Designkravene til et produksjonsanlegg for alkylglykosid basert på Fisher-syntese avhenger i stor grad av typen karbohydrat som brukes og kjedelengden til alkoholen som brukes. Produksjonen av vannløselige alkylglykosider basert på oktanol/dekanol og dodekanol/tetradekanol ble først introdusert .Alkylpolyglykosider som for en gitt DP er uløselige i vann på grunn av alkoholen som brukes (antall C-atomer i alkylkianen ≥16) behandles separat.
Under betingelser for alkylpolyglukosidsyntese katalysert av syre, dannes sekundære produkter som polyglukoseter og fargede urenheter. Polyglukose er et amorft stoff som dannes ved glykosylpolymerisasjon under synteseprosessen. Type og konsentrasjon av sekundærreaksjonen avhenger av prosessparametrene , som temperatur, trykk, reaksjonstid, katalysator, etc. Et av problemene som er løst ved utviklingen av industriell alkylpolyglykosider de siste årene er å minimere dannelsen av sekundære produkter relatert til syntese.
Generelt har kortkjedede alkoholbaserte (C8/10-OH) og lav DP (stor alkoholoverdose) alkylglykosider minst produksjonsproblemer.I reaksjonsfasen, med økningen av overflødig alkohol, reduseres produksjonen av sekundære produkter.Det reduserer det termiske stresset og fjerner overflødig alkohol under dannelsen av pyrolyseprodukter.
Fisher-glykosidering kan beskrives som en prosess der glukose reagerer relativt raskt i det første trinnet og oligomerlikevekt oppnås. Dette trinnet etterfølges av en langsom nedbrytning av alkylglykosider. Nedbrytingsprosessen involverer trinn som dealkylering og polymerisering, som kl. økte konsentrasjoner, danner irreversibelt en termodynamisk mer stabil polyglukose.Reaksjonsblandingen som overskrider den optimale reaksjonstiden kalles overreaksjon.Hvis reaksjonen avsluttes for tidlig, inneholder den resulterende reaksjonsblandingen store mengder restglukose.
Tapet av aktive stoffer av alkylglukosid i reaksjonsblandingen har et godt forhold til dannelsen av polyglukose.Ved overdreven reaksjon blir reaksjonsblandingen gradvis polyfase igjen gjennom utfelling av polyglukose. Derfor blir produktkvaliteten og produktutbyttet alvorlig påvirket av tidspunktet for reaksjonens avslutning. Fra og med fast glukose er alkylglykosidene i sekundærproduktene lavere innhold, slik at de andre polare komponentene (polyglukose) og de gjenværende karbohydratene kan filtreres ut av den reaktive blandingen som aldri har reagert fullstendig.
I den optimaliserte prosessen er foretringsproduktkonsentrasjonen relativt lav (avhengig av reaksjonstemperatur, tid, type katalysator og konsentrasjon, etc.).
Figur 4 viser det typiske forløpet av en direkte reaksjon av dekstrose og fettalkohol (C12/14-OH).

Temperaturen og trykket til reaksjonsparametrene er nært knyttet til hverandre i fischer-glykeringsreaksjonen. For å produsere alkylpolyglykosider med lave sekundære produkter, må trykk og temperatur være tilpasset hverandre og strengt kontrollert.
Alkylpolyglykosider lavt innhold av sekundære produkter forårsaket av lave reaksjonstemperaturer (＜100 ℃) i acetaliseringen.Imidlertid resulterer lave temperaturer i relativt lange reaksjonstider (avhengig av kjedelengden til alkoholen) og lav spesifikk reaktoreffektivitet.Relativt høye reaksjonstemperaturer (~100 ℃, typisk 110-120 ℃) ​​kan føre til endringer i fargen på karbohydratene.Ved å fjerne de laverekokende reaksjonsproduktene (vann i direkte syntese, kortkjedede alkoholer i transacetaliseringsprosessen) fra reaksjonsblandingen, flyttes acetaliseringslikevekten til produktsiden.Dersom det produseres en relativt stor mengde vann per tidsenhet, for eksempel ved høye reaksjonstemperaturer, må det sørges for effektiv fjerning av dette vannet fra reaksjonsblandingen.Dette minimerer sekundære reaksjoner (spesielt dannelsen av polydekstrose) som finner sted i nærvær av vann.Fordampningseffektiviteten til et reaksjonstrinn avhenger ikke bare av trykk, men også fordampningsareal, etc.Typiske reaksjonstrykk i transacetalisering og direkte syntesevarianter er mellom 20 og 100 mbar.
En annen viktig optimaliseringsfaktor er utviklingen av selektive katalysatorer i glykosideringsprosessen, og dermed hemmer for eksempel polyglukosedannelse og foretring. Som allerede nevnt katalyseres acetal eller omvendt acetal i Fischer-syntese av syrer.I prinsippet er enhver syre med tilstrekkelig styrke er egnet for dette formålet, som svovelsyre, p-toluen og alkylbenzensulfonsyre og sulfonsyreravsyre. Reaksjonshastigheten avhenger av surheten og konsentrasjonen av syren i alkoholen. Sekundære reaksjoner som også kan katalyseres av syrer ( polyglukosedannelse) forekommer primært i den polare fasen (sporvann) av reaksjonsblandingen, og alkylkjeder som kan reduseres ved bruk av hydrofobe syrer (f.eks. alkylbenzensulfonsyre) løses primært i den mindre polare fasen av reaksjonsblanding.
Etter reaksjonen nøytraliseres syrekatalysatoren med en passende base, slik som natriumhydroksid og magnesiumoksid. Den nøytraliserte reaksjonsblandingen er en blekgul løsning som inneholder 50 til 80 prosent fettalkoholer.Høyt innhold av fettalkohol skyldes molforholdet mellom karbohydrater og fettalkoholer.Dette forholdet justeres for å oppnå en spesifikk DP for industrielle alkylpolyglykosider, og er vanligvis mellom 1:2 og 1:6.
Overskuddet av fettalkohol fjernes ved vakuumdestillasjon.Viktige grensebetingelser inkluderer:
– Gjenværende fettalkoholinnhold i produktet må være<1 % fordi andre
klok løselighet og lukt påvirkes negativt.
- For å minimere dannelsen av uønskede pyrolyseprodukter eller misfargede komponenter, må termisk stress og oppholdstid for målproduktet holdes så lav som mulig avhengig av kjedelengden til alkoholen.
- Ingen monoglykosid skal komme inn i destillatet fordi destillatet resirkuleres i reaksjonen som ren fettalkohol.
Når det gjelder dodekanol/tetradekanol, brukes disse kravene for fjerning av overflødig fettalkohol, som stort sett er tilfredsstillende gjennom flertrinnsdistillasjon.Det er viktig å merke seg at når innholdet av fettalkoholer synker, øker viskositeten betydelig.Dette svekker åpenbart varme- og masseoverføring i den siste destillasjonsfasen.
Derfor foretrekkes tynne eller kortdistansefordampere.I disse fordamperne gir den mekanisk bevegelige filmen høyere enn fordampningseffektivitet og kortere produktoppholdstid, samt godt vakuum.Sluttproduktet etter destillasjon er et nesten rent alkylpolyglykosid, som akkumuleres som et fast stoff med et smeltepunkt på 70℃ til 150℃.Hovedprosesstrinnene for alkylsyntese er oppsummert som figur 5.

Avhengig av produksjonsprosessen som brukes, akkumuleres en eller to alkoholsyklusstrømmer i produksjonen av alkylpolyglykosid;overskytende fettalkoholer, mens kortkjedede alkoholer nesten kan gjenvinnes fullstendig.Disse alkoholene kan gjenbrukes i etterfølgende reaksjoner.Behovet for rensing eller hyppigheten som rensetrinnene må utføres med avhenger av urenhetene som er akkumulert i alkoholen.Dette er i stor grad avhengig av kvaliteten på de foregående prosesstrinn (for eksempel reaksjon, alkoholfjerning).
Etter fjerning av fettalkoholen oppløses det aktive alkylpolyglykosid-stoffet direkte i vann slik at det dannes en høyviskøs 50 til 70 % alkylpolyglykosidpasta.I etterfølgende raffineringstrinn opparbeides denne pastaen til et produkt av tilfredsstillende kvalitet i henhold til ytelsesmessige krav.Disse raffineringstrinnene kan omfatte bleking av produktet, justering av produktegenskaper, slik som Ph-verdi og innhold av aktivt stoff, og mikrobiell stabilisering.I patentlitteraturen er det mange eksempler på reduktiv og oksidativ bleking og to-trinns prosesser med oksidativ bleking og reduktiv stabilisering.Innsatsen og dermed kostnadene som er involvert i disse prosesstrinnene for å oppnå visse kvalitetsegenskaper, som farge, avhenger av ytelseskrav, av utgangsmaterialene, nødvendig DP og kvaliteten på prosesstrinnene.
Figur 6 illustrerer en industriell produksjonsprosess for langkjedede alkylpolyglykosider (C12/14 APG) via direkte syntese)