Zahtjevi za dizajn postrojenja za proizvodnju alkil glikozida temeljenog na Fisherovoj sintezi uvelike ovise o vrsti korištenog ugljikohidrata i duljini lanca korištenog alkohola. Prvi put je uvedena proizvodnja vodotopivih alkil glikozida na bazi oktanola/dekanola i dodekanola/tetradekanola. Alkil poliglikozidi koji su, za određeni DP, netopljivi u vodi zbog korištenog alkohola (broj C atoma u alkilnom lancu ≥ 16) obrađuju se zasebno.
Pod uvjetima sinteze alkil poliglukozida katalizirane kiselinom, nastaju sekundarni produkti poput poliglukoznog etera i obojenih nečistoća. Poliglukoza je amorfna tvar nastala polimerizacijom glikozila tijekom procesa sinteze. Vrsta i koncentracija sekundarne reakcije ovise o parametrima procesa, kao što su temperatura, tlak, vrijeme reakcije, katalizator itd. Jedan od problema koji se rješava razvojem industrijske proizvodnje alkil poliglikozida posljednjih godina je minimiziranje stvaranja sekundarnih produkata povezanih sa sintezom.
Općenito, alkil glikozidi na bazi kratkog lanca alkohola (C8/10-OH) i niskog DP (veliko predoziranje alkoholom) imaju najmanje problema s proizvodnjom. U reakcijskoj fazi, s povećanjem viška alkohola, smanjuje se proizvodnja sekundarnih produkata. To smanjuje toplinski stres i uklanja višak alkohola tijekom stvaranja produkata pirolize.
Fisherovu glikozidaciju možemo opisati kao proces u kojem glukoza reagira relativno brzo u prvom koraku i postiže se ravnoteža oligomera. Nakon ovog koraka slijedi spora razgradnja alkil glikozida. Proces razgradnje uključuje korake poput dealkilacije i polimerizacije, koji pri povećanim koncentracijama nepovratno tvore termodinamički stabilniju poliglukozu. Reakcijska smjesa koja prelazi optimalno vrijeme reakcije naziva se prekomjerna reakcija. Ako se reakcija prerano prekine, rezultirajuća reakcijska smjesa sadrži velike količine rezidualne glukoze.
Gubitak aktivnih tvari alkil glukozida u reakcijskoj smjesi ima dobar odnos sa stvaranjem poliglukoze. U slučaju prekomjerne reakcije, reakcijska smjesa postupno ponovno postaje polifazna taloženjem poliglukoze. Stoga su kvaliteta proizvoda i prinos proizvoda ozbiljno pogođeni vremenom završetka reakcije. Počevši od krute glukoze, alkil glikozidi u sekundarnim proizvodima imaju niži sadržaj, što omogućuje filtriranje ostalih polarnih komponenti (poliglukoze) i preostalih ugljikohidrata iz reaktivne smjese koja nikada nije u potpunosti reagirala.
U optimiziranom procesu, koncentracija produkta eterifikacije je relativno niska (ovisno o temperaturi reakcije, vremenu, vrsti katalizatora i koncentraciji itd.).
Slika 4 prikazuje tipičan tijek izravne reakcije dekstroze i masnog alkohola (C12/14-OH).

Temperatura i tlak reakcijskih parametara usko su povezani u Fischerovoj glikacijskoj reakciji. Da bi se proizveli alkil poliglikozidi s niskim udjelom sekundarnih produkata, tlak i temperatura moraju se međusobno prilagoditi i strogo kontrolirati.
Alkil poliglikozidi imaju malo sekundarnih produkata zbog niskih reakcijskih temperatura (<100℃) u acetalizaciji. Međutim, niske temperature rezultiraju relativno dugim vremenima reakcije (ovisno o duljini lanca alkohola) i niskom specifičnom učinkovitošću reaktora. Relativno visoke reakcijske temperature (>100℃, obično 110-120℃) mogu dovesti do promjena boje ugljikohidrata. Uklanjanjem reakcijskih produkata s nižim vrelištem (voda u izravnoj sintezi, kratkolančani alkoholi u procesu transacetalizacije) iz reakcijske smjese, ravnoteža acetalizacije pomiče se na stranu produkta. Ako se relativno velika količina vode proizvodi po jedinici vremena, na primjer visokim reakcijskim temperaturama, mora se osigurati učinkovito uklanjanje te vode iz reakcijske smjese. To minimizira sekundarne reakcije (posebno stvaranje polidekstroze) koje se odvijaju u prisutnosti vode. Učinkovitost isparavanja reakcijske faze ovisi ne samo o tlaku, već i o površini isparavanja itd. Tipični reakcijski tlakovi 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, stvaranje poliglukoze i eterifikacija. Kao što je već spomenuto, acetal ili reverzni acetal u Fischerovoj sintezi kataliziraju kiseline. U principu, za tu svrhu prikladna je bilo koja kiselina dovoljne jačine, poput sumporne kiseline, p-toluena i alkil benzensulfonske kiseline te sulfonske jantarne kiseline. Brzina reakcije ovisi o kiselosti i koncentraciji kiseline u alkoholu. Sekundarne reakcije koje također mogu biti katalizirane kiselinama (npr. stvaranje poliglukoze) odvijaju se prvenstveno u polarnoj fazi (tragovi vode) reakcijske smjese, a alkilni lanci koji se mogu reducirati korištenjem hidrofobnih kiselina (npr. alkil benzensulfonska kiselina) otapaju se prvenstveno u manje polarnoj fazi reakcijske smjese.
Nakon reakcije, kiseli katalizator se neutralizira odgovarajućom bazom, poput natrijevog hidroksida i magnezijevog oksida. Neutralizirana reakcijska smjesa je blijedožuta otopina koja sadrži 50 do 80 posto masnih alkohola. Visok sadržaj masnih alkohola posljedica je molarnog omjera ugljikohidrata i masnih alkohola. Ovaj omjer se podešava kako bi se dobio specifični DP za industrijske alkil poliglikozide i obično je između 1:2 i 1:6.
Višak masnog alkohola uklanja se vakuumskom destilacijom. Važni granični uvjeti uključuju:
– Sadržaj preostalog masnog alkohola u proizvodu mora biti<1% zbog ostalog
Mudra topljivost i miris su negativno pogođeni.
- Kako bi se smanjilo stvaranje neželjenih produkata pirolize ili komponenti koje mijenjaju boju, toplinsko naprezanje i vrijeme zadržavanja ciljanog produkta moraju se održavati što nižim, ovisno o duljini 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, što se uglavnom zadovoljava višestupanjskom destilacijom. Važno je napomenuti da se smanjenjem sadržaja masnih alkohola viskoznost značajno povećava. To očito narušava prijenos topline i mase u završnoj fazi destilacije.
Stoga se preferiraju tanki ili kratkodometni isparivači. U tim isparivačima, mehanički pokretni film osigurava veću učinkovitost od isparavanja i kraće vrijeme zadržavanja produkta, kao i dobar vakuum. Konačni produkt nakon destilacije je gotovo čisti alkil poliglikozid, koji se akumulira kao krutina s talištem od 70 ℃ do 150 ℃. Glavni koraci procesa sinteze alkila sažeti su na slici 5.

Ovisno o korištenom proizvodnom procesu, u proizvodnji alkil poliglikozida akumulira se jedan ili dva toka alkoholnog ciklusa; višak masnih alkohola, dok se kratkolančani alkoholi mogu gotovo u potpunosti oporabiti. Ti se alkoholi mogu ponovno upotrijebiti u sljedećim reakcijama. Potreba za pročišćavanjem ili učestalost provođenja koraka pročišćavanja ovisi o nečistoćama akumuliranim u alkoholu. To uvelike ovisi o kvaliteti prethodnih koraka procesa (na primjer reakcija, uklanjanje alkohola).
Nakon uklanjanja masnog alkohola, aktivna tvar alkil poliglikozida izravno se otapa u vodi tako da se formira visoko viskozna pasta od 50 do 70 % alkil poliglikozida. U sljedećim koracima rafiniranja, ova pasta se prerađuje u proizvod zadovoljavajuće kvalitete u skladu sa zahtjevima vezanim uz performanse. Ovi koraci rafiniranja mogu uključivati izbjeljivanje proizvoda, podešavanje karakteristika proizvoda, kao što su pH vrijednost i sadržaj aktivne tvari, te mikrobnu stabilizaciju. U patentnoj literaturi postoje mnogi primjeri reduktivnog i oksidativnog izbjeljivanja te dvostupanjskih procesa oksidativnog izbjeljivanja i reduktivne stabilizacije. Napor, a time i troškovi uključeni u ove procesne korake za postizanje određenih značajki kvalitete, poput boje, ovise o zahtjevima za performanse, o početnim materijalima, potrebnom DP-u i kvaliteti procesnih koraka.
Slika 6 prikazuje industrijski proces proizvodnje alkil poliglikozida dugog lanca (C12/14 APG) izravnom sintezom