FR2645713A1 - Pate a tartiner a teneur reduite en graisse, son procede de production et intermediaire a cet effet - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une pâte à tartiner à teneur réduite en graisse, son procédé de production et un intermédiaire utilisable pour sa production. La pâte à tartiner selon l'invention est obtenue par un procédé consistant à disperser de l'eau dans une graisse au moins partiellement non cristallisée et comprenant les étapes de : a) sensiblement cristalliser la graisse; et b) soumettre le mélange résultant à un cisaillement et à un mélange dans un dispositif 1 analogue à une turbine; l'augmentation de la température du mélange étant comprise entre 1,5 degre(s)C et une température au-delà de laquelle le mélange est déstabilisé et des quantités sensibles d'eau sont libérées du mélange. La pâte à tartiner selon l'invention est une pâte comestible à teneur réduite en graisse réduite ou à faible teneur en graisse.

Description

La présente invention a pour objet un procédé de fabri-

cation d'une pâte à tartiner comestible à faible teneur en graisse

ainsi qu'une pâte à tartiner obtenue par ce procédé et un intermé-

diaire pour la fabrication de Ladite pâte.

Les produits à base de beurre classiques contiennent environ 80 % de graisse, 15 X d'eau et 1,5 Z de sel, et un mélange de quantités mineures d'autres constituants du lait qui

sont entraînés dans le beurre au cours du processus de barattage.

Les problèmes présentés par les produits à base de beurre classiques sont essentiellement de deux sortes Tout d'abord, ces produits constituent des formes très concentrées de graisses de beurre de valeur dont l'approvisionnement est réduit dans certains cas et qui dans d'autres cas peuvent être utilisés sous d'autres

formes que sous forme de produits de beurre classiques. Deuxième-

ment, la graisse de beurre qui est très nutritive appartient à une classe de produits alimentaires qui sont souvent en excès au moins dans les régimes alimentaires de l'Amérique du Nord. Par suite de ces facteurs on s'est beaucoup interéssé au développement de produits à base de graisse de beurre ou de produits de substitution de la graisse de beurre qui remplacent les produits à

base de beurre classiques.

Une grande partie de l'effort technologique concernant

le beurre à faible teneur en graisse ou les produits de substi-

tution du beurre a porté sur des tentatives pour ajouter des proportions d'eau toujours plus importantes dans des mélanges graisse/eau. L'addition d'eau aux graisses dans ces mélanges entraîne une instabilité des émulsions dont Les problèmes associés deviennent progressivement plus aigus lorsque les quantités d'eau

ajoutées aux mélanges augmentent.

Le cas dont il s'agit concerne les tentatives pour intro-

duire de grandes quantités d'eau (c'est-a-dire environ 60 %) dans une enveloppe de 40 X de graisse pour produire une forme à faible teneur en graisse d'émulsions du type eau dans l'huile que l'on préfère en général. (Ce type d'émulsions est préférable aux

émulsions huile dans l'eau du fait que les propriétés kinesthé-

siques de ces dernières sont sensiblement différentes des pro-

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priétés organoLeptiques correspondantes du beurre. En outre, il est connu que Les émulsions huile dans l'eau comestibles ont une faibLe stabilité microbioLogique. De plus, La stabilité physique aux faibles concentrations en graisse des émulsions huile dans O5 l'eau est très différente de La stabilité physique des émulsions eau dans l'huile, et sous ce rapport ces deux types ne sont pas du tout comparables en ce qui concerne leur comportement). Bien qu'il existe une littérature abondante concernant Les efforts importants qui ont été faits pour maîtriser ces problèmes d'instabilité, on

connaît relativement peu de choses au-delà des solutions stricte-

ment empiriques qui ont été proposées jusqu'à maintenant. Selon le document Encyclopedia of Chemical Technology: "actuellement, la technologie des émulsions se fonde sur une expérience à base d'essais et d'erreurs et sur un prolongement quasi logique de

cette expérience".

En général, lorsque les proportions relatives de La phase

continue et de la phase discontinue atteignent certaines concentra-

tions critiques, l'émulsion à tendance à se déstabiliser. Ceci est au centre du problème rencontré avec les produits à base de beurre à faible teneur en graisse dans lesquels La phase grasse continue

est portée aux limites de sa stabilité pour contenir les propor-

tions d'eau relativement élevées qui sont typiques de ces produits.

L'instabilité peut se manifester sous forme d'une sépara-

tion de phases ou d'une inversion de phases. Lorsque les concentra-

tions relatives des phases tendent vers les conditions critiques

mentionnées ci-dessus, il est nécessaire que d'autres caractéris-

tiques de l'émulsion permettent d'augmenter la stabilité de

L'émulsion afin d'obéir aux spécifications d'un produit commercial.

Dans le cas d'un beurre à faible teneur en graisse, ces spécifica-

tions exigent des caractéristiques d'émulsions eau dans l'huile qui permettent de résister à la séparation des phases (c'est-à-dire au suintement, à l'exsudation du lactosérum et à l'écoulement). En général, ces produits imitent d'autant mieux le beurre qu'ils

résistent bien à la séparation des phases.

-35 Le problème de l'instabilité a été combattu par voie

chimique. On a tenté trois approches: 1) modification des compo-

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sants de la graisse par addition d'autres graisses et/ou raffinage

de certains types de graisses de beurre; 2) addition d'émulsi-

fiants provenant de sources naturelles et de sources commerciales;

3) addition de stabilisants tels que des gommes et des gélifiants.

Toutes ces approches retardent dans une plus ou moins grande mesure

ta coalescence de la phase discontinue de l'émulsion.

La modification des composants de la graisse est

destinée à augmenter la viscosité de la phase continue des émul-

sions en augmentant le degré de saturation ou le poids moléculaire moyen, ou les deux, et en augmentant ainsi le point de fusion moyen de la phase continue. Cette solution a été utilisée à l'échelle commerciale mais elte souffre du fait que les modifications en question modifient la plasticité des graisses et les propriétés

kinesthésiques des produits résultants. D'autres propriétés organo-

leptiques peuvent également être affectées de façon défavorable, en particulier dans le cas o l'on ajoute d'autres graisses telles que des graisses végétales. De plus, des études de marché ont mis en évidence une résistance marquée des consommateurs vis-à-vis de l'addition de graisses non laitières. Par ailleurs, le raffinage des composants des graisses laitières est une alternative très

coûteuse qui n'a pas été adoptée largement.

La seconde des approches mentionnées ci-dessus pour stabiliser l'émulsion par voie chimique implique l'utilisation d'émulsifiants. D'une façon générale ces émulsifiants comprennent des émulsifiants provenant de sources naturelles telles que par

exemple les matières solides non grasses du lait et le babeurre.

Des précautions doivent être prises lors de l'utilisation de ces émulsifiants étant donne que ce sont les mêmes émulsifiants qui stabilisent normalement les émulsifiants huile dans l'eau du lait et de la crème et qui peuvent de ce fait augmenter le risque d'inversion des phases lorsqu'ils sont utilisés dans des émulsions eau dans l'huile. Il apparait significatif que le babeurre est séparé au cours du barattage des produits à base de beurre classiques. D'autres émulsifiants naturels comprennent différentes fractions du soja et analogues, bien que celles- ci présentent l'inconvénient de ne pas être des constituants des produits

laitiers et ainsi de ne pas présenter la connotation "naturelLe".

Les émulsifiants du commerce comprennent les Lécithines, différentes préparations de phospholipides, les agents tensioactifs ("détergents") et les mono- et digLycérides distillés. Cependant, les émulsifiants puissants du commerce sont en fait capables de déstabiliser l'émulsion en réduisant la viscosité apparente. De plus, les études de marché pour l'Amérique du Nord attribuent une grande partie du manque de succès commercial des produits contenant

de tels agents à l'attitude des consommateurs vis-à-vis de L'utili-

sation d'additifs "chimiques" dans Les produits alimentaires.

La troisième approche implique l'utilisation de stabili-

sants pour augmenter la viscosité de la phase aqueuse. Les gommes et gélatines hydrosolubles sont utilisables dans ce but. Là encore, l'addition de ces agents n'est pas accueillie de façon favorable

par les consommateurs.

L'instabilité des émulsions eau dans l'huile pour des concentrations d'eau importantes a également été combattue par des traitements mécaniques d'émulsification. En général, lorsque la proportion de la phase dispersée par rapport à la phase continue augmente, la viscosité de l'émulsion augmente également. En particulier, Lorsque Le volume de la phase dispersée dépasse le volume de la phase continue, iL apparaît un encombrement des particules de l'émulsion et la viscosité "apparente" de l'émulsion présente une composante "structurale" supérieure à la contribution de viscosité de la part de La phase continue. Pour que cette -viscosité structurale se manifeste dans les émulsions présentant des concentrations élevées de phase dispersée, la taille des particules de la phase dispersée doit être suffisamment faible pour résister à une coaLescence spontanée et à une déstabilisation de L'émulsion. Une émulsification mécanique est essentielle dans ce but. La baratte'est l'un des nombreux dispositifs qui ont été utilisés dans ce but, même si la seule raison en était peut être que La baratte a été associée depuis longtemps à l'industrie du beurre. BuLLock, dans J. Dairy Science, vol. 52, n 5, 1969, a constate que des mélanges de sérum et de beurre pouvaient être places dans des sacs en matière plastique et agités dans une

baratte. Au bout d'une heure de traitement dans la baratte, ces.

mélanges à l'échelle du Laboratoire s'étaient transformés en des émulsions eau dans L'huile présentant de petites gouttes d'eau bien distribuées. L'action de la baratte dépend entièrement de ce que l'on appelle "le mélange turbulent" dans lequel la turbulence et la diffusion entraînent une réduction de la taille des particuLes et une dispersion de la phase discontinue Alors qu'il est peut être approprié pour Le traitement d'émulsions de faible viscosité, un tel mélange est très inéfficace lorsqu'il s'agit d'émulsions plus

visqueuses (c'est-à-dire dans lesqueLles la viscosité est suffisam-

ment éLevée pour annuler les forces de méLange provoquées seulement par la turbulence et la diffusion). Il est à noter qu'une

heure entière a été nécessaire pour traiter les très petits échan-

tillons d'essai décrits par Bullock.

On a utilisé une grande variété d'appareillages d'émuLsi-

fication dans le but de rompre ou de disperser la phase liquide discrète dans la phase grasse pour que les particules de la phase dispersée dans l'émulsion résultante soit suffisamment petites et uniformes pour empêcher la coalescence et donc la rupture de L'émulsion. Cet aspect de la stabilité des émulsions revêt sa pleine signification au cours du traitement de post-émulsification du produit et jusqu'à ce que la stabilité du produit atteigne son

maximum du fait de la cristallisation de la graisse et de la matu-

ration thixotropique de l'émulsion.

En général, les appareillages d'émulsification appartien-

nent à deux catégories générales: les émulseurs a hélice et les émulseurs à turbine. Le mélangeur Hobart décrit par Bullock et autres appartient à la première catégorie, et bien que ce modèle particulier ne soit plus disponible dans le commerce, selon le fabriquant il est équivalent au mélangeur Hobart modèle A-200T 20 de 1 L qui actionne différents agitateurs, batteurs et analogues, à des vitesses comprises entre environ 100 et 400 tr/min. Ce mélangeur produit à la fois des forces de dispersion et des forces de répartition et fonctionne pour se faire principalement par mélange turbulent. La société Stephan Machinery Corporation recommande l'utilisation de ses mélangeurs modèles UMM/SK et TC/SK pour des pâtes à tartiner à faible teneur en graisse. Les mélangeurs de type UMMISK et TC/SK sont essentiellement des mélangeurs du type à hélices muLtipLes dont les caractéristiques minimisent dans une certaine mesure les limitations imposées par un simple mélange turbulent grâce à l'introduction de composantes de cisaillement mécanique plus importantes dans le processus de

mélange. Voir par exemple Le brevet US n 4 056 640.

Etant donné que Le mélange turbulent dépend en premier lieu de la turbulence et de la diffusion, son utilité comme technique unique de production d'émulsions fines est quelque peu limitée au traitement de fluides de faible viscosité, bien que le fait de retourner de bas en haut les mélanges de viscosité plus importante puisse convenir à certains objets (par exemple dans le cas des pâtes a cuire) On connait des procédés de production d'émulsions fines de fluides de viscosité relativement élevée qui impliquent l'utilisation d'homogénéisateurs et de broyeurs colloidaux. Ces deux types de dispositifs ont été classes parmi les émulseurs à turbine "modifiés" (voir Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 5, page 705) et sont connus comme étant capables de produire des degrés élevés de cisaillement fluide qui se manifestent par l'élévation mécanique de température au cours du traitement. Dans un homogénéisateur, l'émulsification est accomplie en forçant les deux phases à traverser une valve fermée par un ressort. Ceci est réalisé habituellement sous des pressions relativement élevées de 3447x103 Pa à 20685x103 Pa (500 à 3000 psi). L'émulsification ne se produit pas seulement tandis que Les composants passent sous Le siège de la valve mais également Lorsque l'émulsion frappe La paroi de retenue qui entoure la valve. En règle générale, les homogénéisateurs produisent habituellement une émulsion de taille moyenne de particules plus fine que les moulins coLLoidaux bien que la taille des particules ne soit pas aussi uniforme. Il est possible que ceci résulte des

forces de dispersion plus grandes mises en jeu dans l'homogénéi-

sateur, et du fait qu'un tel traitement est bien plus statistique (c'està-dire non uniforme). Une montée mécanique de la température

d'environ 6 à 17 C (10 à 30 F) est typique des processus d'homo-

généisation, bien qu'en fonction du type de pompe d'alimentation qui est utilisé cette montée puisse atteindre 28 à 50 C (50 à

90 F).

Dans le traitement du beurre à faible teneur en graisse il est en général admis que les traitements à haute pression ont un effet défavorable de déstabilisation de l'émulsion. En outre, un manque de traitement uniforme dans les homogénéisateurs peut laisser une partie de la phase dispersée sous forme de particules qui sont de taille suffisamment grande pour favoriser la formation de noyaux de coalescence au cours du traitement ultérieur ou dans

le produit final. On sait par exemple que la coalescence de parti-

cules de taille différente est plus facile que celle de particules de même taille. Lorsqu'une telle coalescence commence elle est capable de déstabiliser des quantités significatives de l'émulsion ce qui provoque un suintement, etc. Par ailleurs, les broyeurs colloidaux produisent le degré élevé d'uniformité souhaité. de la taille des particules sans engendrer nécessairement les pressions de fonctionnement associées aux homogénéisateurs. La demande de brevet d'Afrique du Sud n 86/2344 cite par exemple des pressions dans les conduites comprises entre 551x103 Pa et 800x103 Pa (80 et 116 psi), avec des chutes de pression dans l'émulseur mécanique comprises dans la gamme de 152x103 Pa à 400x103 Pa (22 à 58 psi). Cet émulseur mécanique est conçu spécialement dans le but de minimiser les pressions de fonctionnement. Pour ces raisons, on a montré un grand intérêt concernant son application pour la production de

produits à base de beurre à faible teneur en graisse.

Malheureusement, on sait d'une manière générale que les broyeurs colloidaux provoquent des montées mécaniques de température très élevées, de l'ordre de 17 à 78 C (30 à 140 F). On sait que Les hautes températures de traitement qui en résultent abaissent la viscosité de la phase continue de l'émulsion et ont un effet néfaste sur sa stabilité. En outre, bien que les forces de dispersion produites dans ces dispositifs conduisent à des tailles

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de particules très uniformes, ces dispositifs ne semblent pas produire des niveaux correspondants de forces de répartition. En

l'absence de telles forces de répartition, les distances inter-

particulaires dans L'émulsion ne sont pas rendues maximales et les particules plus entassées de la phase discontinue présentent une probabilité plus grande d'amorcer la coalescence, ce qui se

manifeste par une déstabilisation de l'émulsion.

Une série de demandes de brevets d'Afrique du Sud au nom de Unilever (y compris la demande de brevet d'Afrique du Sud n 86/2344 mentionnée cidessus) concernent un procédé dans lequel une extrudeuse de matière thermoplastique est utilisée dans le but

de produire des beurres à faible teneur en graisse et analogues.

Ce dispositif, qui peut être considéré comme un broyeur colloidal modifié, est décrit en détail dans le brevet US n 4 419 014. Ce dispositif est destiné à produire un écoulement régulier non perturbé avec exposition limitée du substrat à un cisaiLLement simple sur les arêtes de cisaillement (pour un mélange de dispersion) et à un cisaillement laminaire dans les cavités hémisphériques (pour faciliter un mélange de distribution plus uniforme) au-deLà d'un mélange turbulent ("retournement de bas en haut") qui se produit lorsque l'écoulement du substrat est subdivisé de façon répétée (au niveau des arêtes de cisaillement) et est recombiné au cours de la traversée du dispositif. Selon la littérature, cet agencement est destiné à réduire les contre-pressions de fonctionnement, comme celà a déjà été noté ici, et à réduire la montée mécanique de température et à améliorer l'uniformité du traitement en réduisant le refluement du

produit à l'intérieur du dispositif.

Malgré cette réduction supposée du cisaillement simple et

du cisaillement laminaire (et malgré un meilleur mélange de distri-

bution), et la réduction supposée de la montée en température au cours du traitement et Le traitement plus uniforme du substrat, le procédé en question nécessite encore un contrôle de température de traitement. L'utilisation d'un échangeur de chaleur intégré a apparemment pour résultac une émulsion dispersée de façon plus uniforme, probablement du fait que la phase grasse est suffisamment visqueuse aux températures réduites de traitement pour retarder une coalescence de postémulsification de la phase dispersée. L'un des brevets Unilever indique qu'un tel contrôle de La température est essentiel pour obtenir l'homogénéité qui est décrite comme étant essentielle pour ce procédé. SeLon ce brevet, le contr8le de la température est réalisé en maintenant une température de -20 C à la surface du stator afin de maintenir La montée moyenne de

température du substrat dans La gamme de 2 à 10 C.

Un certain nombre de problèmes sont associés à cette approche. Tout d'abord, la cristallisation optimale de la graisse

est une combinaison extrêmement complexe de réactions endo-

thermiques et exothermiques dans le miLieu de traitement. Un contrôle externe de la température modifie la thermodynamique de tels processus au niveau de la microstructure même si l'on essaie de compenser les contributions thermodynamiques de nature mécanique. Ceci est une conséquence nécessaire de L'inertie de transfert thermique vers le substrat et à l'intérieur du substrat au cours du traitement même dans l'anneau étroit qui est formé entre le rotor et le stator. Ce problème ne peut pas être résolu uniquement par le fait que dans certains modes de réalisation le stator porte la surface de traitement à température contrôlée, bien que la densité d'énergie mécanique soit la plus élevée sur l'interface entre le rotor et le substrat, interface au niveau de laquelle se produit la plus forte accélération du substrat. Dans tous les cas, la structure microcristalline de La phase grasse ne semble pas être stabilisée à t'aide d'un tel refroidissement externe de façon aussi efficace qu'on pourrait le souhaiter. Par conséquent, bien que la demande de brevet d'Afrique du Sud o n 86/2344 indique que la margarine produite par ce procédé peut être empaquetée sous forme de "plaques", il n'existe aucune

description de La possibilité de mouler des produits à base unique-

ment d'émulsions de graisse de beurre contenant de grandes quantités d'eau, ce qui provient probablement du fait que ces émulsions (telles qu'elles sont produites selon la demande) sont

incapables de résister à la sévérité du processus de moulage.

Aussi, La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant, dans l'un de ses aspects, un procédé de production d'émulsions eau dans l'huile comestibles qui comprend les étapes de: a) soumettre un méLange d'eau dans l'huiLe à un- degré élevé de cisaiLLement simple pour disperser la phase aqueuse discontinue en réduisant la taille moyenne des particules et la dispersion des taiLLes des particules; b) soumettre brièvement Le méLange cisaiLLé à un mélange turbulent de postcisaillement doux pour répartir suffisamment la

phase aqueuse discontinue pour augmenter la distance interparti-

culaire moyenne et pour diminuer sa dispersion; procédé dans lequel l'augmentation de température due au cisaillement et au mélange de l'émulsion eau dans l'huile résultante est comprise entre environ 1,5 C et une température au-delà de laquelle le mélange est déstabilisé et des quantités

sensibles d'eau sont libérées du mélange eau dans L'huile.

De préférence, l'augmentation de température due au

mélange turbulent est de 0,5 à 1 C environ. De préférence égale-

ment, le mélange turbulent suit immédiatement le traitement de

cisaiLLement simple.

Selon un aspect large de la présente invention il est proposé un procédé de production de pâtes à tartiner eau dans l'huile comestibles à teneur réduite en graisse dans lequel la réduction de La quantité de graisse autrement présente est effectuée principalement par addition d'eau sous forme d'une phase finement dispersée à une graisse au moins partiellement non cristallisée, dans lequel le mélange résultant est soumis à un cisaillement et a un mélange dans un dispositif de fractionnement analogue à une turbine, l'augmentation de température dans le mélange due au cisaillement et au mélange étant comprise entre environ 1,5 C et une température au-delà de laquelle le mélange est déstabilisé et des quantités sensibles d'eau sont libérées du

mélange eau dans l'huile.

Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un procédé de production d'une pâte à tartiner eau dans l'huile comestible à teneur réduite en graisse du type produit en dispersant de l'eau dans une graisse au moins partiellement non cristallisée, qui comprend les étapes de: a) sensiblement cristalliser la graisse; et b) soumettre le mélange résultant à un cisaillement et à un mélange dans un dispositif de fractionnement analogue à une turbine; dans lequel l'augmentation de température du mélange du fait du cisaillement et du mélange est comprise entre envion 1,5 C et une température au-delà de laquelle le mélange devient déstabilisé et des quantités sensibles d'eau sont libérees du

mélange eau dans l'huile.

La présente invention propose également un procédé de production de pâtes à tartiner eau dans l'huile comestibles à teneur réduite en graisse qui comprend les étapes de: a) chauffer une graisse qui est normalement solide à la

température ambiante jusqu'à une température inférieure à la tempé-

rature de fusion des cristaux les plus stables thermiquement de la graisse, pendant une durée et à une température suffisantes pour faire fondre une proportion sensible des cristaux moins stables thermiquement de La graisse; b) méLanger de façon homogène suffisamment d'eau à la graisse chauffée pour réduire la proportion de graisse du mélange résultant jusqu'à une valeur comprise entre 30 et 75 % par rapport au poids total du mélange; c) refroidir le mélange pour cristalliser une proportion sensible de la graisse non cristallisée pour augmenter le niveau des matières solides et pour augmenter la viscosité du mélange afin

de produire une masse plastique pompable; -

d) soumettre la masse plastique pompable à un cisaille-

ment et à un mélange dans un dispositif de fractionnement analogue à une turbine dans lequel L'augmentation de température de la masse plastique du fait du cisaillement et du mélange est comprise entre environ 1,5 C et une température au-delà de laquelle le mélange est déstabilisé et des quantités sensibles d'eau sont

libérées du méLange eau dans l'huile.

De préférence, le mélange est refroidi dans l'étape (c) à o une température comprise entre 13 et 17 C, avec des valeurs mesurées au pénétromètre comprises entre 210 et 360. De préférence,

cette température est comprise entre 14,5 et 16,5 C, et de préfé-

rence encore entre 14,5 et 15,5 C.

De préférence, l'augmentation de température du mélange due au cisaillement et au mélange est comprise entre 1,5 et 20 C; des augmentations de température supérieures à 10 C peuvent être tolérées si le produit doit être empaqueté dans un cuveau, et cette augmentation est comprise de préférence entre 1,5 et 10 C si le produit doit être moulé de façon connue. Il est particulièrement préférable que l'augmentation de température du mélange du fait du

cisaillement et du mélange soit comprise entre environ 2 et 8 C.

Il est préférable également de ne pas appliquer de refroidissement

actif.

La graisse comestible est choisie de préférence dans le groupe formé par la graisse de beurre, les graisses de margarine, et leurs mélanges. De préférence la graisse de beurre provient d'une source telle que le beurre, le beurre régénéré, l'huile de beurre ou leurs mélanges, et le beurre lui-même comprend de

préférence au moins 80 % de graisse du lait, et de préférence envi-

ron 80 % de graisse du Lait, 16 % d'eau et environ 2 % de matières

solides non grasses du Lait, et jusqu'à environ 2 % de sel.

De préférence, une quantité suffisante d'eau est dispersée dans la graisse au moins partiellement non cristallisée de sorte que le mélange résultant contienne entre 75 Z et 35 % de graisse, et de préférence entre 30 % et 50 Z de graisse par rapport au poids total du mélange. On préfère encore les mélanges à faible teneur en graisse qui contiennent entre 35 % et 40 % de graisse par rapport au poids total du mélange. Il est très souhaitable que l'eau soit dispersée de façon homogène dans la graisse comestible sensiblement cristallisée avant de soumettre le mélange à un

cisaillement et à un mélange.

De préférence le mélange d'eau dispersée dans la graisse comestible sensiblement cristallisée présente une température de 13 à 170C (de préférence de 14,5 0C à 16,5 C et de préférence

encore de 14,5 0C à 15,5 C), et des valeurs mesurées au pénétro-

mètre comprises entre 210 et 360.

IL est préférable qu'après Les opérations de cisaillement et de mélange le mélange ait une température comprise entre 15 et 18,5 C (en particulier entre 15,5 et 16,5 C) et une valeur mesurée au pénétromètre comprise entre 210 et 290, les valeurs comprises

entre 230 et 270 étant particulièrement préférées.

De préférence, la montée en température du mélange du fait de l'opération de méLange seule est d'environ 0,5 à 1 C.

Le dispositif de fractionnement analogue à une turbine comprend de préférence une entrée pour recevoir le mélange, l'entrée étant reliée à une chambre de fractionnement contenant au moins une paire de couteaux mutuellement adjacents portant chacun une pluralité de lames, une pluralité de passages étant formés entre ces lames, les couteaux étant disposés de façon à être entraînés indépendamment de tout écoulement du mélange dans la chambre, en vue d'une rotation mutuelle relative l'un par rapport à l'autre à la manière d'un ajutage et d'un auget d'un agencement de turbine entre lesquels le mélange peut passer. Lors du passage du mélange entre les lames, il est subdivisé en une pluralité de courants au niveau des passages formés entre les lames du couteau formant ajutage. Lors du mouvement relatif des couteaux, les courants du mélange sont coupés entre les lames respectives des couteaux puis passent par la pluralité de passages formés entre les Lames du couteau formant auget et sont soumis à un mélange par la recombinaison de la pluralité de courants, dans une partie de la chambre adjacente à une sortie de celle-ci, par laquelle le mélange

peut quitter l'appareil de fractionnement.

De préférence, l'appareil de fractionnement est une turbine à un seul étage, et en particulier une turbine radiale,

présentant des bagues de cisailtement annulaires concentriques.

Selon la présente invention, les pâtes à tartiner à teneur réduite en graisse sont des pâtes qui comprennent 75 % de graisse ou moins (par rapport au poids total du mélange). Tel qu'il est utilisé ici le terme "à teneur réduite en graisse" concerne seulement les produits dans lesquels une quantité sensible de la

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graisse qui serait autrement présente dans le produit a été remplacée par addition d'eau. Selon un mode de réalisation de la présente invention, de tels produits contiennent par exemple entre environ 50 et 65 % de matières solides totales. Les pâtes à tartiner à faible teneur en graisse sont des pâtes à teneur réduite en graisse contenant entre environ 30 et 50 % de graisse, et en particulier entre 35 et 40 % de graisse, par rapport au poids

total du mélange.

La présente invention concerne aussi un procédé de production de pâtes à tartiner eau dans l'huile comestibles à teneur réduite en graisse dans lequel la réduction de la quantité de graisse autrement présente est effectuée principalement par addition d'eau sous forme d'une phase finement dispersée, ce procédé comprenant le chauffage de l'eau supplémentaire et d'une graisse qui est normalement solide à la température ambiante jusqu'à une température inférieure à la température de fusion des cristaux les plus stables thermiquement de la graisse, pendant une durée et jusqu'à une température suffisantes pour faire fondre une proportion sensible des cristaux moins stables thermiquement de la

graisse et de telle façon que les cristaux plus stables thermique-

ment qui restent fournissent des sites de croissance favorisant la croissance d'espèces plus stables thermiquement de cristaux de graisse au cours de la cristallisation ultérieure de la graisse, avant de diviser mécaniquement l'eau à l'intérieur pour produire la

dispersion fine.

Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de production d'une pâte à tartiner eau dans l'huile comestible à teneur réduite en graisse dans lequel la réduction de

la quantité de graisse autrement présente est effectuée principale-

ment par addition d'eau sous forme d'une phase finement dispersée à une graisse au moins partiellement non cristallisée, ce procédé comprenant le refroidissement actif et uniforme du mélange d'environ 32 C à 36 C jusqu'à environ 10 C à 19 C en environ 1 à 2 min, ces conditions favorisant la croissance de cristaux de graisse thermiquement stables de grande taille à partir d'une quantité suffisante de la graisse partiellement non cristallisée, pour produire une masse plastique pompable avant de diviser mécaniquement l'eau à t'intérieur pour produire une dispersion fine. Outre les produits obtenus par la mise en oeuvre des procédés précédents, les produits en soi font aussi partie de la présente invention. Ces produits comprennent un intermédiaire non fractionné utilisable pour la production de pâtes à tartiner à teneur réduite en graisse, cet intermédiaire comprenant un mélange eau dans l'huile plastique pompable comestible cristallisé ayant une valeur mesurée au pénétromètre comprise dans la gamme de 210 à 360 pour une température comprise entre 13 et 17 C, (de préférence entre 14,5 et 16,5.0C et de préférence encore entre 14,5 et ,5 C). Ces valeurs étant mesurées immédiatement avant son fractionnement. Sont également proposés des intermédiaires fractionnés utilisables pour la production de pâtes à tartiner à teneur réduite en graisse, ces intermédiaires comprenant un mélange eau dans l'huile comestible ayant une valeur mesurée au pénétromètre comprise dans la gamme de 210 à 290 pour une température comprise entre 15,5 et 16,5 C, ces valeurs étant mesurées immédiatement après leur fractionnement et avant toute cristallisation sensible à la suite du fractionnement. De préférence, la valeur mesurée au pénétromètre de l'intermédiaire fractionné est comprise entre 230

et 270.

De préférence, les intermédiaires non fractionnés et fractionnés présentent une teneur en graisse de 75 % ou moins, de préférence comprise entre 30 et 75 %. Sont particulièrement préférés les intermédiaires à faible teneur en graisse présentant des teneurs en graisse comprises dans la gamme de 30 à 50 X, et en particulier de 35 à 40 Z. De préférence, les intermédiaires présentent une teneur totale en produits solides comprise entre 45 et 65 %, cette teneur

étant mesurée tandis que le mélange est en équilibre à la tempé-

rature ambiante. Les matières solides non grasses présentes dans le mélange sont de préférence des matières solides non grasses du lait. Les mélanges ci-dessus sont constitués de préférence par du babeurre et du beurre ou par du babeurre, du beurre et de l'eau ajoutée. Lorsque du babeurre est présent dans les mélanges iL

s'agit de préférence de babeurre ou de babeurre condensé ou recons-

titué. Ces mélanges peuvent comprendre en outre de faibles quantités efficaces de parfums, de colorants et si on le souhaite de conservateurs. Lorsque du beurre est indcu dans le mélange, il comprend de préférence 80 % de graisse de beurre, entre 1 et 2 %

de matières solides non grasses du lait et entre O et 2 Z de set.

Sont particulièrement préférés les beurres qui comprennent environ 80 % de graisse de beurre, entre 1,3 et 1,5 Z de matières solides

non grasses du lait et environ 2 % de sel.

Le babeurre présent dans le mélange comprend de préfé-

rence environ 24 à 33 Z de matières solides totales et 1,5 à 2 % de graisse de beurre. Un mélange préféré comprend environ 30 à 44 % de babeurre, 0 à 22 % d'eau ajoutée, 45 à 68 % de beurre et 0 à 1 % de sel ajouté. Ces intermédiaires sont particulièrement préférés lorsqu'ils constituent des pâtes à tartiner à faible teneur en graisse et lorsque la quantité d'eau ajoutée est comprise entre 8 et 22 %. On préfère en particulier les pâtes à tartiner à faible teneur en graisse contenant de 45 à 47 Z de beurre. Des teneurs en matières solides- totales de 45 à 50 X sont particulièrement

préférées dans les pâtes à tartiner à faible teneur en graisse.

De plus, les produits selon l'invention comprennent les pâtes à tartiner comestibles à teneur réduite en graisse qui comportent un mélange eau dans l'huile plastique, pompable, moulable, sensiblement cristallisé consistant en beurre et en babeurre et présentant une teneur en graisse de 75 Z ou moins et une teneur totale en matières solides de 45 à 65 % à la température ambiante. Si nécessaire de tels produits peuvent comporter aussi de l'eau ajoutée. La teneur en graisse de la pâte à tartiner comestible est comprise de préférence dans la gamme de à 30 X, de préférence encore dans la gamme de 50 à 30 %, et de préférence encore dans la gamme de 40 à 35 %. On préfère une teneur totale en matières solides comprise entre 45 et 50 %. En outre, il est préférable que le babeurre soit du babeurre condensé. Le mélange peut comprendre aussi de faibles quantités efficaces de parfums, de colorants et si on le souhaite de conservateurs. Le beurre de la pâte à tartiner comprend de préférence % de graisse de beurre, entre 1 et 2 % de matières solides non OS grasses du lait et entre 0 et 2 % de sel. Sont particulièrement préférés les beurres qui comprennent environ 80 % de graisse de beurre, entre 1,3 et 1, 5 % de matières solides non grasses du lait et environ 2 % de sel. Le babeurre de la pâte à tartiner comprend de préférence environ 24 à 33 % de matières solides totales et 1,5 à 2 % de graisse de beurre. Un mélange préféré comprend environ 30 à 44 % de babeurre, 0 à 22 % d'eau ajoutée, 45 à 68 % de beurre et 0 à 1 % de sel ajouté. La pâte à tartiner à teneur réduite en graisse est de préférence une pâte à tartiner à faible teneur en graisse et la quantité d'eau ajoutée est de 8 à 22 %. De préférence cette pâte à tartiner à faible teneur en graisse contient 45 à 47 %

de beurre.

La présente invention va être décrite plus en détail dans la suite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: les figures 1 à 4 représentent différentes vues d'un dispositif de fractionnement à turbine particulièrement adapté à la

mise en oeuvre de la présente invention.

La figure 1 est une coupe longitudinale partielle de

l'appareil de fractionnement.

La figure 2 est une coupe transversale de la chambre de fractionnement et des bagues de cisaillement de l'appareil de la

figure 1.

La figure 3 est une vue en perspective éclatée du boîtier de l'appareil de fractionnement et de l'ensemble des lames de

l'appareil représenté dans la figure 1.

La figure 4 est une vue éclatée de l'ensemble de lames

représenté dans la figure 3.

La figure 5 est un schéma de fonctionnement représentant les étapes de traitement et les appareillages associés tels qu'ils sont utilisés dans un mode de réalisation particulièrement préféré

de la présente invention.

Les figures 6 et 7 sont des microphotographies de mélanges formés à la suite du mélange de préconditionnement et de

la précristallisation de La manière décrite ici.

La figure 8 est une représentation graphique dans laquelle les valeurs mesurées au pénétromètre sont portées en fonction de la température de l'échantillon pour des échantillons de produits qui ont été préconditionnés, mélangés et précristallisés de la façon décrite ici, et cette figure illustre certaines conditions de traitement préférées associées à

l'aptitude au moulage des-produits de la présente invention.

La figure 9 est une microphotographie d'un produit de la présente invention à la suite de son fractionnement mais avant que

le produit soit soumis à tout post-fractionnement sensible, manipu-

lation-ou emballage. C'est un échantillon du même produit que celui qui est décrit à une étape plus précoce du traitement dans la

figure 7.

La figure 10 est une représentation graphique dans laquelle les valeurs mesurées au pénétromètre sont représentées en fonction de la température de chaque échantillon de post-fractionnement des produits de la présente invention, cette figure montrant les conditions de traitement préférées et les

caractéristiques des produits associées à l'aptitude au moulage.

Les figures 11 et 12 sont des microphotographies d'échantillons prélevés immédiatement après la cristallisation de post-fractionnement dans le même cycle de production que celui qui

a été utilisé pour les figures 7 et 9.

Les figures 13 et 14 sont des microphotographies d'un produit moulé obtenu dans le même cycle de production que celui qui

a été utilisé pour les figures 7, 9, 11 et 12.

Les figures 15 à 18 sont des microphotographies d'autres

produits "moulés" de la présente invention.

Tels qu'ils sont utilisés ici, les termes huile et

graisse doivent être considérés comme étant synonymes, sauf indica-

tion contraire. Les produits de la présente invention sont des beurres et margarines à teneur réduite en graisse et à faible teneur en graisse, et de ce fait on préfère en particulier les graisses -utilisables dans la préparation de teLs produits. Bien que la graisse de beurre ne soit pas La graisse la plus stabilisante pour La production de mélanges à faible teneur en graisse ou a teneur réduite en graisse, c'est néanmoins la graisse que préfère le consommateur. De ce fait, les produits de départ appropriés comprennent l'huile de beurre de même que le beurre lui-même. Le beurre est parfois défini comme étant le produit alimentaire préparé exclusivement à partir du lait ou de la crème, ou des deux, avec ou sans colorant ajouté, et contenant au moins 80 % en poids de graisse du lait. Une analyse typique de tels produits pourrait montrer environ 80 % de graisse du lait, 16 % d'eau, moins d'environ 1 X de caillé et jusqu'à environ 3 % de sel. Dans le cadre de la présente invention, on notera que le beurre obtenu directement par le processus de barattage est préférable du point de vue de sa stabilité inhérente, par rapport à ce que l'on appelle le beurre régénéré qui ne présente pas la structure d'origine de la graisse de beurre produite par le processus de barattage. Pour la même raison, on préfère le beurre obtenu directement par barattage à "l'huile de beurre". D'autres graisses utilisables dans la partie de la présente invention sont décrites dans Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 8, The

Interscience Encyclopedia, Inc., New York, pages 800 à 808.

La graisse peut être préconditionnée en ajustant sa structure cristalline pour réduire le nombre de formescristallines instables ou même pour les supprimer de la population cristalline globale, même si ceci signifie nécessairement que la proportion globale de graisses solides est réduite. Le préconditionnement peut être réalisé par exemple en chauffant Le beurre entre 32 et 37 C pendant une durée suffisante pour réduire sensiblement la quantité de graisses solides présentes à L'origine sous forme de cristaux ayant des points de fusion situés à ces températures ou au-dessous et pour éliminer sensiblement celles qui présentent des points de fusion inférieurs. Les études par calorimétrie différentielle à '!layage révèlent que la population cristalline du beurre contient de façon typique un nombre sensible de cristaux sous une forme présentant un point de fusion compris dans la gamme de 14 à 18 C, qui sont considérés non souhaitables pour la présente invention dans Les premières étapes du procédé de préparation des pâtes à tartiner à teneur réduite en graisse ou à faible teneur en graisse. Ce traitement spécifique convient en particulier au préconditionnement de la graisse de beurre, et est

applicable aussi dans le cas d'autres graisses, en ce que la popu-

lation cristalline des autres graisses ainsi traitées favorise plus encore les propriétés kinesthésiques qui sont associées à la graisse de beurre au moins en ce qui concerne les caractéristiques de "fondant" organoleptique associées au beurre. En général, le traitement laisse intactes de façon préférentielle seulement les formes cristallines qui sont associées à la stabilité et à la structure souhaitées, ces deux propriétés jouant un rôle significatif dans le traitement ultérieur des pâtes à tartiner à teneur réduite en graisse et en particulier des pâtes à tartiner à

faible teneur en graisse.

Comme on l'a déjà noté ci-dessus, la présente invention

concerne des mélanges eau dans l'huile. Tandis que les deux subs-

tances sont généralement immiscibles, les graisses solides main-

tiennent l'eau en suspension bien qu'il ne s'agisse pas à propre-

ment parler d'un méLange, à condition cependant qu'il existe un excès suffisant de graisses solides. Ainsi, dans le beurre conventionnel, la graisse est présente en un excès suffisant et le

mélange est stable pour toutes les applications commerciales.

Cependant, à l'autre extrême, les plus grandes proportions relatives d'eau dans les mélanges eau dans l'huile à faible teneur en graisse déstabilisent le mélange sauf si les deux constituants sont dispersés de façon appropriée. La teneur en humidité des mélanges de la présente invention doit être apportée sous forme d'eau mais peut revêtir la forme par exemple de Lait ou de babeurre. Ainsi, on peut ajouter l'eau par addition de babeurre condensé, évaporé. Dans cette forme, l'humidité ajoutée contient les protéines propres du lait, des sucres, une certaine quantité de graisse de beurre supplémentaire, des parfums, etc, chacun de ces constituants apportant sa propre contribution au produit final

et ayant aussi dans certains cas une influence sur le traitement.

Les mélanges eau dans L'huile de la présente invention contiennent suffisamment de matières solides non grasses du lait

et/ou d'autres constituants Laitiers qui sont capables de stabi-

liser tout méLange particulier dans les conditions de traitement

choisies auxquelles il est soumis. La quantité particulière néces-

saire dans un cas quelconque apparaîtra facilement à L'homme du

métier à la lumière de la présente description et sans expérimenta-

tion excessive. L'inclusion de tels constituants est en général recommandée pour une production commerciale bien qu'il puisse se faire qu'aucun des ces constituants ne doive être ajouté et que certains puissent être déjà présents (par exemple lorsque l'on

utilise le beurre comme source de graisse de beurre).

Dans ce but, on peut utiliser si nécessaire différentes

sources de matières solides non grasses du lait. Une source parti-

culièrement préférée de ces constituants est le babeurre, y compris les matières solides du babeurre, le babeurre condensé, le babeurre

reconstitué et analogues.

On préfère le babeurre qui a été pasteurisé étant donné que ce traitement dénature au moins partiellement les protéines du

lactosérum, en exposant une plus grande quantité de sites hydro-

phobes sur les molécules protéiques et en diminuant la tendance de ces protéines à favoriser une inversion de phases des mélanges eau dans l'huile. Ceci permet de profiter encore de toute quantité donnée de babeurre du fait des phospholipides souhaitables qui y

*sont présents.

Selon une pratique connue dans la technique, on peut ajouter différents colorants, conservateurs et parfums (y compris le sel qui dans le cas des produits de beurre salé conventionnels remplit en fait les deux dernières fonctions). Il est a noter qu'il est tout d'abord nécessaire d'évaluer les effets sur la stabilité du mélange de l'un quelconque de ces additifs. De plus, le fait qu'il y ait une plus grande quantité d'eau, en particulier dans les produits à faible teneur en graisse, est un facteur qui influe sur La quantité et l'efficacité de tels additifs. Dans le cas du sel, par exemple, la concentration réelle dans l'eau est bien plus faible dans un produit à faible teneur en graisse qu'une

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proportion identique (par rapport au poids total du produit) de sel dans un produit de beurre conventionnel dans lequel La quantité de sel est dispersée dans une bien moindre quantité d'eau. Ceci a une influence sur sa contribution sur Le goût et sur

son effet de conservateur.

Egalement, et en particulier lorsqu'il s'agit du beurre, il peut exister une demande sur le marché pour des produits purs et naturels. Le fait que l'on évite les émulsifiants et stabilisants

non laitiers constitue une caractéristique de La présente inven-

tion. Cependant, on peut utiliser de telles substances si on le souhaite. La formation d'un méLange eau dans l'huile initial comprend les étapes de mélange de la graisse et de l'eau dans des conditions favorisant la formation d'un mélange eau dans l'huile, lesquelles conditions peuvent être déterminées facilement avec un minimum d'expérimentations par l'homme du métier à la lumière de la

présente description. A titre d'exemple, il est proposé un procédé

pour émulsifier un méLange d'eau et d'huile, en présence d'agents émulsifiants, dans lequel l'eau est chauffée à une température approximativement égale à celle d'une graisse fondue. Outre qu'il facilite l'émulsification souhaitée du mélange, le préchauffage de l'eau garantit que les processus thermodynamiques impliqués dans l'ajustement mentionné ci-dessus de la population cristalline des graisses ne soient pas interrompus de façon inutile. L'eau est chauffée entre 32 et 370C (de préférence entre 33 et 35 C), gamme de températures qui est cohérente avec le préconditionnement en particulier de la graisse de beurre décrit précédemment. Il est à noter que si la température du mélange dépasse environ 37 C, non seulement les avantages associés à l'ajustement thermique de la population cristalline de la graisse sont perdus mais encore une inversion de phases peut également se produire, et la contribution thermique de l'eau dans le mélange doit être ajustée pour tenir compte de ceci. Les deux ingrédients sont ensuite mélangés sous

agitation continue en introduisant l'eau dans l'huile sans provo-

quer une quelconque concentration locale d'eau suffisante pour amorcer une inversion de phases de l'émulsion naissante. De faibles

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vitesses d'addition et une addition d'eau par arrosage permettent de minimiser une quelconque Localisation de L'eau au commencement du processus d'émulsification. La phase dispersée peut être divisée et subdivisée jusqu'à un point qui tend vers Les Limites de l'aptitude des émulsifiants propres et/ou ajoutés, s'il y en a, à maintenir le mélange (c'est-à-dire l'aptitude des émulsifiants à réaliser l'augmentation de surface interfaciale nécessaire pour

maintenir la stablisation de cette interface).

Selon le brevet US n 2 098 010, concernant la fabrica-

tion de produits d'oLéomargarine conventionnels, "lorsque l'on fait passer des émulsions grossières dans un appareillage approprié pour surfondre la graisse, de la manière qui vient d'être décrite, puis lorsque l'on agite les émulsions tandis qu'elles se trouvent dans un état de surfusion, celles-ci deviennent davantage dispersées et des émulsions très fines se forment. Nous avons constaté que le lait ou l'eau s'émulsifie très facilement Lorsqu'il est agité avec des graisses qui sont dans un état surfondu. L'agitation de la graisse à l'état surfondu provoque une très fine dispersion de minuscules gouttelettes de la phase dispersée de l'émulsion. Le produit surfondu cristallise si rapidement qu'une coalescence de L'humidité finement divisée n'est pas possible et que par conséquent il ne se forme pas de gouttes de grandes dimensions. Ceci entraîne la formation d'une émulsion stable très fine". Par ailleurs, les demandes de brevets d'Afrique du Sud 86/2341, 86/2343, 86/2344 et 86/2342 décrivent l'utilisation d'une graisse précristallisée avant l'émuLsification d'une émulsion eau dans l'huile à faible teneur en graisse. En relation avec la présente invention on a trouvé que le simple fait d'augmenter La teneur en matières solides par surfusion ou précristallisation ne constitue pas la réponse, bien qu'il puisse sembler que toute augmentation de la viscosité de la phase continue entraîne nécessairement une augmentation de la viscosité apparente du mélange et ainsi de la stabilité du produit final. De façon surprenante, on a maintenant trouvé qu'il existe un caractère critique associé à la surfusion/précristallisation des graisses dans la production de pâtes à tartiner qui se manifeste

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dans le type de structure du produit final en relation avec la stabilité améliorée du produit en particulier en ce qui concerne les pâtes à tartiner moulées à teneur réduite en graisse et en particulier à faible teneur en graisse, surtout celles qui sont à OS base de graisse de beurre et qui contiennent seulement de faibles

quantités d'émulsifiants laitiers. Le processus de précristallisa-

tion peut être mis en oeuvre en réduisant la température du mélange grossier décrit précédemment de 32 à 37 C jusqu'à environ 10 à 19 C en I à 2 min de refroidissement. La précristallisation peut être réalisée dans des critalliseurs du commerce qui fonctionnent de façon typique à des débits compris entre 815 et 1812 kg (1800 à 4000 livres) de produit par heure. Dans le dispositif Thermutator décrit ici le débit préféré est d'environ 1309 kg (2890 livres) par heure pour un temps de séjour de I min et de 662 kg (1462 livres) par heure pour un temps de séjour de 2 min. De préférence, le traitement du mélange eau dans l'huile par refroidissement actif dans un cristalliseur est suivi par le passage du mélange refroidi dans un dispositif de fractionnement par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation de diamètre relativement plus important. Ainsi, tandis que des conduites conventionnelles de 5 cm (2 pouces) de diamètre sont utilisés dans le reste du procédé, on utilise une conduite de 7,6 cm (3 pouces)

de diamètre pour relier l'appareil de précristallisation et le dis-

positif de fractionnement. La réduction de pression et de frotte-

ment qui en résulte dans cette conduite de diamètre plus important est considérée comme étant avantageuse. En outre, cette conduite joue le rôle d'un dispositif de cristallisation passif, à la manière par exemple d'un tube de repos, et la proportion totale de

graisse solide augmente lorsque le mélange traverse cette conduite.

Il est à noter qu'il peut se produire une montée en température en relation avec le dégagement de chaleur par le mélange, étant donné

que le processus de cristallisation est exothermique.

La figure 8 des dessins est une représentation graphique de données mesurées au pénétromètre en fonction des températures d'un échantillon de produit pour des produits à faible teneur en graisse obtenus selon différentes conditions de traitement décrites ici. Les produits ont été obtenus à l'aide du procédé représenté dans ta figure 5 et de L'appareil de fractionnement représenté aux figures I à 4. Dans chaque cas, les échantillons ont été prélevés sur La conduite de traitement reliant l'appareil de précristallisation et l'appareil de fractionnement, et Les mesures

de températures et au pénétromètre ont été faites immédiatement.

Les mesures au pénétromètre sont des mesures des distances moyennes

en millimètres qui sont parcourues chaque seconde par un péné-

tromètre conique de 50 g tombant librement depuis un point de départ situé immédiatement au-dessus de la surface plane de l'échantillon, ces mesures étant faites au bout de 10 s. De préférence, les mélanges eau dans l'huile précristallisés donnent des valeurs de pénétromètre comprises entre 210 et 360, et présentent des températures supérieures à 14 C et inférieures à 17 C (comprises de préférence entre 14,5 et 16,5 C et en

particulier entre 14,5 et 15,5 c). En se référant aux figures 6 et 7, il est montré des

microphotographies au microscope électronique à balayage cryo-

génique de deux échantillons du mélange précristallisé. Ces échantillons ont été préparés en plongeant des portions de volume inférieur à 3 mm3 dans une pâte d'azote liquide à environ -210 C et en fractionnant les échantillons congelés pour exposer les surfaces

à examiner. Ces étapes ont été réalisées dans une unité de prépara-

tion cryogénique EM Scope SP 2000 A. Les échantillons ont ensuite été chauffés à -80 C pendant environ 10 min afin de sublimer l'eau de surface, puis ont été revêtus d'or et examinés à -165 C à l'aide d'un microscope électronique à balayage Hitachi S570 équipé d'un étage froid. Il est à noter que bien que le mélange initial ait présenté une bonne homogénéité de dispersion de La phase aqueuse, les figures 6 et 7 montrent de grandes concentrations amorphes d'eau à l'intérieur des phases grasses qui peuvent se traduire sous

forme d'une instabilité du produit final.

Le procédé de la présente invention est particulièrement avantageux lorsque le méLange présente une viscosité élevée (par

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exemple dans le cas d'une masse plastique pompable) et lorsque la pâte à tartiner comestible est un produit à faible teneur en

graisse. Dans le cas d'un mélange à viscosité élevée, les relative-

ment faibles augmentations de températures entraînent de faibles

réductions correspondantes de viscosité. Il s'ensuit que la visco-

sité de la phase continue a toujours une influence stabilisante sensible sur le mélange. De plus, lorsque la montée en température d'un mélange de viscosité élevée due à un tel traitement est limitée à une valeur comprise entre 1,5 et 10 C, on peut penser que la cristallisation de la phase grasse présente

des effets avantageux. Les forces de mélange dispersantes et uni-

formisantes modifient la structure du mélange eau dans l'huile de telle façon que la stabilité du mélange final augmente et que la texture et la structure du produit qui en résuLte sont influencées

de façon favorable.

L'action de cisaillement en une seule étape est princi-

palement une forme de mélange dispersant destiné à fractionner la phase aqueuse en des particules uniformes de petite taille sans communiquer une trop grande quantité d'énergie au système qui diminuerait les effets stabilisants de la structure de la phase continue et qui annulerait les effets avantageux d'un tel mélange dispersant en permettant la coalescence de la phase aqueuse dispersée. Un mélange turbulent doux de post-cisaillement est destiné à distribuer les particules dispersées dans la phase grasse continue de façon idéale de sorte que la distance interparticulaire soit maximale et que la probabilité d'une coalescence soit ainsi réduite.

La détermination de l'équilibre entre un mélange disper-

sant et un mélange uniformisant est une question de routine dans la

technique à la lumière de La présente description. La montée en

tampérature au cours du traitement qui peut être attribuée au

mélange et cisaillement mécanique est comprise entre 1,56 et 10 C.

De préférence, la montée en température due au mélange uniformisant

est d'environ 0,5 C. On peut utiliser si on le souhaite une compen-

sation de température (refroidissement actif) pour modifier d'une façon particulière la cristallisation de La graisse au cours du traitement. Les appareils utilisables dans le but de réaliser un

fractionnement selon la présente invention comprennent le disposi-

tif de fractionnement à turbine à un seul étage et à étages multiples en ligne Ytron 2fifabriqué par Dr. Karg GMBH, Daimierstrasse 2, D-7151 Affalterbach. Est également utilisable dans La pratique de la présente invention l'appareil de traitement

Urschel Comitrol) modèle 1700 équipé d'une "tête de microcisail-

lement" (Urschel Laboratories Inc., 2503 Calumet Avenue, P.0. Box 2200, VaLparaiso, Indiana, U.S.A.). Un appareil particulièrement préféré utilisable dans la pratique de la présente invention est l'appareil de fractionnement Stephan à "microcisaillement". Le

modèle MC15 est décrit en détail en relation avec Le mode de réali-

sation préféré tel qu'il sera exposé dans la suite.

En se référant maintenant à la figure 10 des dessins, on voit une représentation graphique montrant le type de relation déjà décrit au sujet de la figure 8, entre les mesures au pénétromètre

et la température, mais dans le cas de la figure 9, pour des échan-

tillons prélevés immédiatement après le fractionnement.

Cette figure représente Le caractère critique associé aux produits qui se sont révélés être les plus moulables. Les points expérimentaux représentés sur le graphique qui sont désignés par le nombre (3) désignent des produits excellents du point de vue de la stabilité du méLange et de La structure moulable. Les points expérimentaux désignés par le symbole (1) correspondent à des produits qui ne sont pas moulables (sur La mouteuse Sig modèle FD100 réglée pour produire et empaqueter des pLaques de 0,453 g (1 Livre) de produit). Les produits qui conviennent le mieux au moulage quittent le dispositif de fractionnement à une température supérieure à 15 C et inférieure à environ 18,50 C et comprise de préférence entre 15,5 et 16,5 C. Les mesures au pénétromètre sont comprises de préférence entre 210 et 290, en particulier entre 230

et 270.

La figure 9 montre une microphotographie au microscope

électronique d'un échantillon de produit eau dans l'huile frac-

tionné prélevé immédiatement après le fractionnement. La figure montre clairement l'amélioration sensible concernant la dispersion et la répartition de la phase aqueuse par suite duprocessus de fractionnement. L'échantillon en question a été produit selon le procédé représenté dans la figure 5 en utilisant l'appareil de fractionnement montré dans les figures 1 à 4. La

précristallisation a été effectuée à environ 13 C et le fraction-

nement a été réalisé à environ 2963 tr/min avec une montée en température du produit dans l'appareil de fractionnement d'environ

7 C.

On a constaté que le contrôle de la contre-pression à la suite du fractionnement et au cours de la manipulation et de l'emballage des pâtes à tartiner à teneur réduite en graisse et en particulier à faible teneur en graisse décrites ici est important pour éviter une détérioration irréversible de la stabilité du produit. Il est très souhaitable de minimiser la pression dans les conduites bien qu'il doive exister une certaine tolérance en ce qui concerne le type d'équipement d'emballage utilisé. Dans le cas des produits qui doivent être emballés en cuveaux, il apparaîtra à

l'homme du métier à la lumière de la présente description qu'il

est possible de minimiser facilement de telles contre-pressions.

Cependant, lorsque le produit doit être moulé, on doit

tenir compte des effets de cristallisation à la suite du fraction-

nement et des pressions de fonctionnement minimales nécessaires pour un appareil de moulage du commerce. Afin de s'adapter à un tel processus de cristallisation, le produit fractionné doit être soumis à une étape de repos, d'une façon connue, suffisante pour fournir un degré de cristallisation de la graisse approprié pour résister à la sévérité d'un appareil de moulage. La durée de l'étape de repos et la quantité de cisaillement et en particulier de contre-pression à LaqueLLe est soumis le produit fractionné peuvent être déterminées facilement de façon empirique avec un minimum d'expérimentation par l'homme du métier à la lumière de la

présente description.

En ce qui concerne Les contre-pressions de fonction-

nement nécessaires dans la conduite d'alimentation d'un appareil de moulage du commerce, les déposants ont constaté que des pressions de conduite comprises entre 68,95 x 103 Pa et 448 x 103 Pa (10 et psi) sont préférables. La Limite inférieure de cette gamme est basée sur la pression minimale d'alimentation nécessaire pour le fonctionnement d'une mouleuse à beurre Benhil Multipack 8380. Un autre appareil de moulage du commerce, la mouleuse Sig modèle F100 nécessite des pressions de conduite d'alimentation un peu supérieures et n'accepte que les produits provenant du dispositif

de fractionnement qui présentent une plus faible montée en tempé-

rature (de préférence d'environ 2 C). De ce fait, la mouleuse Sig est moins avantageuse. D'autres machines d'emballage du commerce comprennent par exemple les appareils d'emballage de blocs Gerstenberg VHA/VFA, HFR et PFR-K tous disponibles auprès de Gerstenberg et Agger A/S, Danemark. De préférence, on effectue le

moulage à des températures du produit inférieures à 20 C (68 F).

La compensation et le contrôle de la pression des conduites peuvent être réalisés d'une façon connue dans la technique. Un compensateur particulièrement préféré et le compensateur pneumatique standard Sig (utilisé dans les lignes de

production d'oléomargarine conventionnelles) décrit en détail ici.

D'autres compensateurs comprennent par exemple les compensateurs Gerstenberg de type 32 et de type 40, bien que ces derniers soient des compensateurs haute pression et que leur capacité de haute

pression puisse ne pas être nécessaire pour les objet décrits ici.

Les demandeurs ont également trouvé que l'utilisation d'une Longueur de 9 à 12 m (30 à 40 pieds) légèrement chauffée (pour permettre au produit de couler de façon uniforme) d'une conduite de cm de diamètre (2 pouces) ouverte à son extrémité et reliée à la conduite de traitement située entre le dispositif de fractionnement et la mouleuse peut également permettre un contrôle approprié de la contre-pression. Le choix de L'appareil utilisable pour le contrôle de La contre-pression dépend de La quantité de contre-pression nécessaire pour obéir aux exigences d'alimentation de la mouleuse particulière. Selon un aspect préféré de la présente invention, il est proposé un procédé de production d'un produit à base de beurre à

faibLe teneur en graisse moulable constitué par une combinaison de-

beurre et de babeurre. Sauf indication contraire, les signes de

référence utilisés dans cette partie de la description concernent

la figure 5.

Selon ce procédé, du beurre obtenu auprès de Ault Foods Limited, Laverlochere, Quebec et comprenant 80 Z de graisse, 1,5 % de matières solides non grasses et 1,9 X de sel a été prélevé dans un réfrégirateur à 7 C et a été introduit directement à 10 C dans un dispositif de retraitement du beurre Benz& Hilgers GMBH (type 8477, année de construction 1979, commande 477/21), 1. Le beurre a

été traité avec un temps de séjour de 1,44 s parkilo. Le disposi-

tif comprend une goulotte à chemise de vapeur à sa sortie. Le beurre est déposé sous forme de blocs à l'entrée du dispositif et est prélevé par les arêtes des vis de l'extrudeuse à deux vis, puis il traverse la machine sous pression et y est partiellement fondu lorsqu'il atteint la goulotte de sortie. La goulotte de sortie est chauffée à une température suffisante pour faire fondre encore le

beurre, mais elle est destinée en premier lieu à permettre simple-

ment au beurre de s'écouler régulièrement à la sortie du disposi-

tif. La température du beurre à la sortie du dispositif est d'environ 14 0C. Le beurre passe ensuite dans un dispositif de traitement circulaire Cherry Burrell modèle WTC, 2. Ce dispositif est décrit d'une manière générale dans les brevets US no 2 144 713

et 2 371 807. Le beurre est chauffé entre 32 et 37 C et de préfé-

rence entre 32 et 35 C puis est maintenu à cette température pour

le mélange.

Un babeurre préféré utilisable dans la pratique de la présente invention est disponible auprès de Ault Foods Limited à Laverlochere, Quebec. Le babeurre comprend un niveau maximum de graisse d'environ 1,7 % et des matières solides totales comprises entre 21 et 23 Z. Le produit a une acidité titrable maximale d'environ 0,12 % mesurée pour 9 Z de matières solides totales. Le babeurre est obtenu à partir d'une crème qui ne contient pas de

crème du lactosérum, et il est dépourvu de tout résidu de neutrali-

sation. Le babeurre est maintenu à une température inférieure à 70 C avant le traitement. Il est préchauffé à une température de 92 C pendant une durée d'environ 170 s puis iL traverse un évaporateur à ruissellement jusqu'à ce que le niveau souhaité de produits solides

soit obtenu. Le produit est ensuite refroidi jusqu'à une tempéra-

ture inférieure à 4,4 C et a un goût sucré.

Le babeurre est introduit dans une unité de contr8ôLe de la composition Cherry BurreLl modèle WTS, 3. Cet appareil est décrit en détail dans les brevets US n 2 144 713, 2 371 807 et 2 536 297. De l'eau est ajoutée au babeurre pour standardiser la teneur en eau du mélange babeurre/beurre final, y compris celle du

beurre, à 10,6 Z de produits solides non gras du lait.

Le babeurre standardisé est ensuite pasteurisé sous agitation à 18 tr/min dans l'unité de contrôle de composition à balayage latéral, en faisant croître la température du babeurre à 71 C pendant 30 min. A La suite de La pasteurisation la température du babeurre standardisé est réduite jusqu'à une valeur comprise

entre 32 et 37 C et de préférence entre 32 et 35 C.

Le babeurre standardisé pasteurisé est ensuite pompé par une pompe Cherry BurrelL modèle A, 4, à un débit d'environ 50 à 54 kg (110 à 120 livres) par min dans un dispositif d'arrosage 5 situé sous la surface du beurre fondu contenu dans le dispositif de traitement circulaire Cherry BurrelL modèle WTC, 2. Le dispositif d'arrosage 5 est une boute d'arrosage sphérique en acier inoxydable de 6,7 cm (2,6 pouces) de diamètre montée sur un raccord d'entrée fileté en acier inoxydable de 2,5 cm (1 pouce) de diamètre interne et de 3,8 cm (1,5 pouce) de longueur. La boule d'arrosage comprend

62 trous d'un diamètre de 0,16 cm (1/16 pouce) sur sa moitié oppo-

sée au raccord d'entrée. Le babeurre et le beurre fondu sont ensuite mélangés pendant 15 à 20 min et sous agitation constante

dans le Round Processor 2 entraîné à 48 tr/min.

Une formulation préférée de La présente invention résulte du mélange d'un beurre ayant environ 80 X de graisse, 1,5 % de matières solides non grasses et 1,9 X de sel avec du babeurre condensé ayant une teneur totale en matières solides d'environ 34,22 Z, 2,15 X de graisse, 32,07 % de matières solides non grasses et environ 65,78 X d'humidité, avec une quantité suffisante d'eau supplémentaire pour produire une composition finale comprenant

264 5 7 1 3

environ 38,5 % de graisse, 10,6 % de matières solides non grasses du lait, 1,5 % de sel, 50,6 % de matières solides totales et 49,4 % d'humidité. Le produit préféré contient environ 1628 J (389 calories) pour 100 g, tandis qu'un beurre normal du commerce

contient environ 3034 J (725 calories) pour 100 g.

Lorsque le mélange est complet et qu'un mélange eau dans l'huile stable grossier s'est formé, le mélange traverse une pompe APV Crepaco 6, modèle R3R entraînée par un moteur Sterling modèle 88D de 1,1 kW (1,5 ch) tournant entre 60 et 300 tr/min avec un rapport de multiplication de 9,3 qui actionne un dispositif Sterling Speedtrol à une vitesse suffisante pour maintenir une pompe volumétrique en aval à une pression d'alimentation comprise entre 55x103 Pa et 103x103 Pa (8 et 15 psi). La température du

mélange est comprise entre 36 et 37 C.

Le mélange est ainsi fourni à un homogénéisateur Gaulin 7 à vitesse variable. L'homogénéisateur 7 a été modifié en retirant les soupapes et les sièges de soupape. Dans cette configuration,

l'homogénéisateur 7 fonctionne seulement comme une pompe volumé-

trique. Cette pompe est conçue pour fonctionner dans la gamme de

815 à 1812 kg (1800 à 4000 livres) par h, et fontionne depréfé-

rence à environ 1087 kg (2400 livres) par h (18,2 kg par min). Ceci entraîne une pression de conduite comprise entre 289x103 Pa et

1103x10 Pa (42 et 160 psi) immédiatement en aval de L'homogénéisa-

teur 7. Les valeurs plus élevées de pression de conduite sont associées à des produits à haute teneur en matières solides, habituellement à faible teneur en graisse. Dans la production de produits à base de beurre à faible teneur en graisse, les pressions de conduite sont situées de façon plus typique dans La gamme de 276x103 Pa (40 psi) à 414x103 Pa ou 483x103 (60 ou 70 psi). La température du méLange qui quitte l'homogénéisateur est comprise dans la gamme de 33 à 35 C. Le mélange est pompé sous pression dans un dispositif ThermutatoW Cherry Burrell modèle 672, 8. Le temps de séfjour dans le Thermutator D8 est d'environ 1,2 min lorsque l'appareillage fonctionne à un débit de 1087 kg (2400 livres) par h. Dans la fabrication de produits à faible teneur en graisse, seule une branche du Thermutator 8 est utilisée pour réaliser La précristallisation de La graisse de beurre. Dans les modes de réalisation à teneur plus élevée en matières solides, il est nécessaire d'utiliser les deux branches avec des temps de séjour plus Longs afin d'obtenir le même degré de précristallisation. Le temps de séjour dans une seule branche de cet appareil est d'environ 1,2 min pour un débit de 1087 kg (2400 livres) par h. La température du produit qui sort du Thermutato l Cherry Burrell 8 est d'environ 10,5 à 19 C. Le mélange passe dans un tube de repos qui comprend une longueur de tube d'un diamètre de 7,6 cm (3 pouces) d'une longueur suffisante pour que le produit demeure environ 60 s à un débit d'environ 1087 kg (2400 livres) par h. Le produit subit une montée en température d'environ 0,5 à 1 0C par suite du dégagement de chaleur latente de cristallisation au cours du séjour du produit dans ce tube 9. A la sortie du tube 9, la température du mélange précristallisé est comprise entre environ 11 et 20 C (de préférence entre 13 et 15 C, et en particulier entre 13,5 et 14,5 C), et la pression de conduite est comprise entre 172x103 Pa

et 758x103 Pa (25 et 110 psi). De nouveau, des pressions de con-

duite plus éLevées sont associées à des produits à haute teneur en matières solides, c'est-à-dire à teneur réduite en graisse. Dans le cas de produits à faible teneur en graisse, la pression de conduite est comprise de préférence entre 172x103 Pa et 448x103 Pa

(25 et 65 psi).

Le mélange précristallisé passe ensuite dans un disposi-

tif de fractionnement 10. Un dispositif de fractionnement préféré

est le dispositif à microcisaillement Stephan, modèle MC15.

En se référant maintenant à la figure 1 des dessins,

celle-ci représente une vue d'une partie d'un appareil de fraction-

nement préféré selon la présente invention. L'appareil comprend un boîtier de base et de moteur 1 disposé pour supporter un boîtier du dispositif de fractionnement 2 contenant un ensemble de lames de fractionnement 3. L'ensemble de lames peut touner autour d'un arbre d'entraînement 4 relié à un moteur non 'eprésenté situé dans le boîtier de base et de moteur 1. Le produit pénètre dans le boîtier du dispositif de fractionnement par en haut et circule de haut en bas dans celui-ci en traversant L'ensemble de couteaux 3, puis il ressort par la sortie 5. La figure 2 est une coupe transversale suivant la Ligne A-A' de la figure 1. La figure 2 montre la relation entre le boîtier du dispositif de fractionnement 2, le rotor 6 et le stator 7 du dispositif de couteaux 3. Le produit circule vers Le bas dans le boîtier 2 du dispositif de fractionnement vers l'intérieur du rotor 6. Puis le produit est forcé vers l'extérieur à travers les interstices 6a situés entre les Lames 6b du rotor 6 o le produit est cisaillé entre Le bord avant des Lames 6a et les faces fixes des Lames 7a adjacentes aux interstices 7c formées entre les lames 7a et L'éLément d'espacement 7b du stator 7. Le produit fractionné traverse les passages 7c et pénètre dans un collecteur 8 du boîtier du dispositif de fractionnement. Enfin, le produit s'écoule vers la sortie 5 dans des conditions de mélange uniformisant. La figure 3 est une vue en perspective éclatée du boîtier 2 du dispositif de fractionnement, de l'arbre 4 et d'un ensemble formant palier 9. Le stator 7 est représenté avec La

bague porte-lames 7a et la pièce d'espacement 7b assemblées.

En se référant maintenant à la figure 4, il est représenté une vue éclatée détaillée de l'ensemble de lames 3 qui montre le rotor 6 et une vue éclatée du stator 7 qui représente en détail la bague porte-lames 7a et la bague d'espacement 7b. Le diamètre interne du stator 7 à l'état assembLé est de 125 mm. Le stator assemblé comprend 20 interstices, chacun des interstices étant large d'environ 0,05 mm et haut d'environ 25 mm. Le rotor 6 comprend 19 dents formant un angle et distantes les unes des autres de 9 mm. Chacune de ces dents à une hauteur inclinée de 25 mm et la

longueur de la face de coupe en carbure 11 est de 11 mm.

Pendant le fonctionnement, L'utilisation de la formula-

tion eau dans L'huile préférée décrite ci-dessus à un débit de 1087 kg (2400 livres) par h dans le dispositif de fractionnement décrit ci-dessus a conduit aux montées en température représentées

dans le tableau 1 ci-dessous.

TABLEAU 1

Vitesse de fonctionnement (tr/min) Montée en température ( C)

O, <1

1320 > 1

2140 envi.4 2960 envi.7 3570 envi.11

EXEMPLE 1

Selon la mise en pratique préférée de l'invention, un babeurre provenant de Ault Foods Limited à Laverlochere, contenant ,11 % de matières solides totales, 2,05 % de graisse a été

standardisé en mélangeant 319,68 kg de babeurre avec 218,56 kg.

d'eau afin de standardiser le mélange à 8,7 % de matières solides

non grasses du lait dans le mélange final. Ce mélange a été pasteu-

risé à 82 C pendant 30 min et a été traité dans l'unité de contrôle de la composition Cherry Burrell modèle WTS à 18 tr/min. On a

ajouté 4,4 kg de sel au mélange.

Du beurre de Ault Foods Limited provenant de l'instal-

lation de Laverlochere, contenant environ 80 % de graisse, 1,28 X de matières solides non grasses et 1,9 % de sel a été traité dans

un remalaxeur à beurre jusqu'à une température d'environ 14 C.

Environ 440,26 kg de ce beurre ont été introduits dans un disposi-

tif de traitement circulaire Cherry Burrell modèle WTC. La tempéra-

ture du beurre est montée entre 32 et 37 C et le beurre a été mélangé au babeurre (également à La même température) de la manière décrite cidessus à L'aide d'une boule d'arrosage et en agitant le mélange à 48 tr/min. La durée de mélange était d'environ 15 à 20 min. Les 982,91 kg de mélange résultants contenaient 45,87 X de matières solides totales et 36, 5 X de graisse de beurre. Le mélange contenait une certaine quantité de gouttes de grande taille de phase aqueuse dispersée. Le mélange a ensuite été pompé depuis le o dispositif de traitement circulaire Cherry BurrelL à 34,5 C et 103x103 Pa (15 psi) dans l'homogénéisateur Gaulin déjà décrit. Le débit de l'homogénéisateur a été réglé à 1108 kg (2447 livres)

par h et la pression de conduite de post-homogénéisation était com-

prise entre 276x103 Pa et 482x103 Pa (40 et 70 psig). Le mélange a été introduit ensuite dans un Thermutator Cherry Burrel duquel il est sorti à environ 14 C au bout d'un temps de séjour d'environ 1,2 min. Les pressions de conduite de post-cristallisation étaient comprises entre 241x103 Pa et 414x103 Pa (35 et 60 psi). Le mélange

partiellement cristallisé a ensuite été introduit dans le disposi-

tif de fractionnement Stephan fonctionnant à environ 1320 tr/min.

Le mélange est sorti du dispositif de fractionnement à 15,5 C sous une pression de conduite comprise entre 103 et 207x103 Pa (15 et psig). Le produit a ensuite été moulé en des blocs de 0,453 kg

(1 livre) à L'aide de la mouleuse Sig modèLe F100.

EXEMPLE 2

Dans cet exemple, 439,21 kg de babeurre obtenu auprès de l'installation de Laverlochere de Ault Foods Limited et comprenant 24,77 % de matières solides totales, et 1,8 % de graisse, ont été mélangés avec 87,51 kg d'eau. Le mélange a été pasteurisé à 71 C pendant 30-min dans une unité de contrôle de la composition Cherry

Burrell modèle WTS. 6,09 kg de sel ont été ajoutés au mélange.

475 kg de beurre, sensiblement tel que décrit ci-dessus dans l'exemple 1, ont été introduits à environ 14 C depuis un remalaxeur à beurre dans un dispositif de traitement circulaire Cherry Burrell modèle WTC. Le berre a été chauffé entre 32 et 37 C et mélangé au babeurre maintenu à la même température de la manière déjà décrite. Le poids total du mélange était de 1007,82 kg et contenait 50,60 X de matières solides totales, 38,5 X de graisse de beurre et 1,5 X de sel. On a observé que le mélange résultant était lisse et crèmeux avec un haut degré d'homogénéité. Le méLange

a été ensuite pompé dans l'homogénéisateur Gaulin mentionné ci-

dessus à environ 35 C et sous une pression comprise entre 96x103 Pa et 124x103 Pa (14 et 18 psig). L'homogénéisateur a fourni 1087 kg (2400 livres) par h de mélange, à une pression comprise entre 310x103 Pa et 379x103 Pa (45 et 55 psig) à un ThermutatoF Cherry Burrell. Au bout d'un temps de séjour d'environ 1 min dans le Thermutator la température du mélange s'était abaissée à une valeur comprise entre 13,7 et 14,3 C. *Ce produit a été amené au dispositif de fractionnement Stephan à une pression comprise entre

3 3

276x103 Pa et 345x103 Pa (40et 50 psig). Le dispositif de frac-

tionnement fonctionnait à 1320 tr/min et Le produit a quitté ce dispositif à environ 16,5 C et sous une pression de 103x103 Pa à 206x103 Pa (15 à 30 psig), pression qui a été maintenue à l'aide d'un appareil de compensation connu. Le produit a été introduit dans une mouleuse Sig modèLe F100 et a été moulé en des blocs de 0,453 kg (1 livre). Le produit résultant était un produit de grande

qualité à surface lisse.

EXEMPLE 3

325,33 kg de babeurre, de même origine que le babeurre décrit ci-dessus à propos des exemples 1 et 2, contenant 33,74 % de matières solides totales, 2,7 % de graisse, a été mélangé avec 203,37 kg d'eau. Le mélange a été pasteurisé à 71 0C pendant 30 min dans une unité de contrôle de la composition Cherry Burrell modèle WTS. 6,12 kg de sel ont été ajoutés au méLange dans l'unité de

contrôle de La composition.

475 kg de beurre sensiblement tel que décrit ci-dessus à propos des exemples I et 2, ont été introduits dans un

remalaxeur à beurre, et sont sortis à environ 14 C dans un disposi-

tif de traitement circulaire Cherry Burrell modèle WTC. Le babeurre et le beurre ont été mélangés sensiblement de la façon déjà décrite pour produire un méLange final de 1009,83 kg ayant ,6 X de matières solides totales et 38,5 X de graisse de beurre et 1,5 Z de sel. Le mélange était un méLange de bonne quaLité bien dispersé. Le mélange a été pompé dans l'homogénéisateur Gaulin -à

34,5 C sous une pression de 69x103 Pa à 83x103 Pa (10 à 12 psi). L'homogénéisateur fonctionnait à une pression comprise entre 276x103 Pa et

482x103 Pa (40 et 70 psi) avec un débit de 1090 kg (2407 livres) par h de mélange. Le méLange a ensuite été introduit dans le ThermutatorZ) Cherry BurrelL dans lequel la température a été abaissée à 13,8 C au bout d'un temps de séjour de 1,2 min. La pression de conduite entre l'appareil de précristallisation et

2645 7 1 3

le dispositif de fractionnement Stephan était de 241x103 Pa à 448x103 Pa (35 à 65 psi). Le dispositif de fractionnement Stephan fonctionnait à 1320 tr/min, et le produit quittait ce dispositif à o 3 3 environ 15,9 C et sous une pression de 103x103 Pa à 172x103 Pa (15 à 25 psig). Le produit résultant a été moulé à l'aide d'une

mouleuse Sig modèle F100 sous forme de blocs de 0,453 kg (1 livre).

Le produit était de bonne qualité.

EXEMPLE 4

439,41 kg de babeurre contenant 24,38 % de matières solides totales, 1,5 % de graisse ont été mélangés avec 84,9 kg d'eau et pasteurisés pendant 30 min à 71 0C dans une unité de contrôle de la composition Cherry Burrell modèLe WTS. 6,06 kg de

sel ont été ajoutés à ce mélange.

475 kg de beurre Ault Foods Limited provenant de Laver-

lochere et comprenant 80,1 % de graisse, 1,50 % de matières solides non grasses et 1,9 % de sel ont été traités dans un remalaxeur à beurre jusqu'à une température de 14 C puis ont été introduits dans

un dispositif de traitement circulaire Cherry Burrell modèle WTC.

Le beurre a ensuite été chauffé entre 32 et 37 C et mélangé sensi-

blement de la façon déjà décrite ci-dessus avec le babeurre pour produire 1005,37 kg d'un mélange ayant 50,71 % de matières solides totales et 38,5 % de graisse de beurre ainsi que 1,5 % de sel. Le mélange était très stable et uniforme. Ce mélange a ensuite été

pompé dans l'homogénéisateur Gaulin à 69x103 Pa (10 psi) et 35 C.

L'homogénéisateur a fourni le mélange au Thermutator f Cherry

Burrell à un débit de1087 kg (2400 livres) par h et sous une pres-

sion de conduite de 310x103 Pa à 379x103 Pa (45 à 55 psi). Au bout d'un temps de séjour légèrement supérieur à 1 min, La température du produit avait baissé jusqu'à 13 C. La pression de conduite entre Le Thermutato, !iet Le dispositif de fractionnement Stephan était

comprise entre 276x103 Pa et 310x103 Pa (40 et 45 psi). Le disposi-

tif de fractionnement Stephan fonctionnait à environ 2960 tr/min et le produit quittait ce dispositif à-environ 20 C sous une pression de conduite de 172x103 Pa (25 psi). La pression a été maintenue de manière connue à l'aide d'un compensateur du commerce. Le produit a été introduit ensuite dans une mouleuse Benhil modèle 8345 et a été moulé sous forme de blocs de 113 g (1/4 de livre). Le produit final était lisse et ne présentait aucune trace d'humidité libre à

la surface.

EXEMPLE 5

285,18 kg de babeurre contenant 28,21 % de matières solides totales, 1,72 Z de graisse ont été mélangés avec 5,94 kg d'eau et le mélange a été pasteurisé à 71 C pendant 30 min. 1,9 kg

de sel ont été ajoutés à ce mélange.

625 kg de beurre comprenant 80 % de graisse, 1,28 % de matières solides non grasses et 1,9 % de sel ont été traités dans un remalaxeur à beurre jusqu'à environ 14 C. Le beurre a été introduit dans un dispositif de traitement circulaire Cherry Burrell modèle WTC eta aété chauffé entre 32 et 37 C. Le mélange de babeurre a été ajouté au beurre fondu approximativement à la même température pour produire un mélange final de 918,01 kg contenant ,6 Z de matières solides totales et 55% de graisse de beurre

ainsi que 1,8 Z de sel. Le mélange a été introduit dans l'homogé-

néisateur Gaulin à 36 C et sous une pression de 103x103 Pa (15 psi) qui à son tour a fourni au ThermutatoP Cherry Burrell 1064 kg (2350 livres) par h à une pression comprise entre 689x103 Pa et 1103x103 Pa (100 et 160 psi) . Les deux branches du ThermutatoW ont été utilisées pour précristalliser la graisse dont la température a baissé à environ 13 C à 14 C au bout d'un temps de séjour d'environ

2,5 min. La pression de conduite entre l'appareil de précristal-

lisation et le dispositif de fractionnement Stephan était comprise entre 551x103 Pa et 758x103 Pa (80 etl0 psi). Le dispositif de fractionnement fonctionnait à 2960 tr/min et le produit sortait de ce dispositif à une pression comprise entre 138x103 Pa et 207x103 Pa (20 et 30 psi). Le produit a été ensuite introduit dans une mouleuse Benhil modèle 8345 et a été moulé sous forme de blocs de 113 g (1/4 de livre). Le produit à faible teneur en graisse résultant était lisse et ne présentait pas de trace d'eau libre à

la surface.

EXEMPLE 6

426,79 kg de babeurre comprenant 25,02 % de matières solides totales et 1, 48 Z de graisse ont été mélangés avec 96,82 kg d'eau et le mélange a été pasteurisé à 71 0C pendant 30 min.

60,04 kg de sel ont été ajoutés au mélange.

475 kg de beurre sensiblement tel que décrit ci-dessus-

et contenant 80 % de graisse, 1,5 % de matières solides non grasses et 1, 9 % de sel ont été remalaxés dans un remalaxeur à beurre jusqu'à 14 C. Le beurre a ensuite été introduit dans un dispositif de traitement circulaire Cherry Burrell modèle WTC et a été chauffé entre 32 et 37 C. Le babeurre et le beurre ont ensuite été mélangés pour produire 1004,63 kg d'un mélange contenant 50,71 % de matières solides totales, 38,5 % de graisse de beurre et 1,5 %

0 3

de sel. Le mélange a été ensuite pompé à 36 C et 68,9x103 Pa (10 psi) dans un homogénéisateur Gaulin fonctionnant à un débit de 1064 kg (2350 livres) par h et produisant des pressions de conduite comprises entre 206x103 Pa et 345x103 Pa (30 et 50 psi). Le produit a été introduit dans un Thermutator Cherry Burrell et au bout d'un temps de séjour légèrement supérieur à 1 min le produit avait une température de 13 C. La pression de conduite entre l'appareil de précristallisation et le dispositif de fractionnement Stephan était

comprise entre 172x103 Pa et3lOxlO3 Pa (25 et 45 psi). Le disposi-

tif de fractionnement Stephan fonctionnait à 2960 tr/min et le produit quittait ce dispositif à 20 C et à une pression comprise entre 103x103 Pa et 206x103 Pa (15 et 30 psi). Le produit a été introduit dans une mouleuse Benhil modèle 8345 et a été moulé sous forme de bLocs de 113 g (1/4 de livre) pour obtenir un produit lisse à base de beurre à faible teneur en graisse sans quantité

sensible d'eau libre à La surface.

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Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé de production d'une pâte à tartiner eau dans

l'huile comestible à teneur réduite en graisse produite en disper-

sant de l'eau dans une graisse au moins partiellement non cristal-

Lisée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: a) sensiblement cristalliser la graisse; et b) soumettre le mélange résultant à un cisaillement et à un mélange dans un dispositif de fractionnement (1) analogue à une turbine; l'augmentation de la température du mélange du fait du cisaillement et du mélange étant comprise entre environ 1,5 C et une température au-delà de laquelle le mélange devient déstabilisé et des quantités

sensibles d'eau sont libérées du mélange eau dans l'huile.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de fractionnement analogue à une turbine comprend une entrée pour recevoir le mélange, l'entrée étant reliée à une chambre de fractionnement (2) contenant au moins une paire de couteaux (6,7) mutuellement adjacents portant chacun une pluralité de lames (6b), une pluralité de passages (6a) étant formée entre ces Lames, les couteaux étant disposés de façon à être entraînés indépendamment de tout écoulement du mélange dans la chambre, en vue d'une rotation mutuelle relative l'un par rapport à l'autre à la manière d'un ajutage et d'un auget d'un agencement de turbine entre lesquels le mélange peut passer, après quoi Le méLange est subdivisé en une pluralité de courants au niveau des passages formés entre les Lames du couteau formant ajutage et, lors du mouvement relatif des couteaux, les courants du mélange sont coupés entre les lames respectives des couteaux puis passent par La pluralité de passages (7c) formés entre les Lames du couteau formant auget et sont soumis à un mélange par la recombinaison de La pluralité de courants, dans une partie (8) de La chambre adjacente à une sortie (5) de celle-ci, par laquelle le

mélange peut quitter l'appareil de fractionnement.

3. Procédé de production de pâtes à tartiner eau dans l'huile comestibles à teneur réduite en graisse, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: a) chauffer une graisse qui est normaLement soLide à La

température ambiante jusqu'à une température inférieure à La tempé-

rature de fusion des cristaux les plus stables thermiquement de la graisse, pendant une durée et à une température suffisantes pour faire fondre une proportion sensible des cristaux moins stables thermiquement de la graisse; b) mélanger de façon homogène suffisamment d'eau à la graisse chauffée pour réduire la proportion de graisse du méLange résultant jusqu'à une valeur comprise entre 30 et 75 % par rapport au poids total du méLange; c) refroidir le mélange pour cristalliser une proportion sensible de la graisse non cristallisée pour augmenter le niveau des matières solides et pour augmenter la viscosité du méLange afin de produire une masse plastique pompable;

d) soumettre la masse plastique pompable à un cisaille-

ment et à un méLange dans un dispositif de fractionnement (1) analogue à une turbine dans lequel l'augmentation de température de la masse plastique du fait du cisaillement et du mélange est comprise entre 1,5 C et une température au-delà de laquelle le mélange est déstabilisé et des quantités sensibles d'eau sont

libérées du mélange eau dans l'huile.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de fractionnement (1) analogue à une turbine comprend une entrée pour recevoir le mélange plastique, L'entrée étant reliée à une chambre de fractionnement (2) contenant au moins une paire de couteaux (6,7) mutuellement adjacents portant chacun une pluralité de Lames (6b), une pluraLité de passages (6a) étant formés entre ces lames, les couteaux étant disposés de façon à être entraînés indépendamment de tout écoulement du mélange dans la chambre, en vue d'une rotation mutuelle relative l'un par rapport à l'autre à la manière d'un ajutage et d'un auget d'un agencement de turbine entre lesquels la masse plastique peut passer, après quoi la masse plastique est subdivisée en une pluralité de courants au niveau des passages formés entre les lames du couteau formant ajutage, et lors du mouvement relatif des couteaux, les courants de La masse plastique sont coupés entre les lames respectives des couteaux puis passent par La pluraLité de passages (7c) formés entre les lames du couteau formant auget et sont soumis à un mélange par La recombinaison de la pluralité de courants, dans une partie (8) de La chambre adjacente à une sortie (5) de celle-ci, par Laquelle La masse plastique peut quitter

l'appareil de fractionnement.

5. Procédé de production de pâtes à tartiner eau dans l'huile comestibles à teneur réduite en graisse dans lequel la réduction de la quantité de graisse autrement présente est effectuée principalement par addition d'eau sous forme d'une phase finement dispersée, caractérisé en ce qu'il comprend le chauffage de l'eau supplémentaire et d'une graisse qui est normalement solide à la température ambiante jusqu'à une température inférieure à la température de fusion des cristaux les plus stables thermiquement de la graisse, pendant une durée et à une température suffisantes pour faire fondre une proportion sensible des cristaux moins stables thermiquement de la graisse et de telle façon que les cristaux plus stables thermiquement qui restent fournissent des sites de croissance favorisant la croissance d'espèces plus stables thermiquement de cristaux de graisse au cours de La cristallisation ultérieure de la graisse, avant de diviser mécaniquement L'eau à l'intérieur pour produire une

dispersion fine.

6. Procédé de production de pâtes à tartiner eau dans l'huiLe comestibles à teneur réduite en graisse dans lequeL la réduction de La quantité de graisse autrement présente est effectuée principalement par addition d'eau sous forme d'une phase finement dispersée à une graisse au moins partiellement non cristallisée, caractérisé en ce qu'il comprend le refroidissement actif et uniforme du mélange d'environ 32 à 36 C jusqu'à environ à 19 C en environ 1 à 2 min, ces conditions favorisant la croissance de cristaux de graisse thermiquement stables de grande

taille à partir d'une quantité suffisante de La graisse partielle-

ment non cristallisée, pour produire une masse plastique pompable avant de diviser mécaniquement l'eau à l'intérieur pour produire

une dispersion fine.

7. Procédé de production d'émulsions eau dans L'huile comestibles, caractérisé en ce qu'il comprend Les étapes de: a) soumettre un mélange eau dans l'huile à un degré élevé de cisaillement simple pour disperser la phase aqueuse discontinue en réduisant la taiLle moyenne des particules et la dispersion des tailles des particules; b) soumettre brièvement le méLange cisaillé à un mélange turbulent de post- cisaillement doux pour répartir suffisamment la

phase aqueuse discontinue pour augmenter la distance interparticu-

laire moyenne et pour diminuer sa dispersion; l'augmentation de température due au cisaillement et au mélange de l'émulsion eau dans l'huile résultante étant comprise entre 1,5 C et une température au-deLà de laquelle le mélange est déstabilisé et des quantités sensibles d'eau sont libérées du mélange eau dans l'huile.

8. Intermédiaire non fractionné utilisable pour la pro-

duction de pâtes à tartiner à teneur réduite en graisse,

caractérisé en ce qu'il comprend un mélange eau dans l'huile plas-

tique, pompable, comestible, cristallisé ayant une valeur mesurée au pénétromètre comprise dans la gamme de 210 à 360 pour une température comprise entre 13 et 17 C, ces valeurs étant mesurées

immédiatement avant son fractionnement.

9. Intermédiaire fractionné utilisable pour la production de pâtes à tartiner à teneur réduite en graisse, caractérisé en ce qu'il comprend un mélange eau dans l'huile comestible ayant une valeur mesurée au pénétromètre comprise dans la gamme de 210 à 290 pour une température comprise entre 15,5 et 16,5 C, ces valeurs étant mesurées immédiatement après son fractionnement et avant

toute cristallisation sensible à la suite du fractionnement.

10. Pâte à tartiner comestible à teneur réduite en graisse, caractérisée en ce qu'elle comprend un mélange eau dans L'huiLe pLastique, pompable, moulabLe, sensibLement cristaLLisé qui consiste en beurre et en babeurre et qui présente une teneur en graisse de 75 X ou moins et une teneur totaLe en matières soLides

de 45 à 65 Z à La température ambiante.