<Desc/Clms Page number 1>
MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION par la société anonyme : " Ecrémeuses Mélotte, Société Anonyme "Procédé et appareil de valorisation des produits laitiers à la ferme"
La présente invention a pour but de permettre aux fermiers d'obtenir des produits laitiers de qualité et de conservation au moins comparables à ceux des laiteries industrielles.
Actuellement, les laiteries industrielles obtien- nent des produits laitiers meilleurs que ceux de la ferme, malgré les conditions défavorables dans lesquelles le lait peut leur être amené, parce qu'elles disposent d'une chau- dière à vapeur, de stérilisateurs du matériel venant en contact avec le lait, de réfrigérants,généralement du type dans lequel le lait ou la crème s'étale en couche mince exposée au contact de l'air, et de pasteurisateurs reliés entre eux par des tuyauteries dans lesquelles le lait ou la crème circule à l'abri de l'air qui est le principal véhicule des microbes et ferments nuisibles aux produits
<Desc/Clms Page number 2>
laitiers.
Cet ensemble d'appareils constitue une installa- trop tien/coûteuse pour que son emploi puisse être envisagé dans une ferme, même très importante. Une installation du même genre mais de capacité adaptée à la production en lait de la ferme ne peut pas non plus être envisagée parce qu'elle nécessiterait malgré tout un local spécial approprié et que le nettoyage et la stérilisation de cet ensemble d'appareils et de leurs tuyauteries de liaison nécessite- raient des soins spéciaux demandant un temps anormalement long pour une exploitation fermière.
La présente invention a comme objet un procédé de traitement du lait et de la crème qui permet d'effectuer le refroidissement et la pasteurisation de ces produits en les maintenant à l'abri de l'air sans les faire passer, par des tuyauteries, d'un réfrigérant à surface à un pas- teurisateur chauffé au moyen de vapeur provenant d'une chaudière.
Dans le procédé selon l'invention, on soumet les produits laitiers au refroidissement rapide et à la pasteu- risation dans des cruches fermées hermétiquement qui ont servi à les récolter après avoir été stérilisées.
En d'autres termes, il suffit de stériliser des cruches à fermeture étanche, par exemple, au moyen d'eau bouillante et de vapeur, avant de les utiliser pour récol- ter le lait ou la crème, de les fermer lorsqu'elles con- tiennent ces produits, de les refroidir rapidement ou de les soumettre pendant le temps voulu à la température de pasteurisation.
Par la fermeture étanche des cruches stérilisées, immédiatement /après la récolte du lait ou de la crème, on évite tout contact de ces produits avec l'air et on peut se passer d'un local spécial où des mesures d' hygiène devraient
<Desc/Clms Page number 3>
être prises ..Par le' refroidissement ou la pasteurisation de doivent être ouvertes, on évite
EMI3.1
'.ces psduitS sans' que. J..es.rUlol1eS/les transvasements nécessités par tout autre procédé, même si on utilise des tuyauteries pour la circulation des produits entre les différents appareils.
En même tèmps que la stérilisation préalable des cruches, on peut faire celle des autres us- tensiles, tels que seaux, pot's à traire, réservoirs, bols et pièces accessoires de l'écrémeuse destinées à venir en contact avec le lait.
La cuve d'eau bouillante servant à la stérilisa- tion des cruches vides peut,en outre,être utilisée pour la pasteurisation des produits contenus dans les cruches sté- rilisées.
L'invention a en outre comme objet un appareil particulièrement simple permettant la réalisation très facile du procédé suivant l'invention.
L'appareil suivant l'invention comprend des moyens permettant de faire tourner autour de son axe longitudinal orienté dans une direction différente de la direction verticale et, de préférence, dans la direction horizontale, au moins une cruche recouverte extérieurement d'une couche d'eau à la température voulue qui quitte la cruche à la partie inférieure de celle-ci.
La rotation des cruches de la façon qui vient d'être indiquée accélère l'échange de chaleur et, par conséquent, diminue la durée de la stérilisation, de la réfrigération et de la pasteurisation.
Dans une variante d'exécution, la cruche est supportée à un niveau tel qu'elle plonge partiellement dans de l'eau contenue dans une cuve.
Dans une autre variante, ltappareil comprend un dispositif d'arrosage de la cruche.
Suivant une forme de réalisation avantageuse, les
<Desc/Clms Page number 4>
moyens de mise en rotation de la cruche susdits comprennent des rouleaux à axe horizontal sur lesquels on peut faire reposer des cruches cylindriques et dont au moins un par cruche est mis en rotation.
Ces rouleaux sont, de préférence, garnis chacun de bagues en caoutchouc qui évitent les soubresauts de la cruche pendant son mouvement de rotation et permettent d'éliminer les effets dus aux creux ou fossettes que l'on constate si fréquemment dans le corps des cruches. De plus, ces bagues en caoutchouc amortissent les chocs lors de la mise en place des cruches et facilitent l'entraînement de celles-ci.
Lorsque l'appareil est utilisé comme réfrigérant, le film d'eau qui adhèreà la partie de la cruche qui replonge dans l'eau se répand à la surface de la couche d'eau dans la cuve. Dans le but de maintenir aussi basse que possible la température de l'eau de réfrigération, il est prévu d'éliminer l'eau superficielle échauffée par un trop plein pendant que l'eau froide est amenée d'une façon continue, de préférence, par une conduite débouchant dans le fond de la cuve.
Dans le même but, on tâche de réduire le volume d'eau contenu dans la cuve afin que l'apport d'eau froide puisse maintenir facilement l'eau de la cuve à une tempé- rature très voisine de la sienne.
Lorsque l'appareil doit être utilisé pour la pasteurisation, l'eau de la cuve peut être portée à l'é- bullition par une source de chaleur quelconque.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaftront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, deun formes de réalisation d'un appareil suivant l'invention.
<Desc/Clms Page number 5>
La figure 1 est une coupe verticale longitudinale par un plan représenté par la ligne I-I de la figure 2.
La figure 2 est une coupe transversale par un plan représenté par la ligne II-II de la figure 1.
Les figures 3 et 4 sont des vues respectivement frontale et latérale de la partie supérieure d'un appareil suivant l'invention.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Ces figures représentent un appareil comprenant une cuve divisée en deux compartiments 2 et 3 par une cloi- son médiane et amovible 4. En dessous de cette cuve se trouve un foyer 5 comprenant, par exemple, une grille 6 et une cheminée 7. Dans chacun des compartiments 2 et 3 de la cuve,sont disposés des rouleaux 8 à axe horizontal qui sont garnis de bagues en caoutchouc 9. Sur celles-ci, on peut faire reposer des cruches cylindriques 10. Un des rouleaux 8 contenus dans chaque compartiment de la cuve peut être mis en rotation de façon que la cruche qui repose sur les bagues 9 soit mise en rotation autour d'un axe horizontal.
De l'eau peut être introduite dans le fond de chaque compartiment par une conduite 11 débouchant dans le fond 12 de la cuve. La vitesse de rotation de la cruche est déterminée en fonction de la transmission de la cha- leur entre l'eau et le lait ou la crème au travers de la paroi métallique de la cruche. Un tuyau de trop plein 13 est disposé par rapport au fond 12 de la cuve de manière que l'épaisseur de la couche d'eau sur ce fond soit faible.
La partie de ce tube au-dessus du fond 2 est amovible de façon que, par son enlèvement, le tuyau 13 soit transformé en tuyau de vidange. Bien entendu, les rouleaux 8 et les bagues 9 doivent se trouver à un niveau tel que la
<Desc/Clms Page number 6>
cruche 10 qu'ils supportent plonge partiellement dans l'eau lorsque la partie amovible susdite est en place sur le tuyau 13. Le fond 12 présente une forme concave vers le haut de façon à être à peu près parallèle à la cruche portée par les rouleaux. Grâce à cette particularité, le volume d'eau dans chaque compartiment est relativement faible.
Les parois extérieures 14 et 16 de la cuve sont pourvues d'une couche de matière calorifuge désignée res- pectivement par 15 et par 17. Chacun des compartiments 2 et 3 contenant une cruche est pourvu d'un couvercle s'é- tendant sur à peu près toute la hauteur de la cuve du coté 18 où se trouve la personne qui effectue la levée du cou- vercle. En d'autres termes, le couvercle s'étend sensible- ment en dessous du niveau supérieur de la cuve. Il en est de même des deux flasques latéraux 19. Chacun des couver- cles peut être relevé indépendamment de l'autre par pivo- tement autour d'un axe représenté schématiquement en 20 à la figure 2.
En pratique, on a intérêt à monter chaque cou- vercle de la façon représentée aux figures 3 et 4 dans le but d'éviter que la personne qui effectue la levée du couvercle soit incommodée par la vapeur au moment où ce couvercle commence à être soulevé.
Les deux flasques latéraux 19 du couvercle portent chacun un galet 20 qui, lorsque le couvercle ferme la cuve, est engagé entre deux parois verticales 21 qui lui servent de guide. Le couvercle 18 porte, près de chaque flasque latéral 19, une fourche 22 embrassant un arbre 23 tournant 24 aux arois de la cuve 14 dans deux supports /fixés du côté de celle-ciopposé à celui où se tient la personne effectuant la levée du cou- vercle .
A chaque extrémité de cet arbre, est calé un
<Desc/Clms Page number 7>
levier désigné respectivement par 25 et par 26. Chaque levier prend contact avec le couvercle par une broche 27 fixée au couvercle et coulissant dans une rainure des leviers considérés.La rainure pratiquée dans le levier 25 est dési- gnée par 28 à la figure 4. si,
Grâce à ce montage, en agissant sur une poignée 29 du levier 25, on fait passer celui-ci de la position représentée en trait plein à celle schématisée par la li- gne 25', le couvercle ne peut que se déplacer verticalement parce que le galet 20 est guidé verticalement jusqu'en 20' et que les fourches 22 coulissent verticalement par rapport à l'arbre 23 pendant que les broches 27 se meuvent/dans la et 26 rainure 28 des leviers 25/.
Le couvercle occupe alors une position telle que celle représentée en traits interrompus en 18' et la vapeur de la cuve peut s'échapper le long du bord supérieur de la cloison 4.
Lorsqu'on fait passer le levier 25 de la position 25' à celle désignée par 25", le couvercle passe de la position en traits interrompus 18' à celle en traits mixtes ses fourches 22 18",/ pivotant autour de l'arbre 23. Le galet 20 occupe alors la position 20". Le couvercle peut être main- tenu dans cette dernière position par un dispositif d'ao- crochage 30 coopérant, par exemple, avec la broche 27 occupant la position désignée par 27".Un contrepoids pourrait remplir le même rôle.
Le mouillage extérieur de la cruche en rotation peut être réalisé autrement que de la façon décrite ci- dessus. On peut, par exemple, prévoir un dispositif d'ar- rosage tel que celui représenté en trait mixte à la figure 2, et qui comprend un tube perforé,31 disposé, de préférence ,au bas de la cruche 10. Les perforations de ce tube sont ménagées de façon que les jets d'eau qui en sortent soient dirigés dans le sens de rotation
<Desc/Clms Page number 8>
de la cruche. Dans ce cas, la conduite 11 n'est pas utilisée.
Lorsqu'on dispose d'un appareil suivant l'inven- tion, on peut facilement obtenir des produits laitiers de qualité et de bonne conservation qui peuvent rivaliser avec ceux des laiteries industrielles. On peut,en effet, réaliser sans aucun ennui et avec un seul appareil les mêmes opérations que dans les laiteries industrielles, à savoir : la stérilisation des cruches et des autres usten- siles destinés à venir en contact avec le lait ou la crème, la réfrigération et la pasteurisation du lait et de la crèmes)
Le lavage et le séchage des cruches avant la stéri- lisation sont également facilités par l'emploi de l'appareil suivant l'inve ntion.
En effet, après le lavage et le rinçage habituels des cruches, on peut, pour les sécher, introduire celles- ci dans l'appareil avec leur couvercle enlevé ou entre- ouvert pour être portées à la température d'ébullition de l'eau, ce qui se fait en un temps extrêmement court. Dès que cette température est atteinte, on sort la cruche de l'appareil et le peu d'eau qui humidifie encore l'intérieur de la cruche se vaporise instantanément à cause de la quantité de chaleur emmagasinée par la masse métallique de la cruche. Après l'évaporation de cette eau, on replace le couvercle sur la cruche de façon à fermer celle-ci hermétiquement.
Pour stériliser la cruche séchée et fermée hermé- tiquement, on la replace dans l'appareil et on la fait tourner deux à trois minutes dans l'eau bouillante et sa vapeur. Après ce temps, les cruches et l'air qu'elles contiennent atteignent la température de stérilisation.
La cruche est alors sortie de l'appareil et peut, dans cet état, attendre le moment de son utilisation. L'air
<Desc/Clms Page number 9>
intérieur étant stérile et les cruches étant fermées hermétiquement, la contamination microbienne par l'air extérieur n'est plus possible.
La cruche stérilisée de cette façon est utilisée pour recueillir, soit le lait, soit la crème . Après remplissage de lait ou dé crème, la cruche est refermée à l'aide de son couvercle hermétique puis elle,est placée dans l'appareil pour être refroidie rapidement par un courant d'eau froide, par exemple, d'eau provenant d'un puits. On sait que, pour être efficace, le refroidissement du lait et de la crème doit être aussi rapide que possible et être effectué à l'abri de l'air.
Le refroidissement rapide est obtenu grâce à la rotation de la cruche plongeant en partie dans l'eau froide et à l'élimination rapide et continue de l'eau échauffée. En effet, lorsque la partie de la cruche qui baigne dans l'eau sort de celle-ci, elle retient par adhérence une mince couche d'eau qui tourne avec elle.
Cette couche d'eau en contact avec la cruche s'échauffe au cours de la rotation de celle-ci jusqu'à ce qu'elle revienne en contact avec l'eau de réfrigération. A ce moment, la mince couche d'eau qui adhérait à la cruche s'en sépare à cause de sa différence de densité avec celle de l'eau froide contenue dans la cuve.
L'eau échauffée recueillie à la surface de la couche d'eau dans la cuve est évacuée par le tuyau de trop plein 13 pendant que l'apport d'eau fraîche de réfrigéra- tion se fait au fond de la cuve. Par le fait que celle-ci ne contient qu'une faible quantité d'eau, l'apport d'eau fraîche peut maintenir l'eau de la cuve à une température très voisine de celle de l'eau dans la conduite d'amenée.
Le liquide se trouvant à l'intérieur de la cruche adhère également à la surface intérieure de celle-ci et
<Desc/Clms Page number 10>
il en résulte que l'eau de réfrigération à l'extérieur et le liquide à réfrigérer à l'intérieur sont retenus de part et d'autre de la proi de la cruche à travers laquelle
EMI10.1
ils échanfjent très ranidement leur chaleur.
Ls vitesse de rotation de la cruche est telle que la mas@e liquide contenue dans cette crache re tourne pas aved celle-ci.
Cette façon d'opérer a comme effet de provoquer un St@lemetn en couche mince de la masse liquide à refr oi- dir, à l'abri d'air éventuellement contaminé.
En résumé, la réfrigération rapide du lait ou de la crème se caractérise par la rotation de la cruche qui permet le renouvellement continuel des minces couches chaudes et froides de part et d'autre de la paroi de la cruche et par l'évacuation rapide de l'eau échauffée, cette évacuation permettant d'utiliser constamment une eau de réfrigération qui garde le maximum d'écart de tempéra- ture avec le liquide à refroidir.
Pour pasteuriser le lait ou la crème, on chauffe jusqu'à ébullition l'eau contenue dans la cuve. La rotation de la cruche remplie de lait ou de crème a comme effet d'amener rapidement le liquide à pasteuriser à une tempé- rature permettant la destruction des ferments et des mi- cro-organismes puisque l'échange calorifique de l'extérieur vers l'intérieur se fait dans des conditions semblables à celles décrites pour la réfrigération.
La méthode la plus couramment employée pour la pasteurisation consiste à chauffer le lait ou la crème à une température d'environ 65 C et à maintenir cette tempé- rature pendant 20 à 30 minutes.
Afin de rendre l'appareil plus productif sans rien changer aux durées de pasteurisation, on peut retirer la cruche de l'appareil dès que la température du liquide
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
intérieur est atteinte et la placer sous une cloche calo- rifugée faisant partie des accessoires livrés avec l'appa- reil. On laisse alors séjourner cette cruche dans la cloche pendant un temps suffisamment long pour obtenir une pasteurisation parfaite.
Lorsque la pasteurisation est terminée, on peut pro- fiter de la chaleur contenue dans l'eau de la cuve pour stériliser immédiatement les divers ustensiles employés dans les fermes pour le. traitement du lait.
Les pièces de l'écrémeuse telles que le bol, le réservoir et d'autres accessoires destinés à venir en con- tact avec le lait, de même que les seaux à traire et les pots trayeurs des trayeuses mécaniques doivent être stérilisés avant leur emploi. Leur stérilisation peut suivre celle des cruches pour faciliter le travail et être ainsi faite en derr nier lieu. Dans ce but, ces ustensiles sont placés dans l'ap- pareil où l'eau est encore en ébullition et ils y séjournent dans un bain de vapeur ou en contact direct avec l'eau bouil- lante de la cuve. Après uelques minutes, la cuve est vidée de i son eau par l'enlèvement se la partie supérieure amovible du tuyau 13 et on laisse \es ustensiles dans l'appareil tenu fermé jusqu'au moment de 1 s mettre en service. L'eau chaude vidangée peut être employée pour tous autres usages à la ferme.
La stérilisation de cruches et des autres usten- siles peut s'effectuer au moment qui convient le mieux à l'usage de l'appareil puisque es cruches restent hermé- tiquement fermées après leur st rilisation et que les autres ustensiles demeurent dans l'appareil fermé qui est nécessai- rement, lui aussi, stérilisé. il est évident que l'invention n'est pas exclusi- vement limitée aux formes de réalis tion représentées et que bien des modifications peuvent ê re apportées dans la
<Desc/Clms Page number 12>
forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
Il va de soi, par exemple, que le foyer peut être un foyer à charbon, ou à bois, ou au gaz, ou à combustible liquide. On peut aussi utiliser un chauffage électrique.
Dans ce dernier cas, les résistances de chauffage peuvent être placés sous la cuve mais elles seront, de préférence, disposées de façon à être immergées dans le liquide au fond de la cuve.
REVENDICATIONS
1. Procédé de valorisation de produits laitiers à la ferme, caractérisé é en ce qu'on soumet ces produits au refroidissement rapide et à la pasteurisation dans des cruches fermées hermétiquement qui ont servi à les récolter après @voir été stérilisées.