La présente invention concerne un procédé de fabrication de caillés lactiques .

Elle concerne plus spécifiquement un procédé de fabrication de caillés lactiques à extrait-sec dégraissé élevé (25 à 35/'. pour des caillés maigres , 12 à 207. pour des caillés gras), utilisables en tant que matières premières romagères dans les romages ou spécialités fromagères auxquels on veut conférer une note lactique caractéristique des fromages à pâte fraîche . Elle concerne également les produits obtenus selon le procédé de l'invention et leur utilisation en tant que matières premières romagères .

Pour la bonne compréhension du procédé et des produits obtenus il est important de donner quel- ques définitions .

On entend par caillé lactique ou coagulum lactique le résultat de l'acidification lactique du lait de fromagerie qui entraîne une insolubilisa tion de la caséine et la coagulation ou prise en masse de cette dernière . Le caillé lactique se caractérise par une déminéralisation plus ou moins complète aboutis¬ sant à des pâtes ayant une texture (notamment une friabilité et une cohésion des grains) caractéristique des fromages à pâte fraîche . Cette insolubilisation s'effectue au moment où l'acidification est suffisante et où la caséine approche de son point isoélectrique soit pH = 4,6. Un caillé lactique a normalement un pH de ., .0 à t,90.

On entend par rétentat le produit obtenu après passage d'un liquide sur une membrane d ' ultra- filtation et composé de l'ensemble des susbtances retenues par les membranes lors de ce traitement . Dans le cas de lait il s'agit de l ^' ensemble des protéines et matières grasses si on part de lait gras, plus une

partie des vitamines, minéraux et lactose; il s'agit d'un concentré qui ne sera transformé en caillé que quand la caséine sera prise en masse, soit après ad¬ dition de présure . soit après ermentation lactique jusqu'au point isoélectrique de la caséine.

On entend par "note lactique" la sensation caractéristique perçue lors de la consommation de fromages -frais ou de laits ermentes .

On entend par extrait-sec total 1 ' ensemble des composés du la t ou du caillé après simple éli¬ mination de l'eau : protéines , matières grasses. lac¬ tose, vitamines , minéraux.

On entend par extrait-sec dégraissé 1 'en¬ semble des composés du lait ou du caillé après l'éli- mmat on de l'eau et des matières grasses.

On entend par facteur de concentration le rapport en volume entre un produit à concentrer et le produit concentré .

Actuellement la technique de fabrication de caillés lactiques repose sur une coagulation longue de lait écrémé, entier ou même- enrichi en matières gras¬ ses, par action combinée de l'acidification et d'une faible quantité de présure suivie d'une séparation du sérum. Cette dernière peut être e ectuée par simple égouttage statique . Dans le but de régulariser et d ' accélérer cet égouttage du caillé on peut utiliser un dispositif tel que le procédé Berge décrit dans le brevet - rançais FR-A-1 528 581 constitué essentielle¬ ment par une série de toiles repliées de manière à former des poches dans lesquelles le caillé est versé; un lent mouvement d ' oscillation des toiles, accompagné d'un pressage progressif , permet le déplacement du caillé dans les poches et son malaxage léger. D'autre part à mesure que le liquide s'écoule, une pellicule

de caillé plus sec se forme au contact de la toile et contribue à augmenter l'efficacité de la filtrat on. Toutefois les techniques d ' égouttage sur toile tendent à disparaître en raison de l'encombrement du matériel et des risques de contamination par l'atmosphère ou par les toiles mal désinfectées, des temps d' égouttage et de séjour en sacs et des pertes importantes en "fines" dans le lactosérum. En outre on ne peut atteindre par ce moyen que des extrait-secs dégrais és maxima de 13 à 257. selon que l'on a à faire à des caillés gras ou maigres . Un autre procédé consiste à faire un égouttage en cuve, type cuve Schulenburg . C'est une cuve à fond demi-cylindrique avec tamis de même taille posé sur le- fond que l'on soulève par vérins après découpage du caillé. Le sérum s'écoule alors dans la cuve. Toute ois cette technique comme la précédente ne permet que l'obtention de caillés dont la teneur en extrait-sec dégraissé est limitée , allant de 137. dans le cas de lait entier ou enrichi en matière grasse jusqu'à 257. dans le cas de la.it maigre, et nécessite une immobilisation importante du matériel .

Une troisième technique qui accélère consi¬ dérablement la séparation du lactosérum réside dans l'application de la centrifugation au coagulum. Selon que l'on est en présence d'un caillé maigre ou d'un caillé gras, la phase légère est constituée par le sérum ou le caillé gras égoutté .

Par rapport aux techniques précédentes la centrifugation offre de nombreux avantages : c'est un procédé continu , qui possède une plus grande produc¬ tivité, permet la mécanisation du procédé et diminue les problèmes d ' hygiène mais on ne peut par ce moyen atteindre que les extrait-secs dégraissés maxima

allant de 137. pour les laits entiers ou enrichis en matières grasses à 257. pour les laits maigres .

C'est actuellement le procédé le plus uti¬ lisé en technologie des caillés lactiques gras ou maigres mais du fait de 1 ' obtention de caillés à extrait-sec dégraissé limité, il n'est pas approprié à la fabrication de caillés à extrait-secs dégraissés élevés recherchés par la Demanderesse ; en effet pour des raisons économiques et qualitatives et pour la préparation de certains produits , elle a été amenée à obtenir des caillés à extrait-sec dégraissé plus élevé allant de 25 à 357. pour des caillés de lait maigre, et de 12 à 207. pour caillés de lait gras.

Ces dernières années, la technique d ' ultra- filtration appliquée en abrication romagère (brevet FR-A-2 052 121) a permis d'éliminer le stade tradi¬ tionnel d ' égouttage en effectuant une concentration avant coagulation ; par cette technique , le lait est concentré par passage sur une membrane d ' ultra filtra - tion où il est concentré jusqu'à l'obtention de la teneur désirée en extrait-sec du produit.

Ainsi dans le cadre de la fabrication de caillés lactiques, l' ultra iltration s'est substituée aux techniques d ' égouttage . Mais souvent les rétentats matures par fermentation lactique jusqu'à un pH infé¬ rieur ou égal à 5 obtenus présentaient à la dégusta¬ tion une saveur acide et saline trop prononcée .

Pour pallier ce défaut plusieurs solutions technologiques ont été proposées , dont la plus utili- sée actuellement est 1 ' ultra iltration du coagulum de lait acidifié . Cette technique décrite dans le brevet FR-A-2 232 999 n'a pu être exploitée que ces dernières années grâce aux progrès accomplis en matière de per¬ formances d ' ultra filtration et l'exploitation a été

rapidement réalisée pour les romages de type quark (fromage frais très prisé en Allemagne et dans les pays anglo-saxons ) où la plupart de ces produits sont actuellement fabriqués par cette technique . Par rapport aux autres techniques de sépa¬ ration l'avantage du procédé d ' ultra filtration réside dans 1 ' augmentation du rendement fromager (teneur accrue en matière azotées par récupération des pro¬ téines sériques ) , la possibilité d'effectuer une opération en continu, l'amélioration de la teneur en matières grasses sur fromages gras et une meilleure hygiène .

Même si sous certaines conditions limites d ' utilisation , la technique d ' ultra filtration permet d ' obtenir des concentrations en extrait-sec dégraissés plus élevés que les autres méthodes , elle ne permet pas d ' obtenir les extrait-secs dégraissés élevés dési¬ rés par la Demanderesse notamment dans le cas des laits maigres où l'on souhaite obtenir des extrait- secs dégraissés allant jusqu'à 35/'..

Quelque soit la méthode utilisée , la limite des teneurs en extrait-sec dégraissé obtenues est un inconvénient lorsque l'on souhaite fabriquer des fro¬ mages à pâtes fraîche avec une consistance suffisante , une bonne stabilité de texture , une rétention du sérum acceptable et une longue conservation .

Des concentrés fromagers à extrait-sec élevé ont d ' ailleurs été déjà décrits dans la littérature mais il ne s'agit pas de caillés lactiques à extrait- sec élevé mais en fait de concentrés laitiers fermen¬ tes non coagulés à haut extrait-sec (rétentats); on peut citer le brevet GB-A-2 101 866 qui décrit la fabrication d'une matière première pour fromage fondu partiellement ou totalement fermentée par mise en oeu-

vre d'une étape d ' ultra filtra tion , d'une inoculation avec une culture acide du rétentat obtenu et d'une étape d ' evaporation . Mais le produit obtenu, bien que possédant un extrait-sec élevé n'est pas un caillé car il s 'agit de rétentat non-coagulé dont le pH même après fermentation n'est pas inférieur à 5,2. On peut également citer le brevet UO-A-83 / 03523 qui décrit la préparation d'une "base fromagère" destinée à être utilisée pour la fabrication de fromage fondu et de fromages à pâte pressée ( Cheddar , Colby , Gouda, Swiss cheese ...) par ultra filtration de lait doux, fermen¬ tation du rétentat obtenu et addition d'un agent ionique pour éviter la coagulation , et evaporation partielle de l'eau contenu dans le concentré obtenu; mais le concentré obtenu est à l'état non-coagulé. il s'agit d'un concentré fermenté non coagulé à des pH compris entre 4,9 et 5,5.

En outre il est impossible de maturer un concentré ou un rétentat obtenu à partir de lait doux à un pH inférieur à A, 9 - 5,0 car à ces pH il existe un fort pouvoir tampon des- protéines qui rend diffi¬ cile cette maturation ; de plus les coagulums obtenus auraient une salinité et une acidité excessives .

Or la Demanderesse a découvert qu'en faisant subir à une matière première laitière une maturation à l'état de coagulum, c ' est-à-dire jusqu'à un pH compris entre 4,40 et 4,90 en soumettant le coagulum ainsi obtenu à une opération de concentration ou d ' égouttage classique. mais en limitant le facteur de concentra- tion, puis en soumettant le coagulum ainsi concentré à une evaporation _r il était possible d ' obtenir un caillé lactique à extrait-sec élevé qui puisse être utilisé pour la fabrication de fromages ou de spécialités fro¬ magères à note lactique .

Le présente invention a ainsi pour objet un procédé de fabrication d'un caillé lactique de romagerie à extrait-sec dégraissé élevé et ayant un pH de 4,40 à 4 , 90 , caractérisé en ce que l'on fait subir à une matière première laitière une maturation à l'état de coagulum, jusqu'à un pH de 4,40 à 4,90, on soumet le coagulum ainsi obtenu à une étape de concen¬ tration de façon à obtenir un facteur de concentration de 2 à 6 puis soumet le coagulum concentré à une èva- poration afin d'obtenir l'extrait-sec dégraissé dési¬ ré.

La présente invention a également pour objet les caillés ou bases fromagères lactiques obtenus par le procédé selon l'invention. La présente invention a en outre pour objet l'utilisation des caillés ou bases fromagères lacti¬ ques obtenus par le procédé selon 1 'invention comme matières premières de fromagerie pour la abrication de fromages fondus, de préparations fondues, de fro- mages frais ou à pâte fraîche , de fromages type " cream-cheese" ou autres produits fromagers ou spécia¬ lités romagères auxquels on veut conférer une note lactique .

La présente invention permet d ' obtenir à partir des caillés à extrait-secs dégraissés obtenus par le procédé selon l'invention, des produits nou¬ veaux, notamment des fromages à pâte fraîche , à extrait-sec supérieur à celui des fromages à pâte fraîche existants ou ayant des caractéristiques de qualité supérieure : texture plus ferme, plus longue conservation notamment dans le cas des fromages à pâte fraîche . La présente invention permet également d'ob¬ tenir une meilleure rentabilité car lors de l'étape d ' evaporation il y a une simple élimination de l'eau

et non plus des matières solubles (lactose , minéraux , vitamines ) qui sont retenues dans le caillé; ceci présente l'intérêt de conférer au produit obtenu un avantage nutritionnel en maintenant dans le produit une partie des protéines solubles , des minéraux et des vitamines habituellement perdus. Un autre avantage réside dans la continuité du procédé de fabrication .

La description détaillée du procédé selon 1' invention permettra de faire comprendre à l'homme de l'art tout l' intérêt du procédé pour la fabrication de caillés lactiques gras ou maigres à extrait-sec dégraissé élevé.

La matière première laitière utilisée est avantageusement un lait écrémé, un lait entier, un lait entier standardisé ou enrichi en matière grasse d ' origine animale ou végétale ou en extrait-sec dé¬ graissé, un lait en poudre reconstitué , dont la teneur en matière grasse par rapport à l'extrait-sec est com¬ prise entre 0 et 607. Le lait de départ est avantageusement traité thermiquement par un traitement classique de pasteuri¬ sation ou de thermisation (de 70 à 90'C) et homogé¬ néisé si l'on enrichit le lait de départ en matière grasse afin d ' obtenir une bonne répartition de la ma- tière grasse dans le lait. Le lait est ensuite ense¬ mencé en ferments lactiques (1 à _Z) choisi parmi les ferments classiquement utilisés en fromagerie de type homofermentaire, hétéro fermentaire ou par un mélange des 2 types ( Str . cremoris_ lactis . leuconostoc (par exemple Leuconostoc citrovorum) , L. bulαaricus . L . acidophilu . L. caséi. L. helveticus . etc... ) .

On peut éventuellement ajouter à ce lait de la présure en une quantité correspondant à celle utilisée habituellement dans la fabrication de

certains fromages frais.

On laisse maturer ce lait de départ ense¬ mencé pendant 10 à 20 h à une température de 18 à 30'C jusqu'à l'obtention d'un pH compris entre 4,40 et 4, 90. Le pH final est choisi en fonction du type de la t de départ utilisé et notamment de sa teneur en extrait-sec dégraissé; l est préférentiellement choi¬ si entre 4,40 et 4,50 pour un lait maigre et entre 4,60 à 4,90 pour un lait riche en matière grasse. Le pH est également fonction de la nature du coagulum souhaité et de l'acidité que l'on veut obtenir; le degré d ' acidité déterminera la note lactique plus ou moins intense que l'on souhaite conférer au produit fini . A l'issue de la maturation il y a précipi¬ tation des protéines coagulables et on obtient un coagulum. Le coagulum obtenu est ensuite soumis à une étape de concentration par les techniques actuellement connues et utilisées en fabrication de fromage frais : filtres Berge, cuve Schulenburg , centrifugation , ultra iltration . On utilise préférentiellement pour la continuité du procédé et des critères d'ordre hygiéni¬ que, les techniques de centrifugation ou d ' ultra il¬ tration . On règle les paramètres de concentration de façon à obtenir par rapport au milieu de départ un facteur de concentration de 2 à 6; ce facteur est de préférence de 2 à 3 pour lait de départ gras et de 6 pour un lait maigre.

L'étape de concentration s'effectue avanta- geusement à une température de 30 à 50'C dans le cas d'un lait maigre et de 30 à 80'C dans le cas d'un lait standardisé ou enrichi en matière grasse. On peut éventuellement après l'obtention du concentré enrichir celui-ci en matière grasse selon le taux de matière

grasse finale que l'on veut obtenir; dans le cas d'une addition de matière grasse on réalise une homogénéi¬ sation de façon à bien répartir la matière grasse dans le concentré. L'avantage d'ajouter la matière grasse à ce stade est de limiter les pertes de matière grasse dans le sérum au moment de l'étape de séparation.

Il sera également avantageux d ' a jouter à ce stade des épices , aromates , éléments figurés dans la mesure où l'on désire obtenir un produit final aroma- tisé ce qui permet d'avoi une meilleure répartition de ces derniers dans le produit .

Le concentré obtenu enrichi ou non en ma¬ tière grasse, aromatisé ou non, est alors directement trans-féré dans un évaporateur où l' élimination d'une certaine quantité d'eau permet d'obtenir l'extrait-sec désiré. De préférenc , pour cette étape on utilise avantageusement un évaporateur sous vide avec échan- geur à surface raclée ou un évaporateur à film agité (tels qu'un évaporateur Alfa Laval ou Laguillarre ) , à une température suffisamment basse, comprise de préfé¬ rence entre 40 et 50'C, .pour ne point dénaturer la structure du caillé. Au cours de cette étape il n'y a élimination que de l'eau et non des autres composés (protéines , matières grasses, minérau , vitamines ) qui sont retenus dans le caillé ce qui améliore le rende¬ ment et permet au produit de garder toute sa valeur nutritionelle .

Cette étape d ' evaporation permet d ' augmen¬ ter, selon le réglage de la quantité d'eau à évaporer , l'extrait-sec dégraissé du caillé jusqu'à 10 points pour un coagulum maigre et jusqu'à 8 points pour un coagulum gras par rapport aux extrait-secs dégraissés des concentrés de départ.

Après l'étape d ' evaporation , le caillé obte-

nu, à teneur en extrait-sec dégraissé élevé (25 à 357. dans le cas de lait maigre, 12 à 207 dans le cas de lait gras), pourra être aromatisé par addition d'aromates, d'èpices, herbes, éléments figurés , etc... ou même enrichi en matière grasse et homogénéisé ; l'addition à ce stade d'une quantité déterminée de matière grasse non dénaturée permet d ' améliorer la qualité finale de l'arôme du produit.

Le concentré obtenu peut être directement utilisé comme matière première fromagère dans la fa¬ brication de fromages et de préparation fondues ou en mélange avec d ' autres matières première utilisées traditionnellement en fonte ( romages à pâte pressée, poudre de lait, matière grasse laitière, etc...), de fromages à pâte fraîche , de fromage type "cream cheese" ou tous autres produits fromagers ou spécia¬ listes fromagères auxquels on veut conférer une "note lactique" . La quantité utilisée de concentré lactique obtenu dans ces produits dépend de l'intensité de la note lactique que l'on veut conférer au produit final.

L 'invention est illustrée par les exemples suivants : EXEMPLE 1 :

On part de lait écrémé que l'on traite ther- miquement à une température de 90' C pendant 5 minutes .

Après re roidissement . le lait est ensemencé avec 27. de ferments lactiques d ' origine homofermen- taire-hétérofermentaire et emprésuré avec une quantité de présure de 2 ml/ 100 litres (force de la présure 1/10 OOO) et laissé à maturer pendant 18 à 20 heures à

20'C jusqu'à atteindre un pH de 4,40 à 4,50; on obtient alors un coagulum.

Ce dernier subit un brassage et est chauffé dans un échangeur de chaleur jusqu'à une température

de 40 'C; on effectue une première concentration de ce coagulum par passage sur un matériel d ' ultra filtra tion (matériel à membrane de type minéral) jusqu'à l ^' obten¬ tion d'un extrait-sec total égal à 257. et un facteur de concentration égal à 6.

Le rétentat obtenu est alors envoyé dans un évaporateur à surface raclée, le débit d ' entrée du rétentat et la pression dans le cylindre d ' échange de 1 ' évaporateur sont fixés de façon à évaporer une quantité suffisante pour augmenter l' extrait-sec dégraissé de 10 points et atteindre un extrait-sec final de 357.. La température d ' entrée du produit est de 35-_0'C, la température de traitement est de 45 ^* C et la température de sortie est de 25 à 30'C. Le concentré obtenu dont le pH est d ' environ

4,50 peut être utilisé pour la préparation de pâtes romagères fondues afin d ' enrichir le produit final en extrait-sec et lui apporter une note lactique .

Ce caillé à extrait-sec élevé s 'il n'est pas utilisé immédiatement peut être conservé pendant plu¬ sieurs semaines à 6'C sans modifications de goût et de texture et être utilisé en cas de nécessité . Exemple d ' utilisation :

On a Fabriqué parallèlement deux fromages Fondus avec les mêmes caractéristiques finales :

- ES = 557.

- MG/ES = 607. mais dans une des formules on a substitué une partie des romages à pâte pressée traditionnellement uti- Usés en formulation de romages fondus par 307. du extrait-sec élevé précédemment obtenu, ce qui permet d'obtenir un produit final ayant un pH de 5,40 et de lui conférer une note lactique . EXEMPLE 2 ;

On part d'un lait entier que l 'on enrichi en matière grasse laitière par addition de crème afin d'atteindre une teneur en matière grasse sur extrait- sec de 547. Le lait enrichi en matière grasse est pas¬ teurisé à une température de 75'C pendant 30 secondes et homogénéisé , puis mis à maturer à 20' C pendant 18 heures après addition d'une dose de 27. de ferments lactiques pour atteindre un pH de 4,60-4, 70; à cette valeur de pH on obtient un coagulum.

Le coagulum brassé est préchauffé à 65'C avant d'être envoyé sur un séparateur à bol centrifuge type séparateur Westfalia . Les paramètres de contrôle de l'appareil sont tels qu'on élimine le sérum et qu'on obtient un caillé gras dont la quantité de ma¬ tières sèches totales est égale à 44-7. et la quantité de matières grasses ramenée à l 'extrait-sec de 707. Le facteur de concentration est de 3, 7. Le caillé obtenu est refroidi à 4θ'C par passage sur un échangeur de chaleur à surface raclée, puis repris directement par pompage et envoyé sur un évaporateur à surface raclée où l'on règle les paramètres de fonctionnement (débit d'alimentation, pression de la vapeur de chauffage) pour obtenir une augmentation de l'extrait-sec total de 17 points et atteindre 617. et une augmentation de l'extrait-sec dégraissé de 5 points, soit un extrait sec dégraissé final de 18,27.

Le produit obtenu a une bonne note aroma¬ tique et du fait de sa teneur en extrait-sec total est très stable.

Il peut être utilisé directement comme ma¬ tière première dans des spécialités fromagères type cream-cheese . Il peut être également congelé et uti¬ lisé ultérieurement .

EXEMPLE 3 :

On part d'un lait standardisé à 16 g/1 de matière grasse et pasteurisé à 75'C pendant 30 secon¬ des . Ce lait mi-gras est ensuite mis à maturer dans des conditions similaires à celles décrites à l 'exemple 1 afin d'atteindre un pH de 4,50 - 4,60 pour entraîner la précipitation de la caséine.

Le coagulum obtenu est séparé à une tempe- rature de 45'C sur un module d ' ultra filtration . Le concentré obtenu a un extrait-sec de 187. et une teneur en matière grasse sur extrait-sec de 257. Le facteur de concentration est de 2, 7.

Le rétentat coagulé acide obtenu est ensuite concentré sur un évaporateur à surface raclée à 45'C en vue d ' obtenir un produit final acide ayant un extrait-sec total de 277 soit une augmentation de 9 points et un taux de matière grasse sur extrait-sec égal à 257. (produit A). L 'extrait sec dégraissé final est égal à 20,257.

Parallèlement , on. a concentré par ultra fil¬ tration un lait mi-gras à 16 g/1 afin d ' obtenir di¬ rectement, sorti du module d ' ultra iltration un réten¬ tat (produit B) ayant une composition identique en ES et gras/sec à celle de la base romagère A. Les carac¬ téristiques des deux produits sont les suivantes :

Extrait-sec Matière grasse

MAT (Matières azotées totale )

Lactose

Minéraux

L'avantage de produire un produit selon le mode A ( ultra filtration + evaporation ) par rapport au mode B ( ultra filtration simple) permet un gain matière première significatif . Le gain de 5 points en extrait- sec dégraissé est réalisé en A par élimination unique¬ ment de l'eau lors du stade evaporation alors que pour B le gain est obtenu par élimination d'eau, de lac¬ tose, de minéraux et de vitamines .

On comprend aisément tous les avantages nutritionnels du produit A et tout l'intérêt qu'on a à l'utiliser comme matière première dans des spécialités fromagères . EXEMPLE 4 :

On procède comme dans l'exemple 1 pour obtenir un caillé ayant un extrait-sec total de 27 à 287.

A ce caillé concentré dégraissé on ajoute de la matière grasse sous forme de crème dans un rapport 80/20, en quantité telle que l'on obtient un extrait- sec total de 327 et un taux de matière grasse sur extrait-sec de 257.

Le mélange obtenu est salé à environ 1 , homogénéisé et pasteurisé à 75'C, puis conditionné .

On obtient ainsi une spécialité fromagère qui présente une note lactique ( pH = 4,60) doublée par un bon goût de crème. EXEMPLE 5 :

On prépare un caillé selon le procédé décrit dans l'exemple 2, que l'on sale et aromatise avec des fines herbes avant de lui faire subit une pasteurisa¬ tion sur échangeur à surface râclee à 80'C.

Après refroidissement à 40'C puis evapora¬ tion afin d ' obtenir un produit à 477 d ' extrait-sec total et 707 de matières grasses sur extrait-sec , le

produit est directement conditionné avant utilisation .