Zasadniczo proces reakcji wszystkich węglowodanów syntetyzowanych metodą Fischera z alkiloglikozydami można sprowadzić do dwóch wariantów: syntezy bezpośredniej i transacetalizacji. W obu przypadkach reakcja może przebiegać w sposób okresowy lub ciągły.
W syntezie bezpośredniej węglowodan reaguje bezpośrednio z alkoholem tłuszczowym, tworząc wymagany długołańcuchowy alkilopoliglikozyd. Zastosowany węglowodan jest często suszony przed właściwą reakcją (na przykład w celu usunięcia wody krystalicznej w przypadku monohydratu glukozy = dekstrozy). Ten etap suszenia minimalizuje reakcje uboczne zachodzące w obecności wody.
W syntezie bezpośredniej stały monomer glukozy jest stosowany w postaci drobnych cząstek stałych. Ponieważ reakcja jest nierównomierną reakcją ciało stałe/ciecz, ciało stałe musi być całkowicie zawieszone w alkoholu.
Wysoce zdegradowany syrop glukozowy (DE>96; DE = równoważniki dekstrozy) może reagować w zmodyfikowanej syntezie bezpośredniej. Zastosowanie drugiego rozpuszczalnika i/lub emulgatorów (na przykład alkilopoliglikozydu) umożliwia uzyskanie stabilnej dyspersji drobnych kropelek pomiędzy alkoholem i syropem glukozowym.
Dwuetapowy proces transacetalizacji wymaga więcej sprzętu niż bezpośrednia synteza. W pierwszym etapie węglowodan reaguje z alkoholem o krótkim łańcuchu (na przykład n-butanolem lub glikolem propylenowym) i opcjonalnie ulega degradacji. W drugim etapie krótkołańcuchowy alkiloglikozyd jest transacetowany z alkoholem o stosunkowo długim łańcuchu, tworząc wymagany alkilopoliglikozyd. Jeśli stosunek molowy węglowodanu do alkoholu jest taki sam, rozkład oligomerów uzyskany w procesie transacetalizacji jest zasadniczo taki sam, jak w syntezie bezpośredniej.
W przypadku stosowania oligo- i poliglikoz (na przykład skrobi, syropów o niskiej wartości DE) stosuje się proces transacetalizacji. Niezbędna depolimeryzacja tych materiałów wyjściowych wymaga temperatur >140°C. W zależności od użytego alkoholu, może to powodować odpowiednio wyższe ciśnienia, co stawia wyższe wymagania sprzętowe i może prowadzić do wyższych kosztów instalacji. Ogólnie rzecz biorąc, przy tej samej wydajności, koszt produkcji w procesie transacetalizacji jest wyższy niż w przypadku syntezy bezpośredniej. Oprócz dwóch etapów reakcji, konieczne jest zapewnienie dodatkowych magazynów, a także opcjonalnych urządzeń do obróbki alkoholi krótkołańcuchowych. Ze względu na szczególne zanieczyszczenia skrobi (takie jak białka), alkiloglikozydy muszą być poddawane dodatkowej lub dokładniejszej rafinacji. W uproszczonym procesie transacetalizacji syropy o wysokiej zawartości glukozy (DE >96%) lub stałe rodzaje glukozy mogą reagować z alkoholami krótkołańcuchowymi pod normalnym ciśnieniem; na tej podstawie opracowano kolejne procesy. (Rysunek 3 przedstawia obie drogi syntezy alkilopoliglikozydów).
Czas publikacji: 29.09.2020