Kërkesat e projektimit të një impianti prodhimi alkil glikozidesh bazuar në sintezën Fisher varen kryesisht nga lloji i karbohidratit të përdorur dhe gjatësia e zinxhirit të alkoolit të përdorur. Prodhimi i alkil glikozideve të tretshme në ujë bazuar në oktanol/dekanol dhe dodekanol/tetradekanol u prezantua për herë të parë. Poliglikozidet alkil të cilat, për një DP të caktuar, janë të patretshme në ujë për shkak të alkoolit të përdorur (numri i atomeve të C në alkil kian ≥16) trajtohen veçmas.
Nën kushtet e sintezës së alkil poliglukozideve të katalizuara nga acidi, gjenerohen produkte sekondare si eteri i poliglukozës dhe papastërtitë me ngjyra. Poliglukoza është një substancë amorfe e formuar nga polimerizimi i glikozilit gjatë procesit të sintezës. Lloji dhe përqendrimi i reaksionit sekondar varet nga parametrat e procesit, siç janë temperatura, presioni, koha e reaksionit, katalizatori, etj. Një nga problemet e zgjidhura nga zhvillimi i prodhimit industrial të alkil poliglikozideve në vitet e fundit është minimizimi i formimit të produkteve sekondare që lidhen me sintezën.
Në përgjithësi, glikozidet alkil me bazë alkooli me zinxhir të shkurtër (C8/10-OH) dhe DP të ulët (mbidozë e madhe e alkoolit) kanë problemet më të pakta të prodhimit. Në fazën e reagimit, me rritjen e alkoolit të tepërt, prodhimi i produkteve sekondare zvogëlohet. Ai zvogëlon stresin termik dhe largon alkoolin e tepërt gjatë formimit të produkteve të pirolizës.
Glikozidimi i Fisherit mund të përshkruhet si një proces në të cilin glukoza reagon relativisht shpejt në hapin e parë dhe arrihet ekuilibri i oligomerit. Ky hap pasohet nga një degradim i ngadaltë i glikozideve alkil. Procesi i degradimit përfshin hapa të tillë si dealkilimi dhe polimerizimi, të cilët, në përqendrime të rritura, formojnë në mënyrë të pakthyeshme një poliglukozë termodinamikisht më të qëndrueshme. Përzierja e reagimit që tejkalon kohën optimale të reagimit quhet mbireaksion. Nëse reagimi përfundon para kohe, përzierja që rezulton nga reagimi përmban sasi të mëdha të glukozës së mbetur.
Humbja e substancave aktive të alkil glukozidit në përzierjen e reagimit ka një marrëdhënie të mirë me formimin e poliglukozës. Në rastin e reaksionit të tepërt, përzierja e reagimit gradualisht bëhet përsëri polifazore nëpërmjet reshjeve të poliglukozës. Prandaj, cilësia e produktit dhe rendimenti i produktit ndikohen seriozisht nga koha e përfundimit të reaksionit. Duke filluar me glukozën e ngurtë, alkil glikozidet në produktet sekondare kanë përmbajtje më të ulët, duke lejuar që përbërësit e tjerë polarë (poliglukoza) dhe karbohidratet e mbetura të filtrohen nga përzierja reaktive që nuk ka reaguar kurrë plotësisht.
Në procesin e optimizuar, përqendrimi i produktit të eterifikimit është relativisht i ulët (në varësi të temperaturës së reagimit, kohës, llojit të katalizatorit dhe përqendrimit, etj.).
Figura 4 tregon rrjedhën tipike të një reaksioni të drejtpërdrejtë të dekstrozës dhe alkoolit yndyror (C12/14-OH).

Temperatura dhe presioni i parametrave të reaksionit janë të lidhura ngushtë me njëri-tjetrin në reaksionin e glikimit të Fischer-it. Për të prodhuar poliglikozide alkil me produkte sekondare të ulëta, presioni dhe temperatura duhet të përshtaten me njëri-tjetrin dhe të kontrollohen në mënyrë strikte.
Poliglikozidet alkile kanë përmbajtje të ulët produktesh sekondare të shkaktuara nga temperaturat e ulëta të reagimit (<100℃) në acetalizim. Megjithatë, temperaturat e ulëta rezultojnë në kohë reagimi relativisht të gjata (në varësi të gjatësisë së zinxhirit të alkoolit) dhe efikasitet të ulët specifik të reaktorit. Temperaturat relativisht të larta të reagimit (>100℃, zakonisht 110-120℃) mund të çojnë në ndryshime në ngjyrën e karbohidrateve. Duke hequr produktet e reagimit me vlim të ulët (uji në sintezën direkte, alkoolet me zinxhir të shkurtër në procesin e transacetalizimit) nga përzierja e reagimit, ekuilibri i acetalizimit zhvendoset në anën e produktit. Nëse prodhohet një sasi relativisht e madhe uji për njësi të kohës, për shembull nga temperaturat e larta të reagimit, duhet të merren masa për heqjen efektive të këtij uji nga përzierja e reagimit. Kjo minimizon reaksionet sekondare (veçanërisht formimin e polidekstrozës) të cilat ndodhin në prani të ujit. Efikasiteti i avullimit të një faze reagimi varet jo vetëm nga presioni, por edhe nga zona e avullimit, etj. Presionet tipike të reagimit në variantet e transacetalizimit dhe sintezës direkte janë midis 20 dhe 100 mbar.
Një faktor tjetër i rëndësishëm optimizimi është zhvillimi i katalizatorëve selektivë në procesin e glikozidimit, duke penguar kështu, për shembull, formimin dhe eterifikimin e poliglukozës. Siç është përmendur tashmë, acetali ose acetali i kundërt në sintezën Fischer katalizohet nga acidet. Në parim, çdo acid me forcë të mjaftueshme është i përshtatshëm për këtë qëllim, siç janë acidi sulfurik, p-tolueni dhe acidi alkilbenzensulfonik dhe acidi sulfonik sukcinik. Shpejtësia e reagimit varet nga aciditeti dhe përqendrimi i acidit në alkool. Reaksionet sekondare që gjithashtu mund të katalizohen nga acidet (p.sh., formimi i poliglukozës) ndodhin kryesisht në fazën polare (gjurmë uji) të përzierjes së reagimit, dhe zinxhirët alkil që mund të reduktohen me përdorimin e acideve hidrofobike (p.sh., acidi alkilbenzensulfonik) treten kryesisht në fazën më pak polare të përzierjes së reagimit.
Pas reaksionit, katalizatori acid neutralizohet me një bazë të përshtatshme, siç është hidroksidi i natriumit dhe oksidi i magnezit. Përzierja e reaksionit e neutralizuar është një tretësirë e verdhë e zbehtë që përmban 50 deri në 80 përqind alkoole yndyrore. Përmbajtja e lartë e alkoolit yndyror është për shkak të raportit molar të karbohidrateve me alkoolet yndyrore. Ky raport rregullohet për të marrë një DP specifike për poliglikozidet alkil industriale dhe zakonisht është midis 1:2 dhe 1:6.
Alkooli yndyror i tepërt hiqet me anë të distilimit në vakum. Kushtet kufitare të rëndësishme përfshijnë:
– Përmbajtja e alkoolit yndyror të mbetur në produkt duhet të jetë<1% për shkak të tjerave
tretshmëria e mirë dhe aroma ndikohen negativisht.
- Për të minimizuar formimin e produkteve të padëshiruara të pirolizës ose komponentëve që zbardhin ngjyrën, stresi termik dhe koha e qëndrimit të produktit të synuar duhet të mbahen sa më të ulëta të jetë e mundur në varësi të gjatësisë së zinxhirit të alkoolit.
- Asnjë monoglikozid nuk duhet të hyjë në distilat sepse distilati riciklohet në reaksion si alkool yndyror i pastër.
Në rastin e dodekanolit/tetradekanolit, këto kërkesa përdoren për heqjen e alkooleve yndyrore të tepërta, të cilat janë kryesisht të kënaqshme përmes ditilimit shumëfazor. Është e rëndësishme të theksohet se ndërsa përmbajtja e alkooleve yndyrore zvogëlohet, viskoziteti rritet ndjeshëm. Kjo padyshim dëmton transferimin e nxehtësisë dhe masës në fazën përfundimtare të distilimit.
Prandaj, preferohen avulluesit e hollë ose me rreze të shkurtër veprimi. Në këta avullues, filmi që lëviz mekanikisht siguron efikasitet më të lartë se avullimi dhe kohë qëndrimi më të shkurtër të produktit, si dhe vakum të mirë. Produkti përfundimtar pas distilimit është një alkil poliglikozid pothuajse i pastër, i cili grumbullohet si një lëndë e ngurtë me një pikë shkrirjeje nga 70℃ deri në 150℃. Hapat kryesorë të procesit të sintezës së alkilit janë përmbledhur në Figura 5.

Në varësi të procesit të prodhimit të përdorur, në prodhimin e alkil poliglikozidit grumbullohen një ose dy rrjedha të ciklit të alkoolit; alkoole yndyrore të tepërta, ndërsa alkoolet me zinxhir të shkurtër mund të rikuperohen pothuajse plotësisht. Këto alkoole mund të ripërdoren në reaksionet pasuese. Nevoja për pastrim ose frekuenca me të cilën duhet të kryhen hapat e pastrimit varet nga papastërtitë e grumbulluara në alkool. Kjo varet kryesisht nga cilësia e hapave të mëparshëm të procesit (për shembull, reagimi, heqja e alkoolit).
Pas heqjes së alkoolit yndyror, substanca aktive e alkil poliglikozidit tretet direkt në ujë në mënyrë që të formohet një pastë shumë viskoze e alkil poliglikozidit me 50 deri në 70%. Në hapat pasues të rafinimit, kjo pastë përpunohet në një produkt me cilësi të kënaqshme në përputhje me kërkesat që lidhen me performancën. Këto hapa rafinimi mund të përfshijnë zbardhjen e produktit, rregullimin e karakteristikave të produktit, siç është vlera e pH-it dhe përmbajtja e substancës aktive, dhe stabilizimin mikrobik. Në literaturën e patentave, ka shumë shembuj të zbardhjes reduktive dhe oksidative dhe proceseve dyfazore të zbardhjes oksidative dhe stabilizimit reduktiv. Përpjekja dhe rrjedhimisht kostoja e përfshirë në këto hapa procesi për të marrë karakteristika të caktuara cilësore, siç është ngjyra, varen nga kërkesat e performancës, nga materialet fillestare, DP-ja e kërkuar dhe cilësia e hapave të procesit.
Figura 6 ilustron një proces prodhimi industrial për poliglikozidet alkil me zinxhir të gjatë (C12/14 APG) nëpërmjet sintezës direkte.