Procédé de fabrication de fromage en continu et installation pour la mise en ceuvre de ce procédé
Il est connu que les procédés habituels de fabrica- tion de fromage comportent plusieurs phases dont les principales sont les suivantes : préparation du lait à traiter, coagulation, égouttage du caillé et enfin du fromage.
On sait que dans la phase de préparation du lait, on procède généralement à une filtration, puis à une pasteurisation du lait et enfin dans certains cas à une standardisation pour amener son taux de matières grasses à une valeur fonction de la teneur en matières grasses désLrée pour le fromage fini,.
Etant donné que, suivant les époques de l'année et la provenance du lait à'traiter, on peut enregistrer des variations assez considérables dans sa composition, on est amené, pour obtensr une certaine constance des résultats obtenus en fromagerie, à préparer des mélanges de grand volume de lait, pour amortir les variations de composition susmentionnées.
On sa : t que pour améliorer cette constance des résul- tats, on a proposé de concentrer le lait jusqu'à une teneur fixe en matières solides (teneur qui par exemple peut être de l'ordre de grandeur de trois fois la teneur en matière solide du lait initial) et de diluer ensuite ce lait par apport d'eau jusqu'à une teneur en matière solide voisine de celle du lait initial, mais bien constante.
Ce procédé connu a l'avantage en outre de faciliter le stockage du lait sous forme de lait concentré et d'augmenter le rendement que l'on obtient en fromagerie, étant donné que la phase de concentration provoque ue modification préavisée dans la suite, des particules de phosphocaséinate du lait, modification que la redilution ne peut entièrement annuler.
Il est connu, d'autre part, que les procédés de fromagerie antérieurs, font intervenir des phases de coagulation et d'égouttage particulièrement lentes, ce qui a pour inconvén. ent dle nécessiter une main-d'ceuvre ím- portante et de maintenir à un niveau relativement faible la capacité de production.
Par ailleurs, les techniques actuelles de fabrication n'assurent pas la constance en poids des fromages produits, ce qui correspond à une perte importante pour le fabricant, étant donné que, pour les fromages vendus à la pièce, on est obligé d'augmenter le poids de l'ensemble des fromages produits pour être sûr que tous se trouveront au-dessus du poids minimum imposé.
Le but de la présente invention est de réduire con sidérablement les temps de caillage du lait et d'égouttage du caillé et de profiter de la rapidité du caillage et de l'égouttage, pour mettre en oeuvre un procédé de fabrication en continu, ne nécessitant qu'une chaîne de fabrication relativement courte.
On a déjà essayé de réduire le temps de coagulation du lait en pratiquant un emprésurage préalable à froid, sur le lait normal. Outre que ce processus connu n'agit en rien sur la constance du poids des fromages obtenus, il provoque une augmentation de vitesse de caillage et d'égouttage beaucoup plus faible que celle qui est con sécutive au procédé objet de la présente invention et il n'entraîne pas d'augmentation du rendement de fabrica- tion.
On a aussi tenté d'obtenir une coagulation rapide de lait préemprésuré à froid à l'aide d'un fluide chauffant dont la température est comprise entre 50 et 100 C, mais, dans ce cas, il se produit une inactivation importante des ferments lactiques, dont on a, au préalable, ensemencé le lait, ce qui entraîne l'obtention de fromages de qualité très médiocre.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de fromages, à partir de lait de vache, de chèvre, de brebis ou de bufflone, caractérisé en ce qu'on concentre du lait normal, qu'on ensemence ensuite le lait concentré avec des ferments lactiques, qu'on ajoute à fro : d de la présure dans ce lait concentré acidifié, qu'on laisse reposer le mélange un certain temps, qu'on le réchauffe en y ajoutant de l'eau chaude pour provoquer sa coagulation rapide, qu'on opère un égouttage, puis un lavage de la pâte ainsi obtenue, un salage et enfin un affinage.
Le titulaire précise que le fait de travailler sur du lait concentré et de faire agir le ferment lactique et la présure sur ce lait concentré, a une grosse influence sur le processus de coagulation et d'égouttage.
En effet, la concentration d'u milieu a provoqué en particulier une augmentation de la concentration en ions
Ca---et en ions Ht et il est bìen connu que l'augmen- tation de la concentration de ces ions est un facteur accélérateur de la vitesse de coagulation. D'autre part, la particule de phosphocasélnate subit, ainsi qu'on l'a dit plus haut, une modification de forme et de grosseur lors de la concentration du lait : cette particule est beaucoup plus grosse dans le lait concentré que dans le lait normal, et elle a une forme beaucoup moins régulière.
II résulte de là que lors de la prise en masse au cours de la coagulation, la formation du caillé obtenu avec du lait concentré n'est pas du tout la même que celle du caillé obtenu à parler du lait normal. Dans le cas du lait concentré, on obtient un caillé beaucoup plus réti- fié et, lors de l'égouttage ultérieur, on évacue dans le sérum d'égouttage moins de matières utilisables pour fabriquer du fromage que dans les procédés antérieurement connus. II en résulte donc une augmentation du rendement dans la fabrication du fromage.
Il faut d'ailleurs remarquer que l'opération de concentration diminue l'importancedel'égouttage, puisque la concentration a déjà permis d'évacuer une certaine quantité d'eau.
On comprend dès lors, toute la différence qui existe entre le procédé selon l'invention et les procédés antérieurs. Dans le procédé où l'on utilisait une préconcen- tration, suivie d'une redilution du lait à un taux de matières solides voisin du taux du lait normal dont on était parti, la redilution empêchait de profiter pleinement de l'augmentation de grosseur des particules de phosphocaséinate puisque ces particules revenaient lentement vers leur forme et leur grosseur initiales. Dans ce procédé, I'addition de ferments lactiques et de la présure était effectuée sur le lait redilué et par consé- quent, on ne bénéficiait pas de l'accélération de coagulation due au travail en milieu concentré.
Dans les procédés connus utilisant une introduction préalable de présure dans du lait normal non concentré et froid on ne pouvait non plus bénéficier de l'accélération de coagulation due à la concentration élevée en ions Ca++ et ho et on ne pouvait surtout pas obtenir d'augmentation de rendement due à la modification des particules de phosphocaséinate, modificati'on provoquée par la concentration. Dans ces procédés d'empré- surage à frol-d préalable, la coagulation et l'égouttage se produisaient donc dans des conditions totalement différentes de celles qui correspondent au procédé selon la présente invention.
Dans un de ses modes de mise en oeuvre préféré, le procédéconsiste tout d'abord à concentrer du lait qui, éventuellement, peut être préalablement filtré, standardisé, homogénéisé et pasteurisé, jusqu'à un taux de matières soldes égal à environ 2 à 4 fois la teneur en matières solides du lait normal.
Cette opération de concentration est réalisée dans un évaporateur de type con venbionnel de préférence du type à flot tombant, fonc tionnant sous vide, mal. s travaillant en couche mince et dont la température de chauffage peut avantageusement être maintenue en dessous de la température de dénatu- ration des protéines (par exemple 650 C)
Après l'opération de concentration, le lait concentré est immédiatement refroidi dans un échangeur de chaleur, jusqu'à une température inférieure à 10-120C environ.
Le la, t concentré est alors stocké à cette température dans des cuves isolées à double paroi, et une certaine quantité de ferments lactiques (2 /o environ) y est introduite pour créer une flore lactique de protection du milieu. Après quelques heures de stockage, la température du lait concentré est élevée jusqu'à 300 C environ, et une dose complémentaire de 5 O/o environ des mêmes ferments lactiques est ajoutée au lait stocké.
A cette température, la présence des ferments lactiques entraîne une-transformation progressive du lactose du lait en acide lactique ; le pH du milieu devient donc acide ; lorsque ce pH atteint une valeur comprise approximati- vement entre 4,6 et 6,5, le lait concentré est refroidi jus qu'à unetempératureinférieureà10 Cenviron.
Le pH désiré dans le lait concentré peut être dans certains cas obtenu directement, ou ajuste dans le procédé précédent, en ajoutant à ce lait une quantité de ferments lactiques telle que l'on obtient immédiatement ce pH dans le mélange.
On ajoute alors au lait concentré acidifié et froid, une quantité de présure correspondant à celle qui est utilisée normalement dans les procédés classiques pour le type de fromage considéré ; la dose de présure ajoutée au lait concentré reste la même en valeur absolue que celle qui aurait été ajoutée au lai normal. Selon le temps de contact du ! a'M concentré et de la présure, l'ac- tion enzymatique de la présure sera plus ou moins poussée et, à la suite d'un réchauffage rapide du lait concentré ainsi prépare, on obtiendra une coagulation ins tantanée ou une coagulation à rapidité contrôlée.
Cette phase de coagulation du procédé est suivie d'une phase d'égouttage dont le déroulement est variable suivant le type de fromage que l'on désire fabriquer.
Lorsque l'on désire fabriquer en particulier des fromages à pâte molle, le lait concentré froid est maintenu en contact avec la présure pendant un temps de l'ordre de 5 à 12 m'minutes ; il est alors chauffé très rapidement par mélange avec de l'eau chaude et la coagulation s'ef fectue en un temps assez court, compris entre 40 et 120 secondes environ, le mélange étant maintenu tranquille au moment de la coagulation.
La dilution qui s'effectue dans cotte opération de réchauffage dure donc suffisamment peu de temps avant la prise en masse pour que les particules de phospho- caséinate n'aient pratiquement pas le temps de revenir à l'état où elles se trouvent dans le lait normal initial et par conséquent le procédé permet de profiter de tous les avantages dus à la concentration du milieu.
Lorsque le caillé a atteint une certaine fermeté, on procède au tranchage de ce caillé pour permettre une synérèse convenable ; on procède ainsi à un égouttage spontané et lent, puis on répartit le caillé dans des moules classiques de fromagerie.
Lorsqu'on veut fabriquer en particulier, des fromages a pâte pressée, en opérant selon l'invention, on main tient le la. t concentré et frocd en contact avec la présure pendant un temps plus long que dans le cas précédent, de l'ordre de 30 à 60 minutes, par exemple. On réchauffe alors le lait concentré acidifié, emprésuré et froid en ri. njec. tant dans un flot non turbulent d'eau chaude. On a une coagulation pratiquement instantanée du lait concentré sans aucune red. ilution ; on procède alors à un lavage du grain du caillé et à l'agglomé- ration des grains par des moyens mécaniques, l'égoutta- ge s'effectue de manière accélérée.
Lorsque l'on veut fabriquer plus particulièrement des fromages à pâtes cuites ou dures, type Cheddar par exemple, on ma nt ent le lait concentré froid acidifié à un pH convenable en contact avec la présure pendant un temps de l'ordre de 30 à 60 minutes. On réchauffe alors ce la,,, t concentré acidifié, emprésuré et froid en Pmjectant dans un flot non turbulent d'eau chaude, à température appropriée, dont le débit par rapport à celui du lait concentré peut varier de 1 à 3 selon le type de fromage ; la coagulation est alors immédiate, on agglomère le grain de caillé mécanique et on procède alors à une séparation du gradin et du sérum ;
ce sérum après chauffage dans un échangeur, à une température appropriée, est réinjecté dans le caillé, provoquant ainsi une cuisson dudit caillé et, dans le cas du Cheddar, une Cheddarisation plus ou moins poussée.
Lors de l'ensemencement du lait par des ferments lactiques, les chauffages et refroidissements, que doit subir le lait, peuvent être obtenus en faisant circuler le lait concentré dans un échangeur de chaleur selon les cas, chauffé à 1'eau chaude ou à la vapeur, ou refroidi au moyen d'un flui'de réfrigéré. Les différentes phases de ces opérations peuvent être programmées ou contrô- lées automatiquement et l'addition des ferments peut se faire manuellement ou grâce à un dispositif de dosage automatique, l'opérateur étant maître de l'acidité et de la température du lait concentré.
De même, l'addi- tion de présure peut être réalisée manuellement ou au- tomatiquement par dosage, soit en envoyant le lait concentré ac ; lde et froid dans des batteries de cuves à volume jaugé, où la présure est ajoutée et mélangée au lait concentré et dans lesquelles le lait concentré emprésuré séjournera un temps déterminé, soit en injectant la dose de présure en continu dans une tuyauterie dans laquelle le lait concentré est refoulé au moyen d'une pompe et dont le diamètre et la longueur correspondent à un temps de séjour déterminé, de 5 à 60 minutes environ selon le type de fromage que l'on désire fabriquer.
On va décrire maintenant, à titre d'illustration, des dispositifs permettant la mise en oeuvre du procédé susmentionné, ces dispositifs étant représentés sur le dessin annexé. On va également donner quatre exemples de fa fabrication de quatre types de fromage différents, utilisant le procédé selon l'invention.
Sur le dessin n.
la fig. 1 représente, schématiquement, vue en per spective, une installation permettant de fabriquer, selon les réglages, des fromages à pâte molle ou à pâte pressée, cette installation pouvant fonctionner automatiquement en continu ;
la fig. 2 représente un appareil permettant de fabriquer une pâte de fromage à pâte pressée, cette installation pouvant fonctionner automatiquement en continu ;
la fig. 3 représente une vue schématique d'une variante de l'appareil représenté sur la fig. 2 ;
la fig. 4 représente le détail A de la fig. 3, à grande échelle.
Sur la fig. 1, on a désigné par 1 une chaîne sans fin enroulée autour de deux roues dentées 2 et 3, la roue 3 étant motrice. A cette chaîne sont accrochés des bacs parall, lép péd ! ques 4, l'accrochage de chaque bac 4 sur la chaîne 1 est réalisé au moyen d'un axe 5. Le bac 4 est soutenu à son autre extrémité par une roulette 6 qui roule sur un chemin de roulement 7. Le déplacement des bacs 4 s'effectue dans le sens indiqué par la flèche F marquée sur la fig. 1. Dans les parties rectilignes de la machine, les bacs sont solidarisés entre eux au moyen de pattes 8 qui prennent appui sur les axes des roulettes 6.
La désolidarisat'ion des bacs est obtenue, lorsqu'ils arrivent dans les parties curvilignes de la machine, au moyen de rampes 9 qui soulèvent les ergots 8a portés par les pattes 8 ; au-dessus des parties rect'.. l'gnes du parcours des bacs 4 peuvent se déplacer des portiques mobles 10,11 et 12.
Le portique 10 est muni d'une dispositif 10a-10b permettant de déverser dans un bac 4, au passage de ce bac sous le port¯, ue 10, une quantité dosée de présu- re parfaitement répartie dans le bac (dlsposilti± 10a) puis une quantité dosée de lait concentré fmid (dispositif lOb). Le portique 11 est muni d'un dispositif lia permettant de répartir uniformément dans les bacs 4 une quantité dosse d'eau chaude. Le portique 12 est muni d'un dispositif à grilles tranchantes 12a.
Dans la partie curviligne qui suit le portique 12, une barre 13 s, ol da. re du bati dle la machqne entraîne le basculement des bacs 4 autour de l'axe 5. Ce basculement s'effectue au-dessus d'un répartiteur 14. Entre la position de basculement des bacs 4 déterminée par la barre 13 et le portique 10, est placé un dispositif de lavage des bacs, schématisé sur la fig. 1 et désigné par 15.
Dans un tel dispositif, lorsque l'un des bacs 4 passe sous le portique 10, on déclenche par un contacteur 10c, l'injection dans ce bac d'une quantité dosée de présure, que l'on répartit aussi parfaitement que possible, puis d'une quantité dosée de lait concentré et froid ayant subi au préalable un ensemencement par des ferments lactiques. La chaîne 1, entraînée par la roue dentée 3, elle-même mise en mouvement par un moteur électrique équipé d'un variateur de vitesse assure un déplacement à vitesse constante mais réglable du bac 4 le long de la machine, dans le sens de la flèche F.
Le dosage du lait concentre et de la présure injectés dans chaque bac 4 est effectué au moyen d'un mécanisme permettant de mesurer avec précision de +0, 1"/o les quantités de liquide envoyées dans chaque bac. Les tubes d'arrivée de liquide sont placés de façon à réaliser un mélange intime de la présure et du lait concentré dans chaque bac 4.
Les bacs 4, remplis de lait concentré emprésuré à une température voisine de 100 C, se déplacent d'un mouvement de translation du portique 10 au portique 11. Le réglage de la position du portique 11 par rapport à celle du portique 10 permet de régler le temps pendant lequel à froid le lait concentré reste en contact avec la présure. Pour ce réglage, on peut également agir sur la vitesse de déplacement de la chaîne 1. Lorsque le bac 4 arrive en dessous du portique 11, un contacteur llb permet d'envoyer dans ce bac une quantité dosée d'eau chaude au moyen du dispositif lla assurant une parfaite répartition de cette eau chaude.
La température de cette eau, de l'ordre de 500C C par exemple, est maintenue constante à l'aide d'une régulation automatique.
La quantité d'eau introduite et sa température sont ré glés de façon que la température du mélange du lait concentré emprésuré avec l'eau soit de l'ordre de 30 à 35oC et que la teneur en matières solides du mélange soit 1,1 fois environ la teneur en matières solides du lait normal initial, avant l'opération de concentration. Les quantités de lait concentré et d'eau chaude dans chaque bac sont mesurées de façon à correspondre, après caillage et égouttage, à un fromage ou à plusieurs fromages de poids égaux.
Après l'introduction d'eau chaude, le bac 4 continue sa translation le long de la mach ne. Le temps de coagulation, pour une température donnée, est essentiellement fonction du temps d'emprésurage à froid avant l'introduction d'eau chaude.
Si le temps d'emprésurage à froid a été court, le temps de coagulation est relativement long et le portique 12 doit se trouver relativement éloigné du portique 11, de façon qu'entre les portiques 11 et 12 le mélange réalisé dans les bacs 4 ait le temps de se prendre en masse et de devenir suffisamment forme.
Lorsque le bac 4 passe sous le portique 12, les grilles de tranchage 12a se déplacent dans le bac 4. Le caillé qui s'est formé dans un temps assez court, de l'ordre de 40 à 120 secondes, temps qui est fonction de l'acidité du lait concentré initial, de la température, du temps d'emprésurage à froid et de la dose de présure, est alors découpé en petits cubes. A partir de ce moment se produ t la synérèse, c'est-à-dire, la phase pendant laquelle le sérum se sépare des grains du caillé.
Si, au contraire, le temps d'emprésurage à froid a été relativement grand, de l'ordre de 30 minutes par exemple, la coagulation est instantanée au moment de l'introduction d'eau chaude. L'eau chaude introduite permet alors, en même temps que la coagulation, le lavage des grains de caillé. Dans ce cas, les grilles de tranchage du portique 12 n'entrent pas en action lorsque le bac 4 passe sous le port) ! que 12.
Quand les bacs 4 arrivent dans la partie curviligne de la machine qui se trouve après le portique 12, ils sont vidés automatiquement par basculement au-dessus du répartiteur 14, qui assure une répartition régulière du caillé avant le passage dans les moules. Les bacs 4 sont ensuite lavés puis séchés, grâce au dispositif 15 et ils reviennent à leur position initiale sous le portique 10.
On constate que cette machine, grâce au temps très court de caillage et d'égouttage que le procédé selon l'invention permet d'obtenir, peut avoir des d mensions raisonnables alors qu'il était nécessaire, si l'on voulait obtenir une fabrication en continu du type de celle qui vient d'être décrite en employant les procédés antérieurement connus, de mettre en oeuvre une machine extrê- mement encombrante et coûteuse.
La fig. 2, représente un autre type de dispositif utili- sable pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention.
Dans ce dispositif, on voit que le lait concentré, empré- suré, acidifié et froid, est introduit par un entonnoir désigné par 16. On maintient dans cet entonnoir 16 un niveau constant par un moyen connu en soi. L'enton- noir 16 est muni à sa partie inférieure d'un robi. net 17, il débouche à l'intérieur d'un tube vertical 18, dont la partie supérieure est entourée d'une gaine 19. Dans cette gaine 19 débouche un tuyau d'arrivée d'eau chaude 20. A la partie supérieure du tube 18 et de la gaine 19 est placée une prise de vide 21 munie d'un rob net 22.
Le tube 18 est placé au-dessus d'un récipient 23, dans lequel on a installé un agitateur magnétique 24-24a. A la partie inférieure du récipient 23 débouche un tube coudé 25, auquel est raccordé un tube incliné 26. Ce tube incliné 26 arrive au-dessus d'un récipient 27, pré- sentant une évacuation 28 à sa partie inférieure.
Pour fabriquer une pâte pressée, le lait concentré, emprésuré et froid qui est amené à la partie supérieure de l'appareil a subi un temps d'emprésurage à froid assez long, de l'ordre de 30 minutes par exemple. Il est à une température d'environ 10oC. Par le tube d'arrivée 20, on amène dans l'appareil une eau à 45 C environ, dont le pH peut être éventuellement corrigé, et l'on crée par le tube 21 un léger vide de façon que, l'appareil une fois rempli d'eau chaude, on maintienne dans le tube 18 une colonne d'eau.
Le niveau supérieur de la colonne d'eau peut être amené plus ou moins haut, selon que l'on veut plus ou moins préchauffer le lait concentré avant sa mise en contact direct avec l'eau. Le dispositif de la gaine 19 permet d'obtenir un écoulement d'eau chaude dans le tube 18 sans turbulence. Quand on ouvre le robinet 17, le lait concentré, emprésuré et froid est aspiré à l'intérieur de l'appareil et tombe dans la colonne d'eau chaude. La coagulation de ce lait est pratiquementinstantanéeet les grains de caillé tombent par gravité le long de la colonne d'eau contenue dans le tube vertical 18. Ces grains arrivent dans le récipient 23 où ils sont agités au moyen de l'agitateur 24a, cette agitation produisant un lavage des grains du caillé dans le liquide contenu dans le récipient.
Sous l'action de l'écoulement de l'eau chaude qui arrive par le tube 20 et sort par le tube 26, les gra. ns de caillé se déplacent le long du tube 25. Ce tube étant coudé, il se produit un rassemblement des grains de caillé et un certain tassement ; on obtient ainsi une agglomération des grains de caillé par des moyens mécaniques, de façon qu'à la sortie du tube 26 sortent des paquets de pâte qui tombent dans le bac 27 où ils continuent à s'égoutter, le sérum d'égouttage étant évacué par le tuyau 28. La pâte qui est déposée dans la cuve 27 peut être évacuée par tout moyen de transport approprié vers les moules de fromagerie.
Dans ce dispositif, le tube d'agglomération 25-26 peut comporter des coudes comme il est indiqué sur la fig. 2, ou à titre de variante, des restrictions et des ren- flements successifs, ou encore ce tube peut être tronco n, que, c'est-à-dife, avoir une section décroissante.
L'agglomération des grains peut également être obtenue avec une centrifugeuse, qui assure en continu la séparation du caillé et du sérum, ou encore par un procédé classique d'égouttage par toile en discontinu.
Une var. ante du dispositif qui vient d'être décrit est représentée sur la fig. 3. Les modification apportées au dispositif de base ci-dessus décrit, ont pour but de rendre ce dispositif apte à la fabrication d'une plus grande variété de fromages.
Un tel perfectionnement consiste à munir le dispo sitif de la fig. 2, d'une part, de moyens permettant de verser dans une colonne d'eau chaude en écoulement, un ou plusieurs filets de lait concentré, acidifié par des ferments lactiques et froid, ayant subi un temps d'em présurage variable, des chicanes réglables permettant de mrodif ier à volonté le parcours du ca llé dans la colonne pour en provoquer éventuellement le durcissement ; d'autre part, à la base de ladite colonne, d'une succession de tubes, verticaux ou inclinés, pouvant présenter des sections différentes et des coudes et débouchant audessus d'un dispositif assurant le tranchage de la masse de caillé qui sort des tubes susmentionnés ;
enfin, d'un dispositif permettant'le lavage du cailé ainsi obtenu ainsi que le regroupement et l'agglomération des grains de caillé.
Ce dispositif perfectionné comporte de préférence une colonne à chicanes réglables, alimentée par une tête d'injection à turbulence (telle que représentée sur la fig. 3) ou, sans turbulence (telle que la tête d'injection qui.. figure sur le dispositif de la fig. 2) et suivie d'un roi tube dont l'obliquité permet, par compression due aux variations de section et par gravité, la réagglomération et la synérèse du caillé. La masse de caillé obtenue est alors découpée suivant deux plans sensiblement perpen diculaires, par exemple au moyen de fils verticaux et d'un cylindre rotatif à palettes radiales, la vitesse de rotation du cylindre permettant de faire varier la finesse du tranchage.
Le caillé tranché est alors lavé, soit au moyen d'eau pure, soit au moyen de sérum réchauffé ou non, ce sérum provenant de la synérèse du caillé, compte tenu de la dilution due à l'introduction d'eau chaude en tête de l'appareil.
Sur le dispositif de la fig. 3, on voit que l'on a désigné dans leur ensemble : par 29, la tête d'injection ; par 30, la colonne verticale d'eau chaude dans laquelle on injecte le lait concentré, emprésuré, mélangé à l'eau chaude ; par 31, les tubes de section variable qui prolongent la colonne 30 ; par 32, le dispositif de tranchage et par 33, le dispositif de lavage.
La tête d'injection 29, comporte une prise de vide 21 placée à la partie supérieure et deux tubes 16a et 20a disposés radialement et diamétralement opposés. Le tube 16a permet au moyen d'une pompe, l'a1iimentation en lait concentré, emprésuré et froid. Le tube 20a permet de même l'alimentation en eau chaude. Sur les tubes 16a et 20a sont fixés des thermomètres 16b et 20b.
Le mélange des deux courants fluides injectés par les tubes 16a et 20a, se fait dans le tube vertical 34 qui débouche dans la colonne verticale désignée par 30 dans son ensemble.
Cette colonne 30 a une section carrée et comporte des chicanes 35a, 35b, 35c et 35d, orientables à volonté de l'extérieur. A la partie inférieure de la colonne 30 est placée une pièce intermédiaire 36, permettant le raccordement de la colonne 30 avec un tube cylindrique vertical de faible section. On a désigné par 37, ce tube cylindrique vertical qui comporte, à sa partie inférieure, un coude 37a débouchant sur un tube 38 de grande section. Ce tube 38 est entouré d'une gaine 39 permettant la circulation d'un fluide. Le tube 38 présente une certaine obliquité par rapport à l'horizontale et débouche sur un tube 25 de petite section, qui comporte de nombreux coudes et se termine par une extrémité 25a. L'ex trémité 25a du tube 25 est représentée de façon plus déta) Ii) ilée sur la fiig. 3.
Elle comporte des fils verticaux 40 en acier inoxydable. L'ensemble 3 comprend les tubes 37,38 et 25.
Le dispositif de tranchage 32 est formé d'une enceinte 41 à l'intérieur de laquelle, un cylindre creux 42 en tôle perforée, est en rotation. Ce cylindre porte des palettes radiales 43 d, rilgées vers l'extérieur dudit cylindre, et son mouvement est commandé au moyen d'un moteur ou un moto-réducteur 44. L'enceinte 41 comporte un réceptacle 41a destiné à recueillir du sérum, réceptacle dont l'évacuation est assurée par le tube 45 ; elle comporte également à sa partie inférieure une sorte d'entonnoir 41b, en haut duquel débouche une canalisation 46 alimentée en eau ou en sérum, ce sérum provenant éventuellement d'un bac 47 alimenté par le tuyau 45. L'alimentation en sérum du tube 46 est assurée par la pompe 48 suivie d'un réchauffeur 49.
Une canalisation 46b permet d'assurer l'alimentation en eau du tube 46. Les canalisation 46a et 46b peuvent être utilisées l'une ou l'autre, selon la position des vannes 50 et 51.
La partie inférieure de l'entonnoir 41b est reliée à l'extrémité coudée d'un tube 26 légèrement incliné sur l'horizontale et dont la partie supérieure débouche audessus d'un moule 27. Le tube 26 peut être alimenté en sérum dans sa zone centrale par l'intermédiaiire d'une canalisation 46c. branchée sur la canalisation 46a et mise en service ou non, suivant la position de la vanne 52.
Lorsque le lait concentré additionné de ferments lactiques. emprésuré depuis environ 30 minutes et maintenu à une température d'environ 8 à 10oC, est introduit dans la tête d'injection 29 par le tube 16a, il arrive en contact avec le courant d'eau chaude injecté par le tube 20a à une température d'environ 48 à 530C ; les températures du lait et de d'eau chaude sont mesurées au moyen des thermomètres 16b et 20b. La disposition des tubes 16a et 20a est telle qu'il se produit un brusque mélange des deux fluides en milieu turbulent, ce qui influe sur la grosseur du grain de callé qui se forme en raison du caillage pratiquement instantané du lait concentré.
Le courant fluide contenant les grains de caillé en suspension, traverse alors le tube 34 et est injecté à la partie supérieure de la colonne 30. Le tube 34 est maintenu constamment plein de liquide grâce à une dépression appliquée par le tube 21 qui est relié à une pompe à vide.
Le courant fluide qui arrive dans la colonne 30, est dévié et mis en turbulence par les chicanes formées par les volets 35a, 35b, 35c et 35d. La ligne moyenne de l'écoulement est modifiable en agissant sur l'inclinaison des quatre volets précités.
Ce réglage permet d'agir sur le durcissement du grain de caillé dont la synérèse est accélérée par les chocs contre les différents volets.
Le mélange fluide contenant les grains de caillé en suspension, pénètre alors dans le tube 37, qui en raison de h diminution de la section de passage, crée une agglomération des grains de caillé. Lorsque le caillé pénètre dans le tube 38, il se produit, en raison de l'aug- mentation de la section de passage, une expansion de la masse de caillé qui se forme en petits blocs séparés par des couches de sérum mélangées à l'eau chaude.
Dans ce tube 38, il se produit donc simultanément une synérèse des grains de caillé et, en raison de l'obliquité du tube, une réagglomération. Il est possible au moyen de la gaine 39, de provoquer simultanément par réchauffage, un resserrement des grains de cafiillé, c'est-à-dire de provoquer une accélération de la synérèse, en alimentant la gaine 39 en fluide chaud.
Le tube 25 qui est placé à l'extrémité du tube 38, présente une section de passage étroite et de nombreux coudes, de telle sorte que le caillé est de nouveau comprimé, ce qui provoque une nouvelle phase de synérèse.
Le caillé qui sort par l'orifice 25a est tranché, selon des plans verticaux par les fitls 40. Le caille ainsi tranché, arrive en contact avec les palettes 43 portées par le cy l ndre 42. Ces palettes, en raison du mouvement de rotation du cylindre 42, découpent ce caillé suivant des plans sens. blement perpendiculaires aux plans de tranchage provoqué par les fils 40. Ce double découpage du caillé peut naturellement être réglé par la vitesse de rotat on du cylindre 42 ; il se produit un écoulement de sérum, qui passe à travers les trous de la tôle perforée dont est fait le cylindre 42 et qui est récupéré dans le réceptacle 41 a.
Le caillé transporté à la surface du cylindre 42 entre les palettes 43, tombe dans l'entonnoir 41b. Les différents paramètres qui permettent le réglage de cette opté- ration de découpage, permettent d'obtenir des structures de caillé très diverses.
Le caillé récupéré dans l'entonnoir 41b, s'engage dans le tube 26 qu'il traverse avant de tomber dans le moule 27. Au cours de la traversée du tube 26, est effectué un lavage des grains de collé au moyen du ffiiqui- de que l'on amène par le tube 46 en haut de l'entonnoir 41b. Ce liquide peut être de 1'eau à température variable injectée par la canalisation 46b, mais ce peut être éga- lement du sérum récupéré dans le réceptacle 41a par le c : rcuit 45,47,48,49,46a. Ce sérum peut être ou non réchauffé suivant que l'on met en fonctionnement le réchauffeur et ce réchauffage constitue un paramètre dans la fabrication de certains types de fromages.
L'apport de calories au moment de la phase de lavage entraîne un resserrement des grains et une évacuation maximum du sérum, c'est-à-dire, correspond à la fabrication d'un fromage plus sec. Il est possible, pour augmenter l'efficacité du lavage effectué dans le tube 26, d'alimenter la canalisation 46c, en ouvrant la vanne 52, ce qui crée une deuxième injection de sérum ou d'eau de lavage sur le parcours du caillé.
Selon que l'on opère ou non, un lavage dans la partie 33 du dispositif ci-dessus décrit, on obtiendra un fromage dont l'affinage sera plus ou moins rapide. En effet, un lavage très efficace permettra d'évacuer une grande partie de lactose contenu dans la pâte, ce qui permettra un affinage rapide du fromage, alors qu'un lavage peu efficace ou pratiquement nul, correspondra à un type de fromage à affinage plus lent : dans le premier cas, on obt ent un fromage du type Saint-Paulin, dans le second, un fromage du type Cheddar ou gruyère.
Si le dispositif de la fig. 3 est utilisé avec une tête d'injection sans turbulence par exemple du type de celle qui est représentée sur la fig. 2, on pourra obtenir un caillé dont la structure du grain est modifiée, de sorte qu'en choisissant la tête d'injection on pourra, avec le même appareil, obtenir des types de fromages différents.
On constate que les dispositifs ci-dessus décrits pré- sentent l'avantage de permettre un travail en continu, avec une main-d'oeuvre très réduite. Ces dispositifs, de plus sont réglables au gré de l'opérateur pour fabriquer n'importe quel type de fromage dans une gamme très étendue. Enfin, l'utilisation du procédé selon l'invention permet d'obtenir une grande régularité de fabrication, une augmentation sensible de rendement et une aug- mentat on des capacités de fabrication.
On va décrire maintenant quatre modes de fabrication de pâte de fromage, les deux premiers concernant des fromages à pâte molle, le troisième un fromage à pâte pressée, et le quatrième un fromage à pâte dure type Cheddar.
Exemple I
On prend un lait contenant 82 grammes de matières solides non grasses et 42 grammes de matières grasses par litre et on le standardise par écrémage partiel de façon à abaisser la teneur en matières grasses jusqu'à 38 grammes par litre. Ce lait est ensuite pasteurisé selon la méthode H. T. S. T. à une température de 750C, C, puis est concentré dans un évaporateur du type à double effet à flots tombants, travaillant en couches minces et sous vide, à une température de 650C au premier effet.
On obtient un lait concentré dont la teneur en matières solides est de 360 grammes par litre. Ce lact concentré sort de l'évaporateur à 42 C ; il est refroidi à 80C au moyen d'un échangeur de chaleur, puis stocké dans un réservoir à cette température pendant 6 heures. Une dose de 2 ouzo de ferments lactiques, type Streptococcus
Lactis, est ajoutée pour créer une protection du milieu.
Au bout de 6 heures, le lait concentré est réchauffé jusqu'à 300 C par circulation dans un échangeur de chaleur ; on ajoute alors une dose complémentaire de fer ments (environ 6 /o). Lorsque le pH du lait concentré atteint une valeur de 5,95, on procède à un refroidissement rapide de ce lait concentré jusqu'à une températu- re de 80 C environ par circulation dans un échangeur.
On envoie alors ce lait concentré, faro, 1d et acidifié dans une machine du type de celle qui est représentée sur la f g. 1. On introduit dans les bacs 4 de la machine, au moyen du doseur automatique 10a, 10 cm3 de présure au 1/100001, pU ; 5 au moyen du doseur automatique 10b une quantité de 12,8 litres du lait concentré préparé comme il a été indiqué ci-dessus.
Après 7 minutes de contact du lait concentré à 80C avec la présure, les bacs 4 arrivent au portique I1 qui permet l'introduction d'eau chaude. Cette eau est à 500C et on en introduit une quantité telle, dans chaque bac, que la teneur en matières solides du mélange de lait concentré et d'eau soit de 130 grammes par litre (ce qui correspond à environ 22,7 litres). La coagulation s'effec- tue en milieu tranquille au bout de 60 secondes environ.
Après environ 5 minutes, les bacs contenant le lait caillé arrivent au portique 12 sur lequel sont disposées les grilles de tranchage. Le caillé est alors découpé en cubes. Seize à dix-sept minutes après cette opération, les bacs arrivent au-dessus du répartiteur 14, basculent, et le mélange de caillé et de sérum est déversé dans le répartiteur, puis dans les moules définitifs. On obtient ainsi une pâte à fromage dit Carré de l'Est .
Exemple 2
On soumet le lait normal aux opérations de standardisat on et de pasteurisation indiquées dans l'exemple 1, puis on concentre ce lait jusqu'à une teneur de 450 grammes par litre de matières sèches. Le lait concentré sortant de l'évaporateur est à 420 C ; il est refroidi au moyen d'un échangeur jusqu'à 10oC. On On acidifie le lait concentré par addition de ferments lactiques du type
Streptococcus-Lactis jusqu'à ce que le pH atteigne, im médiatement après l'addition, la valeur de 5,95.
La teneur en matières solides du lait concentré se trouve a'. nsi ramenée envBron à 3i0 /o. La pâte est ensw : te fabriquée de la même façon qu'il est indiqué dans l'exemple 1, en ajustant toutefois la quantité et la température de l'eau chaude de façon à obtenir un mélange de lait concentré et d'eau ayant une teneur en matières solides de 130 grammes par litre environ et une température de 350 C environ. On obtient ainsi une pâte à fromage dit Carré de l'Est) ).
Exeniple 3
On prend un lait normal contenant 82 grammes par litre de matières solides non grasses et 42 grammes de mat ères grasses par litre et on le standardise par écrémage partiel de man. ère à abaisser la teneur en matières grasses jusqu'à 36 grammes par litre. On procède ensuite à la concentration de ce la. t de la même façon qu'il est indiqué dans 1'exemple 1. On procède également à l'acidification du lait concentré par addition de I O/o de ferments lactiques.
Lorsque le pH du lait ainsi ensemencé a atteint une valeur d'environ 6,15, le lait froid et ac. dl : ié est envoyé dans une cuve où il est emprésuré avec 1 O/o de présure au 1/10 OOOe, c'est-à-dire environ 100 cm3 pour 100 Etres de lassit concentré à 36 /o d'ex- trait sec. Après 30 minutes de contact entre le lait et la présure, le lait concentré, emprésuré et froid est envoyé dans le dispositif représenté sur la fig. 2 où il subit une coagulation instantanée dès qu'il arrive au contact avec 1'eau chaude à 400C qui est envoyée dans le tube vertical 18 par le tube 20.
Les débits de lait concentré et d'eau chaude sont ajustés de façon à avoir une tem pérature de mélange d'environ 310C, ce qui correspond à un débit d'eau chaude environ 2,2 fois plus important que le débit de lait concentré.
Le lait caillé ainsi formé est alors lavé, aggloméré et il sort du dispositif prêt au moulage. On obtient ainsi la pâte d'un fromage du type Saint-Paulin) > .
Exemple 4
On prend un lait normal contenant 82 grammes par titre de matières sol des non grasses et 42 grammes de matières grasses par litre. On procède ensuite à la pas teurisation H. T. S. T. de ce lait à à 730C pendant 30 secondes et on le concentre ensuite de la même façon q'il est décrit dans 1'exemple 1. On procède également à l'acidification du lait concentré par addition de 2 10/o de ferments lactiques, à une température de 12 C. Lorsque le pH du lait concentré a atteint une valeur d'environ 5,5, le produit est refroMi à 80C pour arrêter l'évolution du pH.
Dans les pays où les règlements sanitaires l'au- torisent, l'aoidification peut avantageusement être réali- sée par addition d'un ac : de tel que l'acide lactique.
Le lasit concentré froid et acidifié est alors envoyé dans une cuve où il est emprésuré avec 1 O/o de présure au 1/10000e, c'est-à-dire environ 100cm3 pour 100 litres de lait concentré à 36 /o d'extrait sec. Après 30 minutes de contact entre le lait et la présure, le lait concentré acidifié, emprésuré et froid est envoyé dans le dispositif représenté sur la fig. 3 où il subit une coagulation instantanée dès qu'il arrive en contact avec 1'eau à 4S0C, qui est envoyée dans le tube vertical 34 par le tube 20a.
Les débits de lait concentré et d'eau chaude sont ajustés de façon à avoir une température de mélange d'environ 360 C, ce qui correspond à un débit d'eau chaude environ 1,6 fois plus important que le débit de laitconcentré.
Le caillé s'agglomère ensuite dans la colonne 30 et le tube 31 avec exsudation de sérum. Le caillé et le sérum sont séparés dans l'enceinte 41. Le sérum est repris par la pompe 48 pour être réchauffé dans l'échangeur 49 à 45 C environ puis il est ré. injecté dans le caillé par le tube 46, permettant ainsi à la fais le transport du caillé vers l'orifce de sortie et une Cheddarisation du grain.
On obtent ainsi, après pressage, salage et affinage, un fromage du type (e Cheddar) > .
Il est bien clair que l'on obtient le même résultat en extrayant le caillé de la machine représenté sur la fig. 3, directement à la sortie de l'ence nte 41 et en l'envoyant ensuite dans un dispositif de Cheddarisation) > de type connu.
REVENDICATIONS
I. Procédé de fabrication en continu de fromages, à partir de laits de vache, de chèvre, de brebis ou de bufflone, caractérisé en ce qu'on concentre du lait normal, qu'on ensemence ensuite le lait concentré avec des ferments lactiques, qu'on ajoute à froid de la présure dans ce lait concentré acidifié, qu'on laisse reposer le mélange un certain temps, qu'on le réchauffe en y ajoutant de 1'eau chaude pour provoquer sa coagulation rapide, qu'on opère un égouttage, puis un lavage de la pâte ainsi obtenue, un salage et enfin un affinage.
Continuous cheese manufacturing process and installation for implementing this process
It is known that the usual cheese-making processes comprise several phases, the main ones of which are: preparation of the milk to be treated, coagulation, draining of the curd and finally of the cheese.
We know that in the milk preparation phase, filtration is generally carried out, then milk pasteurization and finally in some cases standardization to bring its fat content to a value depending on the desired fat content. for the finished cheese ,.
Given that, depending on the time of the year and the origin of the milk to be treated, one can register quite considerable variations in its composition, one is led, to obtain a certain constancy of the results obtained in cheese making, to prepare mixtures of large volume of milk, to cushion the above-mentioned variations in composition.
We know that in order to improve the consistency of the results, it has been proposed to concentrate the milk to a fixed content of solids (content which, for example, may be of the order of magnitude of three times the content of solid matter. solid of the initial milk) and then dilute this milk by adding water to a solid content close to that of the initial milk, but very constant.
This known process has the further advantage of facilitating the storage of milk in the form of condensed milk and of increasing the yield which is obtained in cheese making, given that the concentration phase causes a modification previously advised in the following. particles of phosphocaseinate in milk, a modification which the redilution cannot entirely cancel.
It is known, on the other hand, that the prior cheese-making processes involve particularly slow coagulation and draining phases, which has the disadvantage. This entails requiring a large workforce and keeping production capacity at a relatively low level.
Furthermore, current manufacturing techniques do not ensure the consistency in weight of the cheeses produced, which corresponds to a significant loss for the manufacturer, given that, for cheeses sold individually, it is necessary to increase the weight. weight of all the cheeses produced to be sure that all are above the minimum weight imposed.
The object of the present invention is to considerably reduce the time for curdling the milk and for draining the curd and to take advantage of the rapidity of the curdling and the draining, to implement a continuous manufacturing process, not requiring than a relatively short production line.
Attempts have already been made to reduce the coagulation time of milk by carrying out cold renneting on normal milk. In addition to the fact that this known process has no effect on the consistency of the weight of the cheeses obtained, it causes an increase in curdling and draining speed much lower than that which is consecutive to the process which is the subject of the present invention and it does not 'does not lead to an increase in manufacturing efficiency.
Attempts have also been made to obtain rapid coagulation of cold pre-preaned milk using a heating fluid with a temperature between 50 and 100 C, but, in this case, a significant inactivation of the lactic ferments occurs. , of which we have previously inoculated the milk, which results in the production of very poor quality cheeses.
The present invention relates to a process for the manufacture of cheese, from cow, goat, sheep or buffalo milk, characterized in that normal milk is concentrated, that the condensed milk is then inoculated with lactic ferments, which rennet is added to cold: d in this acidified condensed milk, the mixture is left to stand for a while, reheated by adding hot water to cause its rapid coagulation, that one operates a draining, then a washing of the paste thus obtained, a salting and finally a refining.
The holder specifies that the fact of working on condensed milk and making act the lactic ferment and the rennet on this condensed milk, has a big influence on the process of coagulation and draining.
Indeed, the concentration of a medium has caused in particular an increase in the concentration of ions
Ca --- and Ht ions and it is well known that increasing the concentration of these ions is an accelerating factor in the rate of coagulation. On the other hand, the phosphocaselnate particle undergoes, as we said above, a change in shape and size during the concentration of milk: this particle is much larger in condensed milk than in milk. normal, and it has a much less regular shape.
It follows from this that during the setting in mass during coagulation, the formation of the curd obtained with condensed milk is not at all the same as that of the curd obtained, speaking of normal milk. In the case of condensed milk, a much more retified curd is obtained and, on subsequent draining, less material which can be used for making cheese is discharged into the drainage serum than in the previously known methods. This therefore results in an increase in the yield in the manufacture of cheese.
It should also be noted that the concentration operation decreases the importance of drainage, since the concentration has already made it possible to evacuate a certain quantity of water.
We can therefore understand all the difference which exists between the method according to the invention and the prior methods. In the process where preconcentration was used, followed by redilution of the milk to a solids level close to the level of normal milk from which it was started, the redilution prevented full benefit from the increase in size of the milk. phosphocaseinate particles since these particles slowly returned to their original shape and size. In this process, the addition of lactic ferments and rennet was carried out on the rediluted milk and therefore no benefit was obtained from the acceleration of coagulation due to working in a concentrated medium.
In the known processes using a prior introduction of rennet into non-concentrated and cold normal milk, it was also impossible to benefit from the acceleration of coagulation due to the high concentration of Ca ++ and ho ions and above all it was impossible to obtain an increase. of yield due to the modification of phosphocaseinate particles, modification caused by concentration. In these pre-frol-d raking processes, the coagulation and draining therefore took place under totally different conditions from those corresponding to the process according to the present invention.
In one of its preferred embodiments, the process consists first of all in concentrating milk which, optionally, can be previously filtered, standardized, homogenized and pasteurized, up to a balance material rate equal to approximately 2 to 4 times the solid content of normal milk.
This concentration operation is carried out in an evaporator of the conventional type, preferably of the falling film type, operating under vacuum, poorly. s working in a thin layer and the heating temperature of which can advantageously be kept below the denaturation temperature of the proteins (for example 650 C)
After the concentration operation, the condensed milk is immediately cooled in a heat exchanger, to a temperature below approximately 10-120C.
The concentrated Ia, t is then stored at this temperature in insulated double-walled tanks, and a certain quantity of lactic ferments (approximately 2 / o) is introduced therein to create a lactic flora to protect the environment. After a few hours of storage, the temperature of the condensed milk is raised to approximately 300 ° C., and an additional dose of approximately 5 O / o of the same lactic ferments is added to the stored milk.
At this temperature, the presence of lactic ferments causes a progressive transformation of the lactose in milk into lactic acid; the pH of the medium therefore becomes acidic; when this pH reaches a value between approximately 4.6 and 6.5, the condensed milk is cooled to a temperature below about 10 C.
The desired pH in the condensed milk can in certain cases be obtained directly, or adjusted in the preceding process, by adding to this milk a quantity of lactic ferments such that this pH is immediately obtained in the mixture.
A quantity of rennet corresponding to that which is normally used in conventional processes for the type of cheese considered is then added to the acidified and cold condensed milk; the dose of rennet added to the condensed milk remains the same in absolute value as that which would have been added to the normal milk. Depending on the contact time of! Concentrated a'M and rennet, the enzymatic action of the rennet will be more or less extensive and, following a rapid reheating of the condensed milk thus prepared, instant coagulation or rapid coagulation will be obtained. controlled.
This coagulation phase of the process is followed by a draining phase, the course of which is variable depending on the type of cheese that is to be produced.
When it is desired to manufacture in particular soft cheeses, the cold condensed milk is kept in contact with the rennet for a time of the order of 5 to 12 mins. it is then heated very quickly by mixing with hot water and the coagulation takes place in a fairly short time, between 40 and 120 seconds approximately, the mixture being kept quiet at the time of coagulation.
The dilution which is carried out in this reheating operation therefore lasts a short enough time before caking so that the phospho-caseinate particles have practically no time to return to the state in which they are found in the milk. initial normal and consequently the process makes it possible to benefit from all the advantages due to the concentration of the medium.
When the curd has reached a certain firmness, this curd is sliced to allow a suitable syneresis; a spontaneous and slow draining is thus carried out, then the curd is distributed in conventional cheese molds.
When we want to manufacture in particular, pressed cheeses, by operating according to the invention, we hold the hand. t concentrated and frocd in contact with the rennet for a longer time than in the previous case, of the order of 30 to 60 minutes, for example. The acidified, renneted and cold condensed milk is then reheated. njec. both in a non-turbulent flow of hot water. We have almost instantaneous coagulation of condensed milk without any red. ilution; the grain of the curd is then washed and the grains agglomerated by mechanical means, the drainage is carried out in an accelerated manner.
When it is desired to manufacture more particularly cooked or hard cheeses, such as Cheddar for example, the cold acidified condensed milk is kept at a suitable pH in contact with the rennet for a time of the order of 30 to 60. minutes. This acidified, renneted and cold concentrated la ,,, t is then reheated by injecting it into a non-turbulent flow of hot water, at an appropriate temperature, the flow rate of which relative to that of the condensed milk can vary from 1 to 3 depending on the type. cheese ; the coagulation is then immediate, the mechanical curd grain is agglomerated and the step and the serum are then separated;
this serum, after heating in an exchanger, to an appropriate temperature, is reinjected into the curd, thus causing cooking of said curd and, in the case of Cheddar, more or less thorough Cheddarization.
When the milk is inoculated with lactic ferments, the heating and cooling, which the milk must undergo, can be obtained by circulating the condensed milk in a heat exchanger, as appropriate, heated with hot water or with water. steamed, or cooled by means of a refrigerated fluid. The different phases of these operations can be programmed or controlled automatically and the addition of ferments can be done manually or using an automatic dosing device, the operator being in control of the acidity and temperature of the condensed milk.
Likewise, the addition of rennet can be carried out manually or automatically by dosage, or by sending the condensed milk ac; lde and cold in batteries of volumetric tanks, where the rennet is added and mixed with the condensed milk and in which the renneted condensed milk will remain for a determined time, either by injecting the dose of rennet continuously in a pipe in which the milk The concentrate is pumped out by means of a pump, the diameter and length of which correspond to a determined residence time, of about 5 to 60 minutes depending on the type of cheese that is to be produced.
A description will now be given, by way of illustration, of devices allowing the implementation of the aforementioned method, these devices being shown in the accompanying drawing. We will also give four examples of the manufacture of four different types of cheese, using the process according to the invention.
In drawing n.
fig. 1 schematically shows, from a perspective view, an installation making it possible to manufacture, according to the settings, soft or pressed cheeses, this installation being able to operate automatically continuously;
fig. 2 shows an apparatus making it possible to manufacture a pressed cheese paste, this installation being able to operate automatically continuously;
fig. 3 shows a schematic view of a variant of the apparatus shown in FIG. 2;
fig. 4 shows detail A of FIG. 3, on a large scale.
In fig. 1, 1 denotes an endless chain wound around two toothed wheels 2 and 3, the wheel 3 being a drive. Parallel bins are attached to this chain, leep ped! 4, the hooking of each tray 4 on the chain 1 is achieved by means of a pin 5. The tray 4 is supported at its other end by a roller 6 which rolls on a track 7. The movement of the trays 4 is carried out in the direction indicated by the arrow F marked in fig. 1. In the rectilinear parts of the machine, the trays are joined together by means of tabs 8 which bear on the axes of the rollers 6.
The separation of the trays is obtained, when they arrive in the curvilinear parts of the machine, by means of ramps 9 which raise the lugs 8a carried by the legs 8; above the rect '.. the genes of the route of the bins 4 can move movable porticos 10, 11 and 12.
The gantry 10 is fitted with a device 10a-10b making it possible to pour into a tank 4, when this tank passes under the port ¯, ue 10, a metered quantity of presu- rage perfectly distributed in the tank (dlsposilti ± 10a) then a metered quantity of fmid condensed milk (device 10b). The gantry 11 is provided with a device 11a enabling a metered quantity of hot water to be distributed uniformly in the tanks 4. The gantry 12 is provided with a device with cutting grids 12a.
In the curvilinear part which follows the portico 12, a bar 13 s, ol da. re of the frame the machine causes the tilting of the trays 4 around the axis 5. This tilting takes place above a distributor 14. Between the tilting position of the trays 4 determined by the bar 13 and the gantry 10 , is placed a washing device for the tanks, shown diagrammatically in FIG. 1 and designated by 15.
In such a device, when one of the tanks 4 passes under the gantry 10, the injection into this tank is triggered by a contactor 10c of a metered quantity of rennet, which is distributed as perfectly as possible, then of a measured quantity of condensed and cold milk having previously undergone inoculation with lactic ferments. Chain 1, driven by toothed wheel 3, itself set in motion by an electric motor equipped with a speed variator ensures movement at constant but adjustable speed of the tank 4 along the machine, in the direction of the arrow F.
The dosage of concentrated milk and rennet injected into each tank 4 is carried out by means of a mechanism making it possible to measure with a precision of +0.1 "/ o the quantities of liquid sent to each tank. liquid are placed so as to achieve an intimate mixture of rennet and condensed milk in each tank 4.
The tanks 4, filled with condensed milk renneted at a temperature close to 100 ° C., move with a translational movement from the gantry 10 to the gantry 11. Adjusting the position of the gantry 11 relative to that of the gantry 10 makes it possible to adjust the time during which, when cold, the condensed milk remains in contact with the rennet. For this adjustment, it is also possible to act on the speed of movement of the chain 1. When the tank 4 arrives below the gantry 11, a contactor llb makes it possible to send into this tank a metered quantity of hot water by means of the device. It ensures a perfect distribution of this hot water.
The temperature of this water, of the order of 500 ° C. for example, is kept constant using automatic regulation.
The quantity of water introduced and its temperature are adjusted so that the temperature of the mixture of the condensed milk renneted with the water is of the order of 30 to 35oC and the solids content of the mixture is 1.1 times approximately the solids content of the initial normal milk, before the concentration operation. The quantities of condensed milk and hot water in each vat are measured so as to correspond, after curdling and draining, to one cheese or to several cheeses of equal weight.
After the introduction of hot water, the tank 4 continues its translation along the mach ne. The coagulation time, for a given temperature, is essentially a function of the cold renneting time before the introduction of hot water.
If the cold renneting time was short, the coagulation time is relatively long and the gantry 12 must be located relatively far from the gantry 11, so that between the gantries 11 and 12 the mixture produced in the tanks 4 has time to build up and become sufficiently fit.
When the tank 4 passes under the gantry 12, the slicing grids 12a move in the tank 4. The curd which has formed in a fairly short time, of the order of 40 to 120 seconds, a time which depends on the acidity of the initial condensed milk, the temperature, the cold renneting time and the dose of rennet, is then cut into small cubes. From this moment, syneresis occurs, that is to say, the phase during which the serum separates from the grains of the curd.
If, on the contrary, the cold renneting time has been relatively long, of the order of 30 minutes for example, the coagulation is instantaneous when the hot water is introduced. The hot water introduced then allows, at the same time as the coagulation, the washing of the curd grains. In this case, the slicing grids of the gantry 12 do not come into action when the container 4 passes under the port)! than 12.
When the trays 4 arrive in the curvilinear part of the machine which is located after the gantry 12, they are emptied automatically by tilting above the distributor 14, which ensures an even distribution of the curd before passing through the molds. The bins 4 are then washed and then dried, thanks to the device 15 and they return to their initial position under the gantry 10.
It can be seen that this machine, thanks to the very short curdling and draining time that the process according to the invention makes it possible to obtain, can have reasonable dimensions whereas it was necessary, if one wanted to obtain a production. continuously of the type of that which has just been described using the previously known methods, to use an extremely bulky and expensive machine.
Fig. 2, represents another type of device which can be used to carry out the method according to the invention.
In this device, it can be seen that the condensed milk, rennet, acidified and cold, is introduced through a funnel designated by 16. A constant level is maintained in this funnel 16 by means known per se. The entonblack 16 is provided at its lower part with a robi. net 17, it opens inside a vertical tube 18, the upper part of which is surrounded by a sheath 19. In this sheath 19 opens a hot water inlet pipe 20. At the upper part of the tube 18 and the sheath 19 is placed a vacuum outlet 21 provided with a net valve 22.
The tube 18 is placed above a container 23, in which a magnetic stirrer 24-24a has been installed. At the lower part of the container 23 opens a bent tube 25, to which is connected an inclined tube 26. This inclined tube 26 arrives above a container 27, having an outlet 28 at its lower part.
To make a pressed dough, the condensed, renneted and cold milk which is brought to the upper part of the apparatus has undergone a fairly long cold renneting time, of the order of 30 minutes for example. It is at a temperature of about 10oC. Through the inlet tube 20, water is brought into the device at approximately 45 ° C., the pH of which can be corrected if necessary, and a slight vacuum is created through tube 21 so that the device once filled with hot water, a column of water is maintained in the tube 18.
The upper level of the water column can be brought higher or lower, depending on whether it is more or less desired to preheat the condensed milk before it comes into direct contact with the water. The device of the sheath 19 makes it possible to obtain a flow of hot water in the tube 18 without turbulence. When the tap 17 is opened, the condensed, renneted and cold milk is sucked inside the device and falls into the hot water column. The coagulation of this milk is practically instantaneous and the curd grains fall by gravity along the water column contained in the vertical tube 18. These grains arrive in the container 23 where they are stirred by means of the agitator 24a, this agitation producing a washing of the grains of the curd in the liquid contained in the container.
Under the action of the flow of hot water which arrives through tube 20 and leaves through tube 26, the gra. The curds move along the tube 25. This tube being bent, a gathering of the curd grains and a certain settlement occurs; this results in an agglomeration of the curd grains by mechanical means, so that at the outlet of the tube 26 packets of dough come out which fall into the tank 27 where they continue to drain, the dripping serum being discharged through pipe 28. The paste which is deposited in tank 27 can be discharged by any suitable means of transport to the cheese molds.
In this device, the agglomeration tube 25-26 may have elbows as indicated in FIG. 2, or as a variant, restrictions and successive bulges, or else this tube may be truncated, that is to say, have a decreasing section.
The agglomeration of the grains can also be obtained with a centrifuge, which continuously separates the curd and the serum, or else by a conventional method of discontinuous drainage by cloth.
A var. ante of the device which has just been described is shown in FIG. 3. The modifications made to the basic device described above are intended to make this device suitable for the manufacture of a greater variety of cheeses.
Such an improvement consists in providing the device of FIG. 2, on the one hand, means making it possible to pour into a column of hot flowing water, one or more fillets of condensed milk, acidified by lactic ferments and cold, having undergone a variable rennet time, baffles adjustable allowing to mrodif ier at will the course of the heat in the column to possibly cause the hardening; on the other hand, at the base of said column, a succession of tubes, vertical or inclined, which may have different sections and elbows and emerge above a device ensuring the slicing of the mass of curd which comes out of the tubes aforementioned;
finally, a device allowing washing of the curd thus obtained as well as the grouping and agglomeration of the curd grains.
This improved device preferably comprises a column with adjustable baffles, supplied by an injection head with turbulence (as shown in FIG. 3) or, without turbulence (such as the injection head which appears on the device. of Fig. 2) and followed by a king tube whose obliquity allows, by compression due to variations in section and by gravity, the re-agglomeration and syneresis of the curd. The mass of curd obtained is then cut along two substantially perpendicular planes, for example by means of vertical wires and a rotary cylinder with radial vanes, the speed of rotation of the cylinder making it possible to vary the fineness of the slicing.
The sliced curd is then washed, either by means of pure water or by means of warmed or unheated serum, this serum coming from the syneresis of the curd, taking into account the dilution due to the introduction of hot water at the top of the the device.
On the device of FIG. 3, we see that we have designated as a whole: by 29, the injection head; by 30, the vertical column of hot water in which the condensed milk, renneted, mixed with hot water is injected; by 31, the tubes of variable section which extend the column 30; by 32, the slicing device and by 33, the washing device.
The injection head 29 comprises a vacuum outlet 21 placed at the upper part and two tubes 16a and 20a arranged radially and diametrically opposed. The tube 16a allows by means of a pump, the supply of condensed, renneted and cold milk. The tube 20a also allows the supply of hot water. On the tubes 16a and 20a are fixed thermometers 16b and 20b.
The two fluid streams injected by the tubes 16a and 20a are mixed in the vertical tube 34 which opens into the vertical column designated by 30 as a whole.
This column 30 has a square section and comprises baffles 35a, 35b, 35c and 35d, which can be oriented at will from the outside. At the lower part of the column 30 is placed an intermediate piece 36, allowing the connection of the column 30 with a vertical cylindrical tube of small section. This vertical cylindrical tube is designated by 37, which comprises, at its lower part, an elbow 37a opening onto a tube 38 of large section. This tube 38 is surrounded by a sheath 39 allowing the circulation of a fluid. The tube 38 has a certain obliquity with respect to the horizontal and opens onto a tube 25 of small section, which has many bends and ends at one end 25a. The end 25a of the tube 25 is shown in more detail on the fiig. 3.
It has 40 vertical stainless steel wires. Set 3 includes tubes 37, 38 and 25.
The slicing device 32 is formed by an enclosure 41 inside which, a hollow cylinder 42 of perforated sheet metal, rotates. This cylinder carries radial vanes 43 d, rilgées outwardly of said cylinder, and its movement is controlled by means of a motor or a geared motor 44. The enclosure 41 comprises a receptacle 41a intended to collect serum, receptacle the evacuation of which is provided by the tube 45; it also comprises at its lower part a sort of funnel 41b, at the top of which opens a pipe 46 supplied with water or serum, this serum possibly coming from a tank 47 supplied by the pipe 45. The serum supply of the tube 46 is provided by the pump 48 followed by a heater 49.
A pipe 46b ensures the water supply to the tube 46. The pipes 46a and 46b can be used either way, depending on the position of the valves 50 and 51.
The lower part of the funnel 41b is connected to the bent end of a tube 26 slightly inclined to the horizontal and the upper part of which opens out above a mold 27. The tube 26 can be supplied with serum in its zone. plant via a pipeline 46c. connected to line 46a and put into service or not, depending on the position of valve 52.
When condensed milk with the addition of lactic ferments. renneted for about 30 minutes and maintained at a temperature of about 8 to 10oC, is introduced into the injection head 29 through the tube 16a, it comes into contact with the stream of hot water injected through the tube 20a at a temperature about 48 to 530C; the temperatures of the milk and hot water are measured by means of thermometers 16b and 20b. The arrangement of the tubes 16a and 20a is such that there is a sudden mixing of the two fluids in a turbulent medium, which influences the size of the callus grain which forms due to the practically instant curdling of the condensed milk.
The fluid stream containing the curd grains in suspension, then passes through the tube 34 and is injected at the upper part of the column 30. The tube 34 is kept constantly full of liquid thanks to a vacuum applied by the tube 21 which is connected to a vacuum pump.
The fluid stream which arrives in the column 30, is deflected and placed in turbulence by the baffles formed by the flaps 35a, 35b, 35c and 35d. The average flow line can be modified by acting on the inclination of the four aforementioned flaps.
This adjustment makes it possible to act on the hardening of the curd grain, the syneresis of which is accelerated by the impacts against the various components.
The fluid mixture containing the curd grains in suspension then enters the tube 37, which, due to the reduction in the passage section, creates an agglomeration of the curd grains. When the curd enters the tube 38, due to the increase in the passage section, an expansion of the curd mass occurs which forms in small blocks separated by layers of serum mixed with the Hot water.
In this tube 38, therefore simultaneously occurs a syneresis of the curd grains and, due to the obliqueness of the tube, a re-agglomeration. It is possible, by means of the sheath 39, to simultaneously cause by heating, a tightening of the beans of coffee, that is to say to cause an acceleration of syneresis, by supplying the sheath 39 with hot fluid.
The tube 25 which is placed at the end of the tube 38, has a narrow passage section and many bends, so that the curd is again compressed, which causes a new phase of syneresis.
The curd which comes out through the orifice 25a is sliced in vertical planes by the fitls 40. The quail thus sliced comes into contact with the pallets 43 carried by the cylinder 42. These pallets, due to the rotational movement of cylinder 42, cut this curd along directional planes. ably perpendicular to the slicing planes caused by the wires 40. This double cutting of the curd can naturally be regulated by the speed of rotation of the cylinder 42; there is a flow of serum, which passes through the holes of the perforated sheet of which the cylinder 42 is made and which is collected in the receptacle 41a.
The curd transported to the surface of the cylinder 42 between the pallets 43, falls into the funnel 41b. The various parameters which allow the adjustment of this cutting option, make it possible to obtain very diverse curd structures.
The curd recovered in the funnel 41b engages in the tube 26 which it passes through before falling into the mold 27. During the passage of the tube 26, the grains of glue are washed by means of the ffiiqui- which is brought through the tube 46 at the top of the funnel 41b. This liquid can be water at variable temperature injected through line 46b, but it can also be serum recovered in receptacle 41a by circuit 45,47,48,49,46a. This serum may or may not be reheated depending on whether the heater is put into operation and this reheating constitutes a parameter in the manufacture of certain types of cheese.
The addition of calories at the time of the washing phase leads to a tightening of the grains and a maximum evacuation of the serum, that is to say, corresponds to the production of a drier cheese. It is possible, in order to increase the efficiency of the washing carried out in the tube 26, to feed the pipe 46c, by opening the valve 52, which creates a second injection of serum or of washing water on the course of the curd.
Depending on whether or not washing is carried out in part 33 of the device described above, a cheese will be obtained whose ripening will be more or less rapid. In fact, a very efficient washing will allow a large part of the lactose contained in the dough to be removed, which will allow rapid ripening of the cheese, while a inefficient or practically no washing will correspond to a type of cheese with more ripening. slow: in the first case, we get a cheese of the Saint-Paulin type, in the second, a cheese of the Cheddar or Gruyère type.
If the device of fig. 3 is used with an injection head without turbulence, for example of the type shown in FIG. 2, it will be possible to obtain a curd whose grain structure is modified, so that by choosing the injection head, it is possible, with the same apparatus, to obtain different types of cheese.
It can be seen that the devices described above have the advantage of allowing continuous work, with very little manpower. These devices, moreover, are adjustable at the discretion of the operator to manufacture any type of cheese in a very wide range. Finally, the use of the process according to the invention makes it possible to obtain great manufacturing regularity, a significant increase in yield and an increase in manufacturing capacities.
We will now describe four methods of making cheese dough, the first two relating to soft cheeses, the third a hard cheese, and the fourth a hard cheese of the Cheddar type.
Example I
A milk containing 82 grams of non-fat solids and 42 grams of fat per liter is taken and it is standardized by partial skimming so as to lower the fat content to 38 grams per liter. This milk is then pasteurized according to the H. T. S. T. method at a temperature of 750 ° C., then is concentrated in an evaporator of the double-acting falling film type, working in thin layers and under vacuum, at a temperature of 650 ° C. at the first effect.
A condensed milk is obtained with a solids content of 360 grams per liter. This concentrated lact leaves the evaporator at 42 C; it is cooled to 80C by means of a heat exchanger, then stored in a tank at this temperature for 6 hours. A dose of 2 ouzo of lactic ferments, such as Streptococcus
Lactis, is added to create environmental protection.
After 6 hours, the condensed milk is heated up to 300 ° C. by circulation in a heat exchanger; an additional dose of ferments (about 6 / o) is then added. When the pH of the condensed milk reaches a value of 5.95, this condensed milk is rapidly cooled to a temperature of about 80 ° C. by circulation in an exchanger.
This condensed, faro, 1d and acidified milk is then sent to a machine of the type shown in f g. 1. Is introduced into the tanks 4 of the machine, by means of the automatic metering device 10a, 10 cm3 of rennet at 1/100001, pU; 5 by means of the automatic metering device 10b an amount of 12.8 liters of the condensed milk prepared as indicated above.
After 7 minutes of contact of the condensed milk at 80C with the rennet, the tanks 4 arrive at the gantry I1 which allows the introduction of hot water. This water is at 500C and such an amount is introduced into each tank that the solids content of the mixture of condensed milk and water is 130 grams per liter (which corresponds to approximately 22.7 liters). Coagulation takes place in a quiet environment after about 60 seconds.
After about 5 minutes, the trays containing the curdled milk arrive at the gantry 12 on which the slicing grids are placed. The curd is then cut into cubes. Sixteen to seventeen minutes after this operation, the trays arrive above the distributor 14, tilt, and the mixture of curd and serum is poured into the distributor, then into the final molds. We thus obtain a cheese dough called Carré de l'Est.
Example 2
Normal milk is subjected to the standardization and pasteurization operations indicated in Example 1, then this milk is concentrated to a content of 450 grams per liter of dry matter. The condensed milk leaving the evaporator is at 420 C; it is cooled by means of an exchanger up to 10oC. The condensed milk is acidified by adding lactic ferments of the type
Streptococcus-Lactis until the pH reaches, immediately after the addition, the value of 5.95.
The solids content of condensed milk is a '. nsi reduced envBron to 3i0 / o. The dough is ensw: te manufactured in the same way as indicated in Example 1, however adjusting the quantity and temperature of the hot water so as to obtain a mixture of condensed milk and water having a solids content of about 130 grams per liter and a temperature of about 350 C. This gives a cheese dough called Carré de l'Est)).
Exeniple 3
Normal milk containing 82 grams per liter of non-fat solids and 42 grams of fat per liter is taken and standardized by partial skimming of man. era to lower the fat content to 36 grams per liter. We then proceed to the concentration of this. t in the same way as indicated in Example 1. The acidification of the condensed milk is also carried out by adding I O / o of lactic ferments.
When the pH of the inoculated milk has reached a value of about 6.15, the cold and ac. dl: ié is sent to a tank where it is renneted with 1 O / o of rennet to 1/10 OOOe, that is to say about 100 cm3 for 100 Bees of lassit concentrated at 36 / o of extract dry. After 30 minutes of contact between the milk and the rennet, the condensed, renneted and cold milk is sent to the device shown in FIG. 2 where it undergoes instantaneous coagulation as soon as it comes into contact with hot water at 400C which is sent into the vertical tube 18 through the tube 20.
The flow rates of condensed milk and hot water are adjusted so as to have a mixing temperature of approximately 310 ° C., which corresponds to a flow rate of hot water approximately 2.2 times greater than the flow rate of condensed milk.
The curdled milk thus formed is then washed, agglomerated and it leaves the device ready for molding. This gives the dough of a Saint-Paulin type cheese)>.
Example 4
We take a normal milk containing 82 grams per titer of non-fat sol matter and 42 grams of fat per liter. The HTST pasteurization of this milk is then carried out at 730C for 30 seconds and it is then concentrated in the same way as described in Example 1. The concentrated milk is also acidified by adding 2 10 / o of lactic ferments, at a temperature of 12 C. When the pH of the condensed milk has reached a value of approximately 5.5, the product is cooled to 80 C. to stop the evolution of the pH.
In countries where health regulations permit, aoidification can advantageously be carried out by adding an acid such as lactic acid.
The cold and acidified concentrated lasit is then sent to a tank where it is renneted with 1 O / o of rennet at 1 / 10,000th, that is to say about 100cm3 for 100 liters of condensed milk at 36 / o of extract. dry. After 30 minutes of contact between the milk and the rennet, the acidified, renneted and cold condensed milk is sent to the device shown in FIG. 3 where it undergoes instantaneous coagulation as soon as it comes into contact with water at 40 ° C., which is sent to the vertical tube 34 through the tube 20a.
The flow rates of condensed milk and hot water are adjusted so as to have a mixing temperature of approximately 360 ° C., which corresponds to a flow of hot water approximately 1.6 times greater than the flow of concentrated milk.
The curd then agglomerates in column 30 and tube 31 with exudation of serum. The curds and the serum are separated in the chamber 41. The serum is taken up by the pump 48 in order to be reheated in the exchanger 49 at approximately 45 ° C. then it is re. injected into the curd through tube 46, thus allowing the transport of the curd to the outlet opening and cheddarization of the grain.
We thus obtain, after pressing, salting and refining, a cheese of the type (e Cheddar)>.
It is quite clear that the same result is obtained by extracting the curd from the machine shown in FIG. 3, directly at the outlet of the enclosure nte 41 and then sending it to a Cheddarization device)> of known type.
CLAIMS
I. Process for the continuous manufacture of cheeses, from cow, goat, sheep or buffalo milk, characterized in that normal milk is concentrated, that the condensed milk is then inoculated with lactic ferments, add rennet cold to this acidified condensed milk, allow the mixture to stand for a while, heat it up by adding hot water to cause it to coagulate rapidly, and operate a draining, then washing of the paste thus obtained, salting and finally refining.