Isomérisation du lactose en solution aqueuse et du lactose du lactosérum sur résines échangeuses d'ions

Abstract - The isomerisation of lactose into lactulose has been carried out using an anion exchange resin (AF 003 type) highly basic, polystyrenic and macroporous.
The study of the various parameters shows that the flow of the lactose little influence on the isomerisation rate. But this rate varies apprecially with the temperature of the isomerisation resin and the lactose concentration of the solution. The best percentage of lactulose obtained is around 36 p. 100.
The application of the method to whey requires a filtration or a previous centrifugation, an if the product is not completly demineralized the use of acid and basic demineralization resins. After decolorization, the product thus obtained, with 30 p. 100 of lactulose, has good organoleptic properties.
Crystallization and removal of lactose favours the lactulose enrichment of the solution.
The analysis of this whey isomerisate carried out by gas chromatography shows a partial hydrolyse of lactose and lactulose revealing galactose.
Moreover, there can be noticed a compound identified by means of gas chromatography and mass spectrometry as being a dissacharide without fructose, but whose structure contains either pure galactose, or pure glucose, or still a mixture of both

Résumé - L'isomérisation du lactose en lactulose a été effectuée sur une résine échangeuse d'anions du type AF 003 fortement basique, polystyrénique et macroporeuse. L'étude des différents paramètres indique que le débit de la solution de lactose influence peu le taux d'isomérisation. Par contre, ce dernier varie très sensiblement avec la température de la résine d'isomérisation et la concentration en lactose de la solution. Le meilleur pourcentage de lactulose obtenu se situe vers 36 p. 100.
L'application de la méthode au lactosérum nécessite une filtration ou une centrifugation préalable et si le produit n'est pas complètement déminéralisé, l'utilisation de résines de déminéralisation acide et basique. Après décoloration, le produit obtenu, avec 30 p. 100 de lactulose, possède de bonnes propriétés organoleptiques. Une cristallisation fractionnée permet d'enrichir la solution en lactulose.
L'analyse de cet isomérisat de lactosérum effectuée par chromatographie gazeuse permet de mettre en évidence une hydrolyse partielle du lactose et du lactulose, qui conduit à la présence du galactose.
On observe de plus l'apparition d'un composé qui a été identifié grâce au couplage chromatographie gazeuse-spectrométrie de masse, comme étant un diholoside, exempt de fructose, mais renfermant dans sa structure soit du galactose pur, soit du glucose pur, soit un mélange des deux