Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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La présente invention a trait à la fabrication de
fromages à partir de laits ultrafiltrés, par exemple selon le
procédé décrit par le hrevet français publié sous le
No. 2.240.586. Ce procédé consiste à traiter un lalt par
ultrafiltration pour obtenir un produit liquide contenant
tout ou partie des constituants protéiques du lait et dont la
teneur pondérale en matière sèche non grasse est d'au plus
18 %. Ce liquide est ensuite soumis à un traitement thermique
pour l'amener à la température de coagulation puis il est
emprésuré après avoir été ensemencé avec les f;erments appro-
priés. On introduit alors une charge du produit dans une en-
ceinte verticale dans laquelle le liquide emprésuré coagule,
on déplace vers le haut la masse coagulée par une poussée
uniforme répartie sur la base de ladite masse et l'on coupe
au niveau du sommet de l'enceinte, à mesure qu'elles émergent
d'une hauteur déterminée, des tranches unitaires de coagulum
qui constitueront chacune un fromage.
De préférence, les tranches de caillé sont découpées
et placées dans des moules où les fromages s'égoutent en per-
dant jusqu'à 70 % de poids de sérum. Les fromages obtenus nediffèrent pas sensiblement des fromages traditionnels du même
genre et l'on constate une réduction appr~ciable de l'écart-
type pondéral. Le rendement fromager est cependant grevé par
la perte d'une part notable des protéines solubles lors de
l'égouttage.
Selon le procédé décrit par le brevet français publié
sous le ~. 2.052.121, qui consiste à préparer des fromages à
partir d'un r~tentat d'ultrafiltration ayant une teneur pondé-
rale en matière sèche non grasse comprise entre 27 et 30 %,
les protéines solubles sont entièrement ou presqu'entièrement
retenues dans le rétentat et l'on observe que l'égouttage du
préfromage est en pratique très faible. De ce fait, le
rendement est amélioré car les protéines solubl~s, bien que
non coagulées par la présure, demeurent presqu'en totalité
dans le fromage final tLe Lait, 1971, N 50~, p. 523). Cet
avantage est cependant neutralisé par un inconvénient majeur
inhérant aux caractéristiques physiques des fromages obtenus.
On remarque en effet que ces produits diffèrent considérable-
ment des fromages traditionnels du même genre, en particulier
~ l'égard de la courbe de maturation et de la texture des
fromages.
On a constaté que la présence d'une quantité accrue de
protéines solubles dans la composition du préfromage ou, en
d'autres termes, la modification du rapport caséine-protéines
sériques, entraîne une altération profonde du cycle habituel
d'affinage des fromages à pâtes molles: l'hydrolyse de la ca-
séine est accélérée d'une part et, d'autre part, les produits
de cette hydrolyse, après solubilisation, sont moins concentrés
et donnent un caractère coulant au produit. Par ailleurs, les
fromages obtenus par ce procédé ont une coupe sans fissure, ho-
mogène, qui contraste avec l'apparence normale d'un fromage
traditionnel, par exemple un camembert, lequel présente une
coupe hétérogène, fissurée, comportant des trous de moulage ou
de fermentation.
La présente invention permet de rem~dier aux inconvé-
nients précités. Elle conduit à l'obtention de produits ayant
les mêmes propriétés que les fromages traditionnels du même
genre, tout en conservant les écarts-types pondéraux réduits
et les rendements fromagers accrus apportés respectivement par
les deux procédés connus cités plus haut.
L'invention a trait, d'une part, à un procédé de
fabrication de fromages, lequel consiste à traiter un lait
par ultrafiltration afin d'en augmenter la proportion relative
de protéines, à emprésurer et/ou acidifier le lait traité puis
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à l'introduire dans une enceinte où se forme le caillé à
partir duquel on prépare les fromages. Ce procédé est re-
marquable notamment par le fait que l'on remplace une partie
des protéines solubles du lait initial par des protéines
sériques dénaturées.
En pratique, on remplace lesdites protéines solubles
par adjonction au lait d'une quantité déterminée de protéines
sériques dénaturées avant la formation du caillé.
Selon une forme d'exécution de l'invention, le lait
ultrafiltré et emprésuré est introduit dans au moins une en-
ceinte verticale à l'intérieur de laquelle il coagule puis la
masse coagulée est déplacée vers le haut par une poussée uni-
forme exercée ~ur sa base, apr~s quoi on coupe au niveau du
sommet de l'enceinte des tranches unitaires de coagulum qui
sont fragmentées et plac~es dans des moules d'égouttage. Selon
cette forme d'exécution, le procédé est caractérisé par le
fait que l'on remplace les protéines solubles contenues dans
le sérum libéré durant l'égouttage par des protéines sériques
dénaturées, de façon à obtenir des fromages ayant une teneur
totale en protéines sensiblement égale à celle du lait mis en
oeuvre.
L'invention se rapporte, d'autre part, aux fromages
obtenus par le procédé défini ci-dessus. Ces fromages con-
tiennent approximativement l'ensemble des protéines du lait
initial et sont caractérisés par le fait qu'une partie des
protéines sériques qu'ils contiennent avant l'affinage sont
dénaturées.
Bien que le traitement d'ultrafiltration puisse être
exécuté à partir d'un lait entier, on prefère généralement
utiliser un lait écrémé afin d'éviter un colmatage trop fré-
quent des membranes semi-perméables. Ce traitement vise à
concentrer les constitutants de poids moléculaire élevé
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(caséine, protéines sériques~, par exemple, un lait dont la
teneur en matières sèches non grasses textrait sec dégraiss~
ou "ESD") est de ~% peut être concentré par ultrafiltration
jusqu'à un ESD de 28 à 30%.
Un lait ultrafiltré jusqu'à 15% d'ESD ou 18% environ
d'extrait sec total (EST) peut être assimilé à un lait de fro-
magerie normal. En effet, le caillé auquel il donne naissance
est un caillé qui, une fois tranché et égoutté, est capable de
se ressouder. En revanche, l'expérience montre qu'un caillé
obtenu à partir d'un lait ultrafiltré plu9 concentré ne se res-
soude pas naturellement. Par conséquent, un tel caillé ne peut
être trancl~é et soumis à un égouttage normal. Mentionnons ce-
pendant qu'un caillé obtenu à partir d'un lait ultrafiltré
jusqu'à la concentration maximum (28 à 30% d'ESD) libère une
faible quantité de sérum sans tranchage.
Selon une forme particulière du procédé selon l'inven-
- tion, on ultrafiltre un lait jusqu'à un ESD compris entre 12
et 15%, afin de permettre la préparation d'un caillé "classi-
que", c'est-à-dire d'un caillé susceptible de se ressouder
après tranchage et égouttage. Un tel caillé peut servir à la
fabrication de fromages à pâtes molles, tels que le camembert
par exemple.
Les protéines du sérum sont des protéines solubles qui
se trouvent à côté de la caséine dans le lait et qui ne sont
pas coagulées par la présure. Elles sont habituellement ré-
cupérées dans les petits laits de fromagerie où elles se trou-
vent ~ des concentrations de l'ordre de 6 à 7 g par litre. La
dénaturation ou insolubilisation de ces protéines peut être
obtenue par chauffage prolongé et acidification vers pH 4,6
du petit lait. Elles sont ~éparées par égouttage en sacs ou
centrifugation, ce qui permet de récupérer un sérum déprotéiné
et un lait de protéines sériques. Ce lait de protéines sériques
-- 4 --
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dénaturées a une teneur pondérale en protéines de 19% environ,
cette teneur peut ~tre ajust~e par concentration ou par dilution
selon les besoins. On peut aussi séparer les protéine9 du
sérum par ultrafiltration, opération précédée ou suivie d'une
floculation par chauffage avec ou sans acidification. Il est
préférable de maintenir les protéines dénaturées sous forme d'un
lait plutôt que sous forme sèche en raison des difficultés que
peut présenter leur réhydratation subséquente.
Le remplacement d'une partie des prot~ines solubles
par des protéines sériques dénaturées est, de préférence, ex-
écuté par l'addition au lait mis en oeuvre d'une quantité dé-
terminée d'un lait de protéines sériques dénaturées, avant la
formation du caillé. Cette addition peut être accomplie avant,
pendant ou après l'opération d'ultrafiltration du lait initial,
c'est-à-dire au lait de départ avec ultrafiltration subséquente
du mélange, au rétentat en cours d'ultrafiltration ou au ré-
tentat obtenu lorsque l'ultrafiltration est terminée.
De façon inattendue, les quantités de protéines séri-
ques dénaturées que l'on ajoute peuvent être choisies dans une
large gamme. C'est ainsi que l'on a pu, sans incidence fâcheu-
se, fabriquer des fromages à partir de caillés contenant avant
égouttage, pour 50 parties de caséine, 30 parties de protéines
sériques totales (forme soluble et forme dénaturée), c'est-à-
dire 37,5% de protéines sériques relativement au total des
; protéines. On a préparé également des caillés comprenant au-
tant de protéines sériques dénaturées que de protéines sériques
solubles, lesquels ont donné après égoutage, en raison de
l'entrainement des protéines solubles par le sérum exsudé, des
fromages contenant une part prépondérante des protéines séri-
ques présentes sous forme dénaturée. De préférence, on préparedes fromages à partir de caillé ayant avant égouttage, pour 50
parties de caséines, de 15 à 25 parties de protéines sériques
~ -- 5
., ~ '
1~9~ 8
totales. De pr~férence encore, 1/4 à 1/2 de ces protéines
sériques totales du caill~ sont, avant égouttage, des protéi-
nes sériques dénatur~es.
La transformation du rétentat enrichi par addition
de protéines sériques dénaturées en caillé, puis la transfor-
mation du caillé en fromage s'accomplissent de façan tradi-
tionnelle ou bien comme décrit dans les brevets français pré-
cités. Ainsi, le rétentat est généralement additionné de
ferments lactiques et emprésuré, à température ambiante ou à
une température comprise entre 25 et 50C, en fonction des
caractéristiques du fromage que l'on désire obtenir. Ce ré-
tentat est mis à coaguler, puis le caillé obtenu est découpé
en portions et ces portions sont, si désiré et selon l'ESD du
caillé, tranchées pour l'égouttage du ,petit lait. On procède
alors au moulage, puis aux opérations habituelles de fin de
fabrication des fromages (maturation, affinage, etc.). En
général, on ajoute aussi au rétentat, avant coagulation, des
matières grasses de façon à obtenir des fromages ayant entre
40 et 60% de matières grasses en poids du total des matières
sèches.
Le petit lait exsudé au cours de la transformation du
rétentant en fromage contient une partie au moins des protéines
sériques solubles du lait de départ. C'est là un intérêt sup-
plémentaire du procédé selon l'invention que l'on peut récu-
pérer les protéines de ce petit-lait, les dénaturer et employer
les protéines sériques dénaturées lors d'une fabrication sub-
séquente.
Selon une forme d'exécution préférée du procédé selon
l'invention, on ultrafiltre un lait pour obtenir un rétentat
ayant un ESD compris entre 12 et 15 %, avantageusement 14%.
A ce rétentat on ajoute un ]ait de protéines sériques déna-
turées ayant un ESD - -
- 5a -
-
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compris entre 12 et 18 ~, ~ raison de 0,10 à 0,25 volume pour
1 volume de r~tentat. On ajoute des matières grasses au mélan-
ge puis, ~ une températu~e de 35C environ, on ajoute les fer-
ments lactiques, puis la présure. Avantageusement, le produit
obtenu est vers~ dans une encelnte verticale où se forme le
caill~ (en 20 min. environ). Le caillé est ensuite déplacé
vers le haut et coup~ en tranches au fur et à mesure qu'il ~mer-
ge de l'enceinte. Les tranches de caille sont fragmentées, puis
moulees. Le sérum exsudé est r~cupéré pour recyclage des pro-
téines s~riques qu'il contlent. La fin de la fabrication dufromage se poursuit de façon traditionnelle.
Selon une autre forme d'exécution preférée, on ajoute le
lait de proté,ines sériques dénaturées au lait avant ultrafiltra-
tion, ~ raison de 0,06 ~ 0,15 volume de lait de protéines sé-
riques pour 1 volume de lait.
Les exemRles suivants illustrent la mlse en oeuvre du pro-
c~dé selon l'invention. Dans ces exemples, les rapports et
pourcentages sont exprimés en valeurs pondérales.
ExemPle 1
Pr~paration des ~rotéines s~riques d~naturées
On prechauffe a 95 C 100 1 d'un petit lait de fromagerie ob-
tenu lors de la fabrication de camembert~pH=6,3), puis on
ajoute 0,260 1 d'acide lactique pur pour porter le pH à 4,6.
On maintient alors le petit-lait acidifié vers 90-95 C pendant
~ heure envi~on jusqu'~ l'obtention d'un produit liqulde
hét~rog~ne. Apras refroidissement, on proc~de a l'opération
dite"d'~gouttage en sacs", c'est-à-dire que l'on verse le pro-
duit liquide dans des sacs en toiles de Tergal ~ d'o~ l'on ex-
prime un produit clair et homogane. Ce produit clair cui est
.
... . , , . _ , .
~,
- ~09288B
,
un serum deprotéine est mis de oôte et, dans les sacs, on rec~e un pro-
duit blanchâtre et opaque, savoir un lait de protéines sériques denaturees.
Ce lait, qui a une teneur en matieres seches de l'ordre de 18~ en poids,
est liss~, puis homDgen~isé. On standardise sa c~ncentration a 14% par
addition de p~at.
Preparation du réte~tat
L'opération d'ultrafiltration est execut~e a l'aide
d'un module comportant, en série, 10 sous-ensembles d'ultrafil-
tration, chaque sous-ensemble étant constitué par 5 plaques
poreuses disposées en parallele et supportant sur leurs 2 faces
une membrane semi-perméable dont la surface est de 0,1 m . Ce
module d'ultrafiltration est fabriqué par la Société Rhône-Pou-
lenc (Paris) et les membranes, dont la surface totale est de
10 m , portent la dénomination "type Iris 3069" (marque de commerce).
Un lait écrémé à 8,8% d'ESD (27 g/l de caséine,
6,5 g/l de protéines sériques solubles, 48 g/l de lactose et
6,5 g/l de sels) est introduit dans le module d'ultrailtration
sous un débit de 170 1/m~,qui permet d'assurer les conditions de
turbulence convenables, et recyclé dans ce dispositif par l'in-
termédiaire d'un réservoir tampon. Apres 2,5 heures de fonc-
tionnement, on récupere 141 litres d'un lait ultrafiltré ou
rétentat a 14~ d'ESD (70 g/l de caséine, 17 g/l de protéines
sériques solubles, 48 g/l de lactose et 5 g/l de sels).
Préparation du caillé
On m~elange un lait de protéines sériques dénaturées
et un rétentat, tels qu'ils sont décrits ci-dessus, a raison de
0,17 volume de lait de protéines sériques dénaturées pour 1
volume de rétentat. Ce m~lange contient, pour 70 parties de
caséine 17 parties de protéines sériques solubles non dénaturées
et 8,5 parties de protéines sériques dénaturées (25,5 parties de
,
D
~, .
. .
- 109~88~
protéines sériques totales). Au 14,1 1 du mélange obtenu, on
ajoute 2,5 litres d'une cr~me à 410 g de matière yrasse par
litre, puis on chauffe à 35C dans un rechauffeur a plaques,
et enfin on ajoute 320 cm3 de levain composé d'une association
de _reptococcus lactis, de Streptococcus cremonis, de
Leuconostoc citrovorum, et de Streptococcus diacetylactis ainsi
que 3,2 cm3
7a
~0~;~888
d'une présure de force 1/10 000. Apr~s mélange intime, on
verse le tout dans une enceinte cylindrique verticale de 14,4
cm de diamètre intérieur et de 101 cm de hauteur utile. On
laisse durcir pendant 20 mn.
Transformation du caillé en fromaae
Le caillé obtenu est alors déplacé vers le haut de
l'enceinte verticale en exécutant à la base de celle-ci une
poussée uniforme. ~ la sortie de l'enceinte, le caillé e~t
découpé en rondelles à l'aide d'un couteau alternatif. La
poussée est appliquée en sorte ~ue, pour un intervalle de 10
secondes entre chaque découpage, l'on obtienne une rondelle
de 5,5,cm de hauteur correspondant à un volume de 900 ml,
l'enceinte fournissant ainsi un total de 18 rondelles. Chaque
rondelle est déposée sur un convoyeur de type tapis roulant
et est tranchée en fragments d'environ 3 cm sur 3 cm à l'aide
d'un ensemble de 4 couteaux, successivement selon le sens du
déplacement du tapis roulant, puis selon un sens perpendicu-
laire. Après quoi l'on procède au moulange: chaque rondelle
tranchée est alors déversée dans une trémie sous laquelle est
disposé un moule. L'égouttage requiert un temps compris entre
18 et 22 heures, temps pendant lequel le caillé se ressoude.
Le caillé obtenu après égouttage contient pour 70 parties de
caséine 8,5 parties de protéines sériques solubles non déna-
turées et 8,5 parties de protéines sériques dénaturées. Sa
teneur en matières grasses est de 42% en poids sur la base des
matières sèches et l'EST du caillé est de 39% environ.
On récupère de la sorte 8 1 d'un petit lait à 1,7% de
protéines sériques solubles, petit lait qui sera recyclé et
servira à la préparation des protéines sériques dénaturées.
Ces conditions correspondent ~ une économie de 17% environ de
lait écrémeO L'évolution du caillé ressoudé vers le fromage
se poursuit de façon classique. Le fromage obtenu est un
.~
,
camembert, qui ne se distingue en rien, ni sur le plan de la
texture et des qualités organoleptiques, ~i sur le plan de
la conservation, d'un camembert traditionnel.
.
.
' ' ' ', ' :
9 1~9~B~
Exemple 2
On répete la fabrication décrite à l'exemple 1 en uti-
lisant le lait de prot~ines séri~ues dénaturées brut, a 18% demati~res sèches. On utilise ce lait de protéines sériques dénaturées
pour préparer le meme m~lange à 70 parties de caséine, 17 par-
iies de protéines s~riques solubles non dénaturées et 8,5 par-
ties de protéines sériques denaturées. Pour ce faire, on
ajoute ce produit au rétentat à 14~ d'ESD, à raison de 0,13
volume pour 1 volume de rétentat.
La suite de la fabrication est identique.
Exemple 3
Cet exemple diffère des préc~dents en ce qui concerne
les préparations du rétentat et du caillé.
On prépare un mélange liquide comprenant 0,11 volume du
lait de protéines sériques d~naturées de l'exemple 1 et 1 vo-
lume de lait écrémé à 9% d'ESD. On ultrafiltre alors ce mé-
lange dans un module d'ultrafiltration de marque ABCOR, type
UF 44 S, comprenant 20 membranes en acétate de cellulose, de
0,2 m2 de surface chacune, enroul~es dans des supports cylin-
driques poreux, les 20 membranes ~tant réparties en deux en-
sembles de 10 membranes alimentées en parallèle.
Après 2,5 heures de fonctionnement, on récupère un mé-
lange ultrafiltré ayant un ESD de 14~ et comprenant, pour 70
parties de caséine, 17 parties de protéines sériques solubles
non dénatur~es et 8,5 parties de protéines seriques dénaturées.
Traité comme décrit à l'exemple 1 (addition de matières graisses,
empresurage, coagulation, etc.), ce mélange donne des camem-
berts qui ne se distinguent pas des camemberts traditionnels.
