LU79982A1 - Perfectionnement au procede de fabrication de lait ecreme concentre a partir de lait entier - Google Patents

Description

<Γ D. 4ο.972

Ml -- GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG

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au ................................................................. Monsieur le Ministre ' „ de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes

I Titre délivré : ........................................ «K

j Service de la Propriété Industrielle

5¾¾ LUXEMBOURG

Demande de Brevet d’invention I. Requête

La société dite: LAGUILHARRE S.A., 2o-22, rue d’Arras, f ...............................................................................................................................................................................................................................................-....................................... (1) j à 92ooo NANTERRE, France, représentée par Monsieur Jacques j de Muyser, agissant en qualité de mandataire __ (2) i « j * rtônnsp po quatorze juillet 19oo soixante-dix-huit ^ j 15 ......... ce ...........................................................................................................................................................................................................

à................................heures, au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernai^ : ^ „ T "Perfectionnement au procédé de fabrication de lait écrémé (4) * concentré à partir de lait entier".

déclare, en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont) : ...........................................................................................................................................................................................................................................................I...........................(5) .....................„ "" .........Ö..................- Z - T NANTERRE ...........13 juillet 1978 2. la délégation de pouvoir, datée de ........................................................................ le .................z...................................................

3. la description en langue..........................................de l’invention en deux exemplaires ; 4.........Q................... planches de dessin, en deux exemplaires ; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le ...14.....juillet.....1978................................................................................................................................................................................................ ...

revendique pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6)...................................................:............................................déposée(s) en (7).......................................................................................................................................

le ............................................................................................................................................................................................................. ...........................................................(8) au nom de ......................................................................................................................................................................................................................................................(9) élit domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg ........................................

. ; .35, bld. noyai _ (10j sollicite la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes — susmentionnées, — avec ajournement de cette délivrance à ................................................mois.

• ‘ II. Procès-verbal de Dépôt ; La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Industrielle à Luxembourg, en date du: 14 juillet 1978 ..·'.....'···.. Pr. le Ministre à........15................heures / \ de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, ; ; P· d· β j; Γ / ï -x : A 65007 /1^ ΆΤ/Λγν» nrénom ίΐν·»τΛα orlrncra _ /9\ e’ïl xr a lî.-in wt-cnféi-Âi-v *A . .. .-.v» »·: t/-.74 + A λ /<s\ D. 4ο.972 > Mémoire Descriptif déposé à l’appui d’une demande de

BREVET D’INVENTION

au

Luxembourg formée par: LAGUILHARRE S.A.

pour: "Perfectionnement au procédé de fabrication de lait écrémé concentré à partir de lait entier".

i ♦ / j 1 * 1

La présenter.iivention a pour objet un procédé perfectionné de fabrication de lait écrémé concentré à partir de lait entier, ce lait écrémé et concentré étant destiné ensuite notamment à la préparation de lait en poudre par séchage.

Dans le but de préparer du lait écrémé concentré, il est connu de réaliser 5 en série les opérations suivantes : préchauffage du lait entier froid, écrémage du lait entier ainsi préchauffé et concentration du lait écrémé résultant. Ce procédé présente toutefois l'inconvénient de nécessiter une écrémeuse à grande capacité.

Dans le but de récupérer la matière grasse contenue dans du sérum de froma-• -jo gerie, il est connu de procéder à un écrémage de ce sérum concentre, cette opération d'écrémage pouvant, en raison de la diminution de volume, être réalisée dans une machine à faible capacité. Ce procédé est toutefois très difficilement applicable au lait entier car le lait entier ayant subi la concentration préalable jusqu'à.une concentration appropriée par exemple a la fabrication de lait en pou-15 dre par séchage, est généralement trop visqueux pour être écrémé de manière satisfaisante.

On sait également qu'au cours de l'écrémage, l'action mécanique produit, par frottements et pressions s'exerçant sur ledit produit, une libération d'acide oléi-que qui est la cause d'un rancissement rapide des beurres, ce phénomène étant t 20 d'autant plus· important que le lait est plus riche en lipase. Il s'avère donc néces saire de détruire cette lipase et ce résultat est obtenu par chauffage à 70° C au moins. Il s’ensuit qu'avant de procéder à l'écrémage du lait entier, ce dernier doit être porté à 70° C au moins.

Cela étant, afin d'éliminer tous les inconvénients des procédés connus et 25 de surmonter la difficulté constituée par ladite libération d'acide oleique au cours de l'écrémage, la présente invention a pour objet un nouveau procédé de " fabrication de lait écréme concentré qui se caractérise en ce qu'il consiste à effectuer en série, la concentration du lait entier dans au moins un corps d'évaporation d’un êvaporateur éventuellement à multiples effets et l'écrémage 30 du lait entier ainsi préconcentré, le lait entier subissant avant écrémage et à ün stade quelconque de sa concentration un traitement thermique à une température au moins égale à J0° C et la concentration du lait écrémé ainsi résultant étant ensuite éventuellement poursuivie dans au moins un autre corps d'évaporation dudit êvaporateur.

35 Le lait entier étant concentré partiellement avant l'operation d'écrémage, la capacité de 1'écrémeuse peut être notablement réduite. De plus, cette concentration n'étant que partielle, la viscosité du lait à écrémer reste peu importante et l'opération d'écrémage pourra être réalisée dans de bonnes conditions, la concentration du lait écréme résultant pouvant ensuite être amenée à la valeur !|0 désirée.

v . 2 \

Selon une variante, l'un des corps d’évaporation dispose avant l’ecrémeuse est constitué par l’un des deux corps d’évaporation de capacité plus faible résultant de la division d’un effet de l’évaporateur de telle façon eue l’évaporation obtenue avant écrémage soit telle que le débit du lait entier préconcentré obtenu 5 corresponde à celui de l’écrémeuse, la concentration du lait écrémé étant poursuivie dans le second de ces deux corps d’évaporation, avant ou après passage dans les éventuels effets restants. Ainsi, si le débit de l’écrémeuse est supérieur à celui du lait entier préconcentré issu de l’effet ou des effets de l'évaporateur . précédant l’écrémeuse, il devient possible par cette disposition particulière •jq d’ajuster le débit en lait entier à celui de l’écrémeuse.

‘ . Le lait entier préconcentrê à écrémer peut éventuellement être refroidi avant l’opération d’écrémage. En effet, il a été constate que si l’on procède à l’écrémage d’un lait d’une température de J0° C ou plus, il y a risque d'encrassage de l’écrémeuse. Il est donc recommandé de ramener la température du lait à 15 écrémer à une température inférieure à 70° C mais de préférence supérieure à k5° C.

Avantageusement, ce refroidissement est obtenu par échange de chaleur entre ledit lait entier préconcentré et le lait entier froid de départ.

Selon une autre variante, le lait sortant de l’écrémeuse subit un réchauffage jusqu'à atteindre une température au moins égale à la température de fonction-f 20 uement du corps d'évaporation dans lequel est poursuivie sa concentration. Il peut se trouver en effet que l'ecrémeuse soit à une température inférieure à celle du corps d’évaporation dans lequel va se poursuivre la concentration du lait écrémé.

Il est alors recommandé de remonter la température du lait écréme. Ce réchauffage peut être réalisé par tout moyen, par exemple à l'aide de vapeur de prélèvement.

25 Avantageusement, le réchauffage peut être également obtenu par échange de chaleur entre ledit lait sortant de l’écrémeuse et le lait entier venant de subir le traitement thermique à une température au moins égale à 70° C.

Il est à noter que le lait entier préconcentré à écrémer peut être soumis à une détente sous vide dans une caisse de détente. Cette opération aura pour effet 30 d’abaisser la température du lait subissant cette détente. L’avantage immédiat est la limitation, voire la suppression de l'encrassage de l'ecrémeuse selon l’importan- £ ce de la détente.

La caisse de détente peut notamment être en relation avec l'un des corps d'évaporation disposés après l’êcremeuse, le lait pouvant alors être refroidi 35 jusqu'à atteindre la température de fonctionnement de ce corps d’évaporation.

Avantageusement, des moyens sont prévus pour régler l’importance de la détente.

Selon une autre variante encore, le corps de chauffe du corps d’évaporation précédant l'ecrémeuse est pourvu d'une source de vapeur auxiliaire, notamment un thermocompresseur. Cette disposition est particulièrement intéressante pour le IfO cas d'un êvaporateur à multiple effets à thermocompression où la recompression 3 de vapeur s'effectue sur au moins deux effets en sérié, l'apport auxiliaire de vapeur s'effectuant sur l'un des effets parcouru par·le lait entier. La mise en fonctionnement ou à l'arrêt de cette source auxiliaire ou encore le réglage de la quantité de vapeur apportée par cette source, permet en effet un ajustage aisé 5 du débit de lait entier à celui de l'éerémeuse.

Dans tous les modes de réalisation et variantes décrits ci-dessus, le lait entier de départ peut être préchauffé avant concentration. Avantageusement, ce prêehauffage est réalisé à l'aide de vapeur de prélèvement sur tout ou partie des effets de l'êvaporateur.

10 Divers modes d'exécution de la présente invention sont représentés ci-après, à titre d'exemples, en référence au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est le schéma d'une installation permettant la mise en oeuvre du procédé revendiqué et dans laquelle l'éerémeuse fait suite au premier effet d'un évaporateur à quatre effets, ce premier effet recevant le lait entier à 15 concentrer et à écrémer, - la figure 2 est le schéma d'une installation permettant la mise en oeuvre du procédé revendiqué et qui prévoit le refroidissement du lait préconcentrê avant écrémage, - la figure 3 est le schéma d'une installation permettant la mise en oeuvre ^ 20 du procédé revendiqué et qui prévoit une détente du lait préconcentré avant son écrémage, - la figure b est le schéma d'une installation permettant la mise en oeuvre du procédé revendique et qui prévoit une source auxiliaire de vapeur sur le.corps de chauffe du premier effet, 25 - la figure 5 est le schéma d’une installation permettant la mise en oeuvre du procédé revendiqué et dans laquelle l'éerémeuse fait suite au second effet d'un évaporateur à quatre effets, ce second effet recevant le lait entier à concentrer et à écrémer, et - la figure 6 est lo schéma d'une installation permettant la mise en oeuvre 30 du procédé revendiqué et dans laquelle l'éerémeuse fait suite au premier des deux corps d'évaporation résultant de la division d'un effet en deux corps d'évaporation de plus faible capacité.

-L'-installation -représentée à -la figure -1 comporte un évaporateur à flot tombant à quatre effets 1,2,3,^-, le premier de ces effets étant-alimenté, par une 35 conduite 5, en lait entier ayant -subi- un traitement à une température supérieure à •70°G dans un réchauffeur 6-, ce dernier étant lui-même alimenté par un lait” entier a; * . h circulé en série à travers des préchauffeurs 7 à 11. Le lait entier subit ainsi une première concentration dans l'effet 1, le lait résultant et issu de la base de cet effet étant dirigé par une conduite 12 vers une écrêmeuse 13. Le lait écrémé obtenu est ensuite envoyé par une conduite 1¼ en tête du second effet 2, 5 le lait écrémé concentré résultant étant amené par une conduite 15 en tête du troisième effet 3. Il est ensuite soutiré à la base de cet effet 3 et dirigé par une conduite 16 en tête du dernier effet U, le lait écréme concentré éliminé à la base de l'effet k étant amené par une conduite 17 vers son lieu d'utilisation (séchage, transport non représenté).La vapeur engendrée dans les 10 effets 1, 2 et 3 passent respectivement dans les séparateurs 18, 19 et 20 et de là • est amenée Respectivement par les conduites 21, 22 et 23, dans le corps de chauffe de l'effet suivant. Enfin, la vapeur engendrée dans l'effet k passe dans le séparateur 2k de cet effet et de là est amenée par la conduite 25 vers un , condenseur non représenté. Une fraction de la vapeur s'échappant du séparateur 18 15 est recomprimée dans un thermocompresseur 26 puis envoyée par une conduite 27 dans le corps de chauffe de l'effet 1. La conduite 27 porte en dérivation une conduite 28 destinée à alimenter en vapeur le préchauffeur 7· Enfin, les conduites 21, 22, 23 et 25 portent en dérivation respectivement des conduites 29, 30, 31 et 32 alimentant en vapeur respectivement les prechauffeurs 8, 9, 20 10 et 11.

Les installations selon les figures 2 à 6 comportent sensiblement les i mêmes éléments que l'installation de la figure 1 et ces mêmes éléments seront désignés par la même référence.

La différence essentielle entre les installations des figures 1 et 2 est 25 que dans le cas de la figure 2, un échangeur de chaleur 33 est disposé en série entre l'effet 1 et l'écrémeuse 13· Dans le cas de la figure 2 considérée, le lait : entier préchauffé à 50° C dans les prechauffeurs 10 et 11 est amené dans l'échan geur de chaleur 33 par une conduite 3k. A la sortie de cet échangeur, ce lait entier est à 58° C d’où il est dirigé, via une conduite 35 vers l'entrée du 30 préchauffeur 8 d'où il passe vers le préchauffeur 7 et son cheminement devient alors identique à celui de la figure 1, si ce n'est qu't la sortie de l'effet 1 , où il est à 67° C, et avant d'entrer dans l'écrémeuse 13/il traverse l'échangeur 33 d'où il sort à 55° C.

Il est bien certain qu'il est parfaitement possible d'utiliser, dans 35 l'échangeur 33, un autre fluide de refroidissement que le lait entier t concentrer et à écrémer. Enfin, il est encore à noter que dans l'installation de la figure 2, le préchauffeur 9 et la conduite 30 ont été supprimés.

- La différence essentielle entre les installations des figures 1 et 3 réside dans le fait que conformément à la figure 3, une caisse de détente 36 est 1*0 disposée sur le trajet de la conduite 12. Cette caisse de détente est en ^ . 5 relation, par un conduit 37 > avec une source de vide non représentée. Ce conduit 37 pourrait d'ailleurs être en relation avec l'un quelconque des effets 2, 3-ou H de l'évaporateur, la caisse de détente 36 et partant,le lait qui y circule, étant alors à la température régnant respectivement dans ces effets.

5 L'écrémage peut donc grâce à cette disposition être réalisée à une température inférieure à celle de l'effet 1. Le conduit 37 porte avantageusement un régulateur 38 qui permet de régler le vide dans la caisse de détente 3o. La fermeture totale du conduit 37 par ce régulateur correspond à une détente nulle dans la caisse 3o, c'est-à-dire à un abaissement de température nulle par 10 rapport à la température de l'effet 1.

L'installation selon la figure ^ diffère de celle de la figure 1 par le fait que le thermocompresseur 26 recomprime une fraction de la vapeur s'échappant du séparateur 19 et non plus celle s'échappant du séparateur 18, et par le fait qu'un thermocompresseur auxiliaire 26' recomprime, si besoin ,15 en est, une fraction de la vapeur s'échappant du séparateur 18. Ainsi, si pour une raison ou une autre, le débit en lait entier préconcentré issu de l'effet 1 est supérieur à celui de l'écrémeuse 139 le thermocompresseur auxiliaire 26* est mis en marche d'où il résulte une évaporation plus importante dans l’effet 1, et partant, un débit moindre en lait entier à la sortie de cet effet 1. le moyen 20 permet donc de palier aux variations de débit du lait entier sans avoir à l modifier l'écrémeuse.

Dans l'installation de la figure 5» le thermocompresseur 26 recomprime une partie de la vapeur s'échappant par le séparateur 19 et non pas celle s'échappant par le séparateur 18. Par ailleurs, le lait entier à concentrer et 25 ayant subi un traitement à une température de 70° C au moins n’est plus envoyé en tête de l'effet 1,mais en tête de l'effet 2. Toutefois, avant de pénétrer dans cet effet 2 il traverse un échangeur de chaleur 39 où il subit un refroidissement jusqu'à 62° C. Le lait entier préconcentre à 62° C et issu de l'effet 2 est envoyé par une conduite 15' dans l'écrémeuse 13- Le lait 30 écrémé ainsi obtenu est alors dirigé, par une conduite il·’, vers ledit échangeur de chaleur 39 où sa température est amenée jusqu'à 67° C par échange avec le lait entier à 75° C qui y circule également. De là, il est envoyé en tête de » v l'effet 1 qui est à 67° C. Le lait écrémé preconcentré sortant de cet effet 1 est ensuite dirigé, par la conduite 12', en tête de l'effet 3S après quoi le 35 cheminement du lait est le même que dans le cas de la figure 1.

Dans le cas de la figure 6, le lait entier ayant subi le traitement thermique à une température supérieure à 70° C arrive, par la conduite 5» en tête de l'effet 1. Le lait entier préconcentré dans cet effet 1 est ensuite envoyé, via une conduite 12”, en tête d'un corps d'évaporation 2' résultant de lK) la division en deux corps d'évaporation 2' et 2" de plus faible capacité de 6 î l'effet 2. Le lait issu de.ce corps 2’ est envoyé par une conduite dans 1'êcrémeuse 13, le lait écrémé résultant étant alors dirigé par une conduite M en tête du corps d’évaporation 2". Enfin, le lait issu de la base de ce corps 2" est amené via une conduite 15" en tête de l’effet 3» après quoi 5 le cheminement du lait est le même que dans le cas de la figure 1. Le thermo-compresseur 26 recomprime non plus une partie de la vapeur provenant du séparateur 18, mais une partie de la vapeur provenant des séparateurs 19' et 19" respectivement des corps d'évaporation 2' et 2". Dans l'hypothèse où le déhit de l'écrémeuse 13 serait supérieur à celui du lait sortant de l’effet 2, il 10 devient possible par simple division de cet effet 2 en deux corps 2’ et 2" d’ajuster le déhit de ce lait à celui de l’écrémeuse.

Il est bien certain que l'on peut, sans modifier l'esprit de l’invention, remplacer dans les installations décrites ci-dessus, le thermocompresseur 26 , et/ou 26’ par une source de vapeur d'un autre type (par exemple me simple 15 arrivée de vapeur) et/ou alimenter tout ou partie des préchauffeurs 7 à 11 avec la vapeur provenant d’une autre souree que les effets de l’évaporateur.

De même, et selon le degré de concentration désirée du lait écréme, il est possible d’utiliser un évaporateur comportant plus ou moins de quatre effets.

On remarquera encore que dans les installations selon les figures 1 à 3» la 20 thermocompression peut être effectuée aussi bien sur deux effets en série ou plus comme dans le cas des figures ^ à 6.

En outre, le lait entier non encore concentré peut entrer dans un autre effet que les effets 1 et 2, le traitement thermique se faisant toujours soit sur le lait non encore concentré, soit sur le lait préconcentré mais de toute manière avant 25 l'écrémage.

L'invention s'applique également au cas d'un évaporateur comportant un recompresseur mécanique de vapeur.

s.

V

Claims (8)

1. Procédé de fabrication de lait écrémé concentré à partir de lait entier, caractérisé en ce qu’il consiste à effectuer en série, la concentration du lait entier dans au moins un corps d'évaporation d'un évaporateur éventuellement à multiple effets et l'écrémage du lait entier ainsi préconcentré, le lait 5 entier subissant avant écrémage et à un stade quelconque de sa concentration un traitement thermique à une température au moins égale à 70° C et la concentration du lait écrémé ainsi résultant étant ensuite éventuellement poursuivie dans au moins un autre corps d'évaporation dudit évaporateur.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des l _ 10 corps d'évaporation disposé avant l'écrémeuse est constitué par l'un des deux corps d’évaporation de capacité plus faible résultant de la division d'un effet de 1'évaporateur de telle façon que l'évaporation obtenue avant écrémage soit * telle que le débit de lait entier préconcentré obtenu corresponde à celui de l'écrémeuse, la concentration du lait écrémé étant poursuivie dans le second 15 de ces deux corps d'évaporation, avant ou après passage dans les éventuels effets restants. ‘ .. 20 3- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le lait entier prêconcentrê à écrémer est refroidi avant cette opération d'écrémagei h. Procédé selon la' revendication 3? caractérisé en ce que le refroidissement est obtenu par échange de chaleur entre ledit lait entier 25 préconcentre et le lait entier froid de départ.

5· Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lait • sortant de l'écrémeuse subit un réchauffage jusqu'à atteindre une température au moins égale à la température de fonctionnement du corps d'évaporation dans lequel est poursuivie sa concentration.

6. Procédé selon la revendication 5» caractérise en ce que le réchauf- * fage est obtenu par échange de chaleur entre ledit lait sortant de l'écrémeuse ' et le lait entier venant de subir le traitement thermique à une température au | moins égale à J0° C.

7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à caractérisé I 35 en ce que le lait entier préconcentré à écrémer est soumis à une détente sous ' vide dans une caisse de détente.

8. Procédé selon la revendication J, caractérisé en ce que ladite caisse j de détente est en relation avec l'un des corps d'évaporation disposés après ij l'écrémeuse. ] )+0 9· Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé 8 h1 10· Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de chauffe du corps d’évaporation précédant l’écrémeuse est pourvu d’une source auxiliaire de vapeur, notamment un thermocompres suer.

11. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que le lait entier de départ est préchauffé avant concentration.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le préchauffage est réalisé à l'aide de la vapeur de prélèvement sur tout ou partie des effets de l’évaporateur. *· t ·%