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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS.A LA MARGARINE.
La présente invention se rapporte à la margarine et en particulier à une margarine améliorée et à un procédé pour sa fabrication.
La margarine est obtenue en mélangeant et émulsifiant une graisse et un ingrédient aqueux, en solidifiant le produit et en l'emballant généra- ' lement sous forme de blocs ou pains obtenus par moulage.
On a proposé un certain nombre de procédés de fabrication diffé- rents de la margarine; dans le plus récent, on utilise un appareil réfrigé- rateur fermé, connu sous le nom de "Votator" ou appareil "A" pour la soli- dification de l'émulsion. Cet appareil comprend un ou plusieurs tubes de nickél à paroi mince, entourés d'un agent de réfrigération tel que de l'am- moniaque en évaporation, et munis de palettes intérieures animées d'un mou- vement de rotation rapide. L'émulsion circulant dans l'appareil est sur- refroidie et maintenue à l'état liquide par l'agitation des palettes. L'é- mulsion sur-refroidie quittant l'appareil réfrigérateur peut' être filtrée, puis est solidifiée et finalement moulée en blocs qui sont emballés.
De tout temps, le but des fabricants de margarine a été de four- nir un produit aussi voisin que possible du beurne par la texture, la capacité d'étalement, l'aspect général et le goût. A la température ordinaire le beurre s'étale facilement, tout en étant friable; c'est-à-dire qu'un bloc de beurre se casse plutôt qu'il ne plie, et que les surfaces de la cassure ont un aspect granuleux. Dans la margarine, ces deux caractéristiques ont été obtenues séparément mais non simultanément. Les margarines qui s'éten- dent facilement ont une texture grasse et ne sont pas friables. D'autre part, les margarines présentant la friabilité désirée s'étendent mal.
Un but de la présente invention est de fournir une margarine pré- sentant à la fois une friabilité et une capacité d'étalement ressemblant à celles du beurre.
Dans la présente description, le terme "glycérides à point de
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fasion élevé "difinit les glycérides de la matière grasse initiale qui fon- dent à la température de la bouche ou à une température très voisine. Tous les autres constituants de la matière grasse initiale seront dans la présente description appelés "glycérides à bas point de fusion".
Suivant la présente invention, dans un procédé¯de fabrication de margarine, on refroidit et on agite la matière grasse initiale pendant un temps suffisant pour précristalliser au moins une partie appréciable des glycérides à point de fusion élevé qu'elle contient sans précristalliser en même temps une partie appréciable des glycérides à bas point de fusion, on réfrigère rapidement et on agite la matière pour la sur-refroidir puis on mélange une partie au moins de l'ingrédient aqueux à la matière sur-refroi- die.
Un courant continu peut être soumis à un léger refroidissement et à une agitation pendant un temps suffisant pour précristalliser les gly- cérides à point de fusion élevé de la matière grasse. Ce courant peut com- prendre la totalité de la matière grasse et jusqu'à 95% environ, de préfé- rence de 25 à 50% de la quantité totale nécessaire d'ingrédients aqueux.
Le refroidissement léger et l'agitation peuvent s'effectuer simultanément.
De préférence, on effectuera le refroidissement avant l'agitation.
Le refroidissement peut s'obtenir par tout moyen approprié.
Suivant une forme préférée de l'invention, le courant de matière initiale est refroidi en le mêlant à un courant continu de matière recyclée et sur- refroidie. Les températures optimum de précristallisation s'inscrivent dans la gamme de 23à 34 C, la température particulière dans cette gamme dépendant de la matière grasse ou des matières grasses utilisées. Ces températures sont un peu plus élevées que la température à laquelle on re- froidit la masse pour la précristallisation,¯à cause de la chaleur de cris- tallisation libérée pendant le processus de cristallisation .
Le rapport en poids entre la matière recyclée et la masse ini- tiale peut varier largement. Ce rapport dépend de la température de pré- cristallisation des glycérides à point de fusion élevé de la matière grasse initialement utilisée, de la température initiale de la matière entrant dans le système et de la température de la matière sur-refroidie quittant l'appa- reil réfrigérateur. La quantité maximum de matière recyclée dépend de la capacité de l'appareil réfrigérateur par rapport au taux de production de margarine désiré.
C'est ainsi, par exemple, qu'il est parfaitement possible de recycler 75 % ou davantage de la matière sur-refroidie sortant de l'ap- pareil réfrigérateur pour que le rapport de la matière recyclée à la ma- tière initiale soit de 3 à 1 ou plus, mais ce taux de recyclage n'est pas intéressant parce qu'il réduit le taux de production de margarine à une pe- tite partie de la capacité de l'appareil réfrigérateur. Un recyclage exces- sif donne d'ailleurs un produit trop mou, ressemblant à une pommade. D'au- tre part, le rapport de la matière recyclée à la matière initiale doit être au moins assez élevé pour refroidir suffisamment la matière initiale pour assurer la précristallisation d'au moins une partie appréciable des glycéri- des à point de fusion élevé qu'elle contient.
C'est pourquoi; lorsqu'on uti- lise la matière recyclée comme seul agent de refroidissement provoquant la précristallisation, on préfère généralement maintenir le rapport de la matière recyclée à la matière initiale entre 10 à 100 et 150 à 100 environ pour obtenir un équilibre idoine entre le degré de précristallisation et l'économie du procédé.
D'autres moyens de refroidissement que le recyclage peuvent être employés pour effectuer la précristallisation, le recyclage pouvant dans ce cas devenir inutile. Quand on utilise ces autres moyens en association avec le recyclage, le rapport de la matière recyclée à la matière initiale peut .être inférieur à 10 à 100, et se rapprocher de 0 à 100.
Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, l'agita- tion s'effectue dans un "picker-box" ou appareil "B" qui consiste essen- tiellement en un ou plusieurs cylindres munis d'agitateurs pour maintenir le contenu à un degré d'agitation modéré comme décrit par exemple à la page Ce
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703 de l'ouvrage de A.E. BAILEY" Industrial Oil and Fat products" (In- terscience Publishers Inc. New-York, 1945).
Le courant continu de matière quittant l'appareil de précristal- lisation peut être soumis à un refroidissement et une agitation rapides, de préférence dans un "Votator" ou appareil "A". A cette phase de la fabri- cation les glycérides à bas point de fusion forment des noyaux pour la cris- tallisation ultérieure.
L'ensemble ou le complément des ingrédients aqueux est alors re- froidi, de préférence à une température de l'ordre de -5 C à 0 C environ, injecté et mélangé de manière continue à la matière sur-refroidie venant de l'appareil réfrigérateur, et le mélange obtenu est filtré, moulé et emballé.
Le moulage et l'emballage sont de préférence effectués à l'aide d'un dispo- sitifcompensateur placé avant la tête de moulage et l'emballeuse. Un dis- positifcompensateur approprié comprend un élément entre la sortie de l'ap- pareil réfrigérateur et l'entrée de la tête de moulage. Cet élément conduit la matière sous la pression de l'appareil réfrigérateur jusqu'à la tête de moulage. Des moyens sont prévus pour appliquer une pression supplémen- taire à la matière à l'intérieur de l'élément pendant que la tête de moulage est ouverte pour le chargement, et supprimer cette pression pendant que la tête de moulage est fermée. Ce moyen permet de placer la matière provenant de l'appareil de refroidissement et d'agitation rapides pendant la période de fermeture de la tête de moulage.
Lorsque le refroidissement du courant de la matière grasse ini- tiale, effectué dans le but d'en provoquer la précristallisation est exécu- té en mélangeant ce courant à un courant recyclé de matière sur-refroidie, les ingrédients aqueux sont de préférence injectés dans le courant de mamie- re sur-refroidie en un point situé en aval du point de soutirage de la matiè- re recyclée.
La margarine produite par le procédé de l'invention, comparée à la margarine connue, présente une texture plus grossière, une structure à grain et une sensation améliorée au palais qui est immédiatement percep- tible .
Le sensation de la margarine au palais correspond à son point de fusion par montée capillaire,,, un point de fusion élevé indiquant une sen- sation grasse déplaisante et un point de fusion bas, la capacité de la matiè- re de fondre rapidement au contact de la langue. Le point de fusion par montée capillaire est décrit aux pages 79 et 80 de l'ouvrage de A.E. BAILEY "Melting and Solidification of Fats" (Interscience Publishers, New-York, 1950). Comme le nom l'indique, ce point est mesuré en plongeant, un à la fois, dans les récipients d'eau maintenue à une série ascendante de tempé- ratures, des tubes capillaires contenant le produit, et en notant la température de l'eau qui fait monter le produit de 1/8 pouce (0,3175 cm) dans son tube capillaire en 20 secondes, à cause de la pression hydrosta- tique et du ramollissement du produit.
L'amélioration de la margarine ob- tenue par le procédé de l'invention est indiquée par le fait que les points de fusion par montée capillaire de la margarine obtenue par le procédé de l'invention sont inférieurs de plusieurs degrés C à ceux des margarines ob- tenues au départ des mêmes matières par les procédés Votator ordinaires.
De même, alors que les points de fusion par montée capillaire des margarines obtenues par le procédé Votator normal sont toujours à # 1,5 C environ du point de fusion Wiley de la matière grasse initiale, le point de fusion par montée capillaire de la margarine du présent procédé est inférieur d'au moins 3 C au point de fusion Wiley de la matière grasse de départ. Le point de fusion Wiley est bien connu dans l'industrie margarinière et est expliqué à la page 111 de l'ouvrage de A.E. BAILEY" Melting and Solidification of Fats" .
Il est bien entendu que d'autres ingrédients tels qu'agents d'é- mulsion, vitamines, agents anti-éclaboussants, parfums, colorants et analo- gues, certains essentiels et d'autres facultatifs, peuvent être ajoutés à la matière grasse et/ou à l'ingrédient aqueux, dans les proportions habituel-
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leset de la façon ordinaire.
L'invention est illustrée par les dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 est un schéma de fabrication suivant une forme de réalisa- tion préférée de l'invention.
Fig. 2 est un graphique montrant l'effet des variations de la proportion d'ingrédients aqueux injectés dans l'émulsion sur-refroidie et mélangés à cette émulsion sur le point de fusion par montée capillaire de la margarine achevée après séjour à 10 C pendant deux semaines.
Fig. 3 est un graphique montrant l'effet des variations du degré de précristallisation, obtenues en modifiant le rapport de l'émulsion recy- clée à l'émulsion initiale, sur le point de fusion par montée capillaire de la margarine achevée, après séjour à 10 C pendant deux semaines.
Fig. 4 est un graphique analogue à Fig. 3 mais représentant les points de fusion par montée capillaire des produits après séjour à 10 C pen- dant quatre semaines de plus, et
Fig. 5 est un graphique dérivé de celui de la fig. 4, montrant l'effet synergique obtenu en combinant la précristallisation et l'injection du procédé de l'invention.
Sur la fig. 1 des dessins, toute la matière grasse et une partie du lait et du sel utilisés dans le procédé provenant des réservoirs 1, 2 et 3 respectivement, son introduits, en proportions choisies d'avance, dans un réservoir de mélange 10, où les ingrédients sont émulsionnés. Les matières émulsionnées sont alors'pompées au moyen d'une pompe 11 par un appareil de précristallisation 12 ou appareil "B", et par un appareil réfrigérateur "Vo- tator" 13 ou appareil "A". Une proportion, établie d'avance, des matières réfrigérées quittant l'appareil 13 est recyclée au moyen de la pompe 14 et ajoutée à l'émulsion initiale avant son entrée dans l'appareil de précristal- lisation 12.
Le complément de lait et de sel est pompé d'un réservoir 4 au moyen d'une pompe 15, passe par un refroidisseur 16 et est injecté dans l'é- mulsion sur-refroidie venant de l'appareil réfrigérateur 13 après qu'une partie de l'émulsion sur-refroidie ait été prélevée pour le recyclage. L' émulsion sur-refroidie et le lait et le sel injectés sont alors bien mélan- gés dans un mélangeur ou mixeur 17, soumis à un léger malaxage dans un ta- mis 18, et envoyés aux chambres de conditionnement 19 pour effectuer le mou- lage au moyen d'une machine 5 et l'emballage au moyen d'une machine 6.
L'invention est illustrée par les exemples suivants : EXEMPLE 1.
On mélange dans un réservoir de mélange 1090 kilogrammes de ma- tière grasse ayant un point de fusion Wiley de 35,5 C, 10 kg de sel et 56 kg de lait. L'émulsion obtenue est pompée à l'aide d'une pompe d'alimenta- tion dans un appareil "B", pour effectuer la précristallisation, puis dans un'Votator ou appareil "A" pour le refroidissement rapide et l'agitation.
Une partie de l'émulsion refroidie quittant l'appareil réfrigérateur est renvoyée dans le cycle au moyen d'une pompe à raison de 2,27 kg d'émulsion refroidie pour 4,54 kg d'émulsion chaude fournie par la pompe d'alimentation On pompe d'autre part 31 kg de sel et 174 kg de lait dans un refroidisseur, on injecte le liquide dans le restant du courant d'émulsion refroidie, et on le mélange à cette émulsion. La pompe à lait est réglée de façon que le produit fini présente la teneur voulue en eau et contienne toujours au moins 80% de matières grasses.. Le mélange passe alors par un tamis en cuvette et est dirigé vers un dispositif compensateur du type décrit plus haut, puis vers les machines de moulage et d'emballage pour être moulé et emballé.
Une fois les appareils arrivés à l'état d'équilibre, les tempé- ratures de l'émulsion aux différentes phases de la fabrication sont 30,6 G dans le réservoir de mélange, 29,4 G à l'entrée de l'appareil réfrigéra- teur et 4,4 C à la sortie de cet appareil. La solution de lait et de sel est initialement à une température de 10 C, réduite à -1,1 0 dans le refroi- disseur de lait. La température des blocs est 13,3 C.
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Le produit présente un point de fusion par montée capillaire de 305 C. Les macropénétrations, en mm/10, obtenues avec une pointe standard ,de pénétromètre, en forme de cane, à 10 C, 21 C et 26 C sont respectivement
88,235 et 393. A titre de comparaison, un procédé de fabrication identi- que, saufen ce qu'on ajoute tout le lait et le sel au début, donne une mar- garine dont le point de fusion par montée capillaire est égal à 33,6 C, et dont les macropénétrations correspondantes en mm/10 sont 80, 204 et 383.
Cette comparaison montre que le produit de l'exemple est un peu plus mou que celui qu'on peut obtenir avec la même matière grasse comme base, le même taux de recyclage, mais sans injection de lait. Une caractéristique plus importante, au point de vue sensation de la margarine au palais, est que le point de fusion par montée capillaire du produit de l'invention est
30,5 C au lieu de 33,6 C pour un produit comparable préparé par le procédé habituel. Ce fait est surprenant parce qu'il infirme l'opinion très répan- due suivant laquelle la consistance de la margarine dépend principalement des matières grasses utilisées, et n'est que fort peu modifiée par les va- riations ordinaires des procédés de solidification et d'émulsion du produit.
EXEMPLE 2.
La même masse de départ et les mêmes proportions finales de ma- tière grasse, lait et sel que dans l'exemple :il: sont utilisées pour préparer un certain nombre de nouveaux lots de margarine, a) en modifiant le degré de précristallisation en faisant varier le taux de recyclage d'émulsion re- froidie par rapport à l'émulsion initiale entre 0 et 100:100; et b)- en fai- sant varier la quantité de lait injecté après refroidissement entre 0 et 100% de la teneur totale en lait.
Un total de 12 produits, y compris celui de l'exemple 1 a été ainsi obtenu et soumis à l'essai du point de fusion par montée capillaire.
Les résultats de ces essais ssont portés sur les graphiques des figs 2 à 5 inclusivement.
Il ressort des courbes A et B des figs. 2 et 3 que le point de fusion par montée capillaire de la margarine produite sans précristallisa- tion et sans injection de lait est 34 C. La courbe A montre que les réduc- tions maximum du point de fusion par montée capillaire qu'on peut obtenir par injection seule de 50%, 75% et 100% de lait sont respectivement 0,5, 0,7 et 1,3 C. De même, la courbe B de la fig. 3 montre que les réductions maximum du point de fusion par montée capillaire qu'on peut obtenir en aug - mentant seulement le degré de précristallisation en portant le taux de recir- culation à 50 :100 et 100 :100 sont0,5 et 1 C respectivement.
On pourrait donc s'attendre à ce que la réduction maximum du point de fusion par montée capillaire qu'on puisse atteindre par injection de 100% et précristallisation due à une recirculation de 100 :100 éga- le à la somme arithmétique de 1,3 et 1,0, soit 2,3 C. Or, on constate en fait que cette combinaison d'injection et de précristallisation abaisse le point de fusion par montée capillaire de 34 à 26,5 C, soit un total de 7,5 C.
Des échantillons des produits ainsi obtenus et essayés ont été conservés à 10 C pendant quatre semaines de plus, puis les points de fusion par montée capillaire ont été vérifiés. Les résultats de ces essais sont portés sur le graphique de la fig. 4. En comparant les graphiques des figs. 3 et 4, on peut voir que les produits de l'invention présentent une stabilité extrêmement satisfaisante lorsqu'ils sont conservés à 10 C.
L'effet synergique de la combinaison de l'injection de lait et de la précristallisation provoquée par le recyclage, et la permanence de cet effet ressortent le mieux sur le graphique de la fig. 5, où les cour- bes C et D représentent respectivement, les effets de l'injection seule et la précristallisation par recyclage seule. La courbe E représente la somme arithmétique des courbes C et D et la courbe F l'effet combineréel de l'in- jection et de la précristallisation par 'recyclage mesuré sur des échantil- lons de six semaines.