Способ производства молочного продукта и установка для его осуществления

7/00,01 25/00,11/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОЧНОГО ПРОДУКТА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(72) Авторы Андрэ ДОЛУД Кристиан БРЕТОН Патрик СОВЬН Бернард СПИЕС(57) 1. Способ производства молочного продукта, включающий стадии ультрафильтрации молока, созревания полученного ретентата с последующей гомогенизацией продукта, отличающийся тем, что после гомогенизации осуществляют сжатие продукта под давлением и далее последовательно, по меньшей мере, одну стадию распределения для перехода продукта из жидкой фазы в твердую фазу, по меньшей мере, одну стадию расширения или декомпрессии для формования продукта в виде сырного валика, и, по меньшей мере, одну стадию нарезки сырного валика на порции. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что увеличивают объем жидкого ретентата путем введения потока газа, в частности углекислого газа или азота. 3. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что в жидкий ретентат вводят вкусовые добавки, структурирующие добавки или наполнители, в случае необходимости,немолочного происхождения, при гомогенном и равномерном распределении вводимых продуктов. 4951 1 4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что нарезку сырного валика на порции осуществляют с помощью, по меньшей мере, одного нарезающего элемента, соединенного, по меньшей мере, с одним формовочным элементом и маркировочным элементом. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что на стадии нарезки сырного валика на порции предпочтительно осуществляют автоматическое регулирование движения нарезающего элемента и зажимного устройства посредством системы автоматического управления на базе вычислительных машин и программируемых логических блоков. 6. Установка для производства молочного продукта, содержащая блок ультра-фильтрации молока, резервуар созревания ретентата, блок гомогенизации, отличающаяся тем,что за блоком гомогенизации расположены, по меньшей мере, один блок поддержания давления, достигнутого в блоке гомогенизации, по меньшей мере, один элемент, выполненный в форме пластины, снабженной множеством отверстий для прохождения под давлением ретентата, для достижения перехода продукта из жидкой фазы в твердую фазу, по меньшей мере, один декомпрессионный элемент, выполненный, в частности, в виде клапана, и регулируемый системой регулируемых пружин, формовочное устройство и нарезающий элемент. 7. Установка по п. 6, отличающаяся тем, что отверстия пластины заполнены множеством форсунок или пластинок, выполненных из карбида вольфрама, предпочтительно пятью. 8. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что пластина содержит множество дополнительных отверстий для прохождения различных компонентов, добавляемых закачиванием,и захватываемых продуктом посредством его турбулентного движения. 9. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что ось, расположенная перпендикулярно плоскости опорной поверхности каждого из отверстий пластины расположена под углом, составляющим 5-20, предпочтительно 13, относительно оси отверстия. 10. Установка по любому из пп. 6-9, отличающаяся тем, что декомпрессионный элемент содержит множество изгибов и, по меньшей мере, на участке одного из изгибов расширен и выходит в трубчатую или полую часть формовочного устройства. 11. Установка по п. 10, отличающаяся тем, что формовочное устройство выполнено в виде формовочной трубы, оснащенной формовочным элементом, причем вышеупомянутая труба выполнена из пластмассы, в частности, полиметилметакрилата, и внутренние стены формовочной трубы имеют поверхностные свойства, обеспечивающие скольжение контактирующего с ними продукта. 12. Установка по любому из пп. 10-11, отличающаяся тем, что формовочное устройство выполнено вытянутым и оснащено кожухом, обеспечивающим прохождение жидкого теплоносителя для нагревания или охлаждения продукта. 13. Установка по любому из пп. 10-12, отличающаяся тем, что труба формовочного устройства расположена так, что ее продольная ось образует угол , составляющий 5-30,относительно горизонтальной плоскости. 14. Установка по любому из пп. 6-13, отличающаяся тем, что формовочное устройство снабжено матрицами, профиль которых выбран так, чтобы поддерживать форму сырного валика, определенную пользователем. 15. Установка по п. 14, отличающаяся тем, что матрицы имеют выемки, в которых расположено множество обжимающих губок, снабженных маркировочным элементом,выполненным в виде выступов, профиль которых аналогичен форме матрицы, выдвигающихся по направлению к сырному валику и предназначенных для выдавливания оттиска в проходящем продукте. 16. Установка по п. 15, отличающаяся тем, что обжимающие губки выполнены с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направлению к стенкам сырного валика под действием управляющих средств, таких как пневматические домкраты. 2 4951 1 17. Установка по п. 16, отличающаяся тем, что свободные концы штанги управляющих средств выполнены взаимодействующими с шарнирным соединением на соответствующих обжимающих губках, при этом шарнирное соединение, в частности шарового типа, допускает комбинацию осевых и радиальных движений обжимающих губок, когда последние зажимают стенки сырного валика. 18. Установка по любому из пп. 15-17, отличающаяся тем, что нарезающий элемент,в частности металлическая проволока или пластмассовая струна на качающейся опоре,выполнен с возможностью непрерывного возвратно-поступательного перемещения с частотой, установленной пользователем, и в фазе с кинематикой обжимающих губок и фронтальных стенок матрицы для разрезания продукта в области серединной зоны оттиска,выдавленного каждым из маркировочных элементов каждой из обжимающих губок. 19. Установка по п. 18, отличающаяся тем, что плоскость нарезки расположена под углом , составляющим 5-20, предпочтительно 8-12, по отношению к плоскости выхода продукта.(56)2589331 , 1987.2461461 , 1981.2218821 , 1974.63098350 , 1988. Настоящее изобретение относится к способу переработки молока и молочных субпродуктов. Более конкретно, оно относится к способу, который делает возможным достижение путем ультрафильтрации молока, содержащего, при необходимости, ферментативные или химические вещества, но ацилированного термофильными и/или мезофильными молочнокислыми бактериями, перехода ретентата из жидкого состояния в твердое сырное состояние, при котором он может быть обработан и нарезан для начала цикла соления и созревания. Известные способы производства сыра используют последовательность стадий, таких как, в частности, образование молочного геля путем молочного и/или ферментативного ацилирования, придание формы сырной массе в специальных формах, сушка и/или отжим сырной массы для улучшения ее когезии в блоке сыра, отвод сыворотки, извлечение сыра из форм и затем засолка с последующей за ней стадией созревания. Эти способы осуществляют, используя технологии, которые делают возможным получение путем ультрафильтрации жидких предсыров или ретентатов, содержащих наибольшую часть сывороточных белков (см. французский патент 2.052.121), и они позволяют значительно увеличить выработку сыра (непрерывная выработка ретентата), которая ведет к экономии сывороточной закваски. Тем не менее, учитывая, что явление синерезиса - слипание с течением времени частиц в геле - практически отсутствует в жидком предсыре, не исключается полностью использование сывороточной закваски или же ферментативных добавок для молочной или кислотной коагуляции, что требует обязательное промежуточное использование специальных форм для размещения в них сырной массы. Производство сыров требует иммобилизации большого числа специальных форм и влечет за собой, кроме того, значительные затраты на операции технического обслуживания и транспортировки (извлечение из форм, мытье, прессование и т.д.). Известны, кроме того, (см. патент 2430199 и патент 2 589 331) продукты,полученные способами, основанными на приложении сдвиговых напряжений при ультрафильтрации ретентата и использовании получаемой в результате этого структурной модификации. В основном эти способы коагуляции используются для жидких продуктов, в частности напитков или свежих масс. 3 4951 1 Задачей настоящего изобретения является преодоление упомянутых недостатков за счет предложения способа, который позволяет получить путем ультрафильтрации ретентата продукт, в частности сыр, без обязательного добавления коагулирующего агента для перехода из жидкого состояния в твердое состояние, который может быть обработан на следующих стадиях получения конечного продукта. Настоящее изобретение предлагает, в частности, использовать явление изменения структуры, которое претерпевает молочный продукт при определенных физико-химических условиях вследствие приложения к нему сдвиговых напряжений. Таким образом,жидкий предсыр переходит из жидкого состояния в твердое, когда он может быть разрезан и обработан. Преимущественно способ, являющийся объектом изобретения, освобождает от введения в возможный контакт жидкого ретентата с закваской для образования сырной массы использования специальных форм и позволяет формирование конечного продукта, который может быть подвергнут солению непрерывным и незамедлительным образом получение сыра различного размера и формы увеличение объема и/или добавление маркеров или ароматизаторов введение наполнителей непрерывным или прерывным образом. Таким образом, способ производства молочных продуктов включает, по меньшей мере, одну стадию ультрафильтрации молока и созревания полученного ретентата с последующей гомогенизацией продукта и отличается тем, что после гомогенизации осуществляют сжатие продукта под давлением и далее последовательно, по меньшей мере, одну стадию распределения для перехода продукта из жидкой фазы в твердую фазу, по меньшей мере, одну стадию расширения или декомпрессии для формования продукта в виде сырного валика и, по меньшей мере, одну стадию нарезки сырного валика на порции. Производство молочных продуктов предлагаемым способом может осуществляться в том числе и с использованием заявляемой установки, которая содержит блок ультрафильтрации молока, резервуар созревания ретентата и блок гомогенизации, и в которой за блоком гомогенизации расположены, по меньшей мере, один блок поддержания давления, достигнутого в блоке гомогенизации, по меньшей мере, один элемент, выполненный в форме пластины, снабженной множеством отверстий для прохождения под давлением ретентата, для достижения перехода продукта из жидкой фазы в твердую фазу, по меньшей мере, один декомпрессионный элемент, выполненный, в частности, в виде клапана, и регулируемый системой регулируемых пружин, формовочное устройство и нарезающий элемент. Другие признаки и преимущества настоящего изобретения следуют из нижеприведенного описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые иллюстрируют один из примеров реализации, не ограничивающий объем изобретения. На чертежах представлены фиг. 1 - установка для осуществления способа по изобретению, содержащая, в основном, блок созревания, блок гомогенизации, блок затвердевания и формования геля, блок нарезки и блок засолки фиг. 2 - вид в разрезе блока затвердевания и формования геля фиг. 3 - вид в разрезе во фронтальной проекции пластины, содержащей форсунки или пластинки, которые обеспечивают изменение фазы продукта фиг. 4 - вид в боковой проекции пластин, снабженных пластинками фиг. 5 - вид в разрезе во фронтальной проекции блока предварительной формовки,снабженного зажимными и маркировочными устройствами фиг. 6 - вид снизу в разрезе блока предварительной формовки, снабженного зажимными и маркировочными устройствами. 4 4951 1 Предпочтительная форма реализации способа по изобретению включает последовательность стадий, которая позволяет получить из жидкого ретентата, выходящего из блока ультрафильтрации 1, твердые порции продуктов, в частности сырных продуктов. Пройдя ультрафильтрацию, жидкий ретентат переходит в резервуар 2 созревания, в котором он необязательно подвергается окислению термофильными и/или мезофильными молочнокислыми бактериями, затем создаются требуемые физико-химические условия, в частности путем выбора условий температуры и рН, в соответствии со значениями, подходящим для его формовки. В качестве примера, в частности для молочных продуктов,содержащих термофильные молочнокислые бактерии, может быть упомянута температура охлаждения, очень близкая к 45 С, но не ниже 36 С, и значение рН, выбранное в пределах от 5,00 до 5,90. На выходе из резервуара 2 созревания, жидкий ретентат захватывается, по направлению к блоку 4 гомогенизации, насосом-усилителем 3, в частности с двумя головками 5,который повышает давление продукта. В процессе стадии гомогенизации имеет место, по меньшей мере, одна стадия, на которой осуществляют сжатие продукта под давлением, которое выталкивает жидкий продукт вовнутрь, по меньшей мере, одного декомпрессионного элемента 6, выполненного, в частности, в виде клапана, регулируемого системой регулируемых пружин 7. На этапе сжатия продукта под давлением ретентат находится под воздействием давления, среднее значение которого около 300 бар, и проходит через элемент 8, который выполнен в форме пластины, снабженной множеством отверстий 9, которые делают возможным изменение фазы ретентата или жидкого предсыра в сырный гель. Пластина содержит множество отверстий 9, расположенных таким образом, что их директрисы (в частности диаметры) для пластины 8 круглой формы образуют равные сектора 10. Упомянутые отверстия 9 заполнены множеством форсунок 11 или пластинок, выполненных из карбида вольфрама, в частности пятью. В случае необходимости, в пластине 8 предусмотрено выполнение множества отверстий, допускающих проход различных компонентов,добавляемых закачиванием, и захватываемых сырной массой посредством турбулентного движения. В соответствии с преимущественным признаком, ось 12, расположенная перпендикулярно плоскости опорной поверхности 13 каждого из отверстий 9, принимающих пластинки 11, наклонена под углом , значение которого выбрано между 5 и 20, предпочтительно 13, относительно оси 14 отверстия 9. Такое расположение позволяет, с одной стороны, создать дивергентные потоки в направлении внутренних стен 15, а с другой стороны, гарантировать, что профиль скорости сырного геля является равномерным, при этом форма профиля скорости определяет качество распределения продукта и желаемую плотность (твердость) сырного геля. За этой стадией распределения (преобразования) предусмотрена, по крайней мере, одна стадия для расширения 16 или декомпрессии геля и формования в сырный валик. Эта стадия протекает в декомпрессионном элементе, который содержит множество изгибов 17, по крайней мере, один из которых отклоняется и выходит в трубчатую или полую часть 18 секции любого вида (формовочное устройство). Внутренние стены 15 трубы имеют благоприятные поверхностные свойства, в частности состояние их поверхности, по отношению к контактирующему с ними сырному гелю, поэтому вышеупомянутая труба 18 выполнена из пластмассы, в частности типа полиметилметакрилата (Р.М.М.А.), свойства скольжения которого важны. Кроме того, предпочтительным является размещение продольной оси трубы 19 под наклоном под углом , выбранным между 5 и 30, предпочтительно 15, относительно горизонтали. Такая конфигурация создает, с одной стороны, достаточное снижение напора в трубе, чтобы обеспечить ее непрерывное наполнение,а с другой стороны, кондиции, которые способствуют последующей нарезке рулета на порции. Труба расширения обеспечивает преобразование геля в гомогенную массу, лишенную жидкости, структура которой такая же, как у конечного продукта. 5 4951 1 Эта структура при выходе из форсунки имеет твердость, которая может быть измерена следующим способом Кусок сыра помещают на основание, определенное в стандарте 10 331. Отрезок в 25 мм обязательно ровной струны диаметром 0,3 мм приводят в движение вниз со скоростью 0,1 мм/с. Температура образца равна 15 С. Силу, необходимую для обеспечения проникновения струны в образец сыра, измеряют соответствующим прибором, при постоянной скорости проникновения. Таким образом, для сыров, полученных в соответствии со способом, являющимся предметом изобретения, достигнуты следующие значения величины силы, обеспечивающей прохождение от 0,2 до 2,2 Ньютона. Эти значения сравнивают со значениями, полученными для свежих пастообразных сыров от 0,04 до 0,1 Ньютона. Заключительная стадия представляет собой нарезку сырного валика на порции посредством действия, по крайней мере, одного нарезающего элемента 20, такого как, в частности, проволока или пластмассовая струна, связанная, по меньшей мере, с одним формовочным элементом 21 и маркирующим элементом. На выходе из трубы валик сырной массы, который выходит постоянно под непрерывным действием средств создания давления (блок 4 гомогенизации), продвигается через формовочный элемент 21, снабженный матрицами 22, форму которых выбирают так, чтобы поддерживать форму сырного валика,определенную пользователем. Таким образом, для того, чтобы получить овальные порции,матрицы 22 в зоне их соприкосновения с сырным валиком имеют в основном вогнутый профиль. В соответствии с другой формой реализации, матрицы 22 представляют собой прямолинейные профили для сырного валика с плоскими стенками. В полости этих матриц 22 в выемках 23 расположено множество обжимающих губок 24, снабженных выступом 25, форма которого аналогична форме матрицы 22, выступающим по направлению к сырному валику, предназначенным для выдавливания оттиска 26 в проходящем продукте. Эти обжимающие губки 24 приводятся в действие поступательно по направлению к стенам сырного валика множеством управляющих средств 27, таких как пневматические домкраты. Каждый домкрат имеет точку 29 крепления к стационарному корпусу механизма, каждый из свободных концов штанги 28 домкрата полностью прикреплен к соответствующим обжимающим губкам 24. Точка 29 шарнира, в частности шарового типа, допускает комбинацию осевых и радиальных движений обжимающих губок 24, когда последние зажимают стенки сырного валика. Кинематика обжимающих губок 24 подразделяется следующим образом радиальное поступательное движение по направлению к стенкам сырного валика до тех пор, пока на перемещающемся продукте не появится полый оттиск сырный валик непрерывно продвигается по направлению к выходу матриц 22, это вызывает осевые поступательные движения обжимающих губок 24 размыкание обжимающих губок 24 и возврат, в частности, системой пружины 30 возврата на их исходный уровень для следующего цикла. Нарезающий элемент 20, такой как, в частности, металлическая проволока, натянутая на качающейся опоре 31, перемещается в непрерывном возвратно-поступательном движении с частотой, установленной пользователем и в фазе с кинематикой обжимающих губок 24, у фронтальной стенки 32 матрицы 22 на уровне серединной зоны 33, оставленной оттиском 26 каждой из обжимающих губок 24. Согласно другому признаку изобретения, плоскость резания 34 расположена под угломнесколько градусов относительно выходной плоскости 32 композиции сухого экстракта ретентата, выбранным между 5 и 20, и предпочтительно 8 и 12, так, чтобы компенсировать изгиб геля, который больше не поддерживается трубой. Способ, который является предметом изобретения, преимущественно осуществляется под управлением системы 35 автоматического управления (не представленной на черте 6 4951 1 жах), выполненной на базе вычислительных машини программируемых логических устройств для обеспечения автоматического регулирования движения нарезающего элемента(20). В соответствии с одной формой реализации этого способа, последний допускает явление увеличения объема жидкого ретентата путем введения потока газа, в частности углекислого газа или азота. Также можно ввести в жидкий предсыр или в гель вкусовые добавки, структурирующие добавки или наполнители, необязательно немолочного происхождения, при гомогенном и равномерном распределении вводимых продуктов. Способ, который является предметом изобретения, обеспечивает, кроме того, то, что большая часть жидкого концентрата, вышедшего из блока 1 ультрафильтрации, преобразуется после его прохождения через пластину 8, снабженную форсунками 11 или пластинками, в сырную массу со структурой, колеблющейся от пастообразного состояния до твердого состояния, близкого к пасте, параметры которого удовлетворяют, например,стандарту 10 331, в зависимости от используемых параметров. Кроме того, в этом способе не происходит просачивание сыворотки, что приводит к значительному улучшению качества выработанного продукта за счет сохранения фактически всего растворимого белка в сырной массе. Как главное преимущество, должно быть отмечено полное отсутствие вытекания жидкости после нарезки, что влечет за собой снижение потери вещества в нарезаемых продуктах. Учитывая взаимозаменяемость формовочных труб 21 и матриц 22, возможно изменить в течение очень короткого периода времени форму, массу, состав, консистенцию и другие характеристики продуктов, полученных данным способом, а также увеличить количество продуктов путем увеличения количества оборудования в установке для осуществления способа между блоком 1 ультрафильтрации и блоком 36 засола. Таким образом, в соответствии с другой формой реализации способа, который является предметом изобретения, формовочная труба 21 удлинена и оснащена кожухом, позволяющим проход жидкого теплоносителя, обеспечивающего нагрев или охлаждение массы. Учитывая, что больше нет необходимости добавлять сывороточную закваску в ретентат или жидкий предсыр для его коагуляции, больше не существует опасности возникновения явления смазки корки, которое практически всегда можно наблюдать в случае коагуляции ультрафильтрованного концентрата, содержащего сывороточную закваску. Конечно же, настоящее изобретение не ограничивается примерами реализации, описанными и представленными выше, но оно охватывает все их варианты. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.