CH288707A - Process for obtaining a non-solid milk product and product obtained by this process. - Google Patents

Process for obtaining a non-solid milk product and product obtained by this process.

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CH288707A
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M R Dietetic Laboratories Inc
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M & R Dietetic Lab Inc
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    • A23C9/00Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/14Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
    • A23C9/146Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by ion-exchange

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Description

  

  Procédé pour l'obtention d'un produit lacté non solide et produit obtenu par ce procédé.    La présente invention est relative à un  procédé pour l'obtention de produits lactés  non solides.  



  Dans le traitement des produits lactés  liquides en     vLie    de l'obtention de produits  ayant une teneur relativement élevée en ma  tières solides, le lait liquide, le lait.écrémé ou  tout autre produit liquide renfermant des  constituants solides du lait se trouvent fré  quemment soumis à des     températures    élevées  à certains moments de leur traitement, en     vue     d'assurer l'évaporation, la stérilisation, etc.

    Dans de nombreuses opérations de ce genre,  le lait (ou le liquide renfermant des consti  tuants solides du lait) est soumis à     des    tem  pératures dépassant 65  C, tandis que lorsqu'il  s'agit d'une stérilisation, ce liquide     est        soLïmis     à des températures pouvant s'élever jusqu'à  132  C ou davantage encore et cela pendant  des périodes de temps considérables soit  avant, soit après l'opération d'évaporation ou  de concentration au cours de laquelle la te  neur des produits lactés en matières solides  est augmentée.

   Les hautes températures aux  quelles est soumise la matière liquide renfer  mant des constituants lactés solides provo  quent une augmentation -de la viscosité da  produit liquide final, augmentation qui est  souvent excessive et tend à entraîner le     cail-          lage    de ce produit final. Cette augmentation  de la viscosité peut, jusqu'à un certain degré  et dans certains cas, être désirable, par exem  ple dans le cas de la fabrication du lait con-         densé    (non sucré). Le caillage, en revanche,  est toujours indésirable.

   Cependant, la valeur  de cette augmentation de la viscosité et la for  mation ou la     non-forination    des caillots dé  pendent dé facteurs incontrôlables par l'opé  rateur, par exemple la saison, le genre d'ali  mentation du bétail, la nature du sol des pâ  turages, etc.  



  Le procédé selon la présente     invention,     pour l'obtention d'un. produit lacté non solide  par concentration d'un liquide renfermant des  constituants solides du lait, au cours duquel  le liquide est soumis à au moins un traite  ment à une température d'au moins 65  C, ce  traitement à chaud comprenant une opération  de pasteurisation ou de stérilisation, est ca  ractérisé par le fait que, en vue d'éviter les  effets néfastes d'une telle température sur la  viscosité et la     stabilité    du produit eu égard à  la     coagulation,    on incorpore au liquide, avant  le traitement à température élevée dont on  veut éviter les effets néfastes, une proportion  mineure des constituants solides d'un lait qui  a été traité par échange cationique,

   de façon  à en abaisser le rapport     calcium/phosphore     entre 0,15 et 0,75.  



  La fabrication de lait concentré, par exem  ple, comporte quatre opérations ou phases  principales avec utilisation de chaleur, à sa  voir le préchauffage, l'évaporation propre  ment dite, l'homogénéisation et la stérilisation  finale.      Le préchauffage du lait est effectué avant  l'entrée de celui-ci dans l'évaporateur. A cet  effet, on     utilise,    en général, des températures  comprises entre 84 et 112  C. En appliquant  de la pression, on peut toutefois utiliser des  températures plus élevées.  



  L'évaporation est en général conduite à  des températures de l'ordre de 49 à 84  C,  sous pression réduite pour déterminer l'ébulli  tion. La durée requise pour l'évaporation dé  pend de la teneur du lait traité en produits  solides, ainsi que de la teneur totale en ma  tières solides recherchée pour le produit final.  Après l'évaporation, on ajuste la teneur en  constituants solides et la teneur en     graisse    à  la valeur requise par addition d'eau, de lait  frais ou de crème.  



  Après l'évaporation et rajustement éven  tuel du lait     aux    normes exigées, on soumet le  lait évaporé à l'homogénéisation. Au cours de  cette opération, la température est     iasuelle-          ment    de l'ordre de 49 à 65  C et la pression  est de l'ordre de 140 à 210 kg par     C1112,    par  exemple 210 kg par     em2    à 57  C.  



  Le lait évaporé et homogénéisé est ensuite  stérilisé à des températures comprises entre  104 et 132  C environ soit avant., soit après  la     mise    en boîtes., Le temps nécessaire varie       suivant    la température, il est     phis    court aux  températures élevées.  



  Il est important de réaliser une viscosité  qui permette de maintenir une distribution       -uniforme    de la graisse et d'empêcher le dépôt  de particules de graisse. Une viscosité trop  élevée est indésirable, car le produit doit être  crémeux sans être exagérément épais. La vis  cosité du produit fraîchement obtenu peut.  être comprise entre 75 et 450 secondes à 16  C,  telle que déterminée par le viscosimètre stan  dard     -utilisé    pour cette mesure, appelé     débit-          mètre        Borden,    et elle est de préférence de  250 à 350 secondes.

   La     consistance    ou la visco  sité du produit final dépend dans -une large  mesure des températures et des temps utilisés  dans l'opération 'de     stérilisation,    .les tempéra  tures et les durées élevées tendant à augmen  ter la viscosité du produit.

      Pour empêcher au     cours    de cette prépara  tion l'apparition     d'une    viscosité excessive et  un caillage irréversible du lait, tout en assu  rant la stérilité du produit et en obtenant la       consistance    et la saveur voulues, c'est-à-dire  pour empêcher la formation de caillots ou clé  grumeaux soit complètement, soit d'une ma  nière telle que ces grumeaux, s'il s'en produit,  se dissipent d'eux-mêmes par simple agitation  du produit final, il était d'usage jusqu'à pré  sent     d'ajouter    au lait des quantités variées  de certains sels, avant la stérilisation et de  préférence avant le préchauffage, par exem  ple du bicarbonate de sodium,

   du citrate de  sodium et du phosphate     disodique.        Dtant     donné qu'il était impossible de prévoir avec  précision le degré d'instabilité d'un lot de lait  traité, dont l'importance pouvait atteindre  27 300 à 45 400 kg, il était d'usage     d'effee-          tuer    des essais sur de petits échantillons pré  levés dans chaque lot pour déterminer la pro  portion de sel nécessaire pour     assurer    la stabi  lité du lait lors du traitement. Pour obtenir       nue    teneur plus élevée en matières solides to  tales, il fallait ajouter des quantités de sel  proportionnellement plus élevées.

   Par exem  ple, un lait qui était stable sans aucune addi  tion de sel, quand il s'agissait de le     concentrer          jusqu'à        26        %        environ        de        solides,        pouvait        né-          cessiter        jusqu'à    3000 on 3130 g de sel par       tonne    de lait, lorsque l'on voulait obtenir une  concentration de     32-34 /o    en solides.  



  Il existait entre les divers stades du trai  tement du lait certaines relations qui ren  daient difficile sa mise en     oeuvre    correcte. Les  autres - conditions restant les mêmes, il fallait  maintenir dans une marge assez étroite la  proportion de sel ajoutée à un lot de lait  donné; en -effet, une correction insuffisante  ou exagérée entraînait la formation de cail  lots ou la granulation, sans compter ses effets  préjudiciables sur -la viscosité.  



  Dans la fabrication du lait condensé sucré,  entier ou écrémé; le traitement thermique à       température    élevée entraînait également une  instabilité du produit, qui se manifestait     par     un épaississement progressif du produit clans  les récipients, peu de temps déjà après le      traitement. En conséquence, il était impossi  ble de porter la concentration du produit jus  qu'à. la teneur totale en solides lactés voulue,  notamment dans le cas du lait écrémé sucré       condensé.     



  Pour la préparation de lait écrémé     déla.c-          tosé,    on ajoutait au lait. écrémé du     sucrose,     on chauffait le mélange, puis on le concen  trait jusqu'à obtention d'une teneur en ma  tières solides élevée, par exemple de 58     z1,     60%, .le lactose se séparant alors par cristalli  sation. On utilisait des températures     jusqu'à     65  C et plus pour le préchauffage et l'évapo  ration. Lorsque la viscosité du produit con  centré était trop élevée, la     cristallisation    et la  séparation du lactose étaient     sérieusement     gênées.  



  La présente invention permet de réaliser  le contrôle de la     viscosité    et la stabilisation  du produit lacté au cours du traitement  d'évaporation ou de concentration à des tem  pératures élevées, supérieures à 65  C, en uti  lisant de faibles proportions d'un lait ou de  constituants solides du lait, modifiés par trai  tement au moyen de matières     échangeuses    de  cations, ces constituants solides modifiés pou  vant ou non contenir des     matières    grasses.

   Les  constituants solides modifiés peuvent être  obtenus en soumettant les constituants solides  de lait normal entier ou écrémé à.     im    traite  ment par échange de cations.     Les    constituants,  dans le cas de la préparation susmentionnée,  peuvent être ajoutés lors du préchauffage,  ou après la concentration, mais avant la stéri  lisation. Les grumeaux pouvant éventuelle  ment se former en faible proportion dans le  produit lacté évaporé à la suite de la stérili  sation ou autre opération à haute tempéra  ture disparaissent promptement par agita  tion. De même, il ne se forme sur les parois  des boîtes aucun dépôt permanent du genre  de celui qui se     forme    souvent lorsqu'on a  recours à la correction par des sels.  



  Pour obtenir les constituants lactés solides       à,.    incorporer au liquide lacté, on traite un lait  de préférence avec un échangeur de cations  agissant selon le cycle sodium. Cet échangeur  peut être une résine, telle que les résines    obtenues par condensation d'alcools polyva  lents ou de tanins avec des aldéhydes, par  exemple le     formaldéhyde,    en     utilisant    avec  avantage aussi du     sulfite    de sodium ou les  résines obtenues par     condensation    d'acides       phénol-sulfoniques    avec des aldéhydes.

   Ce  genre de résines est décrit, notamment dans        Industrial     &  Engineering     Chemistry ,    1941,  vol. 33, pages 697 et     suiv.    On peut utili  ser, par exemple, les produits marque.      Amber-          lite ,         Zeoliarb     (fabriqués par la     Permutit     Co., New York) et      Catex     (fabriqué par la       Infilco,        Inc.,    Chicago).

   Les échangeurs du  type minéral ou     zéolitique,    utilisables pour la  mise en     couvre    de la     présente        invention,    né  cessitent des processus d'activation ou de régé  nération spéciaux, afin d'accroître leur effica  cité pour l'élimination des cations par rap  port à celle des anions.  



  La     régénération    de ces échangeurs     catio-          niques    peut s'effectuer convenablement au  moyen d'une solution de chlorure de sodium  après un traitement préalable par une base  telle que le carbonate de soude ou la soude  caustique, une solution d'un agent mouillant  étant utilisée de préférence pour un lavage  préliminaire lorsque la matière a déjà servi  au traitement du lait. entier. Au lieu de régé  nérer au moyen     d'une    solution de chlorure clé  sodium, on peut effectuer la régénération à  l'aide d'une solution diluée d'acide chlorhydri  que puis d'une solution contenant du chlorure  de sodium et une faible proportion de soude  caustique.

   Après régénération ou après un  traitement initial au moyen d'une solution de  chlorure de sodium, au cas où la matière  d'échange est fraîche, on lave celle-ci à l'eau  jusqu'à ce que la teneur du liquide effluent  en chlorure de sodium ait été réduite à une  valeur .non supérieure à<B>510</B> parties pour un  million; à ce moment, la matière d'échange  peut être utilisée pour le traitement du lait.  entier ou du lait écrémé servant de source des       solides    lactés. Si on le désire, le lait entier ou  écrémé peut. être légèrement acidifié pour  augmenter l'efficacité de l'élimination du cal  cium.

   Le traitement est conduit de manière à  réduire le rapport du calcium (calculé en     Ca)         au phosphore (calculé en P) dans les matières  solides du lait traité, jusqu'à une valeur com  prise entre 0,15 et 0,75 et de préférence entre  0,25 et 0,6, cette réduction étant accom  pagnée d'une     augmentation    du pH. Cette ré  duction se fait en premier lieu pour le cal  cium, le phosphore (sous forme de phosphate)  étant éliminé dans une mesure     sensiblement     moindre.

   Les échangeurs de cations utilisés  pour le traitement des constituants lactés so  lides sont également aptes à éliminer des ions  phosphoriques, bien que dans une mesure très  faible par rapport à l'élimination des ions  calcium.     Etant    donné que ce sont les solides  non gras qui entrent avant tout en jeu pour  effectuer la stabilisation désirée, le lait traité  peut être soit entier, soit écrémé:  Cette augmentation. du pH peut être telle  que le pH du lait traité soit de l'ordre de 7,4 à  8,6, et il peut être utile de le réduire jusqu'à  ce qu'il tombe à l'intérieur des     limites    cou  ramment rencontrées dans le lait     frais    entier       ou.    écrémé, soit entre 6,65 et 6,90 par exem  ple.

   On peut y parvenir en ajoutant un acide  approprié, par exemple l'acide chlorhydrique,  l'acide acétique, l'acide citrique, etc., ou de  préférence par     l'utilisation    de matières à  échange cationique travaillant     dans    le cycle  hydrogène.  



  Lorsque le pH du lait ou du lait écrémé  traité n'est pas excessif, ne dépassant pas 7,5  à 8 par exemple, il est inutile de lui faire  subir     un    traitement pour     réduire    son pH, et  on peut utiliser directement ce lait ou ses       constituants        solides    dans le procédé de l'inven  tion.

      Dans ce qui suit, on décrit le traitement       d'um    lait en vue d'obtenir les     constituants    lac  tés solides à faible     rapport        calciLim/phosphore,          utilisés    pour     réaliser    la présente     invention.     Le lait traité peut être entier ou écrémé.

    Comme matière d'échange     cationique,    on peut       utiliser    le produit marque      < Amberlite        IR-100 .          Il    doit être entendu que chaque fois que l'on  parle dans la présente description du rapport       calciamiphosphore,    le calcium est exprimé en  Ca et le phosphore en P.

      Dans certains cas, la matière à échange,       aLt    moment où elle est fraîchement obtenue,  est du cycle hydrogène ou acide, et elle est  convertie en Lune matière du cycle sodium par       lavage        avec        une        solution    à     5%        de        chlorure     de sodium contenant suffisamment de soude  caustique pour assurer un point de virage  final alcalin à la     phénolphtaléine        aLi    moment  où la solution de traitement a traversé le lit  de matière active.

   On obtient en général une  alcalinité appropriée en ajoutant à la solution  de chlorure de sodium assez de soude causti  que     pour    qu'après titrage de 10     cm3    de cette  dernière avec de l'acide chlorhydrique N/10,  elle soit neutralisée par 1     cm3    de l'acide.  Après le traitement, la matière à échange con  tenue dans le lit est lavée à l'eau jusqu'à ce  que la teneur de     l'effluu:ent    en chlorure de so  dium ne dépasse pas 0,51 g par litre, après  quoi on peut faire passer le lait à     travers    le     lif,.     



  On constate qu'il suffit de 35 à 42,5     dnu3     de la matière à échange, sur 31 à 36 cm clé  profondeur de lit, pour le traitement de 114  litres de lait, qui peut être entier ou écrémé,  brut ou pasteurisé, et le     pg        obtenu    dans le  lait traité est d'environ 8. Un débit. convena  ble est de 1,25 litre environ par minute. D'or  dinaire, une faible quantité des eaux de la  vage séjourne dans la matière à échange et  provoque une légère dilution     dit    lait traité.  



  Après la préparation de la matière à  échange, on passe le lait à travers cette     ma-          tièré    avec le débit précité et l'on obtient habi  tuellement     un    rapport calcium/phosphore       d'environ    0,4 à 0,6     dans    le lait traité.

   En uti  lisant     une    plus grande proportion de matière  à échange par rapport au lait traité ou en  acidifiant légèrement le lait. avant son traite  ment, on peut     éliminer        Lune    proportion rela  tive de     calcium-        plus    élevée; par ailleurs, si  on désire le même taux     d'élimination    du cal  cium, on peut traiter     Lune    plus grande quan  tité de lait par     -unité    de volume de la matière  à échange.

   Ainsi, en acidifiant au préalable le  lait jusqu'à un pH d'environ 6,1 ou inférieur,  on peut traiter par unité de volume de ma  tière à échange     -une    quantité de lait supé  rieure de 20 à 45%     environ,    tout en obte-           nant    dans le produit traité un rapport cal  cium/phosphore très voisin.  



  En traitant par 38,5 litres de matière à  échange, disposée sur 35,5 cm de profondeur,  1.90 litres environ de lait dont la teneur en       matières        solides        était        de        12,66%,        le        pA        de     6,72 et le rapport calcium/phosphore de 1,155,  on a obtenu un lait dont la teneur en matières       solides        est        de        10,22        %,

          le        pli        de        7,43        et        le        rap-          port    calcium/phosphore de 0,547.  



  Dans un autre cas, le lait entier frais avait  un     pi,    de 6,67 et son rapport     ca1cium/phos-          pliore    était de 1,137. Dans ce cas, le lait frais  a été traité par de l'acide citrique pour ame  ner son acidité à 0,24 /o (calculé en acide  lactique) et son     pü    à 6,08. Il fut ensuite en  voyé à travers la matière à échange     cationi-          que,    les conditions étant similaires à celle ré  gnant clans l'exemple précédent, sauf que  clans ce cas 277 litres environ de lait furent  traités pour 38,5 litres de matière à échange.  Le pi, du produit était de 7,92 et le rapport       ealcium/phosphore    de 0,429.  



  Si on le désire, le     pn    du lait traité peut  être réduit après traitement par la matière à  échange ionique, par exemple en l'agitant  avec une matière à échange cationique agis  sant dans le cycle hydrogène.  



  Ainsi qu'on le concevra aisément, en fai  sant varier la proportion relative du lait en  tier ou écrémé traité par imité de volume de  la matière à échange, on peut faire varier à  volonté le rapport     calcium/phosphore    clans le  produit final.  



  Pour régénérer la matière à échange, on  peut opérer comme indiqué plus haut. Toute  fois, lorsque le lait traité est du lait écrémé,  on peut omettre le lavage par une solution  alcaline contenant un agent de mouillage. Une  méthode de régénération convenable consiste  alors à laver d'abord avec de l'eau la matière  à échange, puis avec de l'acide chlorhydrique       étendu    en solution,     puis    de     nouveau    à l'eau  jusqu'à ce que les eaux de lavage ne soient  plus acides au goût. On la régénère enfin en  faisant passer une solution saline légèrement  alcaline à travers le lit, une solution conte  nant 60 g de chlorure de sodium et 1,6 g de    soude caustique par litre étant convenable.

   Le  lit de matière à échange .est alors lavé jusqu'à  ce que la teneur de l'effluent en chlorure de  sodium ne dépasse pas 510 parties pour un  million.  



  Le lait (entier ou écrémé) traité par  échange cationique peut être évaporé jusqu'à  ce que sa teneur en matières solides ait une  valeur voulue convenablement voisine de celle  recherchée dans le. produit final à la stabili  sation duquel il est destiné, soit 25;9 à 34%  par exemple; on peut aussi le sécher jusqu'à  consistance solide; avantageusement par éva  poration suivie de dessiccation par pulvérisa  tion.

   L'addition des constituants lactés solides  soit sous forme du lait tel qu'il est obtenu par  le traitement d'échange cationique spécifié,  sous forme d'un concentré de ce lait, soit en  core sous forme     d'in    extrait sec résultant  d'une dessiccation du lait traité, peut se faire  en tout point convenable du procédé selon  l'invention;

   par exemple, dans la préparation  du lait évaporé, l'addition peut se faire dans  le préchauffeur ou entre l'évaporateur et       l'homogénéiseur.    L'addition peut se faire  aussi entre     l'homogénéiseur    et le     stérilisateur,     mais, ainsi qu'il apparaît aisément, il est pré  férable d'effectuer l'addition en amont de       l'homogénéiseur,    car ce dernier facilite le mé  lange avec la masse     principale    de lait en trai  tement.  



  Il est souvent indiqué d'effectuer l'addi  tion dans le préchauffeur ou en avant de ce  lui-ci. Lorsque l'addition est faite en ce point,  il faut à peu près     501/o    de plus de ,consti  tuants solides lactés que dans le cas où on les  introduit après l'évaporation ou la concentra  tion et avant la stérilisation. Lorsqu'on intro  duit ces     constituants    après l'évaporation     oui    la  concentration, on les ajoute sous<B>là</B> forme     clic     lait traité concentré ou de     l'extrait    solide sec.

    Les teneurs du produit     final    en calcium et en  phosphore ne sont que très légèrement affec  tées par     l'addition        des        constituants    solides  lactés et restent bien à     l'intérieur    des limites  de variation normales du lait non traité.  



  La proportion des constituants solides  lactés nécessaire     pour        assLirer    la stabilisation           varie        ordinairement        entre        0,25        et        5%        par          rapport    à la teneur totale du mélange en       solides    lactés.

   On peut éventuellement utiliser  des proportions un peu supérieures, par       exemple        ju.squ'à    7     ou        8%        environ        ou        même     davantage si on le désire, notamment lorsque  le rapport     calcium/phosphore    se trouve vers  la partie supérieure de la marge indiquée.

    Lorsque le produit final doit contenir     300%o          environ    de solides totaux, il ne faut pas plus       de        2,5        %        (par        rapport        aux        solides        totaux)        des     constituants solides lactés;

   pour une     teneur          de        l'ordre        de        32    à     34%        en        solides        totaux,        des          proportions        pouvant        atteindre        5%,        (par        rap-          port    aux solides totaux) peuvent être néces  saires.  



  Même si les constituants solides lactés sont       sensiblement    exempts de matière grasse       (obtenus    par traitement de lait écrémé), la  proportion ajoutée de ces solides est si faible       que    dans la plupart des cas la teneur en ma  tières grasses du produit final satisfera aux  normes. -Sinon, il est possible de régler la te  neur en graisse     dudit    produit final avant la  stérilisation, comme il est de pratique cou  rante.  



  Les exemples suivants montrent comment.  peut être réalisée l'invention.  



       Exemple        T:     On part     d'iul    lait .entier qui, lorsqu'on  suit la pratique courante,     exige   <B>207,9</B> g de  phosphate     disodique    par 454 kg de lait éva  poré pour le stabiliser au cours de la stérilisa  tion. Son pH est de 6,72 et sa partie solide  présente un rapport     calcium/phosphore    de  1,155.

   Le lait traité par échange cationique       utilisé    pour la stabilisation est lin lait entier  soumis à un traitement d'échange cationique,  comme on l'a décrit plus haut, sans que le pH  soit ultérieurement     réduit.    -Son pH est de 7,43  et son rapport     calcium/phosphore    est de  0,547. Il est concentré     jusqu'à        261/o    de solides  totaux.  



  Le lait non traité, avec 207,9 g de phos  phate     disodique,    donne un produit de viscosité  assez élevée lorsqu'il est stérilisé à 115  C,       température    qui est atteinte en quinze minu-    tes et maintenue pendant quinze autres mi  nutes.  



  Le même lait, sans addition de sel de cor  rection, après concentration jusqu'à     26 /o    de       solides    totaux, est mélangé au lait entier  traité par échange cationique, concentré, men  tionné ci-dessus, en quantité suffisante pour       introduire        2,5'%        de        ce        dernier        dans        le        mé-          lange.    Après stérilisation dans les mêmes  conditions, le produit présente une consis  tance épaisse et homogène, sans formation de       caillots,

      et a une coloration et une     saveur    nor  males. Afin de déterminer l'effet produit par  une     surcorrection,    on ajoute avant     stérilisa-          tion        des        quantités        de    5 à     20        %        du        lait        traité     par échange cationique, concentré.

   Dans le  cas de ces additions élevées, on obtient dans  le     produit    des viscosités très basses, mais     dans          aucun    cas on n'observe la formation de cail  lots. L'addition du lait traité par échange ca  tionique, concentré, n'affecte pas sensible  ment le pH du produit concentré.

   Ainsi, le  pH du lait non traité après concentration     jus-          qu'à        26%        de        solides        totaux        est        de        6,31.        Après          addition        de        2,5        %        du        lait        traité        par        échange     cationique, concentré,

   le pH du mélange est de       6,34;        avec        une        addition        de    5     %,        le        PH        du        Mé-          lange    est de 6,36.  



       Exemple   <I>2:</I>  Le lait à concentrer présente dans ce cas  une teneur totale en matières solides égale à       11,44%,        un        rapport        calciiun/phosphore        de     1,187 et un pH de<B>6,78.</B> Traité de la manière  usuelle, on trouve qu'il exige 445 g de phos  phate     disodique    pour 454 kg de lait évaporé,  la stérilisation étant conduite dans les condi  tions indiquées précédemment. On obtient  ainsi un produit évaporé visqueux, dense,  mais homogène.  



  Pour appliquer le procédé de la présente  invention, sans recourir à l'addition de sel       correcteur,    on prépare un lait entier traité  par échange     cationique    sans effectuer un ré  glage ultérieur du pH. Ce lait traité présente  une teneur totale en matières solides de       10,791/o,    un rapport     calcium/phosphore    de  0,282 et un pH de 8,57. Le mélange du lait      traité par échange cationique avec le lait â  concentrer est fait avant préchauffage. Le  mélange contient     2,511/o    de lait traité par  échange cationique.

   Il est soumis à une tem  pérature de 95  C pendant quinze     minutes     dans le préchauffeur, puis concentré     jusqu'à     une teneur en matières solides légèrement su  périeure à 26,28% dans l'évaporateur à 49 à  60  C. .Il est     homogénisé    sous une pression de  210     kg/cm2    à 540 C et stérilisé dans les mêmes  conditions que dans l'exemple 1. Le produit       résultant    présente une consistance moyen  nement dense, satisfaisante, sans formation  clé caillots, ni instabilité.  



  Par utilisation du même lait et du même  lait traité par échange     cationique,    en les con  centrant séparément et en les mélangeant  avant stérilisation, on obtient un     produit        sa-          tisfaisant    à     l'aide        de        5%        du        lait        traité        par     échange cationique concentré.  



       Exemple   <I>3:</I>  Cet exemple illustre la production d'un       lait        concentré        jusqu'à        une        teneur        de        34%        en     solides totaux.

   Le lait frais choisi est un lait  qui peut être concentré de manière satisfai  sante jusqu'à une teneur en matières solides  totales légèrement supérieure à     261/o    sans  addition de sel correcteur, le préchauffage  étant conduit à 88  C pendant quinze minutes  et la stérilisation à 115  C pendant quinze  minutes avec quinze minutes pour la montée  à     température.        Concentré        jusqu'à        34%        de     solides totaux sans addition de sel correcteur,  on constate     néanmoins    qu'il se coagule forte  ment.

   Il faut 2250 g de phosphate     disodique     pour 1000 kg de lait concentré pour assurer  la correction lors de la concentration jusqu'à       341/o    de solides totaux dans ces conditions, ce  qui conduit à un produit homogène ayant une  viscosité (immédiatement après fabrication)  de 405 secondes.

   (Les chiffres de viscosité  indiqués sont ceux obtenus à 16  C sur le       débitmètre        Borden.)          Lorsque    ce lait est traité avant préchauf  fage par l'addition de constituants solides  secs, extraits de lait écrémé traité par échange  cationique et ayant un rapport calciiun/phos-    phone de 0,435 en quantité suffisante pour       introduire    5     %        des        constituants        de        lait        écrémé     traité (par rapport aux solides totaux),

   puis  traité     dans    les mêmes     conditions    que     ci-dessus     pour fournir     lin    produit ayant une teneur de       34%        en        solides        totaux,        le        produit        est        entière-          ment    satisfaisant, sa texture étant homogène  et sa viscosité de 443 secondes.

      Dans une opération similaire, dans la  quelle le lait utilisé se concentre d'une ma  nière satisfaisante jusqu'à une teneur en  constituants solides d'environ     2611/o,    mais  coagule fortement lorsqu'il est concentré     jus-          qu'à        32-34%        de        solides        totaux,        la        tempéra-          ture    de préchauffage étant de 95  C et celle  de     stérilisation    étant de 118  C,

   l'addition       avant        préchauffage        de    5     %        de        constituants        so-          lides    séchés (par rapport     aulx        solides    totaux)  extraits de lait écrémé traité par échange     ca-          tionique    ayant un rapport     calcium/phosphore     de 0,435,

   conduit à l'obtention d'un produit       satisfaisant        avec        32%        de        solides        totaux,        ayant     une     texture    homogène et une viscosité de       326        secondes.        Avec        34%,

          le        produit    a     une        vis-          cosité    un peu supérieure à 450 secondes et  contient quelques petits flocons qui cependant  se dissolvent ou se dissipent     d'eux-mêmes    par  agitation, formant un produit homogène et  assez satisfaisant.

      <I>Exemple 4:</I>  Dans cette opération, le lait     choisi    se con  centre d'une manière     satisfaisante        jusqu'à-ruze          teneur        en        constituants        solides        d'environ        26%     sans addition de sel correcteur, mais     concen-          tré    à     34%        de        solides        totaux,

          il        coagule        forte-          ment.    Les conditions du préchauffage sont de  quinze     minutes    à 95  C et celles de la stérili  sation de     quinze        minutes    à 115  C avec     quinze     minutes pour la montée et quinze minutes de  maintien à cette température. Corrigé au  moyen de 2930 g de phosphate     disodique    par  tonne de lait concentré, on obtient lors de la  concentration à     321/o    de solides totaux un  produit satisfaisant à texture homogène et  ayant une viscosité de 378 secondes.

   Pour       34%        de        solides        totaux,        la        viscosité        dépâsse     450 secondes.      lie même lait est additionné avant pré  chauffage de solides secs provenant de lait  écrémé traité par échange     cationique    et ayant  un rapport calcium/phosphore de 0,435.

    Traité dans les mêmes conditions     que        ci-          dessus        jusqu'à        32;%        de        solides        totaux,;

          on     obtient     un.    produit satisfaisant ayant une       texture    homogène et     -une    viscosité de 323     se-          condes.        Concentré        jusqu'à        34%        de        solides        to-          taux,    le produit est satisfaisant et présente       ime    texture homogène et une viscosité dépas  sant un peu 450 secondes. Aucune formation  de caillots ne se produit ni dans .l'un ni dans  l'autre cas.

      Ainsi qu'il ressort clairement des exem  ples     ci-dessus,    en utilisant des solides lactés  traités     par    échange cationique dont le rap  port     calcium/phosphore    a été abaissé à une va  leur inférieure à     celles    spécifiquement men  tionnées plus haut, il est possible d'utiliser  des proportions -Lui peu plus réduites de so  lides lactés traités par échange cationique par  rapport aux solides lactés totaux dans le mé  lange.

   Ainsi qu'on l'a indiqué précédemment,  le traitement du lait entier ou écrémé par la  matière à échange peut     conduire    à un lait  traité dans lequel le rapport     calcium/phos-          phore    peut aller de 0,15 à 0,75 environ, et       l'on        peut        utiliser        de        0,25    à     5%        de        solides     lactés traités par échange cationique par rap  port aux solides totaux.  



  Dans la préparation de lait condensé  sucré, entier ou écrémé, il est parfois désira  ble de donner au produit une consistance peu  épaisse ou à faible viscosité au moment de sa  fabrication. Par les procédés de fabrication  actuels, on peut obtenir la consistance désira  ble, mais un épaississement se produit après  fabrication, dans les boîtes ou les récipients  au cours du stockage ou sur les rayons des  magasins de vente, cet épaississement étant  accentué dans les saisons chaudes de l'année  ou dans les pays tropicaux ou     semi-tropicaux.     Cet épaississement est encore aggravé dans le  cas du lait écrémé condensé sucré.

   En incor  porant des constituants solides lactés d'un  lait traité par échange     cationique    à faible    rapport     calcium/phosphore,    dans les propor  tions convenables pour fournir entre 0,25 et  5     %        de        solides        lactés        par        rapport        aux        solides     lactés totaux présents dans le produit, on  constate qu'il est possible de réduire la     viseo-          sité    initiale du produit fini et que l'on retarde  le moment où l'on atteint une viscosité exa  gérée par épaississement,

   en rendant ainsi le  produit propre à la vente pendant des pé  riodes grandement accrues. Il est aussi possi  ble, si on le désire, de donner au produit par  évaporation une teneur plus élevée en solides  lactés sans atteindre des viscosités exagérées.  Les constituants solides lactés sont incorporés  avant ou pendant le préchauffage qui s'effec  tue à une température d'au moins 65  C. Sui  vant le moment où on les ajoute, la forme des  constituants solides lactés peut être soit celle  de lait, entier ou écrémé, soit celle de lait éva  poré, soit. enfin celle de solides lactés secs.  



  Dans la préparation de lait. écrémé con  densé sucré     délactosé,    les constituants solides       d'un    lait traité par échange cationique et pré  sentant un rapport     calcium/phosphore    bas  sont également     précieux    en vue de contrôler  la viscosité et d'empêcher l'instabilité. Dans  ce cas, on ajoute du saccharose au lait écrémé,  par     exemple    100 kg de sucre pour 1400     kc     de lait écrémé.

   Le lait écrémé sucré est ensuite  préchauffé à 65  C ou davantage, maintenu  pendant dix à quinze minutes à cette tempé  rature puis évaporé dans le vide à une tem  pérature inférieure à 60  C jusqu'à une te  neur totale en matières solides de 58 à     600/0,     la. teneur en solides lactés étant de l'ordre de  30 à     351/o.    Ce produit condensé est alors len  tement     refroidi    avec agitation et maintenu à.  basse température pendant 24 à 48 heures, la  plus grande partie du lactose se séparant  alors par cristallisation.

   Dans cette prépara  tion, l'une des difficultés que l'on     rencontre     est celle qui provient de la viscosité élevée du  lait écrémé évaporé sucré, qui gêne la cristal  lisation et la séparation du lactose. De plus, il  est désirable d'utiliser une température     'sLipé-          rieure    à 65  C lors du préchauffage pour  assurer une meilleure pasteurisation, afin que  le produit     délactosé    présente de meilleures      qualités de conservation et que son utilisa  tion offre de meilleures garanties de sécurité  pour la préparation des aliments.

   Dans les  procédés antérieurs, l'utilisation de tempéra  tures dépassant 65  C avait pour effet un  épaississement exagéré ou une     viscosité    trop  élevée dans le produit, et éventuellement la  formation de caillots.    En ajoutant, avant le .préchauffage, des  proportions appropriées de constituants soli  des d'un lait traité par échange cationique,  comme décrit dans ce qui précède, de préfé  rence sous la forme de lait écrémé ou de .son  extrait solide, pour fournir de 0,25 à     51/o    des  solides lactés totaux     présents    dans le produit,  puis en poursuivant l'opération comme on  l'a décrite déjà, on assure une viscosité beau  coup     phis    réduite du produit condensé sucré,

    ce qui facilite grandement la cristallisation et  la séparation du lactose. En outre, il est pos  sible d'utiliser une température de préchauf  fage nettement plus élevée, soit de l'ordre de  84 à 93  C, ou bien de concentrer jusqu'à une  teneur plus élevée en solides totaux tout en  obtenant dans le produit condensé sucré une  viscosité permettant une cristallisation et une  séparation aisée du lactose, sans risque de  caillage.

      Dans toute la description qui précède, on  a parlé du rapport     calcitun/phosphore    dans  les solides du lait traité par échange     cationi-          que,    en tant qu'indication des effets résultant  du traitement par la matière d'échange, mais  il est bien entendu que ce n'est pas là l'unique  résultat ni le seul qui soit efficace pour     assu-          r        er    l'action stabilisante visée par l'invention.  Il semble en effet que ce traitement aboutit  à     d'autres    effets auxquels est dû au moins en  partie l'effet stabilisateur décrit dans ce qui  précède.

   Cela semble ressortir, à un certain  degré du moins, du fait que le rapport     cal-          chim/phosphore    dans le produit stable final  se trouve fréquemment à l'intérieur de la  marge normale pour le lait non traité, qui  est instable lorsqu'il est soumis au traitement  thermique intervenant dans le procédé décrit  plus haut.



  Process for obtaining a non-solid milk product and product obtained by this process. The present invention relates to a process for obtaining non-solid milk products.



  In the treatment of liquid milk products in order to obtain products having a relatively high solids content, liquid milk, skimmed milk or any other liquid product containing solid constituents of milk are frequently found to be subjected to high temperatures at certain times of their treatment, in order to ensure evaporation, sterilization, etc.

    In many operations of this kind, the milk (or the liquid containing the solid constituents of the milk) is subjected to temperatures exceeding 65 ° C, while in the case of sterilization, this liquid is isolated at temperatures which may rise to 132 ° C. or more and this for considerable periods of time either before or after the evaporation or concentration operation during which the content of the milk products in solids is increased.

   The high temperatures to which the liquid material containing the solid milk constituents is subjected causes an increase in the viscosity of the final liquid product, an increase which is often excessive and tends to lead to curdling of this final product. This increase in viscosity may to some degree and in some cases be desirable, for example in the case of the manufacture of condensed (unsweetened) milk. Curdling, on the other hand, is always undesirable.

   However, the magnitude of this increase in viscosity and the formation or non-formation of clots depend on factors beyond the control of the operator, for example the season, the type of feed the cattle are fed, the nature of the soil. pastures, etc.



  The method according to the present invention, for obtaining a. non-solid milk product by concentration of a liquid containing solid constituents of milk, during which the liquid is subjected to at least one treatment at a temperature of at least 65 C, this hot treatment comprising a pasteurization operation or sterilization, is characterized by the fact that, in order to avoid the harmful effects of such a temperature on the viscosity and the stability of the product with regard to coagulation, the liquid is incorporated into the liquid, before the high temperature treatment, of which we want to avoid the harmful effects, a minor proportion of the solid constituents of a milk which has been treated by cation exchange,

   so as to lower the calcium / phosphorus ratio between 0.15 and 0.75.



  The manufacture of condensed milk, for example, comprises four main operations or phases with the use of heat, namely preheating, evaporation proper, homogenization and final sterilization. The milk is preheated before it enters the evaporator. For this purpose, temperatures of between 84 and 112 ° C. are generally used. By applying pressure, however, higher temperatures can be used.



  Evaporation is generally carried out at temperatures of the order of 49 to 84 ° C., under reduced pressure to determine the boiling. The time required for evaporation depends on the solids content of the processed milk, as well as the total solids content desired for the final product. After evaporation, the content of solid constituents and the content of fat are adjusted to the required value by adding water, fresh milk or cream.



  After evaporation and possible adjustment of the milk to the required standards, the evaporated milk is subjected to homogenization. During this operation, the temperature is usually of the order of 49 to 65 C and the pressure is of the order of 140 to 210 kg per C1112, for example 210 kg per em2 at 57 C.



  The evaporated and homogenized milk is then sterilized at temperatures between 104 and 132 C approximately either before. Or after placing in boxes., The time required varies according to the temperature, it is short at high temperatures.



  It is important to achieve a viscosity which allows to maintain a uniform distribution of the fat and to prevent the deposition of fat particles. Too high a viscosity is undesirable because the product must be creamy without being overly thick. The screw cosity of the freshly obtained product can. be between 75 and 450 seconds at 16 C, as determined by the standard viscometer -used for this measurement, called the Borden flowmeter, and it is preferably 250 to 350 seconds.

   The consistency or viscosity of the final product depends to a large extent on the temperatures and times used in the sterilization process, with high temperatures and times tending to increase the viscosity of the product.

      To prevent during this preparation the appearance of excessive viscosity and irreversible curdling of the milk, while ensuring the sterility of the product and obtaining the desired consistency and flavor, that is to say to prevent the formation of clots or lumps either completely or in such a way that these lumps, if they occur, dissipate on their own by simple agitation of the final product, it was customary until now add various amounts of certain salts to the milk, before sterilization and preferably before preheating, for example sodium bicarbonate,

   sodium citrate and disodium phosphate. Since it was impossible to predict with precision the degree of instability of a batch of treated milk, which could reach 27,300 to 45,400 kg in size, it was customary to carry out tests on small samples taken from each lot to determine the proportion of salt needed to ensure the stability of the milk during processing. To achieve a higher total solids content, proportionately higher amounts of salt had to be added.

   For example, a milk which was stable without any addition of salt, when it came to concentrating it up to about 26% solids, could require up to 3000 or 3130 g of salt per tonne of milk. , when we wanted to obtain a concentration of 32-34 / o in solids.



  There were certain relationships between the various stages of milk processing which made it difficult to implement correctly. The others - conditions remaining the same, it was necessary to maintain within a rather narrow margin the proportion of salt added to a given batch of milk; indeed, insufficient or overcorrection resulted in the formation of cail batches or granulation, not to mention its detrimental effects on viscosity.



  In the manufacture of sweetened, whole or skimmed condensed milk; the heat treatment at elevated temperature also caused instability of the product, which was manifested by a gradual thickening of the product in the containers, soon after the treatment. Consequently, it was impossible to increase the concentration of the product up to. the desired total milk solids content, especially in the case of condensed sweetened skimmed milk.



  For the preparation of diluted skimmed milk, it was added to the milk. Skimmed off the sucrose, the mixture is heated and then concentrated until a high solids content is obtained, for example 58%, 60%, the lactose then separating out by crystallization. Temperatures of up to 65 ° C and above were used for preheating and evaporation. When the viscosity of the concentrated product was too high, the crystallization and separation of lactose was seriously hampered.



  The present invention makes it possible to control the viscosity and stabilize the milk product during the evaporation or concentration treatment at high temperatures, greater than 65 ° C., by using small proportions of a milk or of milk. solid constituents of milk, modified by treatment with cation exchange materials, these modified solid constituents which may or may not contain fat.

   The modified solid constituents can be obtained by subjecting the solid constituents of normal whole or skim milk to. im treatment by cation exchange. The constituents, in the case of the above preparation, can be added during preheating, or after concentration, but before sterilization. Any lumps which may form in a small proportion in the evaporated milk product as a result of sterilization or other high-temperature operation disappear promptly by stirring. Likewise, no permanent deposit of the kind which often forms when correction with salts is used is formed on the walls of the dishes.



  To obtain the solid milk constituents at ,. to incorporate into the milk liquid, a milk is preferably treated with a cation exchanger acting according to the sodium cycle. This exchanger can be a resin, such as the resins obtained by condensation of polyvalent alcohols or of tannins with aldehydes, for example formaldehyde, using with advantage also sodium sulphite or the resins obtained by condensation of phenol acids. -sulfonics with aldehydes.

   This type of resins is described, in particular in Industrial & Engineering Chemistry, 1941, vol. 33, pages 697 et seq. You can use, for example, branded products. Amberlite, Zeoliarb (manufactured by Permutit Co., New York) and Catex (manufactured by Infilco, Inc., Chicago).

   The exchangers of the mineral or zeolitic type, which can be used for the implementation of the present invention, require special activation or regeneration processes, in order to increase their efficiency for the elimination of cations compared to that. anions.



  The regeneration of these cationic exchangers can be carried out suitably by means of a solution of sodium chloride after a preliminary treatment with a base such as sodium carbonate or caustic soda, a solution of a wetting agent being used. preferably for a preliminary washing when the material has already been used for the treatment of milk. whole. Instead of regenerating with a key sodium chloride solution, regeneration can be carried out using a dilute hydrochloric acid solution followed by a solution containing sodium chloride and a small proportion of sodium chloride. caustic soda.

   After regeneration or after an initial treatment with sodium chloride solution, if the exchange material is fresh, it is washed with water until the chloride content of the effluent liquid sodium has been reduced to a value of not more than <B> 510 </B> parts per million; at this time, the exchange material can be used for the treatment of milk. whole or skimmed milk as the source of milk solids. If desired, whole or skimmed milk can. be slightly acidified to increase the efficiency of calcium removal.

   The treatment is carried out so as to reduce the ratio of calcium (calculated as Ca) to phosphorus (calculated as P) in the solids of the treated milk, down to a value between 0.15 and 0.75 and preferably between 0.25 and 0.6, this reduction being accompanied by an increase in pH. This reduction takes place primarily for calcium, phosphorus (in the form of phosphate) being removed to a much lesser extent.

   Cation exchangers used for the treatment of solid milk constituents are also able to remove phosphoric ions, although to a very small extent compared to removing calcium ions. Since it is the non-fat solids which come first and foremost to effect the desired stabilization, the treated milk can be either whole or skimmed: This increase. the pH may be such that the pH of the processed milk is in the range of 7.4-8.6, and it may be useful to reduce it until it falls within commonly encountered limits in fresh whole milk or. skimmed, ie between 6.65 and 6.90 for example.

   This can be achieved by adding a suitable acid, for example hydrochloric acid, acetic acid, citric acid, etc., or preferably by the use of cation exchange materials working in the hydrogen cycle.



  When the pH of the treated milk or skimmed milk is not excessive, not exceeding 7.5 to 8 for example, it is unnecessary to subject it to a treatment to reduce its pH, and this milk or its milk can be used directly. solid constituents in the process of the invention.

      In the following, the treatment of milk to obtain the low calcium / phosphorus ratio solid lactic constituents used to carry out the present invention is described. Processed milk can be whole or skimmed.

    As the cation exchange material, the brand product <Amberlite IR-100 can be used. It should be understood that whenever we speak in the present description of the calciamiphosphorus ratio, calcium is expressed as Ca and phosphorus as P.

      In some cases, the exchange material, when it is freshly obtained, is from the hydrogen or acid cycle, and it is converted to a sodium cycle material by washing with a 5% sodium chloride solution containing sufficient soda. caustic to provide an alkaline final endpoint for the phenolphthalein at the time the treatment solution has passed through the bed of active material.

   A suitable alkalinity is generally obtained by adding to the sodium chloride solution enough caustic soda so that, after titration of 10 cm3 of the latter with N / 10 hydrochloric acid, it is neutralized by 1 cm3 of l. 'acid. After the treatment, the exchange material held in the bed is washed with water until the content of sodium chloride in the effluent does not exceed 0.51 g per liter, after which it is can pass milk through the lif ,.



  It can be seen that 35 to 42.5 dnu3 of the material to be exchanged, over 31 to 36 cm key depth of bed, is sufficient for the treatment of 114 liters of milk, which can be whole or skimmed, raw or pasteurized, and the pg obtained in the treated milk is about 8. A flow. suitable is about 1.25 liters per minute. Normally, a small quantity of water from the vage remains in the exchange material and causes a slight dilution called treated milk.



  After preparation of the exchange material, milk is passed through this material at the above rate and a calcium / phosphorus ratio of about 0.4 to 0.6 is usually obtained in the treated milk.

   By using a greater proportion of exchange material relative to the processed milk or by slightly acidifying the milk. prior to processing, a higher relative proportion of calcium can be removed; on the other hand, if the same rate of calcium removal is desired, a larger quantity of milk can be treated per unit volume of the exchange material.

   Thus, by acidifying the milk beforehand to a pH of about 6.1 or less, it is possible to treat per unit volume of exchange material an amount of milk in excess of about 20 to 45%, while at the same time. obtaining in the treated product a very similar calcium / phosphorus ratio.



  By treating with 38.5 liters of exchange material, placed 35.5 cm deep, approximately 1.90 liters of milk with a solids content of 12.66%, a pA of 6.72 and a calcium / phosphorus of 1.155, a milk was obtained with a solids content of 10.22%,

          the fold of 7.43 and the calcium / phosphorus ratio of 0.547.



  In another case, the fresh whole milk had an µl of 6.67 and its calcium / phosphorus ratio was 1.137. In this case, the fresh milk was treated with citric acid to bring its acidity to 0.24 / o (calculated as lactic acid) and its pü to 6.08. It was then passed through the cation exchange material, the conditions being similar to that prevailing in the previous example, except that in this case about 277 liters of milk were treated per 38.5 liters of exchange material. . The pI of the product was 7.92 and the alkium / phosphorus ratio 0.429.



  If desired, the pn of the treated milk can be reduced after treatment with the ion exchange material, for example by stirring it with a cation exchange material operating in the hydrogen ring.



  As will readily be appreciated, by varying the relative proportion of the processed non-fat or skimmed milk per volume of the exchange material, the calcium / phosphorus ratio in the final product can be varied at will.



  To regenerate the exchange material, one can operate as indicated above. However, when the treated milk is skimmed milk, washing with an alkaline solution containing a wetting agent can be omitted. A suitable method of regeneration is then to wash the exchange material first with water, then with extended hydrochloric acid in solution, and then again with water until the washings run out. are more acidic to taste. It is finally regenerated by passing a slightly alkaline saline solution through the bed, a solution containing 60 g of sodium chloride and 1.6 g of caustic soda per liter being suitable.

   The bed of exchange material is then washed until the sodium chloride content of the effluent does not exceed 510 parts per million.



  The milk (whole or skimmed) treated by cation exchange can be evaporated until its solids content has a desired value suitably close to that desired in the. final product for the stabilization of which it is intended, ie 25.9% to 34% for example; it can also be dried to a solid consistency; advantageously by eva poration followed by drying by spraying.

   The addition of the solid milk constituents either in the form of milk as obtained by the specified cation exchange treatment, in the form of a concentrate thereof, or still in the form of a dry extract resulting from drying of the treated milk can be carried out at any suitable point of the process according to the invention;

   for example, in the preparation of evaporated milk, the addition can be done in the preheater or between the evaporator and the homogenizer. The addition can also be made between the homogenizer and the sterilizer, but, as easily appears, it is preferable to carry out the addition upstream of the homogenizer, because the latter facilitates the mixing with the mixture. main mass of milk being processed.



  It is often advisable to add in the preheater or in front of it. When the addition is made at this point, about 501% more of the solid milk constituents are required than if they are introduced after evaporation or concentration and before sterilization. When these constituents are introduced after the evaporation or the concentration, they are added in the form of concentrated treated milk or dry solid extract.

    The calcium and phosphorus contents of the final product are only very slightly affected by the addition of the solid milk constituents and remain well within the normal range of variation for untreated milk.



  The proportion of solid milk constituents required to effect stabilization usually varies between 0.25 and 5% based on the total milk solids content of the mixture.

   Slightly higher proportions can optionally be used, for example up to about 7 or 8% or even more if desired, in particular when the calcium / phosphorus ratio is towards the upper part of the indicated margin.

    When the final product is to contain about 300% o of total solids, not more than 2.5% (based on total solids) of the solid milk constituents;

   for a content of the order of 32 to 34% in total solids, proportions of up to 5% (relative to the total solids) may be necessary.



  Even though the solid milk constituents are substantially free of fat (obtained by processing skimmed milk), the added proportion of these solids is so low that in most cases the fat content of the final product will meet the standards. -Otherwise, it is possible to adjust the fat content of said final product before sterilization, as is common practice.



  The following examples show how. can be carried out the invention.



       Example T: We start with whole milk which, when following current practice, requires <B> 207.9 </B> g of disodium phosphate per 454 kg of evaporated milk to stabilize it during sterilization. Its pH is 6.72 and its solid part has a calcium / phosphorus ratio of 1.155.

   The cation exchange treated milk used for stabilization is whole milk subjected to a cation exchange treatment, as described above, without the pH being subsequently reduced. -Its pH is 7.43 and its calcium / phosphorus ratio is 0.547. It is concentrated up to 261 / o of total solids.



  Untreated milk, with 207.9 g of disodium phos phate, gives a fairly high viscosity product when sterilized at 115 ° C., a temperature which is reached in fifteen minutes and maintained for another fifteen minutes.



  The same milk, without the addition of corrective salt, after concentration up to 26% of total solids, is mixed with the whole milk treated by cation exchange, concentrated, mentioned above, in an amount sufficient to introduce 2.5 '% of the latter in the mixture. After sterilization under the same conditions, the product has a thick and homogeneous consistency, without the formation of clots,

      and has normal coloring and flavor. In order to determine the effect produced by overcorrection, amounts of 5 to 20% of the concentrated, cation exchange treated milk are added before sterilization.

   In the case of these high additions, very low viscosities are obtained in the product, but in no case is the formation of cail batches observed. The addition of the condensed cation exchange treated milk does not appreciably affect the pH of the concentrated product.

   Thus, the pH of untreated milk after concentration to 26% total solids is 6.31. After addition of 2.5% of the milk treated by cation exchange, concentrated,

   the pH of the mixture is 6.34; with an addition of 5%, the pH of the mixture is 6.36.



       Example <I> 2: </I> The milk to be concentrated in this case has a total solids content equal to 11.44%, a calcium / phosphorus ratio of 1.187 and a pH of <B> 6.78. < / B> Treated in the usual manner, it is found that it requires 445 g of disodium phosphate for 454 kg of evaporated milk, the sterilization being carried out under the conditions indicated above. A viscous, dense, but homogeneous evaporated product is thus obtained.



  In order to apply the process of the present invention, without resorting to the addition of corrective salt, a whole milk treated by cation exchange is prepared without carrying out a subsequent adjustment of the pH. This processed milk has a total solids content of 10.791 / o, a calcium / phosphorus ratio of 0.282 and a pH of 8.57. The mixture of the milk treated by cation exchange with the milk to be concentrated is made before preheating. The mixture contains 2.511 / o of milk treated by cation exchange.

   It is subjected to a temperature of 95 ° C. for fifteen minutes in the preheater, then concentrated to a solids content slightly above 26.28% in the evaporator at 49 to 60 C. It is homogenized under a pressure of 210 kg / cm2 at 540 ° C. and sterilized under the same conditions as in Example 1. The resulting product exhibits a fairly dense, satisfactory consistency, without key formation of clots or instability.



  By using the same milk and the same cation exchange milk, concentrating them separately and mixing them before sterilization, a satisfactory product is obtained using 5% of the concentrated cation exchange treated milk.



       Example <I> 3: </I> This example illustrates the production of condensed milk up to a content of 34% total solids.

   The fresh milk chosen is milk which can be satisfactorily concentrated to a total solids content slightly above 261 / o without the addition of corrector salt, the preheating being carried out at 88 C for fifteen minutes and the sterilization at 115 C for fifteen minutes with fifteen minutes for the temperature rise. Concentrated up to 34% total solids without addition of corrective salt, it is nevertheless observed that it coagulates strongly.

   It takes 2250 g of disodium phosphate per 1000 kg of condensed milk to ensure the correction when concentrating up to 341 / o of total solids under these conditions, which leads to a homogeneous product having a viscosity (immediately after manufacture) of 405 seconds.

   (The viscosity figures shown are those obtained at 16 C on the Borden flowmeter.) When this milk is treated before preheating by the addition of dry solid constituents, extracts of skimmed milk treated by cation exchange and having a calcium / phos ratio - phone of 0.435 in sufficient quantity to introduce 5% of the constituents of treated skimmed milk (relative to total solids),

   then processed under the same conditions as above to give the product having a content of 34% total solids, the product is completely satisfactory, its texture being homogeneous and its viscosity of 443 seconds.

      In a similar operation, in which the milk used concentrates satisfactorily to a solids content of about 2611 / o, but coagulates strongly when concentrated to 32-34 % of total solids, the preheating temperature being 95 C and the sterilization temperature being 118 C,

   the addition before preheating of 5% of dried solid constituents (relative to the total solids) extracted from skimmed milk treated by cation exchange having a calcium / phosphorus ratio of 0.435,

   leads to obtaining a satisfactory product with 32% total solids, having a homogeneous texture and a viscosity of 326 seconds. With 34%,

          the product has a viscosity of a little over 450 seconds and contains a few small flakes which however dissolve or dissipate on their own on stirring, forming a homogeneous and fairly satisfactory product.

      <I> Example 4: </I> In this operation, the selected milk is satisfactorily con centrated up to a solid content of about 26% without addition of corrective salt, but concentrated at 34% total solids,

          it coagulates strongly. The preheating conditions are fifteen minutes at 95 ° C. and those for sterilization fifteen minutes at 115 ° C. with fifteen minutes for the rise and fifteen minutes of maintenance at this temperature. Corrected by means of 2930 g of disodium phosphate per tonne of condensed milk, upon concentration at 321% of total solids, a satisfactory product with a homogeneous texture and having a viscosity of 378 seconds is obtained.

   For 34% total solids, the viscosity exceeds 450 seconds. The same milk is added before preheating dry solids from skimmed milk treated by cation exchange and having a calcium / phosphorus ratio of 0.435.

    Treated under the same conditions as above up to 32% of total solids;

          we get one. satisfactory product having a homogeneous texture and a viscosity of 323 seconds. Concentrated up to 34% total solids, the product is satisfactory and exhibits a homogeneous texture and a viscosity exceeding just over 450 seconds. Neither clot formation occurs.

      As is clear from the above examples, by using milk solids treated by cation exchange whose calcium / phosphorus ratio has been lowered to a value lower than those specifically mentioned above, it is possible to use slightly smaller proportions of cation exchange treated milk solids relative to the total milk solids in the mixture.

   As previously indicated, the treatment of whole or skimmed milk with the exchange material can lead to a treated milk in which the calcium / phosphorus ratio can range from 0.15 to 0.75 approximately, and from 0.25 to 5% of cation exchange treated milk solids relative to the total solids can be used.



  In the preparation of sweetened, whole or skimmed condensed milk, it is sometimes desirable to give the product a thin or low viscosity consistency at the time of manufacture. By current manufacturing processes, the desired consistency can be achieved, but thickening occurs after manufacture, in boxes or containers during storage or on the shelves of retail stores, this thickening being accentuated in hot seasons. of the year or in tropical or semi-tropical countries. This thickening is further aggravated in the case of sweetened condensed skim milk.

   By incorporating the solid milk constituents of a low calcium / phosphorus ratio cation exchange treated milk, in the proportions suitable to provide between 0.25 and 5% of milk solids relative to the total milk solids present in the product, it is observed that it is possible to reduce the initial viscosity of the finished product and that the moment when an excessive viscosity managed by thickening is reached, is delayed,

   thus making the product suitable for sale during greatly increased periods. It is also possible, if desired, to give the product by evaporation a higher content of milk solids without reaching exaggerated viscosities. The solid milk constituents are incorporated before or during the preheating which takes place to a temperature of at least 65 C. Depending on the moment when they are added, the form of the solid milk constituents can be either that of milk, whole or skimmed, either that of evaporated milk, or. and finally that of dry milk solids.



  In the preparation of milk. The solid constituents of a cation exchange treated milk with a low calcium / phosphorus ratio are also valuable in controlling viscosity and preventing instability. In this case, sucrose is added to the skimmed milk, for example 100 kg of sugar for 1400 kc of skimmed milk.

   The sweetened skim milk is then preheated to 65 C or higher, held for ten to fifteen minutes at this temperature and then evaporated in vacuum at a temperature below 60 C to a total solids content of 58 to 600. /0 La. milk solids content being of the order of 30 to 351 / o. This condensed product is then cooled slowly with stirring and kept at. low temperature for 24 to 48 hours, most of the lactose then crystallized out.

   In this preparation, one of the difficulties encountered is that which arises from the high viscosity of the sweetened evaporated skim milk, which hinders the crystallization and separation of lactose. In addition, it is desirable to use a temperature above 65 ° C. during preheating to ensure better pasteurization, so that the lactose-free product exhibits better preservation qualities and that its use offers better guarantees of safety. food preparation.

   In prior processes, the use of temperatures above 65 ° C resulted in excessive thickening or too high viscosity in the product, and possibly clot formation. By adding, prior to preheating, appropriate proportions of solid constituents of a cation exchanged milk as described above, preferably in the form of skimmed milk or its solid extract, to provide 0.25 to 51 / o of the total milk solids present in the product, then by continuing the operation as already described, a much lower viscosity is ensured of the sweetened condensed product,

    which greatly facilitates the crystallization and separation of lactose. In addition, it is possible to use a significantly higher preheating temperature, either of the order of 84 to 93 C, or to concentrate to a higher total solids content while obtaining in the product sweet condensed viscosity allowing crystallization and easy separation of lactose, without risk of curdling.

      Throughout the foregoing description, reference has been made to the calcitun / phosphorus ratio in the solids of cation-exchanged milk as an indication of the effects resulting from the treatment with the exchange material, but it is understood that this is not the only result nor the only one which is effective in ensuring the stabilizing action aimed at by the invention. It seems in fact that this treatment results in other effects to which is due at least in part the stabilizing effect described in the above.

   This seems to be evident, to some degree at least, from the fact that the cal-chem / phosphorus ratio in the final stable product is frequently within the normal range for untreated milk, which is unstable when it is. subjected to the heat treatment occurring in the process described above.

 

Claims (1)

REVENDICATIONS I. Procédé pour l'obtention de produits lactés non solides par concentration d'un liquide . renfermant des constituants solides du lait, au cours duquel le liquide est soumis à au moins un traitement à une température d'au moins 65 C, ce traitement à chaud com prenant une opération de pasteurisation ou de stérilisation, caractérisé par le fait que, en vue d'éviter les effets néfastes d'une telle température sur la viscosité et la stabilité du produit eu égard à la coagulation, on incor pore au liquide, avant le traitement à tempé rature élevée dont on veut éviter les effets néfastes, une proportion mineure des consti tuants solides d'Lm lait qui a été traité par échange cationique, de faon à en. CLAIMS I. Process for obtaining non-solid milk products by concentration of a liquid. containing solid constituents of milk, during which the liquid is subjected to at least one treatment at a temperature of at least 65 C, this hot treatment comprising a pasteurization or sterilization operation, characterized in that, in in order to avoid the harmful effects of such a temperature on the viscosity and the stability of the product with regard to coagulation, a minor proportion is incorporated into the liquid, before the high temperature treatment, the harmful effects of which are to be avoided solid constituents of milk which has been cation exchange processed so as to. abaisser le rapport calcium/phosphore entre 0,15 et 0,75. II. Produit lacté obtenu par le procédé se lon la revendication I, dont la teneur totale en matières solides est d'au moins 25,9%. SOUS-REVENDICATIONS 1. lower the calcium / phosphorus ratio between 0.15 and 0.75. II. Milk product obtained by the process according to claim I, in which the total solids content is at least 25.9%. SUB-CLAIMS 1. Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on incorpore au liquide les dits constituants solides lactés traités par échange cationique en une quantité correspon- dant à 0,25 à 5 % des constituants solides lactés totaux dans le produit final. 2. Procédé suivant la revendication I, pour l'obtention d'un lait concentré, par concentra tion de lait par évaporation et stérilisation à des températures d'au moins 104 C, caracté risé en ce que l'on incorpore lesdits consti tuants solides au lait. après concentration et avant stérilisation. 3. A process according to claim 1, characterized in that said cation exchange treated solid milk constituents are incorporated into the liquid in an amount corresponding to 0.25 to 5% of the total milk solid constituents in the final product. 2. Method according to claim I, for obtaining a condensed milk, by concentration of milk by evaporation and sterilization at temperatures of at least 104 C, characterized in that said solid constituents are incorporated. with milk. after concentration and before sterilization. 3. Procédé suivant la revendication I, pour l'obtention de lait concentré, caractérisé en ce qu'on préchauffe le lait à une température comprise entre 84 et- 112 C, on concentre le lait chauffé par évaporation dans le vide à une température ne dépassant pas 84 C, on stérilise le lait concentré à une température comprise entre 104 et 132 C et on ajoute au lait, avant l'opération de stérilisation, de 0,25 à 50/0, par rapport aux solides totaux dans le produit final, desdits constituants solides. 4. Procédé suivant la revendication T et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les constituants solides sont ajoutés au lait traité après l'opération d'évaporation. 5. Process according to Claim I, for obtaining condensed milk, characterized in that the milk is preheated to a temperature between 84 and -112 C, the heated milk is concentrated by evaporation in a vacuum at a temperature not exceeding 84 C, the condensed milk is sterilized at a temperature between 104 and 132 C and is added to the milk, before the sterilization operation, from 0.25 to 50/0, relative to the total solids in the final product, of said solid constituents. 4. A method according to claim T and sub-claim 3, characterized in that the solid constituents are added to the treated milk after the evaporation operation. 5. Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les constituants solides lactés sont ajoutés au lait à traiter lors du préchauffage. 6. Procédé suivant la revendication I, pour l'obtention de lait -condensé sucré, dans lequel on ajoute du sucre au lait fluide, le mélange résultant étant préchauffé à une température non inférieure à 65 C et concentré dans le vide par évaporation, caractérisé en ce que l'on incorpore au mélange, lors du préchauf- fage, de 0,25 à 5 %, Process according to claim I and sub-claim 3, characterized in that the solid milk constituents are added to the milk to be treated during preheating. 6. Process according to claim I, for obtaining sweetened -condensed milk, in which sugar is added to the fluid milk, the resulting mixture being preheated to a temperature not lower than 65 C and concentrated in vacuum by evaporation, characterized in that 0.25 to 5% is incorporated into the mixture during preheating, par rapport aux solides lactés totaux dans le produit final, desdits constituants solides. 7. Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 6, caractérisé en ce que l'on part de lait écrémé. 8. relative to the total milk solids in the final product, of said solid constituents. 7. The method of claim I and sub-claim 6, characterized in that one starts from skimmed milk. 8. Procédé suivant la revendication I, pour l'obtention de lait écrémé délâctosé, dans le quel du saccharose est ajouté au lait écrémé, le mélange étant préchauffé à une tempéra ture d'au moins 65 C, concentré par évapora tion jusqu'à une teneur totale en matières solides d'au moins 58% et le lactose étant en suite séparé par cristallisation, caractérisé en ce qu'on incorpore au mélange, lors du pré chauffage, une faible proportion desdits cons tituants solides. Process according to Claim I, for obtaining delta skimmed milk, in which sucrose is added to the skimmed milk, the mixture being preheated to a temperature of at least 65 C, concentrated by evaporation to a content total solids of at least 58% and the lactose being subsequently separated by crystallization, characterized in that one incorporates into the mixture, during preheating, a small proportion of said solid constituents.
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