BE1006937A6 - Traitement d'ingredients alimentaires. - Google Patents
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Abstract
Le petit lait de caséine acide est produit par refroidissement du petit lait acide brut 1 dans un refroidisseur de petit lait 2 et par déminéralisation sélective du peit acide par nano filtration 8, l'opération étant contrôlée sur la base du pH et de la concentration en solide. Une base primaire 10 et une base secondaire 11 sont injectées directement dans le petit lait concentré 9. Après évaporation 17, le petit lait concentré est refroidi très rapidement (mode flash) en 18 et ensuite recristallisé en 22. Dans les cristalliseurs la température du concentré est réduite à une vitesse n'excédant pas 4 degrés C/heure. Quand la température est réduite jusqu'à moins de 20 degrés C le petit lait de caséine acide est atomisé en 26 et séché dans un séchoir à pulvérisation 27.
Description
<Desc/Clms Page number 1> Traitement d'ingrédients alimentaires L'invention concerne un procédé de traitement d'ingrédients alimentaires et plus particulièrement un procédé de fabrication de petit lait de caséine acide. Environ 20% du contenu total en protéine du lait bovin est constitué de protéine du petit lait (lactoserum). Ces protéines sont considérées comme supérieures du point de vue nutritif à la caséine et aux autres protéines alimentaires. Ceci est du en partie au haut contenu en soufre des acides aminés présents dans le petit lait. L'addition d'environ 4% de protéines de petit lait à certaines céréales telle la farine de blé double l'efficacité protéique de la céréale. Le petit lait acide est un produit secondaire de la fabrication de la caséine acide. Il comprend normalement 1% de protéine, 5% de lactose, et moins de 1% de sels. Afin de traiter le petit lait acide brut pour obtenir un produit de grande valeur biologique une proportion importante de sel est éliminée et le petit lait est concentré. Typiquement les sels sont éliminés par électrodialyse. . Quoiqu'il en résulte une élimination efficace des sels, la cathode et l'anode utilisée a une tendance à facilement s'encrasser d'où il résulte un temps mort pour l'équipement. La lactose est généralement séparée par ultra filtration qui concentre davantage le petit lait jusqu'à environ 20% en solide. Cependant l'ultrafiltration résulte en un enlèvement incomplet de la lactose à partir du petit lait. <Desc/Clms Page number 2> La présente invention a pour but de fournir un procédé amélioré de fabrication de poudre de petit lait acide de caséine à partir d'un produit acide laitier secondaire de faible valeur économique. Selon l'invention on propose un procédé de fabrication de petit lait de caséine acide qui comprend les étapes suivantes : amenée dans un réservoir d'alimentation du petit lait liquide brut à un pH inférieur à 5 et d'un contenu en solide de moins de 10% en poids ; concentration du petit lait liquide jusqu'à une concentration en solide de moins de 20% en poids ; addition d'une base au petit lait concentré afin d'augmenter le pH jusqu'à 6, 0à 6,9 ; évaporation du petit lait concentré jusqu'à une teneur en solide d'au moins 40% en poids ; refroidissement en mode flash du petit lait concentré jusqu'à une température de moins de 350c sur une période de moins de 10 minutes ; amenée du concentré refroidi en mode flash vers un cristalliseur ; réduction. de la température du concentré dans le cristalliseur à une vitesse non supérieure à 40C par heure ; <Desc/Clms Page number 3> atomisation du petit lait de caséine acide ; et séchage du petit lait de caséine acide atomisé dans un séchoir à pulvérisation. Selon un mode préféré de l'invention, le petit lait liquide est concentré jusqu'à une teneur en solide de 20 à 25%. Selon un arrangement particulièrement préféré, le pH du petit lait liquide concentré est contrôlé de façon à rester dans la région de 6,1 à 6,9. Selon un mode de réalisation, le petit lait est concentré par nano filtration. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le petit lait concentré est évaporé jusqu'à un contenu en solide d'au moins 47% en poids. Selon un mode de réalisation plus particulièrement préféré de l'invention, le petit lait concentré est refroidi rapidement en mode flash jusqu'à une température de moins de 300c sur une période de moins de 7 minutes. Selon un arrangement particulièrement préféré, le petit lait concentré est refroidi rapidement à une température de 25 C à 30 C sur une période de 2 à 7 minutes. Dans un mode de réalisation de l'invention, la température du concentré dans le cristalliseur est réduite à une vitesse de pas plus de 4 C par heure. <Desc/Clms Page number 4> Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le petit lait de caséine acide est atomisé en utilisant un atomiseur à roue et le procédé comprend l'étape de contrôle de la vitesse de rotation de la roue d'atomiseur pour former des particules atomisées uniformes. Dans un mode de réalisation de l'invention, une base primaire est ajoutée au petit lait après l'opération de concentration. Dans ce cas la base primaire est de préférence ajoutée au petit lait concentré en dosant proportionnellement la base primaire dans le petit lait concentré en ligne. Avantageusement la base primaire est dosée dans la ligne de petit lait concentré adjacente à un mélangeur primaire dans la ligne de petit lait correspondante. Idéalement, la base primaire est dosée dans la ligne de petit lait concentré en amont du mélangeur principal. Dans un autre de réalisation de l'invention le procédé comprend l'étape de surveillance en ligne du pH du petit lait concentré après l'addition de la base primaire. De préférence la base primaire est une base forte 'sélectionnée dans le groupe des hydroxydes de métal alcalin. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend l'étape d'addition d'une base complémentaire à la solution de petit lait concentré. De préférence la base complémentaire est une base secondaire. <Desc/Clms Page number 5> Dans un mode de réalisation, la base complémentaire est ajoutée au petit lait concentré en aval de l'addition de la base primaire au petit lait. Avantageusement la base complémentaire est ajoutée au petit lait concentré en dosant proportionnellement en ligne la base complémentaire dans le petit lait concentré. Le plus préférentiellement, la base complémentaire est dosée dans la ligne de petit lait en amont du mélangeur secondaire. De préférence le procédé comprend l'étape de surveillance en ligne du pH du petit lait concentré après addition de la base complémentaire. L'invention sera mieux comprise à partir de la description qui suit donnée à titre d'exemple seulement en référence au dessin en annexe qui est un organigramme schématique d'un procédé de fabrication de petit lait de caséine acide selon l'invention. Description détaillée En se référant au dessin, on illustre un procédé de fabrication de petit lait de caséine acide qui comprend les étapes de refroidissement initial de petit lait acide brut . 1 à une température cible de 6 à 100C dans un refroidisseur de petit lait 2 et transport du petit lait acide brut refroidi vers un silo de petit lait brut 3 au moyen de la pompe à petit lait brut 4. Le petit lait brut refroidi est amené par une pompe 5 à un réservoir d'alimentation 6 et pompé à la demande par une pompe 7 vers un site de nano filtration 8 pour obtenir la déminéralisation sélective par élimination des sels indésirables. Le petit lait liquide <Desc/Clms Page number 6> brut en amont de la pompe 7 a un pH de moins de 5, typiquement de 4,3 à 4,4 et un contenu en solide qui est inférieur à 10%, généralement entre 5 et 6%. Dans le site de nano filtration 8 le contenu en solide est augmenté jusqu'à 20% en poids, de préférence de 20 à 25% en poids. Le pH et la concentration en solide sont surveillés et le site de nano filtration est commandé en conséquence. Comme il sera décrit plus en détail ci-dessous une base primaire 10 est dosée dans un petit lait concentré, du site de nano filtration 8 le long d'une ligne 10 et une base secondaire 11 est également pompée dans la ligne de petit lait concentré 9 en aval de l'addition de la base primaire. L'addition de la base accroît le pH du petit lait de 6, 0 à 6,9, de préférence dans l'intervalle 6,1 à 6,9. Le concentré résultat du site de nano filtration 8 est pompé à travers un refroidisseur de concentré 14 et le petit lait concentré et refroidi est collecté dans un réservoir de concentré intermédiaire 12 puis amené à un réservoir de concentré principal 15 par une pompe 13. Le petit lait concentré du réservoir de concentré 15 est pompé à la demande par une pompe 16 vers une série d'évaporateurs 17 où il est davantage concentré jusqu'à un - contenu en solide d'au moins 40%, et, le plus préférentiellement, au moins 48% en poids. Après évaporation, le petit lait concentré est refroidi très rapidement dans un refroidisseur flash 18 jusqu'à une température inférieure à 35Oc, de préférence moins de 300c et idéalement de 25 à 300C en une période de moins de 10 minutes, de préférence moins de 7 minutes, et idéalement de 2 à 7 minutes. Une pompe 19 amène la solution refroidie en <Desc/Clms Page number 7> mode flash vers un réservoir tampon 20 depuis lequel elle est pompée, à la demande, par une pompe 21 vers un des nombreux cristalliseurs 22. Dans les cristalliseurs 22 la température du concentré est réduite de manière contrôlée à une vitesse de non supérieure à 4 C à l'heure. Durant le processus de cristallisation la vitesse des agitateurs dans les cristalliseurs est progressivement réduite en fonction de l'augmentation de la viscosité au fur et à mesure de la formation des cristaux. La cristallisation contrôlée est requise pour faciliter le séchage efficace du petit lait de caséine acide. Quand la température dans les cristalliseurs a été réduite à moins de 22Oc, le concentré est amené par une pompe 23 à la demande vers un réservoir d'alimentation 24 depuis lequel le concentré est pompé par une pompe 25 vers une roue atomiseur 26 qui atomise le concentré en particules qui sont séchées pour former une poudre dans un séchoir à pulvérisation 27. La vitesse de rotation de la roue atomiseur est commandée de manière telle qu'on forme des particules atomisées uniformes. La poudre séchée de petit lait de caséine acide du séchoir 27 est amenée à un silo à poudre 28 et est soutirée du silo . 28 pour ensachage 39 à la demande. La base primaire qui est ajoutée au petit lait concentré le long de la ligne 10 après concentration est une base forte sélectionnée dans le groupe des hydroxydes de métal alcalin. La base forte est ajoutée en proportion sur une base volumétrique pour obtenir le domaine de pH souhaité. On a trouvé que la base primaire peut être très facilement <Desc/Clms Page number 8> dispersée uniformément dans le petit lait liquide brut si elle est injectée directement dans la ligne 9 de petit lait concentré. Un mélangeur primaire en ligne 30 est installé sur la ligne de petit lait concentré brut 9 adjacent à, mais en aval de, l'addition 10 de la base primaire. La turbulence générée par le venturi coopère à la dispersion de la base primaire dans le petit lait concentré. La base secondaire est introduite dans la ligne 9 de petit lait liquide brut le long d'une ligne 11 en aval de l'addition de base primaire. La base complémentaire est également ajoutée au petit lait concentré en dosant proportionnellement la base complémentaire sur une base volumétrique dans la ligne 9 de petit lait concentré. Un mélangeur secondaire en ligne 31 est installé sur la ligne de petit lait concentré 9 et la base complémentaire est dosée dans la ligne de petit lait brut 9 adjacent à mais en amont du mélangeur secondaire 31. Cet arrangement favorise la dispersion uniforme de la base secondaire dans le petit lait concentré. Dans le cas aussi bien de l'addition de base primaire que secondaire, le pH du petit lait brut après l'addition est surveillé étroitement pour obtenir le pH cible final. L'invention fournit un processus optimisé pour la fabrication de poudre de petit lait de caséine acide à partir de petit lait acide brut de basse qualité ayant une valeur économique faible. L'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre décrits ci-dessus qui peuvent varier dans leurs détails.
Claims (10)
- Revendications 1. Procédé de fabrication de petit lait de caséine acide comprenant les étapes suivantes : amenée dans un réservoir d'alimentation du petit lait liquide brut à un pH inférieur à 5 et d'un contenu en solide de moins de 10% en poids ; concentration du petit lait liquide jusqu'à une concentration en solide de moins de 20% en poids ; addition d'une base au petit lait concentré afin d'augmenter le pH jusqu'à 6 à 6,9 ; évaporation du petit lait concentré jusqu'à une teneur en solide d'au moins 40% en poids ; refroidissement en mode flash du petit lait concentré jusqu'à une température de moins de 350C sur une période de moins de 10 minutes ; amenée du concentré refroidi en mode flash vers un cristalliseur ;réduction de la température du concentré dans le cristalliseur à une vitesse non supérieure à 40c par heure ; atomisation du petit lait de caséine acide ; et <Desc/Clms Page number 10> séchage du petit lait de caséine acide atomisé dans un séchoir à pulvérisation.
- 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le petit lait liquide est concentré jusqu'à une teneur en solide de 20 à 25% et le pH du petit lait liquide concentré est contrôlé de façon à rester dans la région de 6,1 à 6,9.
- 3. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel le petit lait est concentré par nano filtration, de préférence le petit lait concentré étant évaporé jusqu'à un contenu en solide d'au moins 47% en poids.
- 4. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel le petit lait concentré est refroidi rapidement en mode flash jusqu'à une température de moins de 300C sur une période de moins de 7 minutes.
- 5. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel le petit lait concentré est refroidi en mode flash à une température de 2SoC à 300c sur . une période de 2 à 7 minutes.
- 6. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel la température du concentré dans le cristalliseur est réduite à une vitesse qui n'est pas supérieure à 40c par heure. <Desc/Clms Page number 11>
- 7. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel le petit lait de caséine acide est atomisé en utilisant un atomiseur à roue et le procédé comprend l'étape de contrôle de la vitesse de rotation de la roue d'atomiseur pour former des particules atomisées uniformes.
- 8. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel une base primaire est ajoutée au petit lait après l'opération de concentration, de préférence la base primaire étant ajoutée au petit lait concentré en dosant proportionnellement la base primaire dans le petit lait concentré en ligne, de préférence la base primaire étant dosée dans la ligne de petit lait concentré adjacente à un mélangeur primaire dans la ligne de petit lait correspondante, de préférence la base primaire étant dosée dans la ligne de petit lait concentré en amont du mélangeur principal, de préférence le procédé comprenant l'étape de surveillance en ligne du pH du petit lait concentré après l'addition de la base primaire, de préférence la base primaire étant une base forte sélectionnée dans le groupe des hydroxydes de métal alcalin.
- . 9. Procédé selon la revendication 8 comprenant l'étape d'addition d'une base complémentaire à la solution de petit lait concentré, de préférence la base complémentaire étant une base secondaire, de préférence la base complémentaire étant ajoutée au petit lait concentré en aval de l'addition de la base primaire au petit lait, de <Desc/Clms Page number 12> préférence la base complémentaire étant ajoutée au petit lait concentré en dosant proportionnellement en ligne la base complémentaire dans le petit lait concentré, de préférence, la base complémentaire étant dosée dans la ligne de petit lait adjacente à un mélangeur secondaire dans la ligne de petit lait, de préférence la base complémentaire étant dosée dans la ligne de petit lait concentré en amont d'un mélangeur secondaire,de préférence le procédé comprenant l'étape de surveillance en ligne du pH du petit lait concentré après addition de la base complémentaire.
- 10. Petit lait de caséine acide obtenu par un procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes.
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