Die ontwerpvereistes van 'n alkielglikosiedproduksieaanleg gebaseer op Fisher-sintese hang grootliks af van die tipe koolhidraat wat gebruik word en die kettinglengte van die alkohol wat gebruik word. Die produksie van wateroplosbare alkielglikosiede gebaseer op oktanol/dekanol en dodekanol/tetradekanol is die eerste keer bekendgestel. Alkielpoliglikosiede wat, vir 'n gegewe DP, onoplosbaar in water is as gevolg van die alkohol wat gebruik word (aantal C-atome in die alkielchian≥16) word afsonderlik behandel.
Onder die toestand van alkielpoliglukosiedsintese gekataliseer deur suur, word sekondêre produkte soos poliglukose-eter en gekleurde onsuiwerhede gegenereer. Poliglukose is 'n amorfe stof wat gevorm word deur glikosielpolimerisasie tydens die sinteseproses. Die tipe en konsentrasie van die sekondêre reaksie hang af van die prosesparameters, soos temperatuur, druk, reaksietyd, katalisator, ens. Een van die probleme wat opgelos is deur die ontwikkeling van industriële alkielpoliglikosiedproduksie in onlangse jare, is om die vorming van sekondêre produkte wat verband hou met sintese te minimaliseer.
Oor die algemeen het kortketting-alkohol-gebaseerde (C8/10-OH) en lae DP (groot alkohol oordosis) alkielglikosiede die minste produksieprobleme. In die reaksiefase, met die toename van oortollige alkohol, neem die produksie van sekondêre produkte af. Dit verminder die termiese spanning en verwyder oortollige alkohol tydens die vorming van piroliseprodukte.
Fisher-glikosidasie kan beskryf word as 'n proses waarin glukose relatief vinnig in die eerste stap reageer en oligomeer-ewewig bereik word. Hierdie stap word gevolg deur 'n stadige afbraak van alkielglikosiede. Die afbraakproses behels stappe soos dealkilering en polimerisasie, wat by verhoogde konsentrasies onomkeerbaar 'n termodinamies meer stabiele poliglukose vorm. Die reaksiemengsel wat die optimale reaksietyd oorskry, word oorreaksie genoem. As die reaksie voortydig beëindig word, bevat die gevolglike reaksiemengsel groot hoeveelhede oorblywende glukose.
Die verlies van aktiewe stowwe van alkielglukose in die reaksiemengsel het 'n goeie verband met die vorming van poliglukose. In die geval van oormatige reaksie word die reaksiemengsel geleidelik weer polifase deur die presipitasie van poliglukose. Daarom word produkkwaliteit en produkopbrengs ernstig beïnvloed deur die tyd van reaksiebeëindiging. Beginnende met vaste glukose, is die alkielglikosiede in die sekondêre produkte laer in inhoud, wat toelaat dat die ander polêre komponente (poliglukose) en die oorblywende koolhidrate uit die reaktiewe mengsel gefiltreer word wat nog nooit volledig gereageer het nie.
In die geoptimaliseerde proses is die eterifikasieprodukkonsentrasie relatief laag (afhangende van die reaksietemperatuur, tyd, tipe katalisator en konsentrasie, ens.).
Figuur 4 toon die tipiese verloop van 'n direkte reaksie van dekstrose en vetalkohol (C12/14-OH).

Die temperatuur en druk van die reaksieparameters is nou verwant aan mekaar in die fischer-glikasiereaksie. Om alkielpoliglikosiede met lae sekondêre produkte te produseer, moet druk en temperatuur by mekaar aangepas en streng beheer word.
Alkiel poliglikosiede laag in sekondêre produkte veroorsaak deur lae reaksietemperature (<100℃) in die asetalisering. Lae temperature lei egter tot relatief lang reaksietye (afhangende van die kettinglengte van die alkohol) en lae spesifieke reaktordoeltreffendhede. Relatief hoë reaksietemperature (>100℃, tipies 110-120℃) kan lei tot veranderinge in die kleur van die koolhidrate. Deur die laerkokende reaksieprodukte (water in die direkte sintese, kortkettingalkohole in die transasetaliseringsproses) uit die reaksiemengsel te verwyder, word die asetaliseringsewewig na die produkkant verskuif. Indien 'n relatief groot hoeveelheid water per tydseenheid geproduseer word, byvoorbeeld deur hoë reaksietemperature, moet voorsiening gemaak word vir die effektiewe verwydering van hierdie water uit die reaksiemengsel. Dit verminder sekondêre reaksies (veral die vorming van polidekstrose) wat in die teenwoordigheid van water plaasvind. Die verdampingsdoeltreffendheid van 'n reaksiestadium hang nie net van druk af nie, maar ook van verdampingsoppervlakte, ens. Tipiese reaksiedrukke in die transasetaliserings- en direkte sintesevariante is tussen 20 en 100 mbar.
Nog 'n belangrike optimeringsfaktor is die ontwikkeling van selektiewe katalisators in die glikosidasieproses, wat byvoorbeeld poliglukosevorming en eterifikasie inhibeer. Soos reeds genoem, word asetaal of omgekeerde asetaal in Fischer-sintese deur sure gekataliseer. In beginsel is enige suur van voldoende sterkte geskik vir hierdie doel, soos swaelsuur, p-tolueen en alkielbenseensulfonsuur en sulfoniese barnsteensuur. Die reaksiespoed hang af van die suurheid en die konsentrasie van die suur in die alkohol. Sekondêre reaksies wat ook deur sure gekataliseer kan word (bv. poliglukosevorming) vind hoofsaaklik in die polêre fase (spoorwater) van die reaksiemengsel plaas, en alkielkettings wat deur die gebruik van hidrofobiese sure (bv. alkielbenseensulfonsuur) gereduseer kan word, word hoofsaaklik in die minder polêre fase van die reaksiemengsel opgelos.
Na die reaksie word die suurkatalisator geneutraliseer met 'n gepaste basis, soos natriumhidroksied en magnesiumoksied. Die geneutraliseerde reaksiemengsel is 'n liggeel oplossing wat 50 tot 80 persent vetalkohole bevat. Die hoë vetalkoholinhoud is te wyte aan die molêre verhouding van koolhidrate tot vetalkohole. Hierdie verhouding word aangepas om 'n spesifieke DP vir industriële alkielpoliglikosiede te verkry, en is gewoonlik tussen 1:2 en 1:6.
Die oortollige vetalkohol word deur vakuumdistillasie verwyder. Belangrike randvoorwaardes sluit in:
– Die oorblywende vetalkoholinhoud in die produk moet wees<1% omdat ander
wyse oplosbaarheid en reuk word nadelig beïnvloed.
- Om die vorming van ongewenste piroliseprodukte of verkleurende komponente te verminder, moet termiese spanning en verblyftyd van die teikenproduk so laag as moontlik gehou word, afhanklik van die kettinglengte van die alkohol.
- Geen monoglikosied moet die distillaat binnegaan nie, want die distillaat word in die reaksie as suiwer vetterige alkohol herwin.
In die geval van dodekanol/tetradekanol word hierdie vereistes gebruik vir die verwydering van oortollige vetalkohole, wat grootliks bevredigend is deur middel van meerstadiumdistillasie. Dit is belangrik om daarop te let dat soos die inhoud van vetalkohole afneem, die viskositeit aansienlik toeneem. Dit benadeel natuurlik hitte- en massa-oordrag in die finale distillasiefase.
Daarom word dun of kortreikafstandverdampers verkies. In hierdie verdampers bied die meganies bewegende film hoër verdampingsdoeltreffendheid en korter produkverblyftyd, sowel as goeie vakuum. Die finale produk na distillasie is 'n byna suiwer alkielpoliglikosied, wat as 'n vaste stof ophoop met 'n smeltpunt van 70℃ tot 150℃. Die hoofprosesstappe van alkielsintese word opgesom in Figuur 5.

Afhangende van die vervaardigingsproses wat gebruik word, versamel een of twee alkoholsiklusvloeie in die produksie van alkielpoliglikosied; oortollige vetalkohole, terwyl kortkettingalkohole byna volledig herwin kan word. Hierdie alkohole kan in daaropvolgende reaksies hergebruik word. Die behoefte aan suiwering of die frekwensie waarmee suiweringstappe uitgevoer moet word, hang af van die onsuiwerhede wat in die alkohol opgehoop het. Dit is grootliks afhanklik van die kwaliteit van die voorafgaande prosesstappe (byvoorbeeld reaksie, alkoholverwydering).
Na verwydering van die vetalkohol word die aktiewe stof van die alkielpoliglikosied direk in water opgelos sodat 'n hoogs viskose 50 tot 70% alkielpoliglikosiedpasta gevorm word. In daaropvolgende raffineringsstappe word hierdie pasta verwerk tot 'n produk van bevredigende gehalte in ooreenstemming met prestasieverwante vereistes. Hierdie raffineringsstappe kan die bleiking van die produk, die aanpassing van produkeienskappe, soos pH-waarde en aktiewe stofinhoud, en mikrobiese stabilisering insluit. In die patentliteratuur is daar baie voorbeelde van reduktiewe en oksidatiewe bleiking en tweestadiumprosesse van oksidatiewe bleiking en reduktiewe stabilisering. Die moeite en dus die koste verbonde aan hierdie prosesstappe om sekere kwaliteitseienskappe, soos kleur, te verkry, hang af van die prestasievereistes, die uitgangsmateriale, die vereiste DP en die kwaliteit van die prosesstappe.
Figuur 6 illustreer 'n industriële produksieproses vir langketting-alkielpoliglikosiede (C12/14 APG) via direkte sintese)