ដំណើរការ Transglycosidation ដោយប្រើ D-glucose ជាវត្ថុធាតុដើម។

Fischer glycosidation គឺជាវិធីសាស្រ្តតែមួយគត់នៃការសំយោគគីមីដែលបានបើកឱ្យមានការអភិវឌ្ឍនៃដំណោះស្រាយសេដ្ឋកិច្ចនិងបច្ចេកទេសដែលល្អឥតខ្ចោះនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះសម្រាប់ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំនៃ alkyl polyglucosides ។ រោងចក្រផលិតដែលមានសមត្ថភាពលើសពី 20,000 តោន/ឆ្នាំ ត្រូវបានគេដឹងរួចហើយ និងពង្រីកជួរផលិតផលនៃឧស្សាហកម្ម surfactants ជាមួយនឹងភ្នាក់ងារសកម្មលើផ្ទៃដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុដើមដែលអាចកកើតឡើងវិញបាន។ ជាតិអាល់កុលខ្លាញ់ D-Glucose និងលីនេអ៊ែរ C8-C16 បានបង្ហាញថាជាចំណីដែលពេញចិត្ត។ បំពង់ទាំងនេះអាចត្រូវបានបំប្លែងទៅជាសារធាតុ alkyl polyglycosides សកម្មលើផ្ទៃដោយ Fischer glycosylation ដោយផ្ទាល់ ឬដោយ transglycosides ពីរជំហាននៃ butyl polyglycoside នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករអាស៊ីត ដោយមានទឹកជាផលិតផល។ ទឹកត្រូវតែចម្រាញ់ចេញពីល្បាយប្រតិកម្ម ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរលំនឹងប្រតិកម្មឆ្ពោះទៅរកផលិតផលដែលចង់បាន។ នៅក្នុងដំណើរការ glycosylation ភាពមិនដូចគ្នានៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្មគួរតែត្រូវបានជៀសវាងព្រោះវាអាចនាំឱ្យមានការបង្កើតច្រើនពេកនៃអ្វីដែលគេហៅថា polydextrose ដែលជាការមិនចង់បានខ្ពស់។ ដូច្នេះហើយ យុទ្ធសាស្ត្របច្ចេកទេសជាច្រើនផ្តោតសំខាន់លើ educts n-glucose និងអាល់កុលដែលមានលក្ខណៈដូចគ្នា ដែលពិបាកនឹងរលាយដោយសារប៉ូលផ្សេងគ្នារបស់វា។ កំឡុងពេលប្រតិកម្ម ចំណង glycosidic ត្រូវបានបង្កើតឡើងទាំងរវាងជាតិអាល់កុលខ្លាញ់ និង n-គ្លុយកូស និងរវាងឯកតា n-គ្លុយកូសខ្លួនឯង។ លទ្ធផល Alkyl polyglucosides បង្កើតជាល្បាយនៃប្រភាគដែលមានចំនួនផ្សេងគ្នានៃឯកតាគ្លុយកូសនៅសំណល់ alkyl ខ្សែសង្វាក់វែង។ នៅក្នុងវេននីមួយៗនៃប្រភាគទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយធាតុផ្សំ isomeric ជាច្រើនចាប់តាំងពីឯកតា n-glucose សន្មតថាទម្រង់ anomeric និងទម្រង់ចិញ្ចៀនផ្សេងគ្នានៅក្នុងលំនឹងគីមីក្នុងអំឡុងពេល Fischer glycosidation និងការភ្ជាប់ glycosidic រវាងឯកតា D-glucose កើតឡើងនៅក្នុងទីតាំងភ្ជាប់ដែលអាចធ្វើបានជាច្រើន។ . សមាមាត្រ anomer នៃ D-glucose ឯកតាគឺប្រហែល α/β＝ 2: 1 ហើយហាក់ដូចជាពិបាកនឹងមានឥទ្ធិពលនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបានពិពណ៌នានៃការសំយោគរបស់ Fischer ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌគ្រប់គ្រងដោយទែរម៉ូឌីណាមិក ឯកតា n-គ្លុយកូសដែលមាននៅក្នុងល្បាយផលិតផលមានភាគច្រើនជាទម្រង់ pyranosides ។ ចំនួនមធ្យមនៃឯកតាគ្លុយកូសធម្មតាក្នុងមួយសំណល់អាល់គីល ដែលហៅថាកម្រិតនៃវត្ថុធាតុ polymerization គឺជាមុខងារជាមូលដ្ឋាននៃសមាមាត្រនៃ educts កំឡុងពេលដំណើរការផលិត។ ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិ surfactant ដ៏គួរឱ្យកត់សម្គាល់របស់ពួកគេ សារធាតុ alkyl polyglycosides ដែលមានកម្រិតនៃវត្ថុធាតុ polymerization ចន្លោះពី 1 និង 3 ត្រូវបានគេពេញចិត្តជាពិសេស ដែលហេតុផលនេះ អាល់កុលដែលមានជាតិខ្លាញ់ប្រហែល 3-10 ម៉ូលត្រូវប្រើក្នុងមួយម៉ូលនៃជាតិស្ករធម្មតាក្នុងវិធីសាស្ត្រនេះ។

កម្រិតនៃវត្ថុធាតុ polymerization ថយចុះនៅការកើនឡើងនៃជាតិអាល់កុលដែលមានជាតិខ្លាញ់។ ជាតិអាល់កុលដែលមានជាតិខ្លាញ់ច្រើនត្រូវបានបំបែក និងស្ដារឡើងវិញដោយមធ្យោបាយនៃដំណើរការចំហុយសុញ្ញកាស multistep ជាមួយនឹងឧបករណ៍រំហួតដែលធ្លាក់ចុះ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចរក្សាភាពតានតឹងកម្ដៅនៅអប្បបរមា។ សីតុណ្ហភាពរំហួតគួរតែខ្ពស់ល្មម ហើយរយៈពេលទំនាក់ទំនងក្នុងតំបន់ក្តៅគឺយូរល្មម ដើម្បីធានាបាននូវការចម្រាញ់គ្រប់គ្រាន់នៃជាតិអាល់កុលលើសជាតិខ្លាញ់ និងលំហូរនៃសារធាតុ alkyl polyglucoside រលាយ ដោយមិនមានការកើតឡើងនៃប្រតិកម្ម decomposition គួរឱ្យកត់សម្គាល់ណាមួយឡើយ។ ជំហាននៃការហួតជាស៊េរីអាចត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងអំណោយផលដើម្បីបំបែកប្រភាគដែលឆ្អិនទាបដំបូង បន្ទាប់មកបរិមាណសំខាន់នៃជាតិអាល់កុលខ្លាញ់ ហើយទីបំផុតអាល់កុលខ្លាញ់ដែលនៅសល់រហូតដល់អាល់កុលប៉ូលីគ្លូកូស៊ីតរលាយត្រូវបានទទួលជាសំណល់រលាយក្នុងទឹក។

សូម្បីតែនៅពេលដែលការសំយោគ និងការហួតនៃជាតិអាល់កុលមានជាតិខ្លាញ់ត្រូវបានអនុវត្តក្រោមលក្ខខណ្ឌដ៏ទន់ភ្លន់បំផុតក៏ដោយ ការប្រែពណ៌ពណ៌ត្នោតដែលមិនចង់បានកើតឡើង ដែលទាមទារឱ្យមានដំណើរការ bleaching ដើម្បីកែលម្អផលិតផល។ វិធីសាស្រ្ត bleaching មួយដែលបានបង្ហាញថាសមរម្យគឺការបន្ថែមសារធាតុអុកស៊ីតកម្មដូចជាអ៊ីដ្រូសែន peroxide ទៅនឹងការត្រៀមលក្ខណៈ aqueous នៃ alkyl polyglucosides នៅក្នុងមធ្យមអាល់កាឡាំងនៅក្នុងវត្តមាននៃអ៊ីយ៉ុងម៉ាញេស្យូម។

ការស៊ើបអង្កេត និងបំរែបំរួលជាច្រើនដែលប្រើក្នុងអំឡុងពេលសំយោគ ការងារ និងការចម្រាញ់បង្ហាញថា សូម្បីតែសព្វថ្ងៃនេះ នៅតែមិនមានដំណោះស្រាយ "turnkey" ដែលអាចអនុវត្តបានជាទូទៅសម្រាប់ការទទួលបានចំណាត់ថ្នាក់ផលិតផលជាក់លាក់។ ផ្ទុយទៅវិញ គ្រប់ជំហាននៃដំណើរការចាំបាច់ត្រូវធ្វើការកែតម្រូវ កែតម្រូវគ្នាទៅវិញទៅមក និងធ្វើឱ្យប្រសើរ។ ជំពូកនេះបានផ្តល់យោបល់ និងពិពណ៌នាអំពីវិធីដែលអាចអនុវត្តបានមួយចំនួនដើម្បីបង្កើតដំណោះស្រាយបច្ចេកទេស ក៏ដូចជាការបញ្ជាក់ពីលក្ខខណ្ឌគីមី និងរូបវន្តស្តង់ដារសម្រាប់ដំណើរការប្រតិកម្ម ការបំបែក និងដំណើរការចម្រាញ់។

ដំណើរការសំខាន់ៗទាំងបី - ដំណើរការចម្លងគ្លីកូស៊ីដដូចគ្នា ដំណើរការរអិល និងបច្ចេកទេសចំណីជាតិស្ករ - អាចត្រូវបានប្រើក្រោមលក្ខខណ្ឌឧស្សាហកម្ម។ ក្នុងអំឡុងពេល transglycosidation កំហាប់នៃ butyl polyglucoside កម្រិតមធ្យមដែលដើរតួជាសារធាតុរំលាយសម្រាប់ educts D-glucose និង butanol ត្រូវតែរក្សាទុកជាងប្រហែល 15% នៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្ម ដើម្បីជៀសវាងភាពមិនដូចគ្នានេះ។ សម្រាប់គោលបំណងដូចគ្នា កំហាប់ទឹកនៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្មដែលប្រើសម្រាប់ការសំយោគ Fischer ដោយផ្ទាល់នៃសារធាតុ alkyl polyglucosides ត្រូវតែរក្សាទុកតិចជាងប្រហែល 1% ។ នៅ​មាតិកា​ទឹក​ខ្ពស់ មាន​ហានិភ័យ​ក្នុង​ការ​ប្រែក្លាយ​គ្រីស្តាល់ D-glucose ដែល​ផ្អាក​ទៅ​ជា​ម៉ាស់​ស្អិត ដែល​ជា​បន្តបន្ទាប់​នាំ​ឱ្យ​មាន​ដំណើរការ​មិន​ល្អ និង​សារធាតុ polymerization លើស។ ការកូរឱ្យមានប្រសិទ្ធភាព និងការធ្វើឱ្យដូចគ្នា លើកកម្ពស់ការចែកចាយដ៏ល្អ និងប្រតិកម្មនៃគ្រីស្តាល់ D-glucose នៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្ម។

ទាំងកត្តាបច្ចេកទេស និងសេដ្ឋកិច្ចត្រូវតែយកមកពិចារណានៅពេលជ្រើសរើសវិធីសាស្ត្រនៃការសំយោគ និងវ៉ារ្យ៉ង់ស្មុគ្រស្មាញជាងរបស់វា។ ដំណើរការ transglycosidation ដូចគ្នាដែលមានមូលដ្ឋានលើ D-glucose syrups លេចចេញជាអំណោយផលជាពិសេសសម្រាប់ការផលិតជាបន្តបន្ទាប់ក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ។ ពួកគេអនុញ្ញាតឱ្យសន្សំជាអចិន្ត្រៃយ៍លើការគ្រីស្តាល់នៃវត្ថុធាតុដើម D-glucose នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់តម្លៃបន្ថែម ដែលលើសពីការទូទាត់សំណងសម្រាប់ការវិនិយោគតែមួយដងខ្ពស់នៅក្នុងជំហាន transglycosidation និងការងើបឡើងវិញនៃ butanol ។ ការប្រើប្រាស់ n-butanol មិនមានគុណវិបត្តិផ្សេងទៀតទេព្រោះវាអាចកែច្នៃបានស្ទើរតែទាំងស្រុង ដូច្នេះការប្រមូលផ្តុំសំណល់នៅក្នុងផលិតផលដែលប្រមូលបានមកវិញមានត្រឹមតែពីរបីផ្នែកក្នុងមួយលានប៉ុណ្ណោះ ដែលអាចចាត់ទុកថាគ្មានការរិះគន់។ Direct Fischer glycosidation យោងទៅតាមដំណើរការ slurry ឬបច្ចេកទេសចំណីជាតិស្ករត្រូវបានចែកចាយជាមួយនឹងជំហាន transglycosidation និងការងើបឡើងវិញនៃ butanol ។ វាក៏អាចត្រូវបានអនុវត្តជាបន្តបន្ទាប់ និងអំពាវនាវឱ្យមានការចំណាយដើមទុនទាបជាងបន្តិច។

ភាពអាចរកបាន និងតម្លៃនាពេលអនាគតនៃហ្វូស៊ីល និងវត្ថុធាតុដើមដែលអាចកកើតឡើងវិញ ក៏ដូចជាភាពជឿនលឿនផ្នែកបច្ចេកទេសបន្ថែមទៀតក្នុងការផលិត និងការប្រើប្រាស់សារធាតុ alkyl polyglucosides អាចត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងមានឥទ្ធិពលជាការសម្រេចចិត្តលើការអភិវឌ្ឍនៃបរិមាណទីផ្សារ និងសមត្ថភាពផលិតកម្មចុងក្រោយ។ ដំណោះស្រាយបច្ចេកទេសដែលអាចសម្រេចបានដែលមានរួចហើយសម្រាប់ការផលិត និងការប្រើប្រាស់សារធាតុ alkyl polyglucosides អាចផ្តល់នូវការប្រកួតប្រជែងដ៏សំខាន់នៅក្នុងទីផ្សារ surfactants ដល់ក្រុមហ៊ុនដែលបានបង្កើត ឬប្រើប្រាស់ដំណើរការបែបនេះរួចហើយ។ នេះជាការពិតជាពិសេសនៅក្នុងព្រឹត្តិការណ៍តម្លៃប្រេងឆៅខ្ពស់ និងតម្លៃធញ្ញជាតិទាប។ ដោយសារការចំណាយលើការផលិតថេរគឺពិតជាស្ថិតនៅលើកម្រិតទម្លាប់សម្រាប់ surfactants ឧស្សាហកម្មភាគច្រើន សូម្បីតែការថយចុះបន្តិចបន្តួចនៃតម្លៃវត្ថុធាតុដើមដើមអាចជំរុញឱ្យមានការជំនួសទំនិញ surfactants និងអាចលើកទឹកចិត្តយ៉ាងច្បាស់ក្នុងការដំឡើងរោងចក្រផលិតថ្មីសម្រាប់ alkyl polyglucosides ។