Contribution à la valorisation du lactosérum. II. Synthèse du lactitol

Abstract - Lactitol (4-O-β-D-galactopyranosyl-D-glucitol) was first prepared from aqueous solutions of lactose and then from whey permeate.
Previous works on catalytic hydrogenation of lactose giving inconsistent results, the reaction was reviewed and each parameter was studied.
During reduction with Raney nickel, isomerization into lactulose can occur and further reduction of this last leads to a mixture of lactitol and lactulitol (4-O-β-D-galactopyranosyl-D-mannitol).
All these sugars can be identified by High Performance Liquid Chromatography and ¹³C N.M.R. (for lactitol and lactulitol).
Optimum conditions for lactitol preparation were: pH 7, P=100 bars, T° = 120°C, lactose concentration=30-40%, % lactose / % Raney nickel= 3, 7, reaction time=5 hours.
Using this method, the reduction of whey permeate, previously concentrated, was not quantitative. Not only salts had to be removed but also organic substances especially amines (which catalysed isomerization of lactose into lactulose). This was done by ion exchange

Résumé - Nous avons préparé du lactibol (4-O-β-D-galactopyranosyle-D-sorbitol) à partir de solutions aqueuses de lactose puis de lactosérum déprotéiné.
Les résultats contradictoires des hydrogénations précédemment effectuées nous ont amenés à étudier systématiquement les paramètres de la réaction.
La réduction du lactose en présence du nickel de Raney peut, en effet, s'accompagner de son isomérisation en lactulose susceptible alors d'être réduit en donnant un mélange de lactitol et lactulitol (4-O-β-D-galatopyranosyle-D-mannitol). L'hydrolyse de ces disaccharides en monosaccharides peut également avoir lieu et être suivie de la réduction de ces derniers.
L'identification de ces composés a été réalisée à l'aide de la chromatographie liquide haute performance et de la R.M.N. du ¹³C (pour le lactitol et le lactulitol).
L'hydrogénation quantitative du lactose a lieu dans les conditions suivantes : pH 7, P = 100 bars, T° = 120° C, concentration en lactose = 30 à 40 % en poids, % lactose / % nickel de Raney = 3,7, temps de réaction = 5 h.
Dans ces conditions, le perméat de lactosérum préalablement concentré ne donne pas quantitativement du lactitol. Il est nécessaire non seulement d'éliminer les sels minéraux, mais également les substances azotées et les vitamines qu'il contient ; ceci peut être réalisé par passage sur résines échangeuses d'ions