Terdapat beberapa metode untuk menyiapkan alkil poliglikosida atau campuran alkil poliglukosida. Berbagai metode sintesis berkisar dari rute sintesis stereotaktik menggunakan gugus pelindung (membuat senyawa sangat selektif) hingga rute sintesis non-selektif (mencampur isomer dengan oligomer).
Setiap proses manufaktur yang cocok untuk skala industri harus memenuhi beberapa kriteria. Yang terpenting adalah menghasilkan produk dengan sifat yang sesuai dan proses yang ekonomis. Selain itu, ada aspek lain, seperti meminimalkan efek samping atau limbah dan emisi. Teknologi yang digunakan harus fleksibel agar kinerja dan karakteristik kualitas produk dapat disesuaikan dengan kebutuhan pasar.
Dalam produksi industri alkil poliglikosida, proses berbasis sintesis Fischer telah berhasil. Pengembangannya dimulai sekitar 20 tahun yang lalu dan telah dipercepat selama dekade terakhir. Pengembangan selama periode ini memungkinkan metode sintesis menjadi lebih efisien dan pada akhirnya menarik untuk aplikasi industri. Optimasi berhasil, terutama dalam penggunaan alkohol rantai panjang seperti dodekanol/tetradekanol.
(C12-14-OH), telah meningkatkan kualitas produk dan efisiensi proses secara signifikan. Pabrik produksi modern berbasis Sintesis Fischer merupakan perwujudan teknologi rendah limbah dan tanpa emisi. Keunggulan lain dari sintesis Fischer adalah derajat polimerisasi rata-rata produk dapat dikontrol dengan rentang presisi yang luas. Oleh karena itu, sifat-sifat terkait, seperti hidrofilisitas/kelarutan dalam air, dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan. Selain itu, bahan baku dasar tidak lagi terpengaruh oleh glukosa anhidrat.
1. Bahan baku untuk produksi alkil poliglikosida
1.1 Alkohol Lemak
Alkohol lemak dapat diperoleh dari bahan baku petrokimia (alkohol lemak sintetis) atau dari sumber daya alam terbarukan seperti lemak dan minyak (alkohol lemak alami). Campuran alkohol lemak digunakan dalam sintesis alkil glikosida untuk membentuk bagian hidrofobik molekul. Alkohol lemak alami diperoleh melalui transesterasi dan pemisahan lemak dan lemak (trigliserida) untuk membentuk metil ester asam lemak yang sesuai, dan dihidrogenasi. Tergantung pada panjang rantai alkil alkohol lemak yang dibutuhkan, bahan utamanya adalah minyak dan lemak: minyak kelapa atau minyak inti sawit untuk seri C12-14, dan minyak tallow, minyak sawit, atau minyak rapeseed untuk seri C16-18.
1.2 Sumber karbohidrat
Bagian hidrofilik dari molekul alkil poliglikosida berasal dari karbohidrat.
Karbohidrat makromolekul dan karbohidrat monomer didasarkan pada pati
jagung, gandum, atau kentang dan dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan alkil glikosida. Sebagai contoh, karbohidrat polimer mencakup pati atau sirup glukosa dengan tingkat degradasi rendah, sementara karbohidrat monomer dapat berupa berbagai bentuk glukosa, seperti glukosa anhidrat, glukosa monohidrat, atau sirup glukosa dengan tingkat degradasi tinggi.
Pilihan bahan baku tidak hanya memengaruhi biaya bahan baku, tetapi juga biaya produksi.
Secara umum, biaya bahan baku meningkat sesuai urutan pati/sirup glukosa/glukosa monohidrat/glukosa bebas air, sementara kebutuhan peralatan pabrik dan biaya produksi menurun sesuai urutan yang sama. (Gambar 1)