7 -.Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moule est l'un des moules d'une chaine de moule, les moules étant articulé les uns aux autres pour former la dite chaîne 8 ù Dispositif de remplissage d'un moule (11) avec de la caillebotte lactique, et destiné à la mise en ceuvre d'un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement de deux parties, savoir - une première partie, solidaire d'un bâti fixe comprenant elle-même un organe à fonction de piston constitué du piston proprement dit (23) et de sa tige (24), laquelle est creuse et sert de conduit d'adduction de la caillebotte10 depuis un réserve, ou trémie (25), à travers un organe ayant une fonction de clapet de passage unidirectionnel dans le conduit d'adduction, cette première partie étant fixe par rapport à un bâti général (22), - une seconde partie solidaire d'un bras mobile (27) par rapport au bâti, comprenant elle-même un organe à fonction de cylindre (28) pourvu à une extrémité, dite d'éjection, d'une buse déjection (29), cette seconde partie étant mobile par rapport au bâti entre deux positions, de telle sorte que lorsque l'extrémité d'éjection est rapprochée du piston, la caillebotte contenue dans le cylindre est éjectée à travers la dite buse pour être recueillie dans une moule disposé en regard, et, alternativement, de telle sorte que lorsque l'extrémité d'éjection est éloignée du piston la caillebotte contenue dans la réserve est forcée en écoulement à travers l'organe à fonction de clapet et à travers la tige creuse du piston pour venir remplir le cylindre 9 û Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dit organe à fonction de clapet est une pompe positive (26) destinée à être mise en oeuvre lorsque la buse est en position rapprochée du piston, et à remplir le cylindre depuis la trémie et, sous l'effet de la pression exercée dans le cylindre, renvoyer le cylindre en direction du moule et y introduire la buse jusqu'au fond de ce dernier, cette opération de renvoi du cylindre étant effectué à l'encontre d'un ressort puissant apte à chasser consécutivement la caillebotte hors du cylindre pour l'introduire dans le moule depuis son fond. 10 ù Installation automatisée de moulage/démoulage de caillebotte à caractère lactique, pour mettre oeuvre un procédé selon la revendication 1 avec une dispositif de remplissage mécanisé, dans laquelle installation une chaîne (30) de moules (11) articulés l'un à l'autre, forme une boucle fermée dans un plan vertical, comprenant une partie de boucle dite supérieure dans laquelle l'ouverture des moules est tournée vers le haut, et une partie de boucle dite inférieure dans laquelle l'ouverture des moules est tournée vers le bas, la dite chaîne en boucle circulant entre des glissières de guidage et comprenant les postes suivants comprenant les postes suivants dans la partie supérieure de la boucle,11 - un poste de chargement (32) comprenant au moins un dispositif de remplissage - un poste de congélation de la paroi du moule constitué d'un "tunnel" (33) dans lequel se trouve un bac (34) de saumure refroidie dans lequel la paroi des moules est plongée grâce à une pente des glissières, et du-quel elle est ressortie grâce à une pente inverse, l'atmosphère du tunnel étant suffisamment refroidie pour entrainer la congélation de la caillebotte présente dans l'ouverture du moule, dans la partie inférieure de la boucle, - une poste de réchauffement 38) de la paroi du moule constitué d'un caisson de soufflage d'air chaud, - d'un tapis d'évacuation (39) situé au dessous de chaine parallèlement à elle et formant réceptacle pour la caillebotte détachée spontanément du moule qui la contenait.