RO114939B1 - Procedeu si instalatie de obtinere a unui produs lactat tip branza - Google Patents

Description

Invenția se referă la un procedeu și o instalație de obținere a unui produs lactat tip brânză.

Procedeele cunoscute de fabricare a brânzei pun în practică o succesiune de etape, cum ar fi formarea unui gel de lapte prin acidifiere lactică și/sau enzimatică, conformarea coagului în formare, scurgerea sau/și presarea cheagului astfel încât să fie favorizată coeziunea sa în bloc reprezentând gabaritul brânzei, evacuarea zerului, scoaterea brânzei din formă, apoi sărarea urmată de faza de maturare. Aceste procedee sunt aplicate plecând de la tehnici care permit obținerea de pre-brânză lichidă sau de retenție prin ultrafiltrare, care conțin cea mai mare parte a proteinelor din zer (FR 2052121) și permit obținerea unor randamente de producție a brânzeturilor mari (elaborarea continuă a unei retenții), ceea ce determină obținerea unor economii de cheag. Totuși, întrucât fenomenul de sinereză - care este o agregare, în cursul timpului, a unor particule într-un gel - este aproape absent în pre-brânza lichidă, folosirea cheagului sau a unui agent enzimatic pentru coagularea lactică sau acidă nu este în totalitate suprimată, ceea ce implică în mod obligatoriu utilizarea formelor pentru amplasarea în ele a cheagului.

Producerea de brânzeturi necesită imobilizarea unui mare număr de forme pentru o lungă durată de timp, implicând dealtfel operații de întreținere și de manipulare considerabile (scoatere din formă, spălare, presare etc).

Se mai cunosc (DE 2430199 și FR 2589331] și produse obținute prin aplicarea unor procedee bazate pe aplicarea unor forțe de tăiere unei retenții de ultrafiltrare și pe utilizarea modificării de textură care decurge de aici. în general, aceste procedee de coagulare se aplică produselor lichide, și anume băuturilor sau pastelor proaspete.

Procedeul, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate mai sus, prin aceea că, etapa de omogenizare este însoțită de o etapă de comprimare la 300 de bari, ce permite trecerea retenției lichide în gel coagulat.

Instalația, conform invenției, prezintă o unitate de comprimare care este realizată sub forma unei plăci prevăzute cu mai multe orificii, amplasate astfel încât să formeze sectoare egale, și dispozitivul de expansiune este sub forma unor coturi dintre care cel puțin unul se deschide și se varsă într-o porțiune tubulară sau într-un tub.

Invenția urmărește eliminarea dezavantajelor precedente, propunând un procedeu care permite să se obțină,plecând de la o retenție rezultată prin ultrafiltrare, un produs, și anume o brânză,fără a fi obligatorie adăugarea unui agent de coagulare pentru trecerea din starea lichidă în starea solidă și.prin urmare,putând fi supus etapelor următoare de elaborare a produsului finit.

Invenția își propune îndeosebi să utilizeze fenomenul de modificare a texturii pe care o suportă un produs lactat atunci când i se aplică tensiuni de tăiere. Astfel, prebrânza lichidă trece dintr-o stare lichidă într-o stare solidă, tranșabilă și manevrabilă.

în mod avantajos, procedeul care constituie obiectul invenției permite evitarea:

- eventualei puneri în contact a retenției lichide cu cheagul pentru formarea coagului;

- utilizării formelor;

și permite:

- formarea unui produs finit care poate fi supus sărării în mod continuu și instantaneu;

- obținerea brânzei având un gabarit și o formă variabile;

- afânarea și/sau adăugarea de agenți de marcare sau de arome;

- injectarea unor produși de umplutură în mod continuu sau discontinuu.

RO 114939 Bl

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 50 1...6, care reprezintă:

- fig.1,schema unei instalații de punere în practică a procedeului conform invenției, cuprinzând în principal o unitate de maturare, o unitate de omogenizare, o unitate de întărire și de conformare a gelului, o unitate de secționare și o unitate de sărare; 55

- fig.2, vedere plană, în secțiune, a unității de întărire și de conformare a gelului;

- fig.3,vedere plană în secțiune, din față, a plăcii care cuprinde duzele sau pastilele care asigură schimbarea de fază a produsului;

- fig.5,vedere plană, în secțiune, din față, a unității de pre-formare prevăzute cu fălci de marcare;

- fig.5, vedere de deasupra, în secțiune, a unității de pre-formare prevăzute cu fălci de marcare.

în conformitate cu o varinată preferată de punere în practică a procedeului 65 conform invenției, acesta cuprinde o succesiune de etape care permite să se obțină, plecând de la o retenție lichidă rezultată dintr-o unitate de ultrafiltrare 1, porții solide de produse, îndeosebi brânzeturi.

Retenția lichidă de ultrafiltrare se varsă într-un rezervor de maturare 2, în cadrul căruia suportă eventual o acidifiere sub acțiunea unor fermenți lactici termofili 70 și/sau mezofili, apoi este adusă în condiții fizico-chimice prescrise, cu precădere prin alegerea condițiilor de răcire și a pH-ului la caracteristici adecvate formării. Ca exemplu, se citează, pentru un produs lactat cuprinzând fermenți lactici termofili, o temperatură de răcire foarte apropiată de valoarea de 45°C, dar nu mai mică de 36°C, și o valoare de pH cuprinsă între 5,00 și 5,90. 75

La ieșirea din rezervorul de maturare 2, retenția lichidă este preluată de către o pompă 3 și trimisă în direcția unei unități de omogenizare 4, de preferință cu două capete 5, crescând presiunea produsului.

Pe durata acestei etape de omogenizare se situează cel puțin o etapă de comprimare, care constrânge produsul lichid să pătrundă în interiorul cel puțin a unui 80 organ de îndesare 6, de preferință de tip clapetă, acest organ fiind tarat printr-un sistem de resoarte reglabile 7.

în cadrul etapei de comprimare, retenția are o presiune medie în jurul valorii de 300 bari și traversează un organ 8, realizat sub formă de placă, prevăzut cu mai multe orificii 9, care permit schimbarea de fază a retenției sau a pre-brânzei lichide 85 într-un gel de brânză. Placa 8 cuprinde mai multe orificii 9, amplasate astfel încât să formeze sectoare egale 10, pe o generatoare (îndeosebi un diametru) pentru o placă 8, circulară, orificiile 9 fiind acoperite cu niște duze 11 sau cu niște pastile, de preferință în număr de cinci, din carbură de tungsten. Se prevede eventual să se dispună la nivelul plăcii 8 niște orificii care să permită trecerea unor diverse componete 90 adăugate prin pompare și care vor fi antrenate prin intermediul turbulențelor din pasta de brânză.

Conform unei caracteristici avantajoase, axa 12 perpendiculară pe planul scaunului 13 al fiecăruia dintre orificiile 9, în care sunt amplasate pastilele 11, este înclinată la un unghi a de câteva grade cuprins între 5 și 20°, de preferință 13°, față de 95 axa orificiului 14. Această dispunere permite pe de o parte crearea unor jeturi divergente în direcția pereților interiori 15, iar pe de altă parte permite asigurarea unui

RO 114939 Bl profil plat al vitezei gelului de brânză, forma profilului de viteză fiind determinată pentru buna divizare a produsului și pentru consistența dorită a gelului de brânză.

Ulterior acestei etape de transformare,se situează cel puțin o etapă de expansiune 16, sau de detentă a gelului și de formare în cârnat. Aceste faze sunt realizate printr-o serie de coturi 17, dintre care cel puțin unul se deschide într-o porțiune tubulară 18, de secțiuni oarecare. Pereții interiori 15 ai tubului au proprietăți de suprafață avantajoase, îndeosebi la nivelul stării lor de suprafață, față de gelul de brânză cu care se află în contact; astfel, acest tub 18 este realizat dintr-o masă plastică cu precădere de tip polimetil-metacrilic (P.M.M.A.) ale cărei proprietăți de alunecare sunt importante. Pe de altă parte, este avantajos să se încline axa longitudinală 19 a tubului față de orizontală cu câteva grade, la un unghi β cuprins între 5 și 30°, de preferință 15°. Această conformație creează, pe de o parte, o pierdere de sarcină în tub suficientă pentru a asigura umplerea sa continuă, iar pe de altă parte, condiții care favorizează secționarea ulterioară a cârnatului în porții. Tubul de expansiune realizează transformarea gelului într-o pastă omogenă și consistența lipsită de extract lichid, a cărei textură este cea a produsului final.

Consistența acestei texturi la ieșirea din duză poate fi măsurată în modul următor:

O bucată de brânză este inserată într-un suport definit în norma DIN 10331. □ lungime de 25 mm perfect plană este dispusă sub un fir cu diametrul de 0,3 mm care coboară cu o viteză de □, 1 mm/s. Forța necesară pentru a asigura pătrunderea firului în epruveta de brânză este măsurată cu ajutorul unui dispozitiv adecvat, viteza de pătrundere fiind constantă.

Astfel, pentru brânzeturile obținute conform procedeului care constituie obiectul invenției, au fost relevate următoarele valori ale forței de părtundere: de la 0,2 la 2,2 N. Aceste valori trebuie comparate cu cele obținute pentru brânzeturile de tip pastă proaspătă: de la 0,04 la 0,1 N.

Ultima etapă constă în secționarea cârnatului în porții prin acțiunea cel puțin a unui organ tăietor 20, cum ar fi îndeosebi un fir metalic sau din material plastic, combinată cu acțiunea cel puțin a unui organ de formare 21 și de marcare. La ieșirea din tub, cârnatul din pasta de brânză, care iese în permanență sub acțiunea continuă a mijloacelor de comprimare 4, trece printr-un organ de formare 21, prevăzut cu cochilii 22 al căror profil este ales astfel încât să mențină conformația cârnatului în gabaritul determinat de către utilizator. Astfel, pentru a obține porții ovale, cochiliile 22 au, îndeosebi, un profil concav în zona de contact cu cârnatul.

Conform unei alte variante de realizare, cochiliile 22 au profiluri rectilinii, pentru un cârnat cu pereți plani.

în cochiliile 22 sunt amplasate, în cavitățile 23, niște fălci 24, care au o protuberanță 25, de profil analog formei cochiliei 22, și care este îndreptată către cârnat, fiind destinată imprimării unei amprente 26, adâncite în produsul aflat în circulație.

Aceste fălci 24 sunt antrenate în mișcare de translație în direcția pereților cârnatului de către mijloace de manevrare 27, cum ar fi niște vinciuri pneumatice. Fiecare dintre vinciuri are un punct 29, de ancorare la batiul fix al mașinii și fiecare din extremitățile libere ale tijei 28 a vinciului este solidară cu fălcile 24, respective. Punctul de articulație 29, cu precădere de tip nucă, pernițe combinarea mișcărilor axiale și radiale ale fălcilor 24, atunci când acestea din urmă strâng pereții cârnatului.

Cinematica fălcilor 24 se descompune în felul următor:

RO 114939 Bl

150

- o translație radială către pereții cârnatului, până la marcarea unei amprente adâncite în produsul aflat în circulație;

- cârnatul, continuând să avanseze către ieșirea din cochiliile 22, antrenează în translație axială fălcile 24;

- eliberarea fălcilor 24 și întoarcerea lor, prin intermediul unui sistem de resort de rapel 30, în planul lor de origine, pentru un alt ciclu.

Organul tăietor 20, cum ar fi îndeosebi un fir metalic întins pe un braț oscilant 31, baleiază într-o mișcare permanentă de du-te-vino, într-o cadență determinată de către utilizator și în faza cu cinematica fălcilor 24, peretele frontal 32, al cochiliilor 22, la nivelul zonei mediane 33, lăsate de amprenta 26 a fiecăreia dintre fălcile 24.

Conform unei alte caracteristici a invenției, planul de secționare 34 este înclinat la un unghi τ, de câteva grade față de planul de ieșire 32, cuprins între 5 și 20°și, de preferință, între 8 și 12°, în scopul compensării încovoierii gelului care nu mai este susținut de către tub.

Procedeul reprezentând obiectul invenției este comandat în mod avantajos de către un sistem 35, de control automat (nefigurat) pe bază de calculatoare și automate programabile, în scopul de a putea deservi, la nivelul timpilor-mașina, mișcarea organului tăietor 20.

Conform unei alte varinate de aplicare a acestui procedeu, acesta din urmă permite apariția în retenția lichidă a unei afânări prin încorporarea unui fluid gazos, și anume a gazului carbonic sau a azotului. De asemenea, se mai pot include în prebrânza lichidă sau în gel un agent de savoare, de textură sau de umplutură, eventual de origine ne-lactată, repartizarea produselor încorporate având loc în mod omogen și uniform.

Procedeul, conform invenției, garantează dealtfel ca cea mai mare parte a concentratului lichid ieșit din unitatea de ultrafiltrare 1 se transformă, după trecerea sa prin placa 8, prevăzută cu duzele 11, sau cu pastile, într-un coag cu textura mergând de la o stare păstoasă până la o stare consistentă apropiată de pastă, ale cărei caracteristici răspund,de exemplu, normei DIN 10331, în funcție de parametrii de funcționare. Dealtfel, în cadrul acestui procedeu nu apare exsudarea zerului, ceea ce determină o ameliorare deloc neglijabilă a randamentului, prin reținerea aproape în totalitate a proteinelor solubile în coag.

Se poate remarca existența a încă unui avantaj important,și anume absența totală a scurgerii după tranșare, implicând o diminuare a pierderii de materie la nivelul produselor tăiate.

Ținând cont de interșanjabilitatea tubului de formare 21 și a cochiliilor 22, este posibilă schimbarea, într-un interval de timp foarte redus, a caracteristicilor de formă, de masă, de compoziție, de consistență a produselor rezultate din acest procedeu de fabricație și creșterea cantităților produse prin multiplicarea instalațiilor care pun în practică procedeul, în aval față de o unitate de ultrafiltrare 1 și în amonte de o unitate de sărare 36.

Astfel, conform unei alte varinate de punere în practică a procedeului ce constituie obiectul invenției, tubul de formare 21 este alungit și echipat cu un perete dublu, care permite trecerea unui fluid purtător de căldură, putând asigura încălzirea sau răcirea pastei.

întrucât nu mai este indispensabilă nici încorporarea de cheag în retenția sau în pre-brânza lichidă în scopul coagulării, nu mai există riscul apariției fenomenului de “emulsionare” a cojii, fenomen care apare practic întotdeauna în cazul coagulării unui

155

160

165

170

175

180

185

190

RO 114939 Bl concentrat ultrafiltrat conținând cheag.

Se înțelege de la sine că invenția nu este limitată la exemplele de realizare descrise și prezentate mai sus, ci că ea înglobează toate variantele acestora.

Claims (17)

1. Revendicări

   1. Procedeu de obținere a unui produs lactat tip brânză, plecând de la o retenție lichidă de ultrafiltrare a laptelui care este supusă etapelor de: maturare, însoțită, eventual, de o acidifiere sub acțiunea unor fermenți lactici termofili și/sau mezofili, omogenizare, expansiune, când rezultă o pastă omogenă și secționare, caracterizat prin aceea că etapa de omogenizare este însoțită de o etapă de comprimare la 300 de bari, ce permite trecerea retenției lichide în gel coagulat.
2. 2. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că retenția lichidă este tratată în etapa de maturare sau de omogenizare cu un fluid gazos, ales dintre dioxid de carbon sau azot.
3. 3. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că,în oricare dintre etapele acestuia,se adaugă în mod omogen agent de savoare, de textură și de umplere.
4. 4. Instalație pentru realizarea procedeului definit la revendicarea 1, constituită dintr-un rezervor de maturare, o unitate de omogenizare, un dispozitiv de îndesare, o unitate de comprimare, un dispozitiv de expansiune, o unitate de formare și un dispozitiv de tăiere, caracterizată prin aceea că unitatea de comprimare este realizată sub forma unei plăci (8) prevăzute cu mai multe orificii (9), amplasate astfel încât să formeze sectoare egale (10),și dispozitivul de expansiune este sub forma unor coturi (17), dintre care cel puțin unul se deschide și se varsă într-o porțiune tubulară sau într-un tub (18).
5. 5. Instalație, conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că unitatea de comprimare este realizată dintr-un omogenizator (4),care constrânge lichidul să pătrundă în interiorul a cel puțin un dispozitiv de îndesare (6),de preferință de tip clapetă, care este tarat printr-un sistem de resortuturi reglabile.
6. 6. Instalație, conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că orificiile plăcii sunt acoperite de niște duze (11) sau pastile, de preferință în număr de cinci, din carbură de tungsten.
7. 7. Instalație, conform revendicării 6, caracterizată prin aceea că axa (12) perpendiculară pe planul scaunului (13) fiecăruia dintre orificiile (9) prevăzute cu pastile este înclinată față de axa orificiului (14) cu un unghi a cuprins între 5° și 20°, de preferință 13°.
8. 8. Instalație, conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că placa (8) este prevăzută cu niște orificii care permit trecerea a diverse componente, adăugate prin pompare, și care sunt antrenate prin intermediul turbulențelor din partea de brânză.
9. 9. Instalație, conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că tubul (18) este realizat dintr-un material plastic, de preferință de tip polimetil-metacrilic.
10. 10. Instalație, conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că unitatea de formare este un tub (21) alungit și echipat cu un perete dublu, care permite trecerea unui fluid purtător de căldură, asigurând încălzirea sau răcirea pastei.
11. 11. Instalație, conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că axa longitudinală (19) a tubului (18) este înclinată față de orizontală cu un unghi β cuprins între

    RO 114939 Bl

    5° și 30°, de preferință 15°.
12. 12. Instalație, conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că unitatea de formare este prevăzută cu cochilii (22) al căror profil este ales astfel încât să mențină conformația cârnatului de brânză în gabaritul dorit de utilizator. 245
13. 13. Instalație, conform revendicării 12, caracterizată prin aceea că cochiliile (22) sunt prevăzute cu niște fălci (24) în niște cavități (23) având o protuberantă (25) cu profilul analog formei cochiliei și îndreptată în direcția cârnatului de brânză, destinată imprimării unei amprente (26) în produsul aflat în circulație.
14. 14. Instalație, conform revendicării 13, caracterizată prin aceea că fălcile 250 (24) sunt antrenate într-o mișcare de translație în direcția pereților cârnatului de brânză de niște mijloace de manevrare (27), cum ar fi niște vinciuri pneumatice.
15. 15. Instalație, conform revendicării 14, caracterizată prin aceea că fălcile (24) sunt prevăzute cu câte un punct de articulație (29), de preferință de tip nucă, cu extremitatea liberă a tijei unui mijloc de manevrare (28), permițând combinarea 255 mișcării axiale și radiale a fălcilor atunci când acestea strâng pereții cârnatului.
16. 16. Instalație, conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că dispozitivul de tăiere, de preferință un fir metalic sau din material plastic (20), întins pe un braț oscilant (31), baleiază într-o mișcare permanentă de du-te-vino, după o cadență dorită de utilizator și în fază cu cinematica fălcilor (24), planul frontal (32) al cochiliilor (22) 260 la nivelul zonei mediane (33) lăsate de amprenta (26) fiecăreia dintre fălci (24).
17. 17. Instalație, conform revendicării 16, caracterizată prin aceea că planul frontal (32) este înclinat față de planul de secțiune (34) cu un unghi τ cuprins între 5° și 20°, de preferință între 8° și 12°.