Procédé de fabrication de fromage en continu et installation pour la mise en ceuvre de ce procédé
Il est connu que les procédés habituels de fabrica- tion de fromage comportent plusieurs phases dont les principales sont les suivantes : préparation du lait à traiter, coagulation, égouttage du caillé et enfin du fromage.
On sait que dans la phase de préparation du lait, on procède généralement à une filtration, puis à une pasteurisation du lait et enfin dans certains cas à une standardisation pour amener son taux de matières grasses à une valeur fonction de la teneur en matières grasses désLrée pour le fromage fini,.
Etant donné que, suivant les époques de l'année et la provenance du lait à'traiter, on peut enregistrer des variations assez considérables dans sa composition, on est amené, pour obtensr une certaine constance des résultats obtenus en fromagerie, à préparer des mélanges de grand volume de lait, pour amortir les variations de composition susmentionnées.
On sa : t que pour améliorer cette constance des résul- tats, on a proposé de concentrer le lait jusqu'à une teneur fixe en matières solides (teneur qui par exemple peut être de l'ordre de grandeur de trois fois la teneur en matière solide du lait initial) et de diluer ensuite ce lait par apport d'eau jusqu'à une teneur en matière solide voisine de celle du lait initial, mais bien constante.
Ce procédé connu a l'avantage en outre de faciliter le stockage du lait sous forme de lait concentré et d'augmenter le rendement que l'on obtient en fromagerie, étant donné que la phase de concentration provoque ue modification préavisée dans la suite, des particules de phosphocaséinate du lait, modification que la redilution ne peut entièrement annuler.
Il est connu, d'autre part, que les procédés de fromagerie antérieurs, font intervenir des phases de coagulation et d'égouttage particulièrement lentes, ce qui a pour inconvén. ent dle nécessiter une main-d'ceuvre ím- portante et de maintenir à un niveau relativement faible la capacité de production.
Par ailleurs, les techniques actuelles de fabrication n'assurent pas la constance en poids des fromages produits, ce qui correspond à une perte importante pour le fabricant, étant donné que, pour les fromages vendus à la pièce, on est obligé d'augmenter le poids de l'ensemble des fromages produits pour être sûr que tous se trouveront au-dessus du poids minimum imposé.
Le but de la présente invention est de réduire con sidérablement les temps de caillage du lait et d'égouttage du caillé et de profiter de la rapidité du caillage et de l'égouttage, pour mettre en oeuvre un procédé de fabrication en continu, ne nécessitant qu'une chaîne de fabrication relativement courte.
On a déjà essayé de réduire le temps de coagulation du lait en pratiquant un emprésurage préalable à froid, sur le lait normal. Outre que ce processus connu n'agit en rien sur la constance du poids des fromages obtenus, il provoque une augmentation de vitesse de caillage et d'égouttage beaucoup plus faible que celle qui est con sécutive au procédé objet de la présente invention et il n'entraîne pas d'augmentation du rendement de fabrica- tion.
On a aussi tenté d'obtenir une coagulation rapide de lait préemprésuré à froid à l'aide d'un fluide chauffant dont la température est comprise entre 50 et 100 C, mais, dans ce cas, il se produit une inactivation importante des ferments lactiques, dont on a, au préalable, ensemencé le lait, ce qui entraîne l'obtention de fromages de qualité très médiocre.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de fromages, à partir de lait de vache, de chèvre, de brebis ou de bufflone, caractérisé en ce qu'on concentre du lait normal, qu'on ensemence ensuite le lait concentré avec des ferments lactiques, qu'on ajoute à fro : d de la présure dans ce lait concentré acidifié, qu'on laisse reposer le mélange un certain temps, qu'on le réchauffe en y ajoutant de l'eau chaude pour provoquer sa coagulation rapide, qu'on opère un égouttage, puis un lavage de la pâte ainsi obtenue, un salage et enfin un affinage.
Le titulaire précise que le fait de travailler sur du lait concentré et de faire agir le ferment lactique et la présure sur ce lait concentré, a une grosse influence sur le processus de coagulation et d'égouttage.
En effet, la concentration d'u milieu a provoqué en particulier une augmentation de la concentration en ions
Ca---et en ions Ht et il est bìen connu que l'augmen- tation de la concentration de ces ions est un facteur accélérateur de la vitesse de coagulation. D'autre part, la particule de phosphocasélnate subit, ainsi qu'on l'a dit plus haut, une modification de forme et de grosseur lors de la concentration du lait : cette particule est beaucoup plus grosse dans le lait concentré que dans le lait normal, et elle a une forme beaucoup moins régulière.
II résulte de là que lors de la prise en masse au cours de la coagulation, la formation du caillé obtenu avec du lait concentré n'est pas du tout la même que celle du caillé obtenu à parler du lait normal. Dans le cas du lait concentré, on obtient un caillé beaucoup plus réti- fié et, lors de l'égouttage ultérieur, on évacue dans le sérum d'égouttage moins de matières utilisables pour fabriquer du fromage que dans les procédés antérieurement connus. II en résulte donc une augmentation du rendement dans la fabrication du fromage.
Il faut d'ailleurs remarquer que l'opération de concentration diminue l'importancedel'égouttage, puisque la concentration a déjà permis d'évacuer une certaine quantité d'eau.
On comprend dès lors, toute la différence qui existe entre le procédé selon l'invention et les procédés antérieurs. Dans le procédé où l'on utilisait une préconcen- tration, suivie d'une redilution du lait à un taux de matières solides voisin du taux du lait normal dont on était parti, la redilution empêchait de profiter pleinement de l'augmentation de grosseur des particules de phosphocaséinate puisque ces particules revenaient lentement vers leur forme et leur grosseur initiales. Dans ce procédé, I'addition de ferments lactiques et de la présure était effectuée sur le lait redilué et par consé- quent, on ne bénéficiait pas de l'accélération de coagulation due au travail en milieu concentré.
Dans les procédés connus utilisant une introduction préalable de présure dans du lait normal non concentré et froid on ne pouvait non plus bénéficier de l'accélération de coagulation due à la concentration élevée en ions Ca++ et ho et on ne pouvait surtout pas obtenir d'augmentation de rendement due à la modification des particules de phosphocaséinate, modificati'on provoquée par la concentration. Dans ces procédés d'empré- surage à frol-d préalable, la coagulation et l'égouttage se produisaient donc dans des conditions totalement différentes de celles qui correspondent au procédé selon la présente invention.
Dans un de ses modes de mise en oeuvre préféré, le procédéconsiste tout d'abord à concentrer du lait qui, éventuellement, peut être préalablement filtré, standardisé, homogénéisé et pasteurisé, jusqu'à un taux de matières soldes égal à environ 2 à 4 fois la teneur en matières solides du lait normal.
Cette opération de concentration est réalisée dans un évaporateur de type con venbionnel de préférence du type à flot tombant, fonc tionnant sous vide, mal. s travaillant en couche mince et dont la température de chauffage peut avantageusement être maintenue en dessous de la température de dénatu- ration des protéines (par exemple 650 C)
Après l'opération de concentration, le lait concentré est immédiatement refroidi dans un échangeur de chaleur, jusqu'à une température inférieure à 10-120C environ.
Le la, t concentré est alors stocké à cette température dans des cuves isolées à double paroi, et une certaine quantité de ferments lactiques (2 /o environ) y est introduite pour créer une flore lactique de protection du milieu. Après quelques heures de stockage, la température du lait concentré est élevée jusqu'à 300 C environ, et une dose complémentaire de 5 O/o environ des mêmes ferments lactiques est ajoutée au lait stocké.
A cette température, la présence des ferments lactiques entraîne une-transformation progressive du lactose du lait en acide lactique ; le pH du milieu devient donc acide ; lorsque ce pH atteint une valeur comprise approximati- vement entre 4,6 et 6,5, le lait concentré est refroidi jus qu'à unetempératureinférieureà10 Cenviron.
Le pH désiré dans le lait concentré peut être dans certains cas obtenu directement, ou ajuste dans le procédé précédent, en ajoutant à ce lait une quantité de ferments lactiques telle que l'on obtient immédiatement ce pH dans le mélange.
On ajoute alors au lait concentré acidifié et froid, une quantité de présure correspondant à celle qui est utilisée normalement dans les procédés classiques pour le type de fromage considéré ; la dose de présure ajoutée au lait concentré reste la même en valeur absolue que celle qui aurait été ajoutée au lai normal. Selon le temps de contact du ! a'M concentré et de la présure, l'ac- tion enzymatique de la présure sera plus ou moins poussée et, à la suite d'un réchauffage rapide du lait concentré ainsi prépare, on obtiendra une coagulation ins tantanée ou une coagulation à rapidité contrôlée.
Cette phase de coagulation du procédé est suivie d'une phase d'égouttage dont le déroulement est variable suivant le type de fromage que l'on désire fabriquer.
Lorsque l'on désire fabriquer en particulier des fromages à pâte molle, le lait concentré froid est maintenu en contact avec la présure pendant un temps de l'ordre de 5 à 12 m'minutes ; il est alors chauffé très rapidement par mélange avec de l'eau chaude et la coagulation s'ef fectue en un temps assez court, compris entre 40 et 120 secondes environ, le mélange étant maintenu tranquille au moment de la coagulation.
La dilution qui s'effectue dans cotte opération de réchauffage dure donc suffisamment peu de temps avant la prise en masse pour que les particules de phospho- caséinate n'aient pratiquement pas le temps de revenir à l'état où elles se trouvent dans le lait normal initial et par conséquent le procédé permet de profiter de tous les avantages dus à la concentration du milieu.
Lorsque le caillé a atteint une certaine fermeté, on procède au tranchage de ce caillé pour permettre une synérèse convenable ; on procède ainsi à un égouttage spontané et lent, puis on répartit le caillé dans des moules classiques de fromagerie.
Lorsqu'on veut fabriquer en particulier, des fromages a pâte pressée, en opérant selon l'invention, on main tient le la. t concentré et frocd en contact avec la présure pendant un temps plus long que dans le cas précédent, de l'ordre de 30 à 60 minutes, par exemple. On réchauffe alors le lait concentré acidifié, emprésuré et froid en ri. njec. tant dans un flot non turbulent d'eau chaude. On a une coagulation pratiquement instantanée du lait concentré sans aucune red. ilution ; on procède alors à un lavage du grain du caillé et à l'agglomé- ration des grains par des moyens mécaniques, l'égoutta- ge s'effectue de manière accélérée.
Lorsque l'on veut fabriquer plus particulièrement des fromages à pâtes cuites ou dures, type Cheddar par exemple, on ma nt ent le lait concentré froid acidifié à un pH convenable en contact avec la présure pendant un temps de l'ordre de 30 à 60 minutes. On réchauffe alors ce la,,, t concentré acidifié, emprésuré et froid en Pmjectant dans un flot non turbulent d'eau chaude, à température appropriée, dont le débit par rapport à celui du lait concentré peut varier de 1 à 3 selon le type de fromage ; la coagulation est alors immédiate, on agglomère le grain de caillé mécanique et on procède alors à une séparation du gradin et du sérum ;
ce sérum après chauffage dans un échangeur, à une température appropriée, est réinjecté dans le caillé, provoquant ainsi une cuisson dudit caillé et, dans le cas du Cheddar, une Cheddarisation plus ou moins poussée.
Lors de l'ensemencement du lait par des ferments lactiques, les chauffages et refroidissements, que doit subir le lait, peuvent être obtenus en faisant circuler le lait concentré dans un échangeur de chaleur selon les cas, chauffé à 1'eau chaude ou à la vapeur, ou refroidi au moyen d'un flui'de réfrigéré. Les différentes phases de ces opérations peuvent être programmées ou contrô- lées automatiquement et l'addition des ferments peut se faire manuellement ou grâce à un dispositif de dosage automatique, l'opérateur étant maître de l'acidité et de la température du lait concentré.
De même, l'addi- tion de présure peut être réalisée manuellement ou au- tomatiquement par dosage, soit en envoyant le lait concentré ac ; lde et froid dans des batteries de cuves à volume jaugé, où la présure est ajoutée et mélangée au lait concentré et dans lesquelles le lait concentré emprésuré séjournera un temps déterminé, soit en injectant la dose de présure en continu dans une tuyauterie dans laquelle le lait concentré est refoulé au moyen d'une pompe et dont le diamètre et la longueur correspondent à un temps de séjour déterminé, de 5 à 60 minutes environ selon le type de fromage que l'on désire fabriquer.
On va décrire maintenant, à titre d'illustration, des dispositifs permettant la mise en oeuvre du procédé susmentionné, ces dispositifs étant représentés sur le dessin annexé. On va également donner quatre exemples de fa fabrication de quatre types de fromage différents, utilisant le procédé selon l'invention.
Sur le dessin n.
la fig. 1 représente, schématiquement, vue en per spective, une installation permettant de fabriquer, selon les réglages, des fromages à pâte molle ou à pâte pressée, cette installation pouvant fonctionner automatiquement en continu ;
la fig. 2 représente un appareil permettant de fabriquer une pâte de fromage à pâte pressée, cette installation pouvant fonctionner automatiquement en continu ;
la fig. 3 représente une vue schématique d'une variante de l'appareil représenté sur la fig. 2 ;
la fig. 4 représente le détail A de la fig. 3, à grande échelle.
Sur la fig. 1, on a désigné par 1 une chaîne sans fin enroulée autour de deux roues dentées 2 et 3, la roue 3 étant motrice. A cette chaîne sont accrochés des bacs parall, lép péd ! ques 4, l'accrochage de chaque bac 4 sur la chaîne 1 est réalisé au moyen d'un axe 5. Le bac 4 est soutenu à son autre extrémité par une roulette 6 qui roule sur un chemin de roulement 7. Le déplacement des bacs 4 s'effectue dans le sens indiqué par la flèche F marquée sur la fig. 1. Dans les parties rectilignes de la machine, les bacs sont solidarisés entre eux au moyen de pattes 8 qui prennent appui sur les axes des roulettes 6.
La désolidarisat'ion des bacs est obtenue, lorsqu'ils arrivent dans les parties curvilignes de la machine, au moyen de rampes 9 qui soulèvent les ergots 8a portés par les pattes 8 ; au-dessus des parties rect'.. l'gnes du parcours des bacs 4 peuvent se déplacer des portiques mobles 10,11 et 12.
Le portique 10 est muni d'une dispositif 10a-10b permettant de déverser dans un bac 4, au passage de ce bac sous le port¯, ue 10, une quantité dosée de présu- re parfaitement répartie dans le bac (dlsposilti± 10a) puis une quantité dosée de lait concentré fmid (dispositif lOb). Le portique 11 est muni d'un dispositif lia permettant de répartir uniformément dans les bacs 4 une quantité dosse d'eau chaude. Le portique 12 est muni d'un dispositif à grilles tranchantes 12a.
Dans la partie curviligne qui suit le portique 12, une barre 13 s, ol da. re du bati dle la machqne entraîne le basculement des bacs 4 autour de l'axe 5. Ce basculement s'effectue au-dessus d'un répartiteur 14. Entre la position de basculement des bacs 4 déterminée par la barre 13 et le portique 10, est placé un dispositif de lavage des bacs, schématisé sur la fig. 1 et désigné par 15.
Dans un tel dispositif, lorsque l'un des bacs 4 passe sous le portique 10, on déclenche par un contacteur 10c, l'injection dans ce bac d'une quantité dosée de présure, que l'on répartit aussi parfaitement que possible, puis d'une quantité dosée de lait concentré et froid ayant subi au préalable un ensemencement par des ferments lactiques. La chaîne 1, entraînée par la roue dentée 3, elle-même mise en mouvement par un moteur électrique équipé d'un variateur de vitesse assure un déplacement à vitesse constante mais réglable du bac 4 le long de la machine, dans le sens de la flèche F.
Le dosage du lait concentre et de la présure injectés dans chaque bac 4 est effectué au moyen d'un mécanisme permettant de mesurer avec précision de +0, 1"/o les quantités de liquide envoyées dans chaque bac. Les tubes d'arrivée de liquide sont placés de façon à réaliser un mélange intime de la présure et du lait concentré dans chaque bac 4.
Les bacs 4, remplis de lait concentré emprésuré à une température voisine de 100 C, se déplacent d'un mouvement de translation du portique 10 au portique 11. Le réglage de la position du portique 11 par rapport à celle du portique 10 permet de régler le temps pendant lequel à froid le lait concentré reste en contact avec la présure. Pour ce réglage, on peut également agir sur la vitesse de déplacement de la chaîne 1. Lorsque le bac 4 arrive en dessous du portique 11, un contacteur llb permet d'envoyer dans ce bac une quantité dosée d'eau chaude au moyen du dispositif lla assurant une parfaite répartition de cette eau chaude.
La température de cette eau, de l'ordre de 500C C par exemple, est maintenue constante à l'aide d'une régulation automatique.
La quantité d'eau introduite et sa température sont ré glés de façon que la température du mélange du lait concentré emprésuré avec l'eau soit de l'ordre de 30 à 35oC et que la teneur en matières solides du mélange soit 1,1 fois environ la teneur en matières solides du lait normal initial, avant l'opération de concentration. Les quantités de lait concentré et d'eau chaude dans chaque bac sont mesurées de façon à correspondre, après caillage et égouttage, à un fromage ou à plusieurs fromages de poids égaux.
Après l'introduction d'eau chaude, le bac 4 continue sa translation le long de la mach ne. Le temps de coagulation, pour une température donnée, est essentiellement fonction du temps d'emprésurage à froid avant l'introduction d'eau chaude.
Si le temps d'emprésurage à froid a été court, le temps de coagulation est relativement long et le portique 12 doit se trouver relativement éloigné du portique 11, de façon qu'entre les portiques 11 et 12 le mélange réalisé dans les bacs 4 ait le temps de se prendre en masse et de devenir suffisamment forme.
Lorsque le bac 4 passe sous le portique 12, les grilles de tranchage 12a se déplacent dans le bac 4. Le caillé qui s'est formé dans un temps assez court, de l'ordre de 40 à 120 secondes, temps qui est fonction de l'acidité du lait concentré initial, de la température, du temps d'emprésurage à froid et de la dose de présure, est alors découpé en petits cubes. A partir de ce moment se produ t la synérèse, c'est-à-dire, la phase pendant laquelle le sérum se sépare des grains du caillé.
Si, au contraire, le temps d'emprésurage à froid a été relativement grand, de l'ordre de 30 minutes par exemple, la coagulation est instantanée au moment de l'introduction d'eau chaude. L'eau chaude introduite permet alors, en même temps que la coagulation, le lavage des grains de caillé. Dans ce cas, les grilles de tranchage du portique 12 n'entrent pas en action lorsque le bac 4 passe sous le port) ! que 12.
Quand les bacs 4 arrivent dans la partie curviligne de la machine qui se trouve après le portique 12, ils sont vidés automatiquement par basculement au-dessus du répartiteur 14, qui assure une répartition régulière du caillé avant le passage dans les moules. Les bacs 4 sont ensuite lavés puis séchés, grâce au dispositif 15 et ils reviennent à leur position initiale sous le portique 10.
On constate que cette machine, grâce au temps très court de caillage et d'égouttage que le procédé selon l'invention permet d'obtenir, peut avoir des d mensions raisonnables alors qu'il était nécessaire, si l'on voulait obtenir une fabrication en continu du type de celle qui vient d'être décrite en employant les procédés antérieurement connus, de mettre en oeuvre une machine extrê- mement encombrante et coûteuse.
La fig. 2, représente un autre type de dispositif utili- sable pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention.
Dans ce dispositif, on voit que le lait concentré, empré- suré, acidifié et froid, est introduit par un entonnoir désigné par 16. On maintient dans cet entonnoir 16 un niveau constant par un moyen connu en soi. L'enton- noir 16 est muni à sa partie inférieure d'un robi. net 17, il débouche à l'intérieur d'un tube vertical 18, dont la partie supérieure est entourée d'une gaine 19. Dans cette gaine 19 débouche un tuyau d'arrivée d'eau chaude 20. A la partie supérieure du tube 18 et de la gaine 19 est placée une prise de vide 21 munie d'un rob net 22.
Le tube 18 est placé au-dessus d'un récipient 23, dans lequel on a installé un agitateur magnétique 24-24a. A la partie inférieure du récipient 23 débouche un tube coudé 25, auquel est raccordé un tube incliné 26. Ce tube incliné 26 arrive au-dessus d'un récipient 27, pré- sentant une évacuation 28 à sa partie inférieure.
Pour fabriquer une pâte pressée, le lait concentré, emprésuré et froid qui est amené à la partie supérieure de l'appareil a subi un temps d'emprésurage à froid assez long, de l'ordre de 30 minutes par exemple. Il est à une température d'environ 10oC. Par le tube d'arrivée 20, on amène dans l'appareil une eau à 45 C environ, dont le pH peut être éventuellement corrigé, et l'on crée par le tube 21 un léger vide de façon que, l'appareil une fois rempli d'eau chaude, on maintienne dans le tube 18 une colonne d'eau.
Le niveau supérieur de la colonne d'eau peut être amené plus ou moins haut, selon que l'on veut plus ou moins préchauffer le lait concentré avant sa mise en contact direct avec l'eau. Le dispositif de la gaine 19 permet d'obtenir un écoulement d'eau chaude dans le tube 18 sans turbulence. Quand on ouvre le robinet 17, le lait concentré, emprésuré et froid est aspiré à l'intérieur de l'appareil et tombe dans la colonne d'eau chaude. La coagulation de ce lait est pratiquementinstantanéeet les grains de caillé tombent par gravité le long de la colonne d'eau contenue dans le tube vertical 18. Ces grains arrivent dans le récipient 23 où ils sont agités au moyen de l'agitateur 24a, cette agitation produisant un lavage des grains du caillé dans le liquide contenu dans le récipient.
Sous l'action de l'écoulement de l'eau chaude qui arrive par le tube 20 et sort par le tube 26, les gra. ns de caillé se déplacent le long du tube 25. Ce tube étant coudé, il se produit un rassemblement des grains de caillé et un certain tassement ; on obtient ainsi une agglomération des grains de caillé par des moyens mécaniques, de façon qu'à la sortie du tube 26 sortent des paquets de pâte qui tombent dans le bac 27 où ils continuent à s'égoutter, le sérum d'égouttage étant évacué par le tuyau 28. La pâte qui est déposée dans la cuve 27 peut être évacuée par tout moyen de transport approprié vers les moules de fromagerie.
Dans ce dispositif, le tube d'agglomération 25-26 peut comporter des coudes comme il est indiqué sur la fig. 2, ou à titre de variante, des restrictions et des ren- flements successifs, ou encore ce tube peut être tronco n, que, c'est-à-dife, avoir une section décroissante.
L'agglomération des grains peut également être obtenue avec une centrifugeuse, qui assure en continu la séparation du caillé et du sérum, ou encore par un procédé classique d'égouttage par toile en discontinu.
Une var. ante du dispositif qui vient d'être décrit est représentée sur la fig. 3. Les modification apportées au dispositif de base ci-dessus décrit, ont pour but de rendre ce dispositif apte à la fabrication d'une plus grande variété de fromages.
Un tel perfectionnement consiste à munir le dispo sitif de la fig. 2, d'une part, de moyens permettant de verser dans une colonne d'eau chaude en écoulement, un ou plusieurs filets de lait concentré, acidifié par des ferments lactiques et froid, ayant subi un temps d'em présurage variable, des chicanes réglables permettant de mrodif ier à volonté le parcours du ca llé dans la colonne pour en provoquer éventuellement le durcissement ; d'autre part, à la base de ladite colonne, d'une succession de tubes, verticaux ou inclinés, pouvant présenter des sections différentes et des coudes et débouchant audessus d'un dispositif assurant le tranchage de la masse de caillé qui sort des tubes susmentionnés ;
enfin, d'un dispositif permettant'le lavage du cailé ainsi obtenu ainsi que le regroupement et l'agglomération des grains de caillé.
Ce dispositif perfectionné comporte de préférence une colonne à chicanes réglables, alimentée par une tête d'injection à turbulence (telle que représentée sur la fig. 3) ou, sans turbulence (telle que la tête d'injection qui.. figure sur le dispositif de la fig. 2) et suivie d'un roi tube dont l'obliquité permet, par compression due aux variations de section et par gravité, la réagglomération et la synérèse du caillé. La masse de caillé obtenue est alors découpée suivant deux plans sensiblement perpen diculaires, par exemple au moyen de fils verticaux et d'un cylindre rotatif à palettes radiales, la vitesse de rotation du cylindre permettant de faire varier la finesse du tranchage.
Le caillé tranché est alors lavé, soit au moyen d'eau pure, soit au moyen de sérum réchauffé ou non, ce sérum provenant de la synérèse du caillé, compte tenu de la dilution due à l'introduction d'eau chaude en tête de l'appareil.
Sur le dispositif de la fig. 3, on voit que l'on a désigné dans leur ensemble : par 29, la tête d'injection ; par 30, la colonne verticale d'eau chaude dans laquelle on injecte le lait concentré, emprésuré, mélangé à l'eau chaude ; par 31, les tubes de section variable qui prolongent la colonne 30 ; par 32, le dispositif de tranchage et par 33, le dispositif de lavage.
La tête d'injection 29, comporte une prise de vide 21 placée à la partie supérieure et deux tubes 16a et 20a disposés radialement et diamétralement opposés. Le tube 16a permet au moyen d'une pompe, l'a1iimentation en lait concentré, emprésuré et froid. Le tube 20a permet de même l'alimentation en eau chaude. Sur les tubes 16a et 20a sont fixés des thermomètres 16b et 20b.
Le mélange des deux courants fluides injectés par les tubes 16a et 20a, se fait dans le tube vertical 34 qui débouche dans la colonne verticale désignée par 30 dans son ensemble.
Cette colonne 30 a une section carrée et comporte des chicanes 35a, 35b, 35c et 35d, orientables à volonté de l'extérieur. A la partie inférieure de la colonne 30 est placée une pièce intermédiaire 36, permettant le raccordement de la colonne 30 avec un tube cylindrique vertical de faible section. On a désigné par 37, ce tube cylindrique vertical qui comporte, à sa partie inférieure, un coude 37a débouchant sur un tube 38 de grande section. Ce tube 38 est entouré d'une gaine 39 permettant la circulation d'un fluide. Le tube 38 présente une certaine obliquité par rapport à l'horizontale et débouche sur un tube 25 de petite section, qui comporte de nombreux coudes et se termine par une extrémité 25a. L'ex trémité 25a du tube 25 est représentée de façon plus déta) Ii) ilée sur la fiig. 3.
Elle comporte des fils verticaux 40 en acier inoxydable. L'ensemble 3 comprend les tubes 37,38 et 25.
Le dispositif de tranchage 32 est formé d'une enceinte 41 à l'intérieur de laquelle, un cylindre creux 42 en tôle perforée, est en rotation. Ce cylindre porte des palettes radiales 43 d, rilgées vers l'extérieur dudit cylindre, et son mouvement est commandé au moyen d'un moteur ou un moto-réducteur 44. L'enceinte 41 comporte un réceptacle 41a destiné à recueillir du sérum, réceptacle dont l'évacuation est assurée par le tube 45 ; elle comporte également à sa partie inférieure une sorte d'entonnoir 41b, en haut duquel débouche une canalisation 46 alimentée en eau ou en sérum, ce sérum provenant éventuellement d'un bac 47 alimenté par le tuyau 45. L'alimentation en sérum du tube 46 est assurée par la pompe 48 suivie d'un réchauffeur 49.
Une canalisation 46b permet d'assurer l'alimentation en eau du tube 46. Les canalisation 46a et 46b peuvent être utilisées l'une ou l'autre, selon la position des vannes 50 et 51.
La partie inférieure de l'entonnoir 41b est reliée à l'extrémité coudée d'un tube 26 légèrement incliné sur l'horizontale et dont la partie supérieure débouche audessus d'un moule 27. Le tube 26 peut être alimenté en sérum dans sa zone centrale par l'intermédiaiire d'une canalisation 46c. branchée sur la canalisation 46a et mise en service ou non, suivant la position de la vanne 52.
Lorsque le lait concentré additionné de ferments lactiques. emprésuré depuis environ 30 minutes et maintenu à une température d'environ 8 à 10oC, est introduit dans la tête d'injection 29 par le tube 16a, il arrive en contact avec le courant d'eau chaude injecté par le tube 20a à une température d'environ 48 à 530C ; les températures du lait et de d'eau chaude sont mesurées au moyen des thermomètres 16b et 20b. La disposition des tubes 16a et 20a est telle qu'il se produit un brusque mélange des deux fluides en milieu turbulent, ce qui influe sur la grosseur du grain de callé qui se forme en raison du caillage pratiquement instantané du lait concentré.
Le courant fluide contenant les grains de caillé en suspension, traverse alors le tube 34 et est injecté à la partie supérieure de la colonne 30. Le tube 34 est maintenu constamment plein de liquide grâce à une dépression appliquée par le tube 21 qui est relié à une pompe à vide.
Le courant fluide qui arrive dans la colonne 30, est dévié et mis en turbulence par les chicanes formées par les volets 35a, 35b, 35c et 35d. La ligne moyenne de l'écoulement est modifiable en agissant sur l'inclinaison des quatre volets précités.
Ce réglage permet d'agir sur le durcissement du grain de caillé dont la synérèse est accélérée par les chocs contre les différents volets.
Le mélange fluide contenant les grains de caillé en suspension, pénètre alors dans le tube 37, qui en raison de h diminution de la section de passage, crée une agglomération des grains de caillé. Lorsque le caillé pénètre dans le tube 38, il se produit, en raison de l'aug- mentation de la section de passage, une expansion de la masse de caillé qui se forme en petits blocs séparés par des couches de sérum mélangées à l'eau chaude.
Dans ce tube 38, il se produit donc simultanément une synérèse des grains de caillé et, en raison de l'obliquité du tube, une réagglomération. Il est possible au moyen de la gaine 39, de provoquer simultanément par réchauffage, un resserrement des grains de cafiillé, c'est-à-dire de provoquer une accélération de la synérèse, en alimentant la gaine 39 en fluide chaud.
Le tube 25 qui est placé à l'extrémité du tube 38, présente une section de passage étroite et de nombreux coudes, de telle sorte que le caillé est de nouveau comprimé, ce qui provoque une nouvelle phase de synérèse.
Le caillé qui sort par l'orifice 25a est tranché, selon des plans verticaux par les fitls 40. Le caille ainsi tranché, arrive en contact avec les palettes 43 portées par le cy l ndre 42. Ces palettes, en raison du mouvement de rotation du cylindre 42, découpent ce caillé suivant des plans sens. blement perpendiculaires aux plans de tranchage provoqué par les fils 40. Ce double découpage du caillé peut naturellement être réglé par la vitesse de rotat on du cylindre 42 ; il se produit un écoulement de sérum, qui passe à travers les trous de la tôle perforée dont est fait le cylindre 42 et qui est récupéré dans le réceptacle 41 a.
Le caillé transporté à la surface du cylindre 42 entre les palettes 43, tombe dans l'entonnoir 41b. Les différents paramètres qui permettent le réglage de cette opté- ration de découpage, permettent d'obtenir des structures de caillé très diverses.
Le caillé récupéré dans l'entonnoir 41b, s'engage dans le tube 26 qu'il traverse avant de tomber dans le moule 27. Au cours de la traversée du tube 26, est effectué un lavage des grains de collé au moyen du ffiiqui- de que l'on amène par le tube 46 en haut de l'entonnoir 41b. Ce liquide peut être de 1'eau à température variable injectée par la canalisation 46b, mais ce peut être éga- lement du sérum récupéré dans le réceptacle 41a par le c : rcuit 45,47,48,49,46a. Ce sérum peut être ou non réchauffé suivant que l'on met en fonctionnement le réchauffeur et ce réchauffage constitue un paramètre dans la fabrication de certains types de fromages.
L'apport de calories au moment de la phase de lavage entraîne un resserrement des grains et une évacuation maximum du sérum, c'est-à-dire, correspond à la fabrication d'un fromage plus sec. Il est possible, pour augmenter l'efficacité du lavage effectué dans le tube 26, d'alimenter la canalisation 46c, en ouvrant la vanne 52, ce qui crée une deuxième injection de sérum ou d'eau de lavage sur le parcours du caillé.
Selon que l'on opère ou non, un lavage dans la partie 33 du dispositif ci-dessus décrit, on obtiendra un fromage dont l'affinage sera plus ou moins rapide. En effet, un lavage très efficace permettra d'évacuer une grande partie de lactose contenu dans la pâte, ce qui permettra un affinage rapide du fromage, alors qu'un lavage peu efficace ou pratiquement nul, correspondra à un type de fromage à affinage plus lent : dans le premier cas, on obt ent un fromage du type Saint-Paulin, dans le second, un fromage du type Cheddar ou gruyère.
Si le dispositif de la fig. 3 est utilisé avec une tête d'injection sans turbulence par exemple du type de celle qui est représentée sur la fig. 2, on pourra obtenir un caillé dont la structure du grain est modifiée, de sorte qu'en choisissant la tête d'injection on pourra, avec le même appareil, obtenir des types de fromages différents.
On constate que les dispositifs ci-dessus décrits pré- sentent l'avantage de permettre un travail en continu, avec une main-d'oeuvre très réduite. Ces dispositifs, de plus sont réglables au gré de l'opérateur pour fabriquer n'importe quel type de fromage dans une gamme très étendue. Enfin, l'utilisation du procédé selon l'invention permet d'obtenir une grande régularité de fabrication, une augmentation sensible de rendement et une aug- mentat on des capacités de fabrication.
On va décrire maintenant quatre modes de fabrication de pâte de fromage, les deux premiers concernant des fromages à pâte molle, le troisième un fromage à pâte pressée, et le quatrième un fromage à pâte dure type Cheddar.
Exemple I
On prend un lait contenant 82 grammes de matières solides non grasses et 42 grammes de matières grasses par litre et on le standardise par écrémage partiel de façon à abaisser la teneur en matières grasses jusqu'à 38 grammes par litre. Ce lait est ensuite pasteurisé selon la méthode H. T. S. T. à une température de 750C, C, puis est concentré dans un évaporateur du type à double effet à flots tombants, travaillant en couches minces et sous vide, à une température de 650C au premier effet.
On obtient un lait concentré dont la teneur en matières solides est de 360 grammes par litre. Ce lact concentré sort de l'évaporateur à 42 C ; il est refroidi à 80C au moyen d'un échangeur de chaleur, puis stocké dans un réservoir à cette température pendant 6 heures. Une dose de 2 ouzo de ferments lactiques, type Streptococcus
Lactis, est ajoutée pour créer une protection du milieu.
Au bout de 6 heures, le lait concentré est réchauffé jusqu'à 300 C par circulation dans un échangeur de chaleur ; on ajoute alors une dose complémentaire de fer ments (environ 6 /o). Lorsque le pH du lait concentré atteint une valeur de 5,95, on procède à un refroidissement rapide de ce lait concentré jusqu'à une températu- re de 80 C environ par circulation dans un échangeur.
On envoie alors ce lait concentré, faro, 1d et acidifié dans une machine du type de celle qui est représentée sur la f g. 1. On introduit dans les bacs 4 de la machine, au moyen du doseur automatique 10a, 10 cm3 de présure au 1/100001, pU ; 5 au moyen du doseur automatique 10b une quantité de 12,8 litres du lait concentré préparé comme il a été indiqué ci-dessus.
Après 7 minutes de contact du lait concentré à 80C avec la présure, les bacs 4 arrivent au portique I1 qui permet l'introduction d'eau chaude. Cette eau est à 500C et on en introduit une quantité telle, dans chaque bac, que la teneur en matières solides du mélange de lait concentré et d'eau soit de 130 grammes par litre (ce qui correspond à environ 22,7 litres). La coagulation s'effec- tue en milieu tranquille au bout de 60 secondes environ.
Après environ 5 minutes, les bacs contenant le lait caillé arrivent au portique 12 sur lequel sont disposées les grilles de tranchage. Le caillé est alors découpé en cubes. Seize à dix-sept minutes après cette opération, les bacs arrivent au-dessus du répartiteur 14, basculent, et le mélange de caillé et de sérum est déversé dans le répartiteur, puis dans les moules définitifs. On obtient ainsi une pâte à fromage dit Carré de l'Est .
Exemple 2
On soumet le lait normal aux opérations de standardisat on et de pasteurisation indiquées dans l'exemple 1, puis on concentre ce lait jusqu'à une teneur de 450 grammes par litre de matières sèches. Le lait concentré sortant de l'évaporateur est à 420 C ; il est refroidi au moyen d'un échangeur jusqu'à 10oC. On On acidifie le lait concentré par addition de ferments lactiques du type
Streptococcus-Lactis jusqu'à ce que le pH atteigne, im médiatement après l'addition, la valeur de 5,95.
La teneur en matières solides du lait concentré se trouve a'. nsi ramenée envBron à 3i0 /o. La pâte est ensw : te fabriquée de la même façon qu'il est indiqué dans l'exemple 1, en ajustant toutefois la quantité et la température de l'eau chaude de façon à obtenir un mélange de lait concentré et d'eau ayant une teneur en matières solides de 130 grammes par litre environ et une température de 350 C environ. On obtient ainsi une pâte à fromage dit Carré de l'Est) ).
Exeniple 3
On prend un lait normal contenant 82 grammes par litre de matières solides non grasses et 42 grammes de mat ères grasses par litre et on le standardise par écrémage partiel de man. ère à abaisser la teneur en matières grasses jusqu'à 36 grammes par litre. On procède ensuite à la concentration de ce la. t de la même façon qu'il est indiqué dans 1'exemple 1. On procède également à l'acidification du lait concentré par addition de I O/o de ferments lactiques.
Lorsque le pH du lait ainsi ensemencé a atteint une valeur d'environ 6,15, le lait froid et ac. dl : ié est envoyé dans une cuve où il est emprésuré avec 1 O/o de présure au 1/10 OOOe, c'est-à-dire environ 100 cm3 pour 100 Etres de lassit concentré à 36 /o d'ex- trait sec. Après 30 minutes de contact entre le lait et la présure, le lait concentré, emprésuré et froid est envoyé dans le dispositif représenté sur la fig. 2 où il subit une coagulation instantanée dès qu'il arrive au contact avec 1'eau chaude à 400C qui est envoyée dans le tube vertical 18 par le tube 20.
Les débits de lait concentré et d'eau chaude sont ajustés de façon à avoir une tem pérature de mélange d'environ 310C, ce qui correspond à un débit d'eau chaude environ 2,2 fois plus important que le débit de lait concentré.
Le lait caillé ainsi formé est alors lavé, aggloméré et il sort du dispositif prêt au moulage. On obtient ainsi la pâte d'un fromage du type Saint-Paulin) > .
Exemple 4
On prend un lait normal contenant 82 grammes par titre de matières sol des non grasses et 42 grammes de matières grasses par litre. On procède ensuite à la pas teurisation H. T. S. T. de ce lait à à 730C pendant 30 secondes et on le concentre ensuite de la même façon q'il est décrit dans 1'exemple 1. On procède également à l'acidification du lait concentré par addition de 2 10/o de ferments lactiques, à une température de 12 C. Lorsque le pH du lait concentré a atteint une valeur d'environ 5,5, le produit est refroMi à 80C pour arrêter l'évolution du pH.
Dans les pays où les règlements sanitaires l'au- torisent, l'aoidification peut avantageusement être réali- sée par addition d'un ac : de tel que l'acide lactique.
Le lasit concentré froid et acidifié est alors envoyé dans une cuve où il est emprésuré avec 1 O/o de présure au 1/10000e, c'est-à-dire environ 100cm3 pour 100 litres de lait concentré à 36 /o d'extrait sec. Après 30 minutes de contact entre le lait et la présure, le lait concentré acidifié, emprésuré et froid est envoyé dans le dispositif représenté sur la fig. 3 où il subit une coagulation instantanée dès qu'il arrive en contact avec 1'eau à 4S0C, qui est envoyée dans le tube vertical 34 par le tube 20a.
Les débits de lait concentré et d'eau chaude sont ajustés de façon à avoir une température de mélange d'environ 360 C, ce qui correspond à un débit d'eau chaude environ 1,6 fois plus important que le débit de laitconcentré.
Le caillé s'agglomère ensuite dans la colonne 30 et le tube 31 avec exsudation de sérum. Le caillé et le sérum sont séparés dans l'enceinte 41. Le sérum est repris par la pompe 48 pour être réchauffé dans l'échangeur 49 à 45 C environ puis il est ré. injecté dans le caillé par le tube 46, permettant ainsi à la fais le transport du caillé vers l'orifce de sortie et une Cheddarisation du grain.
On obtent ainsi, après pressage, salage et affinage, un fromage du type (e Cheddar) > .
Il est bien clair que l'on obtient le même résultat en extrayant le caillé de la machine représenté sur la fig. 3, directement à la sortie de l'ence nte 41 et en l'envoyant ensuite dans un dispositif de Cheddarisation) > de type connu.
REVENDICATIONS
I. Procédé de fabrication en continu de fromages, à partir de laits de vache, de chèvre, de brebis ou de bufflone, caractérisé en ce qu'on concentre du lait normal, qu'on ensemence ensuite le lait concentré avec des ferments lactiques, qu'on ajoute à froid de la présure dans ce lait concentré acidifié, qu'on laisse reposer le mélange un certain temps, qu'on le réchauffe en y ajoutant de 1'eau chaude pour provoquer sa coagulation rapide, qu'on opère un égouttage, puis un lavage de la pâte ainsi obtenue, un salage et enfin un affinage.