Dans la plupart des pays, la pasteurisation et le refroidissement sont des étapes obligatoires de la transformation des produits laitiers de consommation. Dans de nombreux pays, les graisses sont généralement homogénéisées, tandis que dans d'autres, l'homogénéisation est omise car une bonne « ligne de crème» est considérée comme une preuve de qualité. Dans certains cas, le dégazage est effectué lorsque le lait a une teneur élevée en air et lorsque des substances odorantes très volatiles sont présentes dans le produit. Cela peut être le cas, par exemple, si l'alimentation du bétail contient des plantes de la famille des oignons.
La transformation des produits laitiers du marché nécessite des matières premières de première classe et des lignes de production correctement conçues pour obtenir un produit final de la plus haute qualité. La chaleur et le traitement doivent être assurés pour que les ingrédients précieux ne soient pas affectés négativement.
Afin de garantir la qualité du lait, la Commission européenne a établi des normes microbiologiques pour le commerce du lait dans la Communauté européenne afin de protéger la santé humaine et animale. Un autre indicateur de la qualité du lait cru est le nombre de cellules somatiques tolérables dans le lait cru. Le nombre de cellules somatiques est utilisé comme critère pour déterminer le lait anormal. Conformément aux directives de l'UE, le lait cru destiné aux échanges intracommunautaires ne doit pas contenir plus de 400 000 cellules individuelles par millilitre.
Conformément à la législation et à la réglementation, la conception des lignes de production de lait pour le marché de la pasteurisation varie d'un pays à l'autre, voire d'un produit laitier à l'autre. Par example, la normalisation des matières grasses, le cas échéant, peut être effectuée par lots avant la pasteurisation ou en ligne dans le cas où le système de normalisation est intégré à l'installation de pasteurisation. L'homogénéisation peut être totale ou partielle.
Le moyen le plus simple est de pasteuriser le lait entier. Ici, la ligne de production se compose d'un pasteurisateur, d'un réservoir tampon et d'une machine de remplissage. Si plusieurs types de produits laitiers commercialisés devaient être produits, à savoir du lait entier, du lait écrémé et du lait standardisé à différentes teneurs en matières grasses, ainsi que des crèmes à différentes teneurs en matières grasses, le processus deviendrait encore plus complexe.
Les hypothèses suivantes s'appliquent aux centrales suivantes:
Lait cru
– teneur en matières grasses 3,8%
– température + 4°C
Lait standardisé
– teneur en matières grasses 3,0%
– température + 4°C
Crème standardisée
– 40% de matières grasses
– température + 5°C
Capacité de production d'usine
– 20 000 litres / heure
– 7 heures par jour
Processus typique d'une unité de pasteurisation du lait. Le lait pénètre dans l'installation par le réservoir d'équilibrage (1) et est pompé dans un échangeur à plaques (2) où il est préchauffé avant de passer dans un séparateur (3) qui produit du lait écrémé et de la crème.
La teneur en matière grasse de la crème dans le séparateur est réglée au niveau désiré, puis maintenue à ce niveau, sans tenir compte des variations modérées de la teneur en matière grasse et du débit entrant dans le lait. La teneur en matières grasses de la crème est généralement fixée à 35 - 40% de celle de la crème fouettée, mais elle peut également être fixée à d'autres niveaux, par example pour la production de beurre ou d'autres types de crème. Une fois réglée, la teneur en matière grasse de la crème est maintenue constante par un système de contrôle comprenant un transmetteur de densité (4), un transmetteur de débit (5), une vanne de régulation (6) et un système de contrôle d'un système normalisé.
Une homogénéisation partielle est utilisée dans la ligne de production, de sorte que seule la crème est traitée. La raison du choix de ce système est qu'il peut être géré à l'aide d'un homogénéisateur (7) plus petit, consommant ainsi moins d'énergie tout en conservant un bon effet d'homogénéisation.
Principe de fonctionnement du système: après passage dans un dispositif standardisé, le flux de crème est divisé en deux brins. L'un consiste à avoir une quantité suffisante par heure pour donner au lait commercialisé la teneur finale en matières grasses requise, qui est ensuite envoyée à l'homogénéisateur, et l'autre consiste à envoyer le reste de la crème à une usine de traitement de la crème. Étant donné que la crème à homogénéiser doit avoir une teneur en matières grasses maximale de 18%, la crème ordinaire (par exemple 40%) doit être « diluée» avec du lait écrémé avant l'homogénéisation. La capacité de l'homogénéisateur est soigneusement calculée et fixée à un certain débit.
Dans l'unité d'homogénéisation partielle, l'homogénéisateur est également relié à une ligne de lait écrémé, de sorte qu'il y ait toujours suffisamment de produit pour un fonctionnement normal. De cette manière, un débit de crème relativement faible peut être compensé par un lait écrémé atteignant la capacité nominale. Après homogénéisation, 18% de la crème est finalement mélangée au reste du lait écrémé, atteignant 3% avant la pasteurisation. Le lait a maintenant une teneur en matières grasses standard et est pompé dans la partie chauffée de l'échangeur de chaleur du lait, où il est pasteurisé. Le temps de maintien nécessaire est assuré par un tube de maintien séparé. La température de pasteurisation est enregistrée en continu.
La pompe de gavage augmente la pression du produit à un niveau tel que, en cas de fuite dans l'échangeur à plaques, le produit pasteurisé ne soit pas contaminé par du lait non traité ou par un milieu de refroidissement.
Si la température de pasteurisation baisse, elle est détectée par un transmetteur de température. Un signal déclenche la vanne de shunt (15) et le lait retourne dans le réservoir d'équilibrage. Voir aussi le chapitre 7.
Après pasteurisation, le lait continue dans la Section de refroidissement de l'échangeur de chaleur où il est refroidi par régénération par le lait non traité entrant, puis dans la Section de refroidissement où il est refroidi avec de l'eau glacée. Le lait froid est ensuite pompé dans un réservoir tampon, puis dans une machine de remplissage.
Standardization
The purpose of standardization is to make milk have a clear and guaranteed fat content. The level of different countries varies greatly. The common value of low-fat milk is 1.5%, and that of ordinary milk is 3%, but the fat content is also as low as 0.1% and 0.5%. Fat is a very important economic factor. Therefore, the standardization of milk and cream must be very accurate. The purpose of standardization is to make milk have a clear and guaranteed fat content.
Pasteurization – heat treatment
In addition to proper cooling, heat treatment is one of the most important processes in milk processing. If performed correctly, these processes will extend the shelf life of milk.
Temperature and pasteurization time are very important factors, which must be accurately specified according to the quality and shelf life requirements of milk. The pasteurization temperature of homogeneous pasteurized milk is usually 72 – 75 ° C for 15 – 20 seconds. The pasteurization process may vary from country to country. A common requirement of all countries is that heat treatment must ensure a significant reduction of spoilage microorganisms and the destruction of all pathogenic bacteria without damaging the product.
Homogenization
The purpose of homogenization is to reduce the size of fat globules in milk to reduce or prevent creaming. Homogenization can be complete or partial. Partial homogenization is a more economical solution because smaller homogenizers can be used.
Determine homogenization efficiency
Homogenization must always be effective enough to prevent the production of cream.
You can use the homogenization index to check the results. The industry generally accepts an index called NIZO value. The required NIZO value depends on the expected shelf life of milk, such as 70% for pasteurized milk and 80% for ESL milk.
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