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Procédé de traitement du lait Les procédés actuels pour la pasteurisation du lait font tous intervenir un chauffage de la masse du lait, soit par conduction soit par convection. Dans de nombreux cas, ce chauffage de la masse du lait s'effectue par injection de vapeur dans le lait.
Tous ces procédés détruisent les germes pernicieux par élévation de la température du milieu dans lequel ils séjournent.
Ces procédés présentent tous les mêmes graves inconvénients, en effet lors de l'échauffement du lait, non seulement les germes pernicieux mais également les vitamines et les diastases sont détruites. Or, ces vitamines et diastases sont des éléments constitutifs essentiels, et leur destruction nuit considérablement aux qualités nutritives du lait et rend presque impossible la fabrication de fromages de qualité à partir de tels laits.
Il importe, pour assurer une fabrication fromagère de qualité que tous les biocatalyseurs du lait restent présents et que par contre, les germes pathogènes et l'excès des germes banaux du lait soient détruits.
La présente invention a pour objet un procédé de traitement du lait, selon lequel on soumet le lait à deux traitements successifs par irradiation alors qu'il circule à travers des faisceaux de tubes, caractérisé par le fait qu'on irradie chaque particule du lait, dont la température a été préalablement portée à une valeur comprise entre 10 et 50(,C, pendant un laps de temps allant de trois à dix secondes par des rayons ultraviolets de longueur d'ondes au moins égale à 2537 Angstraems, provoque une turbulence du lait pendant son irradiation, d'au moins 4500 Reynolds afin que chaque particule du lait soit irradiée, élève la température du lait à une valeur comprise entre 60 et 70()C,
irradie ensuite le lait pendant un laps de temps allant de deux à dix secondes par des rayons infrarouges de longueur d'ondes comprises entre 14 000 et 30 000 angstroems et des rayons de longueur d'ondes comprises entre 4500 et 14 000 Angstroems provoque afin que chaque particule du lait soit irradiée, une turbulence du lait d'au moins 4500 Reynolds pendant son irradiation, puis enfin refroidit le lait en moins de deux heures, la température du lait n'excédant à aucun moment du traitement la température de 900C.
Le procédé selon l'invention permet de détruire dans le lait les germes pathogènes et l'excès des germes banaux tout en ne modifiant pas le milieu et en particulier les vitamines et les diastases.
Il est bien connu que la nature a prévu pendant une certaine période, de quelques heures généralement, après la traite, une phase pendant laquelle les germes pathogènes sont détruits par le milieu lui- même, de telle sorte que le métabolisme du lait entrant dans le système digestif du veau, ne soit pas gêné par ces germes. Cette phase est appelée phase bactéricide du lait.
Le procédé selon l'invention permet de recréer, de favoriser et/ou de prolonger la durée de cette phase bactéricide du lait pendant un temps suffisamment long pour permettre d'utiliser ce lait, soit pour la consommation soit pour les fabrications de sous-produits tels que fromages, crèmes, beurres de qualité etc.
Le procédé selon l'invention comporte deux phases successives, la première consistant en une irradiation du lait par des rayons ultraviolets tandis que la seconde consiste en une irradiation du lait par des rayons infrarouges et lumineux.
La première phase du traitement consiste à irradier le lait par des rayons ultraviolets de longueur d'ondes au moins égale à 2537 Angstroems, résonance du mercure, pendant que ce lait s'écoule dans
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un ou plusieurs faisceaux de tubes. Pendant cette irradiation la température du lait doit être comprise entre 10 et 500C pour que le traitement soit efficace. En outre, pour obtenir le but recherché par le traitement, il faut que chaque particule de lait soit soumise à l'action du rayonnement et reçoive une certaine quantité d'énergie devant être autant que possible la même pour toutes les particules, molécules du lait.
Pour réaliser cette condition il faut que pendant l'irradiation du lait celui-ci s'écoule de façon turbulente dans les faisceaux de tubes. Cette turbulence provoquant une agitation aléatoire des particules ou molécules du lait de manière que chacune d'elles reçoive approximativement une même quantité d'énergie provenant de la source de rayonnement. En effet, grâce à cette turbulence, les particules de lait occupent au cours de la durée de l'irradiation toutes les positions possibles à l'intérieur des tubes de sorte que la distance moyenne séparant l'axe du tube de chacune des particules, pondérée par le laps de temps pendant lequel la particule est située à une distance donnée de cet axe, est pratiquement la même pour toutes les particules.
Il est donc évident que l'énergie de rayonnement reçue par chacune de ces particules, qui dépend de la matière et de la distance séparant les particules de la source de rayonnement, est une valeur pratiquement égale pour toutes les particules.
De nombreux essais ont permis de déterminer expérimentalement les meilleures conditions pour effectuer la première phase du traitement. Ces conditions sont les suivantes 1. Le lait doit circuler à l'intérieur d'un faisceau tubulaire, constitué par un matériau perméable aux rayonnements ultraviolets. Il s'est avéré que le quartz répond à ces exigences et permet d'obtenir de très bons résultats.
2. L'intensité du rayonnement ultraviolet est comprise entre douze et soixante microwatts par centimètre carré à un mètre de distance de la source dudit rayonnement.
3. La turbulence de l'écoulement du lait dans le faisceau de tubes doit être au moins égale à 4500 Reynolds.
4. La température optimum pour cette première phase est de 370 C et doit en tout cas être comprise entre 10 et 50,1C.
5. La durée d'irradiation des particules pendant cette première phase du procédé de traitement doit être comprise entre trois et dix secondes. Cette durée est déterminée de manière à ne produire pratiquement aucune modification de la courbe d'absorption des stéroies contenues dans le lait.
Cette première phase du traitement permet de provoquer une inhibition des germes pathogènes contenus dans le lait et d'empêcher leur sporulation, réaction de défense des germes, de telle sorte que la forme adulte de ces germes puisse être détruite plus aisément au cours de la seconde phase du traitement. Cette première phase du traitement terminée, on chauffe le lait jusqu'à une température comprise entre 60 et 70,,C. Cette élévation de température doit être effectuée de préférence progressivement dans un laps de temps compris entre vingt et cinquante secondes.
La seconde phase du traitement, destinée à détruire les germes pathogènes et les germes banaux en excès consiste en une irradiation des particules de lait par des rayons infrarouges et lumineux.
Ici également toutes les particules de lait doivent recevoir approximativement la même quantité d'énergie, il est donc également nécessaire d'avoir un écoulement turbulent du lait dans les faisceaux de tubes.
De nombreux essais ont permis de déterminer expérimentalement les meilleures conditions pour effectuer cette seconde phase du traitement.
1. Les longueurs d'ondes des rayons doivent être situées entre 450 et 14000 Angstraems.
2. Les longueurs d'ondes des rayons infrarouges doivent être comprises entre 14 000 et 30 000 Ang- straems.
3. Le lait doit circuler dans des tubes constitués par un matériau perméable aux rayons infrarouges et lumineux et laissant passer au moins 85 % de l'énergie du rayonnement. Le quartz s'est révélé être un matériau répondant parfaitement à ces exigences.
4. La turbulence de l'écoulement doit être au moins égale à 4500 Reynolds, de manière que Périer- ffi a e du rayonnement soit absorbée directement par chaque particule du lait.
5. La température du lait ne doit pas de préférence dépasser 85,,C au cours de cette phase du traitement. Cet échauffement limite donc l'énergie absorbée par les particules du lait.
6. La durée d'exposition pendant cette seconde phase du traitement est comprise entre deux et dix secondes.
7. L'échauffement du lait ne doit en aucun cas être dû à la chaleur de conduction et/ou de convection émise par les sources d'infrarouges, mais bien à l'absorption des rayonnements par le milieu aqueux que représente le lait.
Après cette seconde phase du traitement on procède au refroidissement du lait traité jusqu'à la température désirée. Cette température est basse de l'ordre de 5 C pour les laits de consommation tandis qu'elle est égale à la température d'empressurage pour les laits servant à la fabrication de fromage. Cet abaissement de la température est effectué en moins de deux heures.
Les résultats obtenus par le procédé décrit sont surprenant et manifestement supérieurs à ceux obtenus par l'un quelconque des procédés existants. En effet, non seulement le procédé ne détruit pas les vitamines ni les diastases contenues dans le lait, éléments qui sont essentiels pour la fabrication de sous-produits laitiers et qui influencent grandement les qualités nutritives du lait, mais la phase bactéri-
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cide du lait peut être prolongée jusqu'à 96 heures après la traite comme de nombreux essais l'ont démontré.
Des résultats d'essais typiques sont par exemple les suivants Nombre de germes dans le lait avant traitement - 1200000 germes par cm - 10000 germes de groupe coliaérogène. Nombre de germes dans le lait traité et conservé en glacière à la température moyenne clé 511C : - Après 24 heures: 13984 germes ; 0 Coli. - Après 48 heures: 11488 germes ; 0 Coli. - Après 72 heures: 9776 germes ; 0 Coli. - Après 96 heures: 7884 germes ; 0 Coli.
Il résulte de ces expériences que le lait traité selon le procédé est, non seulement pasteurisé, mais aussi qu'il présente les mêmes caractéristiques que le lait naturel immédiatement après la traite; il est maintenu dans sa phase bactéricide pendant une durée de 96 heures au moins.
Un tel lait présente donc des avantages certains par rapport aux laits pasteurisés ordinaires, qui perdent rapidement leur qualité, même lorsqu'ils sont conservés en glacière.
D'autres essais ont montré que l'acidité d'un lait traité selon le procédé et gardé à une température de 51, C pendant douze jours était de 16 degrés Dornic alors que celle d'un lait pasteurisé conventionnellement et gardé dans les mêmes conditions présentait 40 degrés Dornic.
De ce qui précède il ressort que le lait traité selon le procédé présente les avantages suivants: 1. Il est pasteurisé efficacement, mais ne présente toutefois pas de goût anormal, car la température maximum du traitement est inférieure à 90 C.
2. Il conserve l'intégralité de son milieu tout en étant débarrassé de ses germes pathogènes ainsi que de l'excès des germes banaux.
3. Il est maintenu pendant 96 heures au moins dans sa phase bactéricide et peut de ce fait être conditionné et vendu avec une garantie de conservation trois fois plus élevée que les laits pasteurisés ordinaires.
En outre, il a été montré que les rayons ultraviolets et lumineux favorisent la formation de vitamine D et provoquent donc un enrichissement du lait et une augmentation de sa valeur nutritive.
De plus, le procédé permet de réduire fortement les méfaits dus au strontium 90 pouvant se retrouver dans le lait à la suite de retombées radioactives.
On sait que le strontium 90 tend à remplacer dans les organes vivants le calcium, ce qui conduit à de graves lésions par irradiation à partir de sources internes au corps. La période de désintégration du strontium 90 ainsi que sa période biologique étant grands, les conséquences de l'apparition du strontium 90 dans le lait sont très graves et même impossibles à concevoir ou à prévoir.
Il a été constaté que le procédé selon la présente invention permet d'augmenter l'affinité biologique du calcium tout en ne modifiant pas celle du strontium 90. Ceci conduit à une diminution relative de l'affinité des organes vivants pour le strontium 90 par rapport au calcium, ce qui conduit à réduire la quantité de strontium 90 entrant dans le métabolisme de l'organisme vivant et donc de diminuer les lésions causées par le strontium 90.
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Process for treating milk Current processes for pasteurizing milk all involve heating the mass of the milk, either by conduction or by convection. In many cases, this heating of the mass of the milk is effected by injecting steam into the milk.
All these processes destroy the pernicious germs by raising the temperature of the environment in which they stay.
These methods all have the same serious drawbacks, in fact when the milk is heated, not only the pernicious germs but also the vitamins and the diastases are destroyed. However, these vitamins and diastases are essential constituent elements, and their destruction considerably affects the nutritional qualities of milk and makes it almost impossible to manufacture quality cheeses from such milk.
To ensure quality cheese production, it is important that all milk biocatalysts remain present and that, on the other hand, pathogenic germs and the excess of banal germs in milk are destroyed.
The present invention relates to a process for treating milk, according to which the milk is subjected to two successive treatments by irradiation while it circulates through bundles of tubes, characterized in that each particle of the milk is irradiated, the temperature of which has been previously raised to a value between 10 and 50 (, C, for a period of time ranging from three to ten seconds by ultraviolet rays of wavelength at least equal to 2537 Angstraems, causes turbulence of the milk during its irradiation, by at least 4500 Reynolds so that each particle of the milk is irradiated, raises the temperature of the milk to a value between 60 and 70 () C,
then irradiates the milk for a period of two to ten seconds with infrared rays of wavelength between 14,000 and 30,000 Angstroms and rays of wavelengths between 4500 and 14,000 Angstroms causes so that every particle of the milk is irradiated, a turbulence of the milk of at least 4500 Reynolds during its irradiation, then finally cools the milk in less than two hours, the temperature of the milk not exceeding at any time of the treatment the temperature of 900C.
The process according to the invention makes it possible to destroy pathogenic germs and the excess of banal germs in the milk while not modifying the environment and in particular the vitamins and the diastases.
It is well known that nature has provided for a certain period, usually a few hours, after milking, a phase during which the pathogenic germs are destroyed by the medium itself, so that the metabolism of the milk entering the milk digestive system of the calf, is not bothered by these germs. This phase is called the bactericidal phase of milk.
The method according to the invention makes it possible to recreate, promote and / or extend the duration of this bactericidal phase of the milk for a time long enough to allow this milk to be used, either for consumption or for the manufacture of by-products. such as quality cheeses, creams, butters etc.
The method according to the invention comprises two successive phases, the first consisting of irradiation of the milk with ultraviolet rays while the second consists of irradiation of the milk with infrared and light rays.
The first phase of the treatment consists in irradiating the milk with ultraviolet rays of wavelength at least equal to 2537 Angstroems, resonance of mercury, while this milk flows through
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one or more bundles of tubes. During this irradiation, the temperature of the milk must be between 10 and 500C for the treatment to be effective. In addition, to achieve the desired goal of the treatment, each particle of milk must be subjected to the action of radiation and receive a certain amount of energy which must be as much as possible the same for all particles, molecules of the milk .
To achieve this condition, during irradiation of the milk, it must flow turbulently in the bundles of tubes. This turbulence causing random agitation of the particles or molecules of the milk so that each of them receives approximately the same amount of energy from the radiation source. In fact, thanks to this turbulence, the milk particles occupy during the duration of the irradiation all the possible positions inside the tubes so that the average distance separating the axis of the tube from each of the particles, weighted by the lapse of time during which the particle is located at a given distance from this axis, is practically the same for all particles.
It is therefore evident that the radiation energy received by each of these particles, which depends on the material and the distance separating the particles from the radiation source, is an almost equal value for all the particles.
Numerous tests have made it possible to experimentally determine the best conditions for carrying out the first phase of treatment. These conditions are as follows: 1. The milk must circulate inside a tube bundle, made of a material permeable to ultraviolet radiation. It has been found that quartz meets these requirements and enables very good results to be obtained.
2. The intensity of ultraviolet radiation is between twelve and sixty microwatts per square centimeter at a distance of one meter from the source of said radiation.
3. The turbulence of the milk flow in the tube bundle should be at least 4500 Reynolds.
4. The optimum temperature for this first phase is 370 C and must in any case be between 10 and 50.1C.
5. The duration of irradiation of the particles during this first phase of the treatment process should be between three and ten seconds. This duration is determined so as to produce practically no modification of the absorption curve of the steroids contained in the milk.
This first phase of the treatment makes it possible to provoke an inhibition of the pathogenic germs contained in the milk and to prevent their sporulation, a defense reaction of the germs, so that the adult form of these germs can be destroyed more easily during the second. processing phase. This first phase of the treatment completed, the milk is heated to a temperature between 60 and 70,, C. This temperature rise should preferably be carried out gradually over a period of between twenty and fifty seconds.
The second phase of the treatment, intended to destroy the pathogenic germs and the banal germs in excess, consists in irradiating the milk particles with infrared and light rays.
Here too all the milk particles must receive approximately the same amount of energy, so it is also necessary to have a turbulent flow of the milk in the tube bundles.
Numerous tests have made it possible to experimentally determine the best conditions for carrying out this second phase of the treatment.
1. The wavelengths of the rays should be between 450 and 14000 Angstraems.
2. The wavelengths of infrared rays must be between 14,000 and 30,000 Angstraems.
3. The milk must circulate in tubes made of a material permeable to infrared and luminous rays and allowing at least 85% of the energy of the radiation to pass. Quartz has proven to be a material that perfectly meets these requirements.
4. The turbulence of the flow should be at least 4500 Reynolds so that the radiation periphery is absorbed directly by each particle of the milk.
5. The temperature of the milk should preferably not exceed 85,, C during this phase of processing. This heating therefore limits the energy absorbed by the milk particles.
6. The duration of exposure during this second phase of treatment is between two and ten seconds.
7. The heating of the milk must in no case be due to the heat of conduction and / or convection emitted by the infrared sources, but rather to the absorption of radiation by the aqueous medium represented by the milk.
After this second phase of the treatment, the treated milk is cooled to the desired temperature. This temperature is low on the order of 5 ° C. for drinking milk, while it is equal to the pressing temperature for the milk used for making cheese. This lowering of the temperature is carried out in less than two hours.
The results obtained by the method described are surprising and clearly superior to those obtained by any of the existing methods. In fact, not only does the process not destroy the vitamins or the diastases contained in the milk, elements which are essential for the manufacture of dairy by-products and which greatly influence the nutritional qualities of milk, but the bacterial phase.
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The milk yield can be prolonged up to 96 hours after milking as numerous tests have shown.
Typical test results are, for example, the following Number of germs in milk before treatment - 1,200,000 germs per cm - 10,000 bacteria of coliaerogenic group. Number of germs in the milk treated and kept in a cooler at key average temperature 511C: - After 24 hours: 13984 germs; 0 Coli. - After 48 hours: 11488 germs; 0 Coli. - After 72 hours: 9776 germs; 0 Coli. - After 96 hours: 7884 germs; 0 Coli.
It results from these experiments that the milk treated according to the process is not only pasteurized, but also that it has the same characteristics as natural milk immediately after milking; it is maintained in its bactericidal phase for a period of at least 96 hours.
Such a milk therefore has certain advantages over ordinary pasteurized milk, which quickly lose their quality, even when they are kept in a cooler.
Other tests have shown that the acidity of a milk treated according to the process and kept at a temperature of 51 ° C for twelve days was 16 degrees Dornic, while that of milk conventionally pasteurized and kept under the same conditions. had 40 degrees Dornic.
From the foregoing it emerges that the milk treated according to the process has the following advantages: 1. It is pasteurized efficiently, but does not however present an abnormal taste, because the maximum temperature of the treatment is less than 90 C.
2. It retains all of its environment while being rid of its pathogenic germs as well as of the excess of banal germs.
3. It is kept for at least 96 hours in its bactericidal phase and can therefore be packaged and sold with a guaranteed shelf life three times higher than ordinary pasteurized milks.
In addition, ultraviolet and light rays have been shown to promote the formation of vitamin D and therefore cause enrichment of milk and increase in its nutritional value.
In addition, the process makes it possible to greatly reduce the damage caused by strontium-90 which may be found in milk following radioactive fallout.
It is known that strontium-90 tends to replace calcium in living organs, which leads to severe damage by radiation from sources internal to the body. The decay period of strontium 90 as well as its biological period being great, the consequences of the appearance of strontium 90 in milk are very serious and even impossible to conceive or to predict.
It has been observed that the process according to the present invention makes it possible to increase the biological affinity of calcium while not modifying that of strontium 90. This leads to a relative decrease in the affinity of living organs for strontium 90 compared with calcium, which leads to a reduction in the amount of strontium 90 entering the metabolism of the living organism and therefore to reducing the damage caused by strontium 90.