<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
PROCEDE ET APPAREII8 POUR LA CONSERVATION DU LAIT PAR TRAITEMENT, A L' CXYfifl#3 .- On sait depuis longtemps qu'en traitant le lait;
EMI1.2
par Z#ogéne, on prolonge sa durée de conservation.
Toutefois, attcUn des procédés de ce genre qui ont été proposés nla pu jusqu'à. ce jour se généraliser.
Les uns nécessitent le maintien du lait traité en pr6sence-tdlo:>qgène et même diolygène sous pression pendant ,-toute sa conservation; cette obligation de créer un maté,riel de distribution étanche et tenant la pression rend de tels procédés absolument inapplicables d'une façon généralisée dans la- pratique.
EMI1.3
-- D'auttes de ces procédés de traitement du lait par l*oxygène ont divers inconvénients, notamment de nécessiter une longue durée de traitement, plusieurs heures,
EMI1.4
de faire appel à l'ozone pour remplacer Itoxygène ou à, ltacide carbonique pour un traitement successif par les deux gaz, acide carbonique et oxygène. Ltinvention décrite ci-dessous a. pour objet
<Desc/Clms Page number 2>
principal un procédé qui est remarquable en ce que son application ne nécessite que des transformations insigni- fiantes aux installations de traitement et matériels de distribution existants. Il est applicable au lait entier, au lait écrémé et à la.crème.
Ce procédé est caractérisé essentielle- ment par le fait que le traitement a lieu à la températu- re de pasteurisation, par exemple à environ 85 , notam- ment par injection d'oxygène sous pression dans le tuyau de papssage du lait entre la chaudière et le réfrigérant de l'appareil de pasteurisation. Le lait, stabilisé par ce contact intime de courte durée,avec l'oxygène, peut être conservé dans les conditions habituelles, notamment dans des récipients sans pression, de préférence entre + 5 et 10 .
Ce procédé est avantageusement? complé- té par diverses opérations effectuées aux divers stades de la manipulation du lait, opérations pour lesquelles on a prévu suivant l'invention divers appareils comml va être exposé.
On sait que les opérations de ramas- sage, de traitement;et de distribution du lait destiné à la consommation des villes ou aux fromageries s'effectuent comme suit
La traite des vaches a lieu deux fois par jour, matin et soir, le lait ainsi recueilli dans les fermes, en récipients généralement ouverts ou mal fermés, dans de médiocres conditions d'asepsie, et abandonné à des températures ambiantes dépassant parfois largement, surtout en été, l'intervalle de conservation recommandé, de + 5 à + 12 , est rassemblé et mélangé, soit au village, à. la-laiterie coopérative si elle existe, soit dans le camionciterne du ramasseur. aprés des transports parfois longs et pendant lesquels le-lait est soumis à une agitation peu propice à sa conservation, tous les laits ramassés dans une région sont envoyés à l'usine de pasteurisation;
'après ce traitement, le lait est mis en bidons et livré aux dé- taillants pour la consommation, ou lien il est livré aux
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Abomegeaes.
Le temps qui s'écoule entre la traite et
EMI3.2
la pasteurisation est généralement de 8 à 18 heures.
La durée de bonne conservation du. lait non pasteurisé és en maev de' 2 30 heures: après pasteurisation, elle s trouve portde à 72-heuxesp & condition de maintenir le lait à la temgérature' c entrS.ron z à + la) Zac3.c'ite dul3t avant la pasteurisation est généralement de .1 qbmîon ou 2 y aSoefi..$enckel' (le facteur de transiormation entre ces deux échelles est de 209 25)14 oo oo La pasteurisation consiste en un chauffage très rapide du lait entier ou écrémé, ou de la crème, pris
EMI3.3
à une tenpénabure d'environ + 5 + 10" ca chauffage est effectué pendant le passage du-lait à grande vitesse dans Une chaudière chauffée à la vapeur, puis entre des plaques chauffantes en chicane, à circulation intérieure de vapeurt le lait atteint, en quelques secondes, a- la soitie, une température d* environ ?0" à 90% suivant les méthodes:
après ce c3auff, le lait estnenvoyé immédia-. tement dans un réfrigérant, par exemple un serpentin.
EMI3.4
plongé dans de la saumure, ou bien un appareil à ruisselw lement sur tubes refroidis, qui le ramène à environ + 5,
EMI3.5
température a. laquelle il est mis en bidons ou boumés fermés, plus ou moins hermétîques, et conservé entre 5* et 10" juaqu'ati moment d'être livré au consommateur ou Wia fromageria.
Le but principal de la pasteurisation est
EMI3.6
de détruire lea7gernes nocifs contenus dans le lait,.
Accessoirement, cette opération en prolonge la durée . de bonne conservation. La loi oblige à pasteuriser le lait
EMI3.7
de façon à navo.rqtttzn maximum de 100.000 germes au efm 3. L*7aciditê aDarrn.tG'' prés.pasteurisatio-. - est de 16 à 17 ;
si le lait pasteurisé est conservé entre + 5 et +.10 elle reste constante pendant environ trois
EMI3.8
ottrs= durée "'après laquelle elle augmente dabord lentement,
<Desc/Clms Page number 4>
puis plus ou moins rapidement, selon la température de conservation, pour amener la coagulation au bout de 4 à 5 jours, Le lait cesse d'ére propre à la consommation lorsque, son acidité augmente jusqu'au point (25 D. environ) où il ne supporte plus l'ébulition sans se coaguler, ce qui pour le lait pasteurisé se produit en moyenne après 4 jours. Certaines circonstances, telles que les orages, peuvent accélérer considérablement l'acidification et la coagulation du lait, même pasteurisé.
Il se perd environ 30% du lait par excès d'acidification avant pasteurisation. la,durée de bonne conservation du lait pasteurisé pendant .
3 à 4 jours seulement, souvent fortement réduite par diverses circonstances, est souvent insuffisante, et pendant les fortes chaleurs, on perd, en plus, une proportion importante (30%) de lait pasteurisé, prématurément coagulé, qui ne peut servie tout au plus qu'à la fromagerie.
Le procédé de traitement, -suivant l'invention, dont la caractéristique essentielle a eé indiquée ci-dessus trouvera naturellement son application prinoipale dans les usines de pasteurisation. Sous sa forme de réalisation préférée, il constistera à injecter l'oxygéne sous pression dans le circuit du lait, à l'endroit où celui-ci est à peu près, à sa température de pasteurisation la plus haute, c'est-à-dire entre 1*'appareil de chauffage et le réfrigérant, l'oxygéne sous pression s'écha-ppant librement à l'air au bout de quelques secondes au moment où le lait s'écoule du réfrigérant.
Des expériences répétées de l'inventeur ont montré que ce simple contact intime, de quelques secondes, du lait, à température de pasteurisation, avec de l'oxygène injecté sous pression, était suffisant pour permettre au lait traité d'être conservé à l'état frais, c'est-à-dire en pouvant supporter l'ébullition sans de coaguler, dans les conditions habituelles, notamment dans des récipients sans pression pendant une'durée totale de 4 à 15 jours, soit avec un gain de 1 à 12 jours, par rapport à la dureé de conservation du lait, pasteurisé.
<Desc/Clms Page number 5>
Les nombreux:
essais effectués par l'inventeur
EMI5.1
ont semblé indiquer que le facteur principa,.-.7,. de la durée de conversation était le contact intime avec toutes les particules du lait qui dépend de la pression d'injection, donc de la proportion d'oxygène par rapport au lait. Les courbes ci-jointes (figures 1 à 5) ont été relevées.dans Une installation de pasteurisation équipée suivant l'in-
EMI5.2
vention. A la sortie de ltappar,eil de chauffage 1 (figure 6) dans un coude 2 de la canalisation allant au réfrigérant 3, on a installa l'injecteUr d'oxygène 4. Le circuit du lait était formé de tubes en cuivre étamé intérieurement
EMI5.3
de 50 mfm de diamètre ; le débit était de 3:.500 litres à l'heure; la température de pasteurisation était de 85 ,
EMI5.4
l'ouverture terminale du gicleur était de 1 m/q.
L'ozygéne contenu dans une bou'tâlla en acier à 180 X. de pression - était détendU,' à l'entrée de l'insufflation, à une pres- sion que l'on a fait varier au cours des essais de 1 K. à
EMI5.5
?,5 Xgs. ---- . A chaque essai, figures Ij,293j,41,59 le lait traité avec Une pression d'insufflation déterminée 1,2,3,5,7,5 kas a été séparé en deux parties qui ont été conse:t!v13ea Q. deux températures di:M6renteal, + 5 + 10 (courbes A et à') , En même- temps, on conservait aux memeâ températures Mur.échan- tillons témoins démême lait simplement pasteurisé (courbes - B et B'). Les courbes donnent la variation avec le temps; mesuré en jours$ (abscisses), du degré d'acidité Dornic, (ordonnées)..
On;voit, d'après ces courbes, que l'augmentation de la durée de conservation est d'autant plus grande que la pression d'injection, donc la proportion, de l'oxygène
EMI5.6
est elle-mêl#plus élevée et que cette augmentation est sur- tout sensible lorsque le lait est maintenu,, après traitement, à. une température plus près de la limite basse, de 5 de l'intervalle de température de conservation de + 5
EMI5.7
raz + 10 environ. En particulier, d'excellents résultats"' d'ordre pratique ont été obtenus par une injection dtoxygè- ne à 2 Kgs à raison d'un litre d'oxygène environ par litre de lait.
<Desc/Clms Page number 6>
Il y a lieu de remarquer que le traitement par l'oxygène suivant l'invention abaisse immédiatement l'acidité du lait traité d'environ un degré Dornic et que, pour les pressions, donc les proportions, élevées d'oxygène, l'acidité du lait s'abaisse encore d'un. degré Demie au cours des premiers jours,
La partie horizontale ou légèrement descendante de la courbe d'acidité est nettement prolongée dans tous les cas notamment pour le lait conservé à + 5 , ele s'est trouvée prolongée d'environ :
- @
1 jour pour une injection d'oxygène à 1 Kg
EMI6.1
2--- gaz 2 ggs 3--- - - - â3 rzs 6 - - - - - à 5 Kg s
EMI6.2
9 - "'1 à 7,5 Kas
Le moment de la coagulation, soit à l'ébu- llition (25 Dormie)$ soit naturelle (extrémité des courbes) a été retardé,dans des proportions analogues. Dans la pra-
EMI6.3
tique, pour les pays tempérés, une 3.njection.d'oyrgène à 2 (gus, correspondant à environ 0,75 litre d'oxygène(mesuré à. la pression atmosphérique et à 15 c.) par litre de lait et une conservation ultérieure du lait à 15 , donne des résultats tout à fait satisfaisants. @
L'action destructrice.de la pasteurisation pour l'élimination des germes nocifs est considérablement améliorée.
L'explication de l'action de l'oxygène sur le lait n'a pas été donnée jusqu'à, présent de façon satisfaisante. Cependant, la constitution hétérogène du lait, qui est une-émulsion de matières grasses dans une solution colloïdale dont le liquide intermicellaire est une solution complexe, permet de comprendre que 1 t augmentation de la pres- sion d'injection de l'oxygène et de la turbulence du li- quide (par exemple dans le passage à un coude de la canalisation) favorise le mélange intime de l'oxygène en quantité suffisante et du lait, donc le, contact avec l'oxygène
<Desc/Clms Page number 7>
de toutes les particules de ce milieu hétérogène et par conséquent l'effet conservatoire de ce contact, même si ce dontact n'a qu'une durée très:
brevet de quelques secondes par'exemple, comme c'est le cas dans le dispositif de la figure 6. t Le contact intime de l'oxygéns et du lait pourrait aussi être obtenu avec des appareils du genre de ceux employés dans de nombreuses industries chaque fois que , l'on veut obtenir le contact intime d'un gaz et d'un liquide, mais l'injecteur décrit ci-dessus est beaucoup plus simple.
L'invention comporte entre autres, comme .
,on l'a déjà dit ci-dessus, divers dispositifs de détail et appareillages qui permettent de développer Inapplication du procédé suivant la caractéristique principale et d'en aug- monter Inefficacité.
A titre d'exemple, plusieurs de ces dis- positifs sont décrits ci-dessous et représentés au dessin annexé dans lequel t
Les figures 1 à 5 sont, comme déjà exposé, les courbes d'acidité Dornic obtenues au cours de divers essais, et la figure 6%le schéma de l'installation dans la- 'quelle ces essais ont été effectués.
, La figure ? représesnte le détail d'un in- recteur d'oxygène'.
La figure 8'représente un appareil de trai- tement du lait cru à la ferme ou au village, pour son stoc- kage temporaire.
. La figure 9 représente une usine, fixe ou mobile, de pasteurisation et stabilisation.
La figure 10 représente une variante de l'installation de- la figure 6.
Suivant la figure 7, l'injecteur 4 de la figure 6 est constitué par un tube 5 en cuivre rouge étamé intérieurement monté dans un manchon 6 qui est soudé dans la paroi extérieure 7 d'un coude de la canalisation. Le tube
5 est fermé par un bouchon 8 percé d'un trou de 1 m/m de section, L'oxygéne sera introduit sous une pression, de, par
<Desc/Clms Page number 8>
exemple, 1 à 10 Kgs environ, par exemple à raison de environ 1 litre d'oxygène (mesuré à la pression atmosphérique) par litre de lait pour assurer une conservation de lait propre à la consommation variant de 5 à 15jours.
La disposition de cet injecteur, dans un coude à 90 , dans l'axe de la branche de sortie du coude,, fa- vorise par'la turbulence du liquide dans le coude, le mélange intime de l'oxygène etide toutes les particules heterogènes du lait, On a vu plus haut que la durée de conservation varie avec la pression d'injection, donc la proportion d'oxygène.
Entre la bouteille et l'injecteur, 4, on placera avantageusement une soupape empêchant ltaccès du lait dans la canalisation vers la bouteille d'oxygène, après fermeture de celle-ci, de façon à éviter la souillure du lait.
L'oxygène employé pour ce traitement devra. être particulièrement pur. Malgré celà, on pourra craindre que des débris de rouille .ou d'autres impuretés provenant du me tal de la bouteille, généralement ou fer, ne, soient entraînés par le jet d'oxygène. Pour y remédier, on disposera, ente la boubille et la buse, un filtre liquide ou humide, par exemple une solution d'acide chlorhydrique, qui retiendra le fer à l'état de chlorure de fer.
L'oxygène ayant traversé ce filtre à acide chlorhydrique sera ensuite soigneusement lavé, par exemple dans plusieurs filtres à eau successifs, pour le débarrasser de toute trace d'acide chlo- rhydrique, puis séché. pour diverses opérations du cycle de,ramas- sage et de distribution du lait, on aura intérêt à adopter les procédées et appareils suivants pour donner le maximum d'efficacité au traitement dont la caractéristique essen- tielle a été donnée ci-dessus.
Le lait cru provenant de la traite dans les fermes et rassemblé au village sera injecté d'oxygêne, à froid, par exemple à 10 environ et conservé entre + 5 et + 10 , jusqu'au passagedu ramasseur. Pour assurer ce traitement, on emploiera
<Desc/Clms Page number 9>
une petite station fixe oU sur roues (figure 8) comportant un récipient 10, et un injecteur d'oxygène 11. On peut pré-
EMI9.1
voir avantageusement que l'inttooation de chaque quantité de lait apportée dans la cuve 10 sera réalisée par entraïnement du lait'par effet dé trempe au moyen d'une injec-
EMI9.2
tion d*oJCYgèna,8
Suivant la figure 8, on a représenté un dispositif pour insufflation lente, continue ou intermittente,
EMI9.3
d t ox;ygène 8 .
Il est, également avantageux de prévoir entre les villages-et la ville où. se trouve le centre de dis-
EMI9.4
tribution, une usine élémentaire de pasteurisation et de stabilisation, où le lait d'une série de villages subira la
EMI9.5
pasteurisation et le traitement de stabilisation qui cons.- titue l'invention de façon que le lait puisse être immé- diatement distribué en arrivant à la ville.
Cette Usine comportera (figure 9) un récipient de pasteurisation 20 avec chauffage électrique 21 et injection dans le fond, par un tube 22, ou gicleur; de
EMI9.6
l'oxméne provenant d'une bouteille 23.'Bu récipient 20, le lait pasteurisé et stabilisé est envoyé par le tube 25-26 dans un deuxième récipient 24 maintenu à + 5, + 100 parole -
EMI9.7
circuit 27 d'Un réBigérateUr'28 actionné par le mateur électrique 29'ou par la pression de l'oxygène.
Le deuxième récipient24 est pourvu à son somme't d'un filtre bactériologiw que 30 (onnate imprégnée d'un antiseptique) permettant les rentrées d'air.
Les camions-citernes destinés au transport, --
EMI9.8
du. ,t 'eorqnt J#/jq±,,pnxgpe à'une bouteille do,ygène et &'rclT'ux.e on â P4néou intermittente, Ces camions seront aussi pourvus avantageusement d'un réfrigérateur.
Pour lés transports à longue distance, pendant lesquels il-serait difficile d'assurer une réfrigéra-
EMI9.9
tion.'.Uffisant&; il sera avantageux de mettre dans la mas- se du lait pasteurisé et stabilisé un ou plusieurs blocs de lait glacé provenant d'un lait également pasteurisé et
<Desc/Clms Page number 10>
stabilisé suivant l'invention. Malgré les inconvénients que comporte la congélation pour le lait, cet artifice permettra d'effectuer certains transports qui ne pourraient pas l'être autrement. Il est à remarquer du reste que la masse du lait congelé sera relativement faible par rapport à la masse totale.
Le transport à grande distance du lait en bidons sera effectué de préférence dans des bidons métalliques, par exemple en aluminium, pourvus d'un revêtement calorifuge suffisamment important pour maintenir la lait, mis au départ à une température de o à + 5. jusqu'3 une température atteignant au maximum + 15 , de préférence de + 5 à + 10 , pendant un trajet de 10;à15 jours.
- Pour la vente aux particuliers, -la bouteil- le à lait sera constituée en une matière telle que le verre par exemple, de préférence transparente cette bouteille sera métallisée extérieurement, par exemple par recouvrement par un dépôt d'aluminium, pour éviter l'action de la lumière sur le lait. Un tel récipient formera également pour le lait une cage de Faraiay, le mettant à l'abri des actions électriques extérieures. Le fond de la bouteille sera laissé sans métallisation pour permettre d'examiner par là l'état de propreté de l'intérieur.
La figure 10 représente une variante de dispositif de traitement par l'oxygène à l'usine de pasteurisation du lait ayant la température de pasteurisation.
Deux récipients 35-36 peuvent recevoir alternativement, d'une part le lait à 85 arrivant à la partie supérieure par le tuyau 37 et le s'dérivations 38-39. d'autre part, l'oxygène arrivant à la partie inférieure par le tuyau 40 et les dérivations 41-42. L'un des récipients, 35, est,en vidage pendant que l'antre, 36, est en injection. Ces deux réservoirs 35-36 peuvent communiquer alternativement avecun réfrigérateur 43 d'où le lait est évacué dans un réser- voir de stockage 44. Avec cette installation, suivant les conditions et suivant-les résultats recherchés, la durée d'insufflation pourra varier par exemple de environ quel- ques secondes à 15 minutes.