طرح استحصال تانن از پوست گردو

تانن ها (فلاوانولها) كه به اسم هاي ديگري چون اسيد تانيك، گالوتانن و اسيد گالوتانيـك نيـز شـناخته شدهاند، تركيبات پيچيده طبيعي هستند كه از مواد شيميايي پلي فنلـي تـشكيل شـده انـد و در پوسـت، برگ و ريشة اكثر گياهان از جمله چاي، سيب، هلو، غلات و خصوصاً سورگوم به وفور يافت مـيشـود. اين مواد با وزن مولكولي بالا (500 تا 3000 دالتون) و داراي تعداد قابل ملاحظهاي گروه هيدروكسيل فنليك (1 تا 2 درصد وزن مولكولي) هستند كه امكان تشكيل ارتباطات تقاطعي بـين پـروتئين و سـاير ماكرومولكولها را ميسر ميسازد. اين مواد همچنين شامل گروهي از فنلهاي غير پروتئيني سمي هستند كه گاهي خاصيت قابض بودن دارند. همچنين تانن ها مواد پلي فنوليك با وزن مولكولي بالايي بوده كـه مسئول رنگ پوسته بذور و در بعضي از لگومها ميباشند. علت تغيير رنگ برگ درختان در پاييز نيز ناشي از وجود تاننهاست. تاننها باز دارنده فعاليت برخـي آنزيمها بخصوص تريپسين و آميلاز بوده كه نتيجاً ابليت هضم غذا را كاهش ميدهند.تاننها را بسته به حلاليت آنها به دو گروه قابل هيدروليز و متراكم تقسيم ميكنند.

دسته بندی تانن ها

ماده استخراجی طرح توليد تانن از پوست گردو را بسته به حلاليت آنها به دو گروه قابل هيدروليز و متراكم تقسيم می كنند.
1 – تانن های قابل هيدروليز : اين گروه از تانن ها از تركيبات فنلی اسيدگاليک مشتق می شوند و می توانند با گلوكز ايجاد گلوكوزيد كنند. اين گروه از تانن ها تحت شرايط قليايی يا اسيدهای ضعيف به اسيدهای كربوكسی فنول و قند تفكيک مي شوند. يک مولكول اسيد گاليک با دو مولكول ديگر خود استريفيه شده و تشكيل متا – دی اسيد گاليک می دهد.
همچنين اسيد گاليک ممكن است بر اثر گرما بر روي آنتوسيانيدين هايی كه دارای گروههای 3 – هيدروكسيل بر روی حلقه فنلی هستند ايجاد گردد. اسيد گاليک در گياهان بصورت گليكوزيد نيز وجود دارد كه ساده ترين شكل آن بصورت بتا – گلوكوگالين است كه در گياه ريوند قابل شناسايی است. ممكن است تانن هايی از استريفيه شدن يک مولكول گلوكوپيرانوز با متا – دی اسيد گاليک بوجود آيند.

در مجموع چهار دسته از تانن های قابل هيدروليز وجود دارند:

گالوتانن ها شامل اسيد تانيک معمول (گلوكز و اسيد گاليک)
الاجيتانن ها شامل اسيد الاجيک و گلوكز
تاراگالوتانن ها شامل اسيد گاليک و اسيد كونيک بعنوان هسته
كافه تانن ها شامل اسيد كافئيک و اسيد كونيک
تانن ها قادرند به پروتئين ها متصل شده و مانع دی آميناسيون توسط باكتريها در شكمبه نشخوار كنندگان شوند. بدين ترتيب از پروتئين در شكمبه حفاظت شده و پروتئين ممكن است به طور موثری در بخش های داخلی دستگاه گوارش حيوان جذب شود. افزودن تانن ها به جيرة نشخوار كنندگان ممكن است بر اثر افزايش بهره برداری، اثر مفيدی داشته باشد.
2 – تانن های غير قابل هيدروليز يا متراكم : اين تانن ها در واقع لكوآنتوسيانيدين هايی هستند كه وقتی تحت تاثير حرارت و محيط اسيدی قرار می گيرند آنتوسيانين توليد مي كنند. همچنين فلاوان 3 و 4 – ديول در اثر حرارت و تاثير اسيد به سيانيدين تبديل می شود. اين لكوآنتوسيانيدين ها مسئول بروز طعم تلخی و گسی در ارتباط با ميوه های نارس می باشند. البته بايد ياد آور شد كه اگر لكوآنتوسيانيدين ها وزن مولكولی كمتری داشته باشد. طعم تلخی و گسی بروز نمی كند. مثل فلاوان 3 و 4- ديول، ليكن شكل پليمری آنها مثل فلاونال طعم گسی دارد.
لكو آنتوسيانيدين ها بر اساس منومرفلاونال موجود در تانن طبقه بندی می شوند. تمام لكو آنتوسيانيدين ها از هسته های دی يا تری هيدروكسي بنريل تركيب يافته اند كه از طريق زنجيره ها يا اتمهای كربن و يا ساختارهای هتر و حلقوی (آليفاتيک) بهم پيوسته اند. واحد اصلی هسته، فلاونائيد است كه مركب از يک واحد فنيل پروپانوئيد و يک حلقه فنيل متصل ديگر می باشد. تشكيل گروه اكسونيم با اسيد تسريع می شود و در نتيجه با ماده حلال اسيدی در فرآيند ADF قابل بازيافت است و در صورت وجود تانن های غير قابل هيدروليز رنگ قرمز يا صورتی در محلول پديد مي آيد.
خاصيت گسی : گس شدن به خاطر اتصال عرضی گليكو پروتئين ها و پروتئين های موجود در بزاق توسط تانن ها صورت مي گيرد. همانطور كه گفته شد اگر تانن وزن مولكولی كمتری داشته باشد گسی احساس نمی شود، بدليل اينكه زنجيره آن كوتاه بوده و نمی تواند اتصال عرضی ايجاد كند. از طرفی اگر تانن ها دارای درجه پليمريزاسيون بالایی باشند نيز قادر به ايجاد تركيب و نتيجاً طعم گسی نيستند، چون اتصالات عرضی بيشتر از حد بزرگ بوده و حلاليت آنها كم است.
اكثر ميوه های نارس داراي فلاوان 3 و 4- ديول و فلاو نهای بصورت اليگومروپليمر می باشند كه با رسيدن ميوه به تدريج بخش پليمری لكوآنتوسيانين ها تا حد زيادی افزايش يافته و در نتيجه بصورت جامد رسوب می كنند و به اين ترتيب از دسترس ايجاد اتصالات عرضی خارج می شوند و در نتيجه طعم گسی ندارند. در صورتيكه در ميوه های نارس تانن های با حلاليت بالا فراونتر بوده و گسی ايجاد می شود.

پراكندگی تانن ها

هر دو نوع تانن ها، هيدروليز شونده و متراكم به وفور در طبيعت وجود دارند. در بسياری منابع اين دو با هم وجود داشته و همواره يكی از اين دو غالب است. نوع هيدروليز شونده تانن ها بيشتر از برگ و گل استخراج می شود در حاليكه نوع متراكم آن بيشتر از ساقه و ريشه اخذ می گردد. تانن های متراكم در بيشتر مناطق گرمسيری و مناطق معتدل وجود دارند. مانند: كاساوا.

تانن های موجود در گياهان

همه گياهان دارای تانن نيستند. تانن ها در غذاهای گياهی معمول و متداول نظير ذرت هيبريد، يونجه و بسياری از علفهای بومی كه در آنها بر عليه تانن سلكسيون انجام گرفته وجود ندارند. غذاهای گياهی حاوی تانن، شامل گندم قرمز (در سبوس تانن ها ايجاد رنگ می كنند)، دانه جو و دانه سورگوم مقاوم به پرندگان می باشند. مقاومت دانه در برابر پرنده با وجود تانن در ارتباط است و تانن به عنوان يک وسيله حفاظتی از گياه انتخاب شده است. تانن ها كيفيت پروتئين را بر اي استفاده انسان و حيوان كاهش می دهند.
بيشتر بقولات و گياهان چريدنی فصل گرما دارای تانن هستند، كه احتمالاً مهمترين عامل ضد تغذيه ای و ضد كيفيتی در اين گونه گياهی می باشند. بيشتر دانه های بقولات شامل لوبيای فاوا، لوبيای قرمز و غلاف (پوست) بادام زمينی دارای تانن بوده و پوسته های رنگی انگورها اغلب نشانه ای از وجود تانن مي باشد. بلوط نيز دارای مقادير زيادی از تانن های قابل هيدروليز هستند . تانن های موجود در انگور قرمز بيشتر در پوست يافت می شود.

كاربردهای استحصال تانن از پوست گردو

1. مصرف به عنوان دارو
تمام تاننها يک سری خواص مشتركی دارند و آن اين است كه توانايی انعقاد آلبومينها، فلزات سنگين و آلكالوئيد ها را دارند. اين مواد در آب حل می شوند و خاصيت قابض بودن از خود نشان می دهند. لذا از محصول طرح توليد تانن از پوست گردو ميتوان در كاهش تحريكات و درد ها و از جوش انده آن ميتوان برای رفع تورم های دهانی، زكام ها، برونشيت، خونريزی های موضعی و سوختگی ها استفاده كرد.
2. مصرف در صنعت
خواص فوق العاده ماده حاصله در طرح توليد تانن از پوست گردو باعث شده كه در صنعت نيز كاربردهايی گسترده پيدا كند. از تانن با فرم آلوئيدی ميتوان برای توليد يک نوع چسب استفاده كرد كه توانايی دارد با مقاومت در مقابل آب تا دمای 90 درجه سانتی گراد هم تحمل كند. برای توليد رنگهای آبی، سبز، قرمز و بنفش میتوان از تانن استفاده كرد. كاربرد اصلی تانن در صنايع دباغی است كه باعث مقاوم شدن چرم در مقابل پوسيدگی می شود و همچنين در صنايع خوراكی، توليد پلاستيک و حفاری چاه نفت هم كاربرد دارد. در مجموع ميتوان موارد مصرف تانن را به صورت ذيل دسته بندی نمود :
1 – كاربرد در صنايع دباغی پوست : اين ماده در بالا بردن مقاومت پوست در مقابل پوسيدگی و فساد زودرس بسيار توانمند است و به همين دليل امروزه بيشترين كاربرد تانن در صنعت مربوط به مصرف تانن در صنعت چرم می باشد.
2 – كاربرد دوم مربوط به توليد نوعی رزين است كه دارای مقاومت بالا در مقابل رطوبت و دما است و در عين حال باعث می شود كه پسماندهای صنعتی توليد اين چسب خاصيت ضد محيط زيست ندارند.
3 – كاربرد محصول استخراجی طرح توليد تانن از پوست گردو در توليد انواع مشروبات الكلی كه البته در كشور ايران كاربردی ندارد.
4 – انواع كاربردهای دارويی و غذايی محصول طرح توليد تانن از پوست گردو .

کد آیسیک مرتبط با صنعت استحصال تانن از پوست گردو

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطه شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت­ استحصال تانن از پوست گردو

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
هر چند اين كالا زير مجموعه فصل 32 تعرفه گمركي سـازمان گمـرك جمهـوري اسـلامي ايـران است ولي شماره تعرفه گمركي خاصي براي تانن يا اسيد تانيك يا تانن گياهي تخصيص داده نـشده است و صرفا شماره تعرفه 3201 با شرح عصاره هاي دباغي با منشاء نباتي، تانن ها و املاح آنها ،اترها و استرها و ساير مشتقات آنها به اين محصول مرتبط شده است.

روش های توليد تانن

فرايند توليد تانن از پوست گردو به دو صورت آزمايشگاهی و صنعتی است :
1- توليد تانن به روش آزمايشگاهی:
در مورد استحصال به روش شيميايی فرآيند به صورت زير است. بمنظور توليد تانن از پوست گردو در شرايط آزمايشگاه از حلال ها استفاده می شود و اين فرآيند در چند مرحله صورت مي گيرد كه اين مراحل شستشوهای مكرر و صاف كردن های متعدد است و در خلال اين فرآيند ها، حلال های مختلفی شامل هگزان، استن، آب، كلروفرم، استيل استات و متانول استفاده می شود تا در نهايت تانن با خلوص مطلوب دست آيد.
مراحل انجام توليد تانن از پوست گردو و مواد گياهی به صورت ذيل آورده شده است :
عصاره گيری اوليه با استفاده از هگزان : خروج هگزان
عصاره گيری با استن : خروج تفاله
شستشو با كلروفورم : خروج مواد شستشو
شستشو با اتيلاكتيت : خروج مواد شستشو
خارج كردن حلال با استفاده از تبخير : منجمد كردن برای ذخيره محلول آبكی
اضافه كردن الكل متانول
شستن با الكل متانول : خروج الكل متانول
شستن تانن با استن
خارج كردن استن با تبخير و انجماد
2- توليد تانن به روش صنعتی:
روش صنعتی توليد تانن از پوست گردو در كارخانه بسته به نوع كاربرد تانن استحصال شده متفاوت است مثلاً در مورد استخراج تانن از درخت جدا از دو روش زير در كارخانه استفاده می شود :
روش تقطير مستقيم
روش استفاده از حلال
استفاده از روش رادياتا
در دو روش اول هزينه توليد بسيار بالاست و در مقياسهای بزرگ و ظرفيت های چشمگير قابل استفاده به صورت مطلوب نيست و روش سوم توليد تانن از پوست گردو بعد از چندين سال مطالعه به تازگی توانسته وضعيت توليد مطلوب تری برای تانن ايجاد كند كه به اختصار آن را شرح می دهيم.

فرايند توليد تانن از پوست گردو به روش رادياتا

در اين فرآيند توليد تانن از پوست گردو كه توسط محققين زيادی مطالعه شده است عصاره تانن سولفيد شده به علت خاصيت اقتصادی بالا مورد نظر است. زيرا اين فرآيند يک فرآيند آب مبنا است. در اين فرايند پوست درخت (يا ماده اوليه تانن دار) كه كمي رطوبت داشته و حدود 20 % آن حالت جرم خشک است، بوسيله نقاله به چكش رنده كننده ميرسد تا به صفحات نازک تبديل شود. اين ذرات ريز شده به يک سرند ويبراتوری می روند تا به قطعات ريزتری از 1 تا 4 ميلی متر تبديل شوند.
بعد از سرند ذرات به تانک 6 می روند كه بايد با استفاده از فيلترهای فشرده شستشو شوند و خود تانكرها نيز دو عدد می باشند كه يكی برای عمليات و يكی حكم بافر را دارد و مربوط به پر يا خالی بودن است. از این تانک مايع بدست آمده توسط پمپ مكيده شده و باز هم از فيلتراسيون و شستشوی 4 مرحله ای عبور مي كند و به انحلال نهايی مي رسد. اين مواد آماده هستند تا در مدار خشک كن و تبخير از تانک 7 عبور كنند و قبل از اين مرحله موارد نامناسب و تفاله ای به فرآيند بازگشت كنند. خروجی این روش توليد تانن از پوست گردو ، پودر تانن و فاضلاب نهايی خواهد بود.
توضيح مرحله چهارگانه شستشو :
شستشوی تغليظی با پمپ از تانک 4 به فيلتر شروع می شود. محصول شستشو شده به تانک 6 پمپ می شود تا عمليات عصاره سازی روی آن انجام شود. شستشوی ضعيفتری بر روی مواد تانک 3 انجام شده و به فيلتر می رود و به حالت كيک به تانک 3 باز می گردد. سولفات و كربنات سديم داغ از تانک 1 پمپ می شود به سمت فيلتر برای شستشوی كيک يا همان مواد نامناسب خارج شده از فيلتر وكيوم، نتيجه اين شستشو به تانک 2 می رود و بقيه مواد خارج شده كه حدوداً 65 % رطوبت دارند به فرايند باز می گردند.
مواد عصاره ای رسيده به تانک 7 با 37 % محتويات جامد به مراحل تبخير و خشک سازی می روند كه به صورت پودر تانن توليد می شوند. ماشين آلات لازم برای استفاده در اين طرح توليد تانن از پوست گردو همانطور كه در فرايند نيز توضيح داده شد به شرح ذيل می باشد :
آسياب كوبنده برای خرد كردن مواد اوليه
سرند لرزشی برای جداسازي قطعات
تانک های ذخيره
پمپ و ساير فيلتر ها
تقطير كننده
اسپری و دستگاه پودر ساز
لوله كشی استيل
باسكول صنعتی
دستگاه های بسته بندی و برچسب زنی
نقاله حمل مواد اوليه
دستگاه جداساز تفاله و فاضلاب

وضعیت واحدهای فعال استحصال تانن از پوست گردو

نمودار واحدهای فعال استحصال تانن از پوست گردو به تفکیک سال در شکل زیر آمده است.

وضعیت واردات و صادرات تانن از پوست گردو

نمودار واردات و صادرات تانن از پوست گردو به تفکیک سال در شکل زیر آمده است.

بررسی كالاهای جايگزين و اثرات آن بر مصرف محصول

بطور كلی در مورد تانن ها می توانيم بگوييم كه اين ماده خاص طبيعی دارای يک تركيب و خانواده يكتا است كه صرفاً ميتوان آن را از راههای مختلف و مواد تانن دار مختلف استخراج كرد ولی نمی توان ماده مشابهی پيدا كرد كه اثر تانن را دارا باشد، البته اين بستگی به كاربرد محصول طرح توليد تانن از پوست گردو در شاخه خاص از صنعت دارد برای مثال در صنايع دباغی در بعضی موارد میتوان از اسيد كلريدريک استفاده كرد.
در شاخه های صنايع غذايی با توجه به اينكه در طبيعت يک مزه و طعم به نام گس وجود دارد كه تنها به علت وجود تانن است و عامل ديگری برای اين مزه وجود ندارد، اين ماده جانشينی ندارد. اما در كل در هر شاخه نوعی تانن به كار می رود كه هر كدام در حوزه كاری خود جايگزينی مناسبی ندارند و واردات بالا و گرانقيمت تانن استحراجی در طرح توليد تانن از پوست گردو ، از خارج از كشور خود دليل اين مدعا است.

اهميت استراتژيكی طرح استحصال تانن از پوست گردو

تانن به عنوان يک ماده نگهدارنده در مقابل پوسيدگی برای بسياری از كالاها مانند چرم در درجه اول به كار می رود لذا كاربرد آن از لحاظ شناخته شده بودن و مقاوم بودن اين ماده بسيار با اهميت است بنابراين در كل اهميت استراتژيكی طرح توليد تانن از پوست گردو را می توان به شرح ذيل بررسی نمود.
جلوگيری از خروج ارز كه در حال حاضر به علت خريد ماده استخراجی طرح توليد تانن از پوست گردو در كشور وجود دارد.
استفاده تانن در نوعی چسب كه میتواند در صنايع نظامی كاربرد داشته باشد.

كشور های عمده توليد كننده و مصرف كننده تانن از پوست گردو

در حال حاضر مصرف كنندگان بزرگ تانن كشورهايی هستند كه به عنوان صادر كنندگان اصلی چرم دنيا به شمار می روند و می توان به كشورهايی نظير آرژانتين، ايتاليا، آمريكا، آلمان و ژاپن اشاره كرد و همانطور كه می دانيم صنايع چرم نياز مبرم به تانن دارند و اين كشور ها مطمئناً مصرف كنندگان اصلی تانن هستند. البته كشورهای ياد شده توليدكنندگان مهم مشروبات نيز می باشند كه خود دليلی ديگر بر مصرف تانن از سوی اين كشورهاست. در مورد توليد اين محصول كشورهايی كه دارای منابع غنی گياهی تانن دار هستند مانند كشورهای استوايی آفريقا و برزيل را نام برد، همچنين كشور چين در زمره توليد كنندگان مهم اين ماده است.

خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار طرح استحصال تانن از پوست گردو

ظرفیت تولید سالیانه : 1000 تن در سال
نرخ برابری دلار : 17000 تومان
مساحت زمین موردنیاز : 2500 مترمربع
زیربنای کل : 1200 مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : 20 نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : 1.5 میلیارد تومان
ارزش ماشين آلات و تجهيزات : 230 میلیون تومان
نرخ بازده داخلی : 39 درصد