APPLICATION DES THERMOPLONGEURS DANS LA FABRICATION INDUSTRIELLE DU FROMAGE

Véritable art séculaire, la fabrication du fromage exige compétence et précision. La fabrication du fromage est un processus complexe qui consiste à déshydrater le lait, à éliminer le lactose et d’autres ingrédients du lait. On obtient ainsi un concentré de protéines et de graisses. La complexité du processus est due à la nécessité de précision et à l’équilibre délicat de la température et des ingrédients requis pour produire un fromage de bonne qualité. 

Voici les principaux éléments du fromage :

• Le sel, ajouté lors du processus de salage
• Le lait, l’ingrédient de base
• Le coagulant, la présure est couramment utilisée.
• Des cultures de départ. 

Le processus de transformation du lait en fromage est un long voyage qui comporte les étapes importantes suivantes :

La pasteurisation

La pasteurisation est la première étape de la conservation du lait. Cette étape est également essentielle pour préserver la qualité du produit. La pasteurisation élimine les agents pathogènes présents dans le lait. 

Le lait contient deux grands groupes de protéines : les protéines de lactosérum (qui représentent environ 20 % de la teneur totale en protéines) et les caséines (qui représentent environ 80 % de la teneur totale en protéines). Les caséines constituent une partie importante du fromage. La protéine de lactosérum est un sous-produit du processus de fabrication du fromage et peut être utilisée pour fabriquer de la ricotta. 

La coagulation

La coagulation est la deuxième étape de la fabrication du fromage. La protéine de caséine coagule pour former un fromage à la suite d’une réaction physique et chimique initiée par l’acide lactique. La réaction chimique forme un réseau de protéines qui aboutit physiquement à la coagulation.

L’égouttage

Après la coagulation des protéines de caséine, elles sont séparées des protéines de lactosérum lors du processus d’égouttage. L’égouttage comprend également le processus de découpe et de pressage du fromage. 

Le salage 

Comme son nom l’indique, le sel est ajouté soit à la surface du fromage, soit dans la pâte du fromage.

L’affinage

C’est la dernière étape de la fabrication du fromage. Le fromage préparé est affiné dans un environnement à humidité et température contrôlées où il est vieilli pendant des mois. Cette opération est essentielle pour la texture, la qualité et la saveur du fromage, car elle produit des composés importants.

Les différents types de thermoplongeurs utilisés dans la fabrication du fromage

Les thermoplongeurs sont principalement utilisés pendant le processus de pasteurisation. Au cours de ce processus, le lait est chauffé à 72 ˚C (161,6 ℉) pendant 15-20s ou 60 ˚C-65 ˚C (140 ℉-149 ℉) pendant 30 min. Ainsi, les micro-organismes pathogènes transmis par le lait sont éliminés. 

Une autre application des thermoplongeurs dans la fabrication du fromage tire parti de son transfert de chaleur précis. Le chauffage de précision empêche la surchauffe tout en maintenant les températures à 47 ˚C (116,6 ℉) pendant 10-15 min. Il est essentiel que le thermoplongeur choisi soit de la bonne puissance, car toute puissance inférieure entraînera la survie de bactéries nocives. Une élévation de la température au-dessus de la température cible affecte la qualité du fromage. En général, un thermographe ou une jauge de température est installé sur le réservoir de pasteurisation pour relever la température. 

Dimensionnement de l’installation de fabrication du fromage

Dans une installation à petite échelle (à domicile), un thermoplongeur portable fonctionne généralement avec 120V et une puissance comprise entre 5 kW et 45kW. Cependant, les installations à moyenne et grande échelle comprennent généralement des cuves de 100 à 200 litres avec des agitateurs motorisés tournant à 25 tours par minute. Le matériau couramment utilisé est un acier inoxydable de qualité alimentaire AISI 304/316. L’écoulement est contrôlé par une vanne papillon et l’alimentation électrique est de 400V à 50 Hz.  Les réchauffeurs ont une puissance de 2000W et peuvent maintenir une température de 100L de lait entre 72 ˚C et 75 ˚C avec une précision de +/-2 ˚C à +/-5 ˚C. 

Le thermoplongeur peut être inséré directement dans la cuve de pasteurisation ; cependant, les systèmes plus avancés utilisent des cuves à double enveloppe où l’eau est utilisée dans le revêtement intérieur pour chauffer le lait. Pour faire une analogie simple, il s’agit d’un échangeur de chaleur où la chaleur est transférée de l’eau chauffée au lait. Ce système est de plus en plus populaire en raison de la possibilité de séparer le lait et l’eau, ce qui améliore l’hygiène générale des systèmes, et de la possibilité de changer le thermoplongeur sans vider le réservoir de pasteurisation principal. 

Pour la pasteurisation du lait plus traditionnelle, les thermoplongeurs de type « sur le côté » sont assez courants en raison de leur facilité d’installation et d’entretien, mais les thermoplongeurs à bride et les types filetés sont utilisés dans les grandes installations industrielles. 

Thermoplongeurs pour la fabrication de la ricotta

Une autre application liée à la fabrication du fromage est l’utilisation des thermoplongeurs pour la fabrication de la ricotta. Alors que le fromage est coagulé à l’aide d’une coagulation acide ou présure, la ricotta est coagulée en ajoutant de la chaleur par le biais de thermoplongeurs. 

La protéine de lactosérum est un sous-produit de la fabrication du fromage lorsque la protéine de caséine est principalement utilisée. À température ambiante, ils sont hydrophiles, ce qui signifie qu’ils sont dissous dans l’eau. Cependant, les protéines du lactosérum coagulent lorsque l’eau du lactosérum est chauffée. Habituellement, le mélange est chauffé entre 75 ˚C et 85 ˚C, après un certain temps les brins se forment et une fois que la température atteint 82 ˚C et plus, ils deviennent visibles à l’œil humain. Ils sont écumés peu après. 

Choix du matériau de la gaine 

Le choix du bon matériau de gaine fait une grande différence dans la longévité et la fiabilité du système. Le matériau de la gaine doit être suggéré avec soin, même pour un service bénin comme le chauffage du lait, afin qu’il ne fournisse pas de surface pour la croissance des bactéries. Le matériau préféré pour la gaine est l’Incoloy ou le titane. Malheureusement, ces matériaux peuvent être coûteux, ce qui se répercute sur la longévité du système. Les matériaux de gaine à base de PTFE sont couramment utilisés dans l’industrie alimentaire ainsi que pour la pasteurisation du lait. 

Conclusion

Les thermoplongeurs sont un moyen rapide et efficace de chauffer le lait et le coagulant pendant les différentes étapes du processus de fabrication du fromage. Ils fournissent une chaleur précise au mélange, idéale pour la fabrication d’un fromage de bonne qualité. Les considérations importantes dans le choix du matériau approprié pour le processus de fabrication du fromage sont primordiales en raison du soin apporté à la sélection du matériau de qualité alimentaire. Un contrôle et une surveillance appropriés de la température sont également nécessaires avec le thermoplongeur en raison de l’étroite plage de température requise pour obtenir la qualité et la texture du fromage.