uutiset

Pohjimmiltaan kaikkien Fischerin ja alkyyliglykosidien syntetisoimien hiilihydraattien reaktioprosessi voidaan pelkistää kahteen prosessivarianttiin: suoraan synteesiin ja transasetalisaatioon. Molemmissa tapauksissa reaktio voi tapahtua erissä tai jatkuvasti.
Suorassa synteesissä hiilihydraatti reagoi suoraan rasva-alkoholin kanssa muodostaen tarvittavan pitkäketjuisen alkyylipolyglykosidin. Käytetty hiilihydraatti kuivataan usein ennen varsinaista reaktiota (esimerkiksi kidevedellisen veden poistamiseksi glukoosimonohydraatin = dekstroosin tapauksessa). Tämä kuivausvaihe minimoi veden läsnä ollessa tapahtuvia sivureaktioita.
Suorassa synteesissä glukoosityyppistä monomeerikiinteää ainetta käytetään hienojakoisena kiinteänä aineena. Koska reaktio on epätasainen kiinteän aineen ja nesteen välinen reaktio, kiinteän aineen on oltava kokonaan suspendoituna alkoholiin.
Erittäin hajonnut glukoosisiirappi (DE > 96; DE = dekstroosiekvivalentit) voi reagoida muunnetussa suorassa synteesissä. Toisen liuottimen ja/tai emulgointiaineiden (esimerkiksi alkyylipolyglykosidin) käyttö tarjoaa stabiilin hienojakoisen dispersion alkoholin ja glukoosisiirapin välille.
Kaksivaiheinen transasetalisointiprosessi vaatii enemmän laitteita kuin suora synteesi. Ensimmäisessä vaiheessa hiilihydraatti reagoi lyhytketjuisen alkoholin (esimerkiksi n-butanolin tai propyleeniglykolin) kanssa ja valinnaisesti depolymeroituu. Toisessa vaiheessa lyhytketjuinen alkyyliglykosidi transasetalisoidaan suhteellisen pitkäketjuisen alkoholin kanssa, jolloin muodostuu haluttu alkyylipolyglykosidi. Jos hiilihydraatin ja alkoholin moolisuhde on sama, transasetalisointiprosessissa saatu oligomeerijakauma on pohjimmiltaan sama kuin suorassa synteesissä saatu.
Jos käytetään oligo- ja polyglykooseja (esimerkiksi tärkkelystä, siirappeja, joilla on alhainen DE-arvo), käytetään transasetalisointiprosessia. Näiden lähtöaineiden välttämätön depolymerointi vaatii yli 140 ℃:n lämpötiloja. Käytetystä alkoholista riippuen tämä voi luoda vastaavasti korkeampia paineita, jotka asettavat laitteille tiukempia vaatimuksia ja voivat johtaa korkeampiin laitoskustannuksiin. Yleisesti ottaen samalla kapasiteetilla transasetalisointiprosessin tuotantokustannukset ovat korkeammat kuin suoran synteesin. Kahden reaktiovaiheen lisäksi on järjestettävä lisää varastointitiloja sekä valinnaisia työtiloja lyhytketjuisille alkoholeille. Tärkkelyksen erityisten epäpuhtauksien (kuten proteiinien) vuoksi alkyyliglykosideja on puhdistettava lisää tai hienonnettava. Yksinkertaistetussa transasetalisointiprosessissa korkean glukoosipitoisuuden omaavat siirapit (DE > 96 %) tai kiinteät glukoosityypit voivat reagoida lyhytketjuisten alkoholien kanssa normaalipaineessa, ja tämän pohjalta on kehitetty muita prosesseja. (Kuva 3 esittää molemmat alkyylipolyglykosidien synteesireitit.)
Kuva 3. Alkyylipolyglykosidipinta-aktiivisten aineiden teolliset synteesireitit


Julkaisun aika: 29.9.2020