Pohjimmiltaan kaikkien Fischerin syntetisoimien hiilihydraattien reaktioprosessi alkyyliglykosidien kanssa voidaan pelkistää kahdeksi prosessimuunnelmaksi, nimittäin suoraksi synteesiksi ja transasetalisaatioksi. Molemmissa tapauksissa reaktio voi edetä erissä tai jatkuvasti.
Suorassa synteesissä hiilihydraatti reagoi suoraan rasva-alkoholin kanssa muodostaen tarvittavan pitkäketjuisen alkyylipolyglykosidin. Käytetty hiilihydraatti kuivataan usein ennen varsinaista reaktiota (esimerkiksi kideveden poistamiseksi, jos glukoosimonohydraatti = dekstroosi). Tämä kuivausvaihe minimoi sivureaktiot, jotka tapahtuvat veden läsnä ollessa.
Suorassa synteesissä monomeerista kiinteää glukoosityyppiä käytetään hienojakoisena kiinteänä aineena. Koska reaktio on epätasainen kiinteä/neste-reaktio, kiinteä aine on suspendoitava kokonaan alkoholiin.
Voimakkaasti hajotettu glukoosisiirappi (DE>96; DE = dekstroosiekvivalentit) voi reagoida muunnetussa suorassa synteesissä. toisen liuottimen ja/tai emulgointiaineiden (esimerkiksi alkyylipolyglykosidin) käyttö saa aikaan stabiilin hienojakoisen dispersion alkoholin ja glukoosisiirapin välillä.
Kaksivaiheinen transasetalisointiprosessi vaatii enemmän laitteita kuin suora synteesi. Ensimmäisessä vaiheessa hiilihydraatti reagoi lyhytketjuisen alkoholin (esimerkiksi n-butanolin tai propyleeniglykolin) kanssa ja valinnaisesti leviää. Toisessa vaiheessa lyhytketjuinen alkyyliglykosidi transasetaloidaan suhteellisen pitkäketjuisella alkoholilla tarvittavan alkyylipolyglykosidin muodostamiseksi. Jos hiilihydraatin ja alkoholin moolisuhde on sama, transasetalointiprosessissa saatu oligomeerijakauma on periaatteessa sama kuin suorassa synteesissä saatu.
Jos käytetään oligo- ja polyglykooseja (esim. tärkkelystä, siirappeja, joilla on alhainen DE-arvo), käytetään transasetalointiprosessia. Näiden lähtöaineiden välttämätön depolymerointi vaatii >140°C lämpötiloja. Se perustuu käytettyyn alkoholiin, mikä voi aiheuttaa vastaavasti korkeampia paineita, jotka asettavat tiukempia vaatimuksia laitteille ja voivat johtaa korkeampiin laitoskustannuksiin. Yleisesti ottaen samalla kapasiteetilla transasetalisointiprosessin tuotantokustannukset ovat korkeammat kuin suora synteesi. kahden reaktiovaiheen lisäksi on järjestettävä lisävarastotilat sekä valinnaiset työtilat lyhytketjuisille alkoholeille. Tärkkelyksen erityisten epäpuhtauksien (kuten proteiinien) vuoksi alkyyliglykosideja on puhdistettava lisää tai hienompaa. Yksinkertaistetussa transasetalointiprosessissa siirapit, joissa on korkea glukoosipitoisuus (DE>96 %) tai kiinteät glukoosityypit, voivat reagoida lyhytketjuisten alkoholien kanssa normaalipaineessa, tältä pohjalta on kehitetty jatkuvia prosesseja. (Kuva 3 näyttää molemmat alkyylipolyglykosidien synteesireitit)
Postitusaika: 29.9.2020