In principe kan het reactieproces van alle door Fischer gesynthetiseerde koolhydraten met alkylglycosiden worden teruggebracht tot twee procesvarianten: directe synthese en transacetalisatie. In beide gevallen kan de reactie batchgewijs of continu verlopen.
Bij directe synthese reageert het koolhydraat direct met de vetalcohol om de benodigde langketenige alkylpolyglycoside te vormen. Het gebruikte koolhydraat wordt vaak vóór de eigenlijke reactie gedroogd (bijvoorbeeld om het kristalwater te verwijderen in het geval van glucosemonohydraat = dextrose). Deze droogstap minimaliseert de nevenreacties die plaatsvinden in aanwezigheid van water.
Bij directe synthese wordt het monomeer vaste glucosetype gebruikt als fijnverdeelde vaste stof. Omdat de reactie een ongelijkmatige vast/vloeistofreactie is, moet de vaste stof volledig in de alcohol worden gesuspendeerd.
Sterk afgebroken glucosestroop (DE>96; DE=Dextrose-equivalenten) kan reageren in een gemodificeerde directe synthese. Het gebruik van een tweede oplosmiddel en/of emulgatoren (bijvoorbeeld alkylpolyglycoside) zorgt voor een stabiele fijne druppeldispersie tussen alcohol en glucosestroop.
Het tweestaps transacetalisatieproces vereist meer apparatuur dan de directe synthese. In de eerste stap reageert het koolhydraat met een alcohol met een korte keten (bijvoorbeeld n-butanol of propyleenglycol) en eventueel met de inzet van methanol. In de tweede stap wordt het alkylglycoside met een korte keten getransacetaliseerd met een alcohol met een relatief lange keten om het gewenste alkylpolyglycoside te vormen. Als de molaire verhouding koolhydraat/alcohol gelijk is, is de oligomeerverdeling die tijdens de transacetalisatie wordt verkregen in principe dezelfde als die bij de directe synthese.
Bij gebruik van oligo- en polyglycosiden (bijvoorbeeld zetmeel, siropen met een lage DE-waarde) wordt het transacetalisatieproces toegepast. De noodzakelijke depolymerisatie van deze grondstoffen vereist temperaturen van > 140 °C. Afhankelijk van de gebruikte alcohol kan dit leiden tot overeenkomstig hogere drukken, wat strengere eisen aan de apparatuur stelt en kan leiden tot hogere installatiekosten. Over het algemeen zijn de productiekosten van het transacetalisatieproces bij gelijke capaciteit hoger dan die van de directe synthese. Naast de twee reactiestappen moeten er extra opslagfaciliteiten worden voorzien, evenals optionele werkfaciliteiten voor kortketenige alcoholen. Vanwege speciale onzuiverheden in zetmeel (zoals eiwitten) moeten alkylglycosiden een extra of fijnere raffinage ondergaan. In een vereenvoudigd transacetalisatieproces kunnen siropen met een hoog glucosegehalte (DE> 96%) of vaste glucosesoorten reageren met kortketenige alcoholen onder normale druk; op basis hiervan zijn vervolgprocessen ontwikkeld. (Figuur 3 toont beide syntheseroutes voor alkylpolyglycosiden)
Plaatsingstijd: 29-09-2020