Méthode de fractionnement de matières grasses du lait
La présente invention a pour objet un procédé de fractionnement des matières grasses du lait pratiquement anhydres, par exemple d'une pureté de 99 à 100 O/o.
Les matières grasses du lait contiennent un certain nombre de corps gras différents ayant des caractéristiques différentes. Par exemple, les points de fusion des corps gras varient sur une gamme de 770C, certains sont des corps gras saturés, et d'autres sont insaturés.
Les matières grasses du lait contiennent des pourcentages variables de leurs fractions constituantes suivant la saison de l'année et la nature de l'alimentation consommée par les vaches qui fournissent le lait. En conséquence, la texture et le corps du beurre et des autres produits fabriqués à partir des matières grasses du lait, de même que leur point de fusion, suivent un cycle annuel plus ou moins régulier.
Ceci signifie que le rapport des corps gras saturés aux corps gras insaturés dans les matières grasses du beurre varie suivant les saisons.
Le beurre, fait à partir du lait, a un point de fusion qui se situe généralement dans la gamme de 29,4 à 350C.
Pour la fabrication de nombreux produits, il serait particulièrement souhaitable de fabriquer un beurre ou d'autres produits contenant les matières grasses du lait avant une gamme de fusion plus basse ou plus haute.
I1 est en conséquence avantageux, du point de vue économique, de pouvoir produire des matières grasses de lait ayant une plage de fusion parfaitement adapté à la production de nombreux produits, et de pouvoir produire régulièrement les matières grasses correspondantes à partir du lait produit toute l'année. Toutefois, avant la présente invention, les matières grasses du lait ne sont traitées et utilisées que telles qu'elles proviennent de la vache, contenant la totalité de leurs corps gras constituants lesquels varient de la façon ci-dessus indiquée.
La présente invention a comme objectif la méthode de fractionnement, de façon efficace et économique, des matières grasses de lait ayant des points de fusion variables, à partir de matières grasses de lait et la fabrication de produits beurre compris, contenant les corps gras séparés, ou les corps gras séparés dans un rapport voulu présentant les caractéristiques les plus favorables pour la fabrication du beurre ou autre produit.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que
(1) on porte les matières grasses à une température au-dessus de 540C pour les rendre complètement liquides,
(2) on refroidit la masse fondue à une vitesse ne dépassant pas 2,20C par heure, à une température comprise entre +20 et -17,80C,
(3) on chauffe la masse au moins partiellement cristallisée ainsi obtenue, à une température comprise entre 22,2 et 24,40C, et
(4) on sépare les corps gras restant sous forme cristallisée à la température atteinte à l'étape (3), du reste des matières grasses.
Dans la pratique de l'invention, on a utilisé des matières grasses de lait à 99,6 /o. On les a obtenues directement à partir du lait par une première séparation pour produire une crème à 40 O/o de matières grasses, et par une seconde séparation pour produire une crème à 80 O/o de matières grasses, qu'on a ensuite fait passer dans un équipement anhydre pour faire montre la teneur en matières grasses à 99,6 O/o. Si l'on doit transformer en beurre les corps gras fractionnés, ou en autres produits contenant des matières grasses du lait qui doivent selon les différentes définitions de la Federal Food and Drug
Administration, être fabriqués directement à partir de lait ou de la crème ou d'un mélange des deux,
les matières grasses du lait à 99,6 o/o sont produites de la façon indiquée ci-dessus. Pour la production du beurre et des divers autres produits contenant des matières grasses du lait, les matières grasses du lait liquides anhydres ne sont pas déchargées dans l'équipement de refroidissement et de réfrigération, comme cela se fait d'habitude dans
la fabrication de ce que l'on appelle les matières grasses
du lait anhydres, mais au lieu de cela elles sont directe
ment traitées selon le procédé expliqué ci-après.
Si les corps gras fractionnés doivent être utilisés pour
fabriquer des produits non désignés comme beurre, ou
d'autres produits contenant des matières grasses du lait qui doivent, selon les différentes définitions de la Federal
Food and Drug Administration (EUA), être fabriqués
directement à partir de lait ou de crème ou d'un mélange
des deux, les matières grasses de lait à 99,6 O/o peuvent être sous la forme d'huile de beurre ou de matières gras
ses de lait anhydres refroidies de façon classique ou
d'huile de beurre ou de matières grasses de lait anhydres
refroidies lentement.
Un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention sera réalisé, en pratique, habituellement de la façon suivante:
D'abord, on liquéfie les matières grasses du lait, par
exemple sous forme d'huile de beurre ou de crème, à 99,6 0/o, en les portant à une température au-dessus de 540C.
Partant de cet état, on refroidit lentement ces matières grasses, de préférence sans dépasser une chute de température de 0,840C à 1,120C par heure, jusqu'à ce qu'une température de -17,80C soit atteinte.
Pendant cette période de refroidissement, il n'est pas nécessaire d'agiter les matières grasses de lait. On préfère un mouvement doux de la masse pendant environ deux minutes toutes les demi-heures jusqu'à ce qu'on atteigne une température d'environ 21,10C, ou jusqu'à ce que la masse passe de l'état de bouillie à l'état cristallin et qu'il soit impossible de continuer l'agitation. Cette température varie quelque peu selon le point de fusion des matières grasses de lait initiales qui, à leur tour, varient en fonction de la saison de l'année et d'autres facteurs comme on l'a indiqué ci-dessus. De 21,10C à -17,80C on n'agite pas la masse. Pendant ce cycle de refroidissement, tous les corps gras sont cristallisés ou durcis.
On obtient une masse présentant trois couches: La couche supérieure, ayant une couleur jaune clair, est de consistance demi-solide et, après séparation, donne une huile restant liquide au-dessus de 70C environ, constituant environ 10 o/o du total des matières grasses. La couche du milieu d'un jaune un peu moins clair, représente 45 < )/o environ du poids total et a une consistance plus dure. Enfin, la couche inférieure (45 o/o environ du poids total) est constitué de grands cristaux visibles et est la fraction ayant les points de fusion les plus élevés. Quand on atteint la température de -17,80C, la partie supérieure de la masse peut être enlevée par raclage ou par lissage.
La masse durcie restante est ensuite lentement chauffée jusqu'à 22,20C - 24,40C et amenée à l'état de bouillie. Les corps gras à point de fusion le plus élevé restent sous forme cristallisée et on les sépare de la masse.
On obtient d'aussi bons résultats en séparant les corps gras durs cristallisés de la masse chauffée par filtration, ou par des moyens mécaniques, tels qu'une centrifugeuse de solides à cuve du type à panier, ou un séparateur tel que le DeLaval No 425 équipé de disques courts.
On peut obtenir un bon degré de séparation des corps gras durs et mous en laissant les cristaux de corps gras durcis se rassembler au fond de la cuve et en faisant décanter les corps gras ou liquides depuis la partie supérieure de la cuve. Toutefois, on préfère la filtration ou remploi de la centrifugeuse.
Le tableau suivant établit les points de fusion des
acides gras ou des matières grasses de lait.
L'INDUSTRIE DU BEURRE 3e édition
de
Otto Frederick Hunziker - Page 591
Ecart de pourcentage des acides gras de la graisse de lait et leurs points de fusion.
Poids Ecart de Point de
Acides gras Moléculaire pourcentage fusion OC
Saturés
Butyrique 88 2,2 à 5,5 -8
Caproïque 116 1,3 à 3,3 -9,5
Caprylique 144 0,5 à 1,9 16,5
Caprique 172 0,3 à 3,0 31
Laurique 200 2,6 à 7,7 48
Myristique 228 9,9 à 22,6 58
Palmitique 256 5,8 à 38,6 64
Stéarique 284 1,8 à 20,4 69
Arachidique 342 0,0 à 1,2 77
Insaturés
Oléique 282 25,3 à 48,3 14
Linoléique 280 0,0 à 5,4 -18
Dans- le procédé décrit ci-dessus on a fait refroidir lentement les matières grasses du lait à 99,6 o/o à partir d'une température au-dessus de 540C à -17,80C ce qui a provoqué la cristallisation de tous les corps gras y compris les corps gras à point de fusion le plus bas.
Si le procédé est essentiellement utilisé pour produire du beurre ou d'autres produits contenant des matières gras- ses de lait, les matières grasses de lait de départ n'ont besoin que d'être refroidies à une température de 20
15,60C (autre variante du présent procédé). Quand la masse, ainsi refroidie, est chauffée à 22,2 - 24,40C et que la fraction solide des corps gras à point de fusion élevé est séparée de la fraction liquide à bas point de fusion, les corps gras à point de fusion le plus bas sont inclus dans cette dernière fraction qui peut être transformée en beurre et en d'autres produits des matières grasses de lait.
Une des méthodes de fabrication du beurre à partir de la fraction des matières grasses de lait ayant le point de fusion voulu doit s'effectuer comme pour une opération continue de fabrication de beurre. Les matières grasses de lait fractionnées sont introduites dans le procédé continu de fabrication du beurre là où les matières grasses de lait anhydres liquides sont ordinairement introduites, c'est-à-dire dans les cuves de composition. Les proportions requises de lait écrémé de culture, d'eau, de distillat de diacétyle, de sel et de colorant de beurre s'il y a lieu, sont ajoutés dans les cuves de composition et la fabrication du beurre se poursuit comme pour la fabrication du beurre habituel. Toutefois, les températures beaucoup plus basses sont nécessaires pour réfrigérer le beurre et le préparer pour le Texturator , ou autres barattes.
Quand il sort de la baratte, le beurre ressemble par son aspect au beurre habituel, la saveur et la couleur sont extrêmement bons, le corps ayant tendance à être friable et éventuellement légèrement grainé. Le beurre est assez ferme pour l'emballage en vrac, ou pour être marqué en creux et enveloppé quand il quitte la machine.
Une méthode de fabrication du beurre battu consiste à amener le mélange provenant de la cuve de composition dans un congélateur continu à crème glacée. On laisse le congélateur produire une réfrigération suffisante pour rendre le produit rigide à la consistance de la crème glacée. On applique de l'azote gazeux au lieu d'air sur la cuve du congélateur pour produire le gonflement du beurre battu.
En combinant en divers pourcentages, les corps gras séparés à point de fusion élevé et à bas point de fusion, on peut faire en sorte que le mélange présente des points de fusion différents. Par exemple, un pourcentage élevé des corps gras à bas point de fusion ou à point de fusion élevé, peut être utilisé dans la fabrication d'autres produits laitiers avec, ou sans, addition d'eau, de stabilisants, de vitamines, etc., comme, par exemple, du lait cntier fluide, du lait écrémé fluide, du lait écrémé partiellement fluide, de la crème légère, de la crème épaisse, de la crème à l'état plastique, du lait de beurre de culture fluide, du lait de beurre de culture condensé, du lait sec de beurre de culture, du beurre battu, du lait déshydraté, du lait entier condensé, du lait écrémé condensé, du lait en boîte stérilisé, du lait condensé sucré, de la poudre de lait entier, de l'huile de beurre,
des matières grasses du lait anhydres, de la crème en poudre, du fromage, de la crème de fromage, un mélange de crème glacée, un mélange pour crème glacée en poudre, de l'egg-nog, des laits modifiés pour bébé, des laits modifiés de régime et autres.
Les corps gras séparés à bas point de fusion et à point de fusion élevé peuvent être combinés en rapports qui permettent d'adapter le mélange à une utilisation particulière, comme cela peut être nécessaire à la cuisson des aliments, dans la mise en boîte des aliments, dans la réfrigération des aliments, dans les industries de la confiserie et du chocolat au lait, et leurs équivalents. Les corps gras mous à point de fusion plus bas ont tendance à avoir un corps plus tendre et une texture plus égale, avec des interstices d'air plus petits et plus uniformes ce qui est avantageux pour certains usages comme la cuisson des gâteaux. Les corps gras durs à point de fusion plus élevé offrent un intérêt particulier dans le commerce des crèmes glacées étant donné qu'ils améliorent considérablement le corps et la viscosité du mélange, qu'ils enrichissent le goût de la crème glacée.
De la même manière les corps gras durs améliorent la viscosité des produits de chocolat au lait et rendent moins nécessaire l'addition de beurre de cacao. L'addition de la fraction à point de fusion le plus bas donne une forte saveur de beurre aux autres aliments. Les fractions des matières grasses de lait peuvent être très avantageusement utilisées dans la fabrication de l'oléomargarine.
REVENDICATION I
Procédé de fractionnement des matières grasses du lait sous forme pratiquement anhydre, caractérisé en ce que
(1) on porte les matières grasses à une température au-dessus de 540C pour les rendre complètement liquides,
(2) on refroidit la masse fondue à une vitesse ne dépassant pas 2,20C par heure, à une température comprise entre +20 et -17,80C,
(3) on chauffe la masse au moins partiellement cristallisée ainsi obtenue, à une température comprise entre 22,2 et 24,40C, et
(4) on sépare les corps gras restant sous forme cristallisée à la température atteinte à l'étape (3), du reste des matières grasses.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu on refroidit les matières grasses à l'étape (2) jusqu'à une température de 20 à 15,60C, et on agite doucement les matières grasses pendant l'opération du refroidissement.
2. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication I, caractérisé par le fait que la légère agitation est appliquée périodiquement aux matières grasses de lait pendant l'opération de refroidissement.
3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on refroidit les matières grasses à l'étape (2), sous légère agitation périodique, jusqu'à ce que la masse passe de l'état de bouillie à l'état cristallin, on continue le refroidissement jusqu'à une température de -17,80C en obtenant une masse totalement solidifiée, et on enlève la partie des corps gras à point de fusion le plus bas qui s'est accumulée à la surface de la masse solidifiée, par raclage ou lissage.
REVENDICATION II
Utilisation des produits obtenus par le procédé selon la revendication I pour leur transformation en beurre.
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