Zahtjevi dizajna postrojenja za proizvodnju alkil glikozida baziranog na Fisher sintezi u velikoj mjeri zavise od vrste upotrijebljenih ugljikohidrata i dužine lanca upotrijebljenog alkohola. Prvo je uvedena proizvodnja vodotopivih alkil glikozida na bazi oktanola/dekanola i dodekanola/tetradekanola. . Alkil poliglikozidi koji su, za dati DP, nerastvorljivi u vodi zbog upotrijebljenog alkohola (broj C atoma u alkil kijanu≥16) obrađuju se posebno.
Pod uslovima sinteze alkil poliglukozida katalizirane kiselinom, nastaju sekundarni produkti poput poliglukoznog etera i obojenih nečistoća. Poliglukoza je amorfna supstanca nastala polimerizacijom glikozila tokom procesa sinteze. Vrsta i koncentracija sekundarne reakcije zavise od parametara procesa , kao što su temperatura, pritisak, vreme reakcije, katalizator, itd. Jedan od problema koji se rešava razvojem industrijske proizvodnje alkil poliglikozida poslednjih godina je minimiziranje stvaranja sekundarnih produkata vezanih za sintezu.
Općenito, alkil glikozidi na bazi alkohola (C8/10-OH) kratkog lanca (C8/10-OH) i niskog DP (veliko predoziranje alkohola) imaju najmanje problema s proizvodnjom. U fazi reakcije, sa povećanjem viška alkohola, proizvodnja sekundarnih proizvoda se smanjuje. Smanjuje termički stres i uklanja višak alkohola tokom stvaranja produkata pirolize.
Fisherova glikozidacija se može opisati kao proces u kojem glukoza reaguje relativno brzo u prvom koraku i postiže se ravnoteža oligomera. Ovaj korak je praćen sporom razgradnjom alkil glikozida. Proces degradacije uključuje korake kao što su dealkilacija i polimerizacija, koji se na povećane koncentracije, ireverzibilno formira termodinamički stabilniju poliglukozu. Reakciona smjesa koja prelazi optimalno vrijeme reakcije naziva se prekomjerna reakcija. Ako se reakcija prekine prije vremena, rezultirajuća reakcijska smjesa sadrži velike količine preostale glukoze.
Gubitak aktivnih supstanci alkil glukozida u reakcijskoj smjesi je u dobroj vezi sa stvaranjem poliglukoze. U slučaju prekomjerne reakcije, reakciona smjesa postepeno ponovo postaje polifazna kroz taloženje poliglukoze. Stoga su kvalitet proizvoda i prinos proizvoda ozbiljno pogođeni vremenom završetka reakcije. Počevši od krute glukoze, alkil glikozidi u sekundarnim produktima su nižeg sadržaja, što omogućava da se druge polarne komponente (poliglukoza) i preostali ugljikohidrati filtriraju iz reaktivne smjese koja nikada nije u potpunosti reagirala.
U optimiziranom procesu, koncentracija produkta eterifikacije je relativno niska (ovisno o reakcijskoj temperaturi, vremenu, vrsti katalizatora i koncentraciji, itd.).
Slika 4 prikazuje tipičan tok direktne reakcije dekstroze i masnog alkohola (C12/14-OH).

Temperatura i pritisak reakcionih parametara su usko povezani jedni s drugima u Fischerovoj reakciji glikacije. Da bi se proizveli alkil poliglikozidi sa niskim sekundarnim produktima, pritisak i temperatura moraju biti međusobno prilagođeni i strogo kontrolisani.
Alkil poliglikozidi sa malo sekundarnih proizvoda uzrokovani niskim temperaturama reakcije (<100℃) u acetalizaciji. Međutim, niske temperature rezultiraju relativno dugim vremenom reakcije (ovisno o dužini lanca alkohola) i niskom specifičnom efikasnošću reaktora. Relativno visoke temperature reakcije (＞100℃, tipično 110-120℃) mogu dovesti do promjene boje ugljikohidrata. Uklanjanjem produkta reakcije nižeg ključanja (voda u direktnoj sintezi, kratkolančani alkoholi u procesu transacetalizacije) iz reakcione smjese, ravnoteža acetalizacije se pomjera na stranu proizvoda. Ako se u jedinici vremena proizvodi relativno velika količina vode, na primjer pri visokim reakcionim temperaturama, potrebno je osigurati efikasno uklanjanje ove vode iz reakcione smjese. Ovo minimizira sekundarne reakcije (posebno stvaranje polidekstroze) koje se odvijaju u prisustvu vode. Efikasnost isparavanja u fazi reakcije ne zavisi samo od pritiska, već i od površine isparavanja, itd. Tipični reakcijski pritisci u varijantama transacetalizacije i direktne sinteze su između 20 i 100 mbar.
Drugi važan faktor optimizacije je razvoj selektivnih katalizatora u procesu glikozidacije, čime se inhibira, na primjer, formiranje poliglukoze i eterifikacija. Kao što je već spomenuto, acetal ili reverzni acetal u Fischerovoj sintezi kataliziraju kiseline. U principu, svaka kiselina dovoljne snage pogodan za ovu svrhu, kao što su sumporna kiselina, p-toluen i alkil benzensulfonska kiselina i sulfonska jantarna kiselina. Brzina reakcije zavisi od kiselosti i koncentracije kiseline u alkoholu. Sekundarne reakcije koje takođe mogu biti katalizovane kiselinama ( formiranje poliglukoze) se prvenstveno javljaju u polarnoj fazi (voda u tragovima) reakcione smjese, a alkilni lanci koji se mogu reducirati korištenjem hidrofobnih kiselina (npr. alkil benzensulfonska kiselina) rastvaraju se prvenstveno u manje polarnoj fazi reakcijska smjesa.
Nakon reakcije, kiseli katalizator se neutralizira odgovarajućom bazom, kao što su natrijum hidroksid i magnezijum oksid. Neutralizirana reakcijska smjesa je blijedožuta otopina koja sadrži 50 do 80 posto masnih alkohola. Visok sadržaj masnog alkohola nastaje zbog molarnog omjera ugljikohidrata i masnih alkohola. Ovaj omjer se prilagođava kako bi se dobio specifičan DP za industrijske alkil poliglikozide i obično je između 1:2 i 1:6.
Višak masnog alkohola uklanja se vakuumskom destilacijom. Važni granični uslovi uključuju:
– Sadržaj zaostalog masnog alkohola u proizvodu mora biti<1% jer drugo
štetno utiču na mudru rastvorljivost i miris.
- Da bi se smanjilo stvaranje neželjenih produkata pirolize ili komponenti koje mijenjaju boju, termičko naprezanje i vrijeme zadržavanja ciljnog proizvoda moraju biti što je moguće niži u zavisnosti od dužine lanca alkohola.
- Monoglikozid ne smije ući u destilat jer se destilat u reakciji reciklira kao čisti masni alkohol.
U slučaju dodekanola/tetradekanola, ovi zahtjevi se koriste za uklanjanje viška masnih alkohola, koji su uglavnom zadovoljavajući kroz višestepenu destilaciju. Važno je napomenuti da kako se sadržaj masnih alkohola smanjuje, viskoznost se značajno povećava. To očito smanjuje prijenos topline i mase u završnoj fazi destilacije.
Stoga se preferiraju isparivači tankog ili kratkog dometa. U ovim isparivačima, mehanički pokretni film pruža veću efikasnost od isparavanja i kraće vrijeme zadržavanja proizvoda, kao i dobar vakuum. Konačni proizvod nakon destilacije je gotovo čisti alkil poliglikozid, koji se akumulira kao čvrsta supstanca sa tačkom topljenja od 70℃ do 150℃. Glavni koraci procesa sinteze alkila su sažeti na slici 5.

Ovisno o korištenom proizvodnom procesu, jedan ili dva toka alkoholnog ciklusa akumuliraju se u proizvodnji alkil poliglikozida; višak masnih alkohola, dok se kratkolančani alkoholi mogu skoro potpuno povratiti. Ovi alkoholi se mogu ponovo koristiti u narednim reakcijama. Potreba za pročišćavanjem ili učestalost kojom se moraju izvoditi koraci pročišćavanja zavise od nečistoća nakupljenih u alkoholu. Ovo u velikoj mjeri ovisi o kvaliteti prethodnih koraka procesa (na primjer reakcija, uklanjanje alkohola).
Nakon uklanjanja masnog alkohola, aktivna supstanca alkil poliglikozida se direktno otapa u vodi tako da se formira visoko viskozna pasta od 50 do 70 % alkil poliglikozida. U narednim koracima rafiniranja, ova pasta se prerađuje u proizvod zadovoljavajućeg kvaliteta u skladu sa zahtjevima vezanim za performanse. Ovi koraci rafiniranja mogu uključivati ​​izbjeljivanje proizvoda, prilagođavanje karakteristika proizvoda, kao što su Ph vrijednost i sadržaj aktivne tvari, te mikrobnu stabilizaciju. U patentnoj literaturi postoji mnogo primjera reduktivnog i oksidativnog izbjeljivanja i dvofaznih procesa oksidativnog izbjeljivanja i reduktivne stabilizacije. Napor, a time i troškovi uključeni u ove procesne korake da se dobiju određene karakteristike kvaliteta, kao što je boja, zavise od zahtjeva performansi, od polaznih materijala, potrebnog DP-a i kvaliteta koraka procesa.
Slika 6 ilustrira proces industrijske proizvodnje za dugolančane alkil poliglikozide (C12/14 APG) putem direktne sinteze)