ຂະບວນການ Transglycosidation ໂດຍໃຊ້ D-glucose ເປັນວັດຖຸດິບ.

Fischer glycosidation ແມ່ນວິທີດຽວຂອງການສັງເຄາະທາງເຄມີທີ່ເຮັດໃຫ້ການພັດທະນາຂອງການແກ້ໄຂທາງດ້ານເສດຖະກິດແລະເຕັກນິກທີ່ສົມບູນໃນມື້ນີ້ສໍາລັບການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ alkyl polyglucosides. ໂຮງງານຜະລິດທີ່ມີຄວາມສາມາດຜະລິດຫຼາຍກວ່າ 20,000 ໂຕນ/ປີ ໄດ້ຖືກຮັບຮູ້ແລ້ວ ແລະ ຂະຫຍາຍຜະລິດຕະພັນຂອງອຸດສາຫະກຳ surfactants ດ້ວຍຕົວແທນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວດ້ານໜ້າດິນໂດຍອີງໃສ່ວັດຖຸດິບທົດແທນ. ແອນກໍຮໍໄຂມັນ D-Glucose ແລະ Linear C8-C16 ໄດ້ພິສູດວ່າເປັນອາຫານທີ່ຕ້ອງການ. educts ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຖືກປ່ຽນເປັນ alkyl polyglycosides ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວໂດຍທາງກົງຂອງ Fischer glycosylation ຫຼືໂດຍສອງຂັ້ນຕອນຂອງ transglycosides ຂອງ butyl polyglycoside ໃນທີ່ປະທັບຂອງອາຊິດ catalyst, ທີ່ມີນ້ໍາເປັນຜະລິດຕະພັນ. ນ້ໍາຕ້ອງໄດ້ຮັບການກັ່ນຈາກປະສົມປະຕິກິລິຢາເພື່ອປ່ຽນຄວາມສົມດຸນຕິກິຣິຍາໄປສູ່ຜະລິດຕະພັນທີ່ຕ້ອງການ. ໃນຂະບວນການ glycosylation, inhomogeneities ໃນປະສົມຕິກິຣິຍາຄວນໄດ້ຮັບການຫຼີກເວັ້ນເນື່ອງຈາກວ່າພວກເຂົາເຈົ້າສາມາດນໍາໄປສູ່ການສ້າງຕັ້ງຫຼາຍເກີນໄປຂອງ polydextrose ທີ່ເອີ້ນວ່າ, ຊຶ່ງເປັນ undesirable ສູງ. ດັ່ງນັ້ນ, ຍຸດທະສາດດ້ານວິຊາການຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ສຸມໃສ່ການ homogenous educts n-glucose ແລະເຫຼົ້າ, ເຊິ່ງມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ຈະ miscible ເນື່ອງຈາກ polarities ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງເຂົາເຈົ້າ. ໃນລະຫວ່າງການຕິກິຣິຍາ, ພັນທະບັດ glycosidic ໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນທັງສອງລະຫວ່າງເຫຼົ້າໄຂມັນແລະ n-glucose ແລະລະຫວ່າງຫນ່ວຍ n-glucose ດ້ວຍຕົນເອງ. ຜົນສະທ້ອນຂອງ Alkyl polyglucosides ປະກອບເປັນສ່ວນປະສົມຂອງເສດສ່ວນທີ່ມີຈໍານວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຫນ່ວຍ glucose ຢູ່ໃນ residue alkyl ສາຍຍາວ. ແຕ່ລະສ່ວນເຫຼົ່ານີ້, ໃນທາງກັບກັນ, ແມ່ນປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບ isomeric ຫຼາຍ, ນັບຕັ້ງແຕ່ຫົວຫນ່ວຍ n-glucose ສົມມຸດວ່າຮູບແບບ anomeric ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຮູບແບບວົງແຫວນໃນຄວາມສົມດຸນທາງເຄມີລະຫວ່າງ Fischer glycosidation ແລະການເຊື່ອມໂຍງ glycosidic ລະຫວ່າງຫນ່ວຍ D-glucose ເກີດຂື້ນໃນຫຼາຍຕໍາແຫນ່ງຜູກມັດທີ່ເປັນໄປໄດ້. . ອັດຕາສ່ວນ anomer ຂອງ D-glucose units ແມ່ນປະມານ α/β＝ 2: 1 ແລະປະກົດວ່າຍາກທີ່ຈະມີອິດທິພົນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ອະທິບາຍຂອງການສັງເຄາະ Fischer. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຄວບຄຸມໂດຍ thermodynamically, ຫນ່ວຍ n-glucose ທີ່ມີຢູ່ໃນສ່ວນປະສົມຂອງຜະລິດຕະພັນແມ່ນມີຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງ pyranosides. ຈໍານວນສະເລ່ຍຂອງຫນ່ວຍ glucose ປົກກະຕິຕໍ່ alkyl residue, ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າລະດັບ polymerization, ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວແມ່ນຫນ້າທີ່ຂອງອັດຕາສ່ວນ molar ຂອງ educts ໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການຜະລິດ. ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດ surfactant ທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງພວກເຂົາ, alkyl polyglycosides ທີ່ມີລະດັບໂພລີເມີລະຫວ່າງ 1 ແລະ 3 ແມ່ນຕ້ອງການໂດຍສະເພາະ, ດ້ວຍເຫດຜົນນີ້, ເຫຼົ້າທີ່ມີໄຂມັນປະມານ 3-10 moles ຕ້ອງໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ຕໍ່ໂມເລຂອງ glucose ປົກກະຕິໃນວິທີການນີ້.

ລະດັບຂອງໂພລິເມີເຊຊັ່ນຫຼຸດລົງໃນປະລິມານເຫຼົ້າທີ່ມີໄຂມັນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ເຫຼົ້າທີ່ມີໄຂມັນສ່ວນເກີນແມ່ນແຍກອອກແລະຟື້ນຕົວໂດຍຂະບວນການກັ່ນສູນຍາກາດແບບ multistep ກັບ evaporators ຫຼຸດລົງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຮັກສາຄວາມກົດດັນຄວາມຮ້ອນຢ່າງຫນ້ອຍ. ອຸນຫະພູມການລະເຫີຍຄວນຈະສູງພໍສົມຄວນ ແລະເວລາຕິດຕໍ່ຢູ່ໃນເຂດຮ້ອນພຽງດົນພໍທີ່ຈະຮັບປະກັນການກັ່ນທາດເຫຼົ້າທີ່ມີໄຂມັນເກີນແລະການໄຫຼຂອງທາດ alkyl polyglucoside melt, ໂດຍບໍ່ມີການປະກົດຕົວຂອງຕິກິຣິຍາ decomposition ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຊຸດຂອງຂັ້ນຕອນການລະເຫີຍສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງດີເພື່ອແຍກສ່ວນທີ່ຕົ້ມຕ່ໍາທໍາອິດ, ຫຼັງຈາກນັ້ນປະລິມານຕົ້ນຕໍຂອງເຫຼົ້າທີ່ມີໄຂມັນ, ແລະສຸດທ້າຍເຫຼົ້າໄຂມັນທີ່ຍັງເຫຼືອຈົນກ່ວາການລະລາຍຂອງ alkyl polyglucoside ຈະໄດ້ຮັບເປັນສານຕົກຄ້າງທີ່ລະລາຍໃນນ້ໍາ.

ເຖິງແມ່ນວ່າໃນເວລາທີ່ການສັງເຄາະແລະການລະເຫີຍຂອງເຫຼົ້າໄຂມັນໄດ້ຖືກປະຕິບັດພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ອ່ອນໂຍນທີ່ສຸດ, ການປ່ຽນສີສີນ້ໍາຕານທີ່ບໍ່ຕ້ອງການກໍ່ເກີດຂື້ນ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ຂະບວນການຟອກຟອກເພື່ອປັບປຸງຜະລິດຕະພັນ. ວິທີການຟອກຟອກຫນຶ່ງທີ່ໄດ້ພິສູດວ່າເຫມາະສົມແມ່ນການເພີ່ມສານ oxidants ເຊັ່ນ hydrogen peroxide ກັບການກະກຽມນ້ໍາຂອງ alkyl polyglucosides ໃນຂະຫນາດກາງເປັນດ່າງໃນທີ່ປະທັບຂອງ magnesium ions.

ການສືບສວນແລະຕົວແປຫຼາຍຢ່າງທີ່ໃຊ້ໃນລະຫວ່າງການສັງເຄາະ, ການເຮັດວຽກ, ແລະການຫລອມໂລຫະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຖິງແມ່ນວ່າໃນມື້ນີ້ຍັງບໍ່ທັນມີວິທີແກ້ໄຂ "turnkey" ທີ່ໃຊ້ໄດ້ໂດຍທົ່ວໄປສໍາລັບການໄດ້ຮັບຊັ້ນຜະລິດຕະພັນສະເພາະ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຂັ້ນຕອນຂະບວນການທັງຫມົດຕ້ອງໄດ້ຮັບການເຮັດວຽກອອກ, ດັດແປງເຊິ່ງກັນແລະກັນ, ແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບ. ໃນບົດນີ້ໄດ້ໃຫ້ຄໍາແນະນໍາແລະອະທິບາຍວິທີການປະຕິບັດໄດ້ບາງຢ່າງທີ່ຈະສ້າງວິທີແກ້ໄຂດ້ານວິຊາການ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການລະບຸເງື່ອນໄຂທາງເຄມີແລະທາງດ້ານຮ່າງກາຍມາດຕະຖານສໍາລັບການດໍາເນີນການປະຕິກິລິຍາ, ການແຍກ, ແລະຂະບວນການປັບປຸງໃຫມ່.

ທັງສາມຂະບວນການຕົ້ນຕໍ - transglycosidation ທີ່ເປັນເອກະພາບ, ຂະບວນການ slurry, ແລະເຕັກນິກການໃຫ້ອາຫານ glucose - ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂອຸດສາຫະກໍາ. ໃນລະຫວ່າງການ transglycosidation, ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ polyglucoside butyl ລະດັບປານກາງ, ເຊິ່ງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຕົວລະລາຍສໍາລັບ educts D-glucose ແລະ butanol, ຕ້ອງໄດ້ຮັບການເກັບຮັກສາໄວ້ຫຼາຍກວ່າປະມານ 15% ໃນປະສົມປະຕິກິລິຢາເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການ inhomogeneities. ສໍາ​ລັບ​ຈຸດ​ປະ​ສົງ​ດຽວ​ກັນ​, ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ຂົ້ນ​ຂອງ​ນ​້​ໍ​າ​ໃນ​ການ​ປະ​ສົມ​ຕິ​ກິ​ຣິ​ຍາ​ທີ່​ໃຊ້​ສໍາ​ລັບ​ການ​ສັງ​ເຄາະ Fischer ໂດຍ​ກົງ​ຂອງ alkyl polyglucosides ຕ້ອງ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ເກັບ​ຮັກ​ສາ​ໄວ້​ຫນ້ອຍ​ກ​່​ວາ​ປະ​ມານ 1​%​. ຢູ່ໃນປະລິມານນ້ໍາທີ່ສູງຂຶ້ນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການປ່ຽນໄປເຊຍກັນ D-glucose ໄປເປັນມະຫາຊົນ tacky, ເຊິ່ງຕໍ່ມາຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ການປຸງແຕ່ງທີ່ບໍ່ດີແລະໂພລິເມີຫຼາຍເກີນໄປ. stirring ປະສິດທິພາບແລະເປັນ homogenization ສົ່ງເສີມການແຜ່ກະຈາຍທີ່ດີແລະ reactivity ຂອງ crystalline D-glucose ໃນປະສົມຕິກິຣິຍາ.

ທັງສອງປັດໃຈດ້ານວິຊາການແລະເສດຖະກິດຕ້ອງໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາໃນເວລາທີ່ເລືອກວິທີການສັງເຄາະແລະຕົວແປທີ່ຊັບຊ້ອນຫຼາຍຂອງມັນ. ຂະບວນການ transglycosidation Homogeneous ໂດຍອີງໃສ່ຢານ້ໍາ D-glucose ປະກົດວ່າສະດວກໂດຍສະເພາະສໍາລັບການຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນຂະຫນາດໃຫຍ່. ພວກເຂົາເຈົ້າອະນຸຍາດໃຫ້ເງິນຝາກປະຢັດຖາວອນກ່ຽວກັບການ crystallization ຂອງວັດຖຸດິບ D-glucose ໃນລະບົບຕ່ອງໂສ້ມູນຄ່າເພີ່ມ, ເຊິ່ງຫຼາຍກ່ວາການຊົດເຊີຍສໍາລັບການລົງທຶນຄັ້ງດຽວທີ່ສູງຂຶ້ນໃນຂັ້ນຕອນ transglycosidation ແລະການຟື້ນຕົວຂອງ butanol. ການນໍາໃຊ້ຂອງ n-butanol ນໍາສະເຫນີບໍ່ມີຂໍ້ເສຍປຽບອື່ນໆ, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນສາມາດຖືກນໍາມາໃຊ້ໃຫມ່ເກືອບຫມົດເພື່ອໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງສານຕົກຄ້າງຢູ່ໃນຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍທີ່ຟື້ນຕົວແມ່ນມີພຽງແຕ່ສອງສາມສ່ວນຕໍ່ລ້ານ, ເຊິ່ງສາມາດພິຈາລະນາບໍ່ໄດ້. Direct Fischer glycosidation ອີງຕາມຂະບວນການ slurry ຫຼືເຕັກນິກການໃຫ້ອາຫານ glucose ແຈກຢາຍດ້ວຍຂັ້ນຕອນ transglycosidation ແລະການຟື້ນຕົວຂອງ butanol. ມັນຍັງສາມາດປະຕິບັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການໃຊ້ຈ່າຍທຶນຕ່ໍາເລັກນ້ອຍ.

ການມີຢູ່ໃນອະນາຄົດແລະລາຄາຂອງຟອດຊິວທໍາແລະວັດຖຸດິບທີ່ທົດແທນໄດ້, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຕັກນິກຕື່ມອີກໃນການຜະລິດແລະການນໍາໃຊ້ alkyl polyglucosides, ຄາດວ່າຈະມີອິດທິພົນຕໍ່ການພັດທະນາຂອງປະລິມານຕະຫຼາດແລະຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດ. ການແກ້ໄຂທາງວິຊາການທີ່ເປັນໄປໄດ້ທີ່ມີສໍາລັບການຜະລິດແລະການນໍາໃຊ້ຂອງ alkyl polyglucosides ອາດຈະເຮັດໃຫ້ການແຂ່ງຂັນທີ່ສໍາຄັນໃນຕະຫຼາດ surfactants ກັບບໍລິສັດທີ່ພັດທະນາຫຼືໃຊ້ຂະບວນການດັ່ງກ່າວແລ້ວ. ນີ້ແມ່ນຄວາມຈິງໂດຍສະເພາະໃນກໍລະນີຂອງລາຄານ້ໍາມັນດິບສູງແລະລາຄາເມັດພືດຕ່ໍາ. ເນື່ອງຈາກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຄົງທີ່ແນ່ນອນແມ່ນຢູ່ໃນລະດັບປະເພນີສໍາລັບ surfactants ອຸດສາຫະກໍາຈໍານວນຫລາຍ, ເຖິງແມ່ນວ່າການຫຼຸດຜ່ອນລາຄາຂອງວັດຖຸດິບພື້ນເມືອງອາດຈະກະຕຸ້ນໃຫ້ມີການທົດແທນສິນຄ້າ surfactants ແລະອາດຈະຊັດເຈນວ່າການຕິດຕັ້ງໂຮງງານຜະລິດໃຫມ່ສໍາລັບ alkyl polyglucosides.