أخبار

بشكل أساسي، يمكن اختزال عملية تفاعل جميع الكربوهيدرات المُصنّعة بواسطة فيشر باستخدام جليكوسيدات ألكيل إلى طريقتين مختلفتين: التخليق المباشر والتحويل عبر الأسيتال. في كلتا الحالتين، قد يتم التفاعل على دفعات أو بشكل مستمر.
في عملية التخليق المباشر، يتفاعل الكربوهيدرات مباشرةً مع الكحول الدهني لتكوين بولي جليكوسيد الألكيل طويل السلسلة المطلوب. غالبًا ما يُجفف الكربوهيدرات المستخدم قبل بدء التفاعل (على سبيل المثال لإزالة الماء البلوري في حالة الجلوكوز أحادي الهيدرات = دكستروز). تقلل خطوة التجفيف هذه من التفاعلات الجانبية التي تحدث بوجود الماء.
في التخليق المباشر، يتم استخدام نوع الجلوكوز الصلب أحادي الشكل على شكل جسيمات صلبة دقيقة. ونظرًا لأن التفاعل عبارة عن تفاعل صلب/سائل غير متساوٍ، فيجب تعليق المادة الصلبة بالكامل في الكحول.
يمكن لشراب الجلوكوز عالي التحلل (DE>96؛ DE=مكافئات الدكستروز) أن يتفاعل في عملية تخليق مباشر معدلة. يوفر استخدام مذيب ثانٍ و/أو مستحلبات (على سبيل المثال بولي جليكوسيد ألكيل) تشتتًا مستقرًا للقطرات الدقيقة بين الكحول وشراب الجلوكوز.
تتطلب عملية تحويل الأسيتال إلى كحول عبر مرحلتين معداتٍ أكثر من عملية التخليق المباشر. في المرحلة الأولى، يتفاعل الكربوهيدرات مع كحول قصير السلسلة (مثل ن-بيوتانول أو بروبيلين جليكول) ويُنشر مينزيس اختياريًا. في المرحلة الثانية، يُحوّل جليكوسيد الألكيل قصير السلسلة إلى كحول طويل السلسلة نسبيًا لتكوين بولي جليكوسيد الألكيل المطلوب. إذا كانت النسبة المولية للكربوهيدرات إلى الكحول متساوية، فإن توزيع الأوليغومر الناتج عن عملية تحويل الأسيتال إلى كحول يكون تقريبًا مماثلًا لذلك الناتج عن التخليق المباشر.
في حال استخدام قليلات وبولي جليكوزات (مثل النشا، والشراب ذو قيمة DE منخفضة)، تُطبق عملية ترانس أسيتاليزيشن. تتطلب عملية نزع البلمرة اللازمة لهذه المواد الأولية درجات حرارة تزيد عن 140 درجة مئوية. ونظرًا لاعتمادها على الكحول المستخدم، يمكن أن يؤدي ذلك إلى ضغوط أعلى، مما يفرض متطلبات أكثر صرامة على المعدات، وقد يؤدي إلى ارتفاع تكلفة المصنع. بشكل عام، وبنفس القدرة الإنتاجية، تكون تكلفة إنتاج ترانس أسيتاليزيشن أعلى من تكلفة التخليق المباشر. بالإضافة إلى مرحلتي التفاعل، يجب توفير مرافق تخزين إضافية، بالإضافة إلى مرافق عمل اختيارية للكحولات قصيرة السلسلة. نظرًا لوجود شوائب خاصة في النشا (مثل البروتينات)، يجب أن تخضع جليكوسيدات الألكيل لتكرير إضافي أو أكثر دقة. في عملية ترانس أسيتاليزيشن مبسطة، يمكن أن تتفاعل الشرابات ذات المحتوى العالي من الجلوكوز (DE>96%) أو أنواع الجلوكوز الصلبة مع الكحولات قصيرة السلسلة تحت ضغط طبيعي، وقد طُوّرت عمليات مستمرة على هذا الأساس. (يوضح الشكل 3 كلا طريقتي التخليق للبولي جليكوسيدات الألكيلية)
الشكل 3. مسارات تخليق المواد الفعالة بالسطح من بولي جليكوسيدات الألكيل الصناعية


وقت النشر: ٢٩ سبتمبر ٢٠٢٠