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Procédé de fabrication de lait concentré sucré et installation pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention a pour objet un procédé de fabrication du lait concentré sucré à partir de lait en poudre entier ou écrémé, d'eau et de sucre.
Dans le pro- cédé habituel de fabrication du lait concentré sucré à partir du lait frais, on concentre ce lait frais, après addition de la fraction voulue de sucre, dans une installation d'évaporation pour l'amener à une teneur en extrait sec d'environ 72 à 76'%. De même, dans la fabrication du lait concentré sucré à partir du lait en poudre, on procédait jusqu'à présent de la façon suivante :
pour tenir lieu de lait frais, on préparait à partir de poudre de lait entier ou de poudre de lait écrémé et de la matière grasse du beurre, et avec addition d'eau, un mélange correspondant approximativement à la composition du lait frais et on le concentrait ensuite par évaporation partielle après addition de sucre, pour l'amener à la teneur voulue en extrait sec.
Dans les procédés habituels de fabrication du lait concentré sucré à partir du lait frais aussi bien qu'à partir du lait en poudre, il est donc nécessaire de prévoir des installations d'évaporation dans lesquelles on concentre le lait frais sucré ou le mélange de poudre de lait, de sucre, et d'eau, avec apport de chaleur.
L'invention a pour but d'améliorer l'économie de la fabrication du lait concentré sucré à partir du lait en poudre, et en même temps, d'améliorer la qualité du produit obtenu. Le procédé suivant l'invention est caractérisé par le fait que le mélange de matières premières est, successivement et en un flux continu, pasteurisé par chauffage et, ensuite, refroidi par détente avec évaporation partielle, la quantité d'eau utilisée pour la préparation du mélange de départ étant supérieure à la teneur en eau que l'on obtient dans le produit fini, d'une quantité qui correspond sensiblement à l'eau évaporée lors de la détente.
Ainsi, dans le procédé suivant l'invention, la quantité d'eau que l'on ajoute aux matières premières, en excès de celle que l'on veut obtenir dans le produit final, cette dernière pouvant avantageusement être com- prise entre 22 et 28%, est éliminée par évaporation au moment du refroidissement par détente, c'est-à-dire sans aucun apport supplémentaire de chaleur.
Ceci permet de supprimer l'évaporation proprement dite avec apport de chaleur, ce qui réduit la consommation de chaleur et améliore l'économie du procédé. A cet avantage s'ajoute le fait que contrairement au fonctionnement discontinu par charges successives des installations habituelles d'évaporation, il est possible d'adopter un fonctionnement continu suivant la technique du flux continu ce qui simplifie la fabrication et permet d'obtenir un produit final de meilleure qualité. Le mode de travail continu suivant l'invention permet de plus, après addition des matières premières d'effectuer les phases suivantes du traitement en un circuit entièrement fermé.
Suivant une forme de réalisation avantageuse du procédé de l'invention, on part de poudre de lait écrémé, à laquelle on ajoute la matière grasse du beurre et/ou une graisse végétale. Toutefois, il est également possible d'utiliser de la poudre de lait entier. Le seul facteur à considérer à ce point de vue est la possibilité limitée de stockage de la poudre de lait entier. Le procédé suivant l'invention peut cependant être adopté également pour la fabrication de lait concentré sucré pauvre en matière grasse ; dans ce cas on utilise alors la poudre de lait écrémé sans addition de matière grasse.
Il est à recommander d'émulsifier le mélange de matières premières avant la pasteurisation. Or peut avantageusement utiliser un mélange de matières premières qui contienne une teneur en eau supérieure de 2 à 10 % en poids, à la teneur en eau que l'on veut obtenir dans le produit fini. Pour la pasteurisation du mélange, on porte de préférence ce dernier à une température comprise entre 60 et 950 C.
Pour assurer une cristallisation parfaite du lactose contenu dans le mélange, il est avan-
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tageux de procéder à la détente en deux phases, et, entre ces deux phases d'ajouter au mélange partiellement détendu, du lactose finement divisé pour assurer l'ensemencement des cristaux. Dans certaines conditions, il est avantageux de compléter par un échange de chaleur le refroidissement du mélange par détente.
L'invention a de plus pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention ; cette installation se caractérise par le fait qu'elle comprend un dispositif mélangeur pour les matières premières, un dispositif de transport qui transporte le mélange ainsi obtenu, en continu et sous une pression plus élevée, dans un échangeur de chaleur qui sert à assurer la pasteurisation et ensuite dans une chambre de détente munie d'une conduite de soutirage du produit refroidi, ainsi qu'une conduite d'aspiration pour l'évacuation de la vapeur d'eau dégagée, cette conduite d'aspiration étant reliée à un appareil qui sert à maintenir, dans la chambre de détente,
une pression inférieure à la pression atmosphérique.
Entre le dispositif de transport et l'échangeur de chaleur il est avantageux de prévoir un dispositif d'émulsi- fication ; ce dernier peut être constitué par un broyeur à colloïdes ou par une pompe d'homogénéisation. Finalement, le dispositif mélangeur peut être agencé de fa- çon à mélanger les matières premières pour un fonctionnement discontinu, auquel cas il est prévu un réservoir d'équilibrage entre le dispositif de chauffage et le dispositif de transport.
L'invention sera décrite dans ce qui suit, en se référant au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple et qui est un schéma de l'installation suivant l'invention.
Dans une cuve de mélangeur 11, on mélange les matières premières - par exemple l'eau, la poudre de lait écrémé, la matière grasse du beurre et/ou une matière grasse végétale - à l'aide de l'agitateur 12, dans des proportions telles que la composition du mélange obtenu corresponde exactement à la composition du lait concentré sucré que l'on veut obtenir comme produit fini,
mais à l'exception d'un excès de teneur en eau égal à environ 6 % de la quantité totale. Le mélange se compose alors de 3010/0 d'eau, de 21% de poudre de lait écrémé,
de 9 % de matière grasse du beurre, de 40 % de sucre. On cherche à obtenir un lait concentré sucré contenant 74,5 % d'extrait sec. L'excès d'eau par rapport au produit fini facilite très sensiblement la dissolution du lait en poudre et du sucre.
Le mélange obtenu est ensuite chauffé dans la cuve mélangeuse 11 et porté à une température d'environ 50() C. A cet effet, il est prévu une enveloppe chauffante 13 dans laquelle on peut envoyer un fluide de chauffage approprié.
Le mélange terminé est ensuite envoyé par une pompe 14, à un réservoir d'équilibrage 15 qui est muni d'un agitateur 16. Suivant la capacité de l'installation, il est également possible de prévoir plusieurs cuves mélangeuses Il. Du réservoir d'équilibre 15, le mélange est envoyé par une pompe foulante 17 dans un broyeur à colloïdes 18. Ce dernier est entraîné par un moteur 19 et sert a assurer l'émulsification du mélange. Après ce traitement, le mélange passe à un appareil de chauffage 20 qui est constitué sous la forme d'un échangeur de chaleur, le fluide de chauffage arrivant à cet appareil et en partant par des conduites 20a.
Le mélange est alors porté à 700 C, ce qui garantit un produit parfait au point de vue bactériologique et, simultanément, affecte de façon appropriée la viscosité finale du produit. L'élévation de la température et l'allongement du temps de séjour entraînent une élévation de la viscosité tandis qu'inversement, un abaissement de la température et une réduction du temps de séjour donnent un produit de viscosité plus faible.
Après ce traitement thermique, le mélange est ensuite refroidi en continu, par détente dans une chambre de détente 21, et ramené ainsi à une température d'environ 350 C. A cet effet, il est utile de maintenir, à l'intérieur de la chambre de détente 21, une pression correspondante, inférieure à la pression atmosphérique. Pour cela, on utilise un éjecteur 22 à jet de vapeur d'eau qui, simultanément, aspire les vapeurs et gaz qui se dégagent du mélange lors de la détente et les conduit à un con- denseur.
Pour assurer une cristallisation parfaite du lactose contenu dans le mélange, on effectue, dans la conduite de liaison 23, qui conduit à une deuxième chambre de détente 24 agencée à la suite de la première, une addition continue de pâte de lactose servant à l'ensemencement, et fournie par le réservoir 25. La pompe 26 refoule le mélange dans la deuxième chambre de détente 24 dans laquelle le mélange est ramené à une température d'environ 200 C par une deuxième détente. Pour maintenir la pression nécessaire à cet effet dans la chambre de détente 24, il est prévu un éjecteur 27 à jet de vapeur d'eau.
Le refroidissement par détente dans la chambre de détente 24 peut être remplacé par un refroidissement par échange de chaleur. A cet effet, un échangeur de chaleur non dessiné a été prévu, dans lequel circulent, d'une part le mélange, d'autre part un fluide réfrigérant approprié, par exemple de l'eau froide ou l'agent réfrigérant d'une installation de production de froid.
Le lait concentré sucré terminé que l'on obtient est refoulé par la pompe 28 dans le réservoir de stockage 29 qui est muni d'un agitateur 30 et d'une enveloppe de refroidissement 31. Du réservoir de stockage, le lait concentré peut être refoulé par une pompe 32 et par l'intermédiaire d'une conduite 33 dans une machine do- seuse, non dessinée, et, à cet endroit mis en boîtes métalliques, d'une façon connue en soi.
II ressort de la description qui précède que, dans le procédé que l'on vient de décrire et lorsqu'on applique une installation appropriée pour la mise en ceuvre du procédé, la fabrication du lait cencentré s'effectue à partir de la phase de mélange, en un circuit entièrement fermé, et, à partir du réservoir d'équilibrage 15, d'une façon entièrement continue.
Sous l'effet de la détente en deux phases, la teneur en eau du produit fini est ramenée à la valeur voulue, c'est-à-dire que la quantité excédentaire d'eau qui a été ajoutée à la cuve de mélange Il se dégage par évaporation du lait concentré sucré.
Suivant une forme de réalisation du procédé selon l'invention, on pourrait utiliser un mélange de départ contenant une quantité d'eau supérieure de plus de 2 à 10 % à la quantité que l'on cherche à obtenir dans le produit fini. Par ailleurs, au lieu d'effectuer le mélange des matières premières par charges successives dans la cuve de mélangeur 11 comme on l'a décrit on pourrait utiliser un dispositif mélangeur qui fonctionne de façon entièrement continue.
Par ailleurs, il serait également possible d'utiliser, à la place du broyeur à colloïdes 18, une pompe d'homogénéisation de construction habituelle. Le broyeur à colloïdes apporte toutefois ''avantage de permettre un réglage plus facile de la vis-
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cosité finale du lait concentré sucré. Par ailleurs, on pourrait adopter une température de chauffage comprise, par exemple entre 60 et 950 C. Le refroidissement par détente peut s'effectuer en une ou plusieurs phases.
Par ailleurs, il est aussi possible de compléter le refroidissement du mélange par détente par un échange de chaleur au moyen d'un agent approprié et ceci avant ou après un refroidissement par détente.
Comme déjà indiqué on peut partir de poudre de lait écrémé ou de poudre de lait entier, dans ce dernier cas, sans addition de matières grasses. Par ailleurs, pour la fabrication du lait concentré pauvre en matières grasses et sucré, on utilise comme poudre de lait uniquement de la poudre de lait écrémé.