طرح توجیهی توليد تانن از بلوط و پوست گردو (سال 1400) + word و pdf

هدف از انجام این طرح، توليد تانن از پوست گردو می باشد. ابتدا محصول مورد مطالعه معرفی شده و سپس بررسی های لازم روی بازار آن صورت خواهد گرفت و در ادامه مطالعات فنی در خصوص چگونگی توليد و امكانات مورد نياز نيز شناسايی شده است.

در نهايت توجیه اقتصادی و حجم سرمايه گذاری مورد نياز برای اجرای طرح توليد تانن از پوست گردو برآورد و ارائه خواهد شد تا با استفاده از آن سرمايه گذران و علاقه مندان محترم بتوانند كليه اطلاعات مورد نياز را كسب و در جهت انجام سرمايه گذاری اقتصادی با ديد باز و مسير شفاف اقدام نمايند.

توليد تانن از پوست گردو

تانن ماده ايست شيميايی كه از مواد طبيعی نظير پوست درختان يا بعضی خشكبار مانند گردو و پسته استحصال می شود، اين ماده توانايی دارد تا هر اليافی را در مقابل پوسيدگی مقاوم كند.

در چين باستان ماهيگيران به استفاده از اين ماده برای مقاوم كردن طورهای ماهيگيری در مقابل پوسيدگی استفاده می كردند. امروزه هم در صنعت چرم سازی دنيا و هم در كشور خودمان هم از اين ماده در حالت مايع خود كه معروف به اسيد تانيک استفاده می شود.

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 می 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 روی 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:

1. گالوتانن ها شامل اسيد تانيک معمول (گلوكز و اسيد گاليک)
2. الاجيتانن ها شامل اسيد الاجيک و گلوكز
3. تاراگالوتانن ها شامل اسيد گاليک و اسيد كونيک بعنوان هسته
4. 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 دارای 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.

شماره تعرفه گمركی

هر چند اين كالا زير مجموعه فصل 32 تعرفه گمركی سازمان گمرک جمهوری اسلامی ايران است ولی شماره تعرفه گمركی خاصی برای تانن يا اسيد تانيک يا تانن گياهی تخصيص داده نشده است و صرفا شماره تعرفه 3201 با شرح عصاره های دباغی با منشاء نباتی، تانن ها و املاح آنها، اترها و استرها و ساير مشتقات آنها به اين محصول مرتبط شده است.

كاربردهای تانن

1. مصرف به عنوان دارو
تمام تاننها يک سری خواص مشتركی دارند و آن اين است كه توانايی انعقاد آلبومين ها، 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 می توان 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 ساخت 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، ساخت 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 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.

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 می توان آن را از راه های 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 در شاخه خاصی از صنعت دارد برای مثال در صنايع دباغی در بعضی موارد می توان 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.

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 گران قيمت تانن استحراجی، از خارج از كشور خود دليل اين مدعا است.

اهميت استراتژيكی طرح

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.

1. جلوگيری از خروج ارز كه در حال حاضر به علت خريد ماده استخراجی طرح در كشور وجود دارد.
2. استفاده تانن در نوعی چسب كه میتواند در صنايع نظامی كاربرد داشته باشد.

كشور های عمده توليد كننده و مصرف كننده

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.

روش های توليد تانن

فرايند توليد تانن از پوست گردو به دو صورت آزمايشگاهی و صنعتی انجام می شود :

1- روش آزمايشگاهی:
در مورد استحصال به روش شيميايی فرآيند به صورت زير است. به منظور توليد در شرايط آزمايشگاه از حلال ها استفاده می شود و اين فرآيند در چند مرحله صورت می گيرد كه اين مراحل شستشوهای مكرر و صاف كردن های متعدد است و در خلال اين فرآيندها،

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 توليد تانن از پوست گردو و مواد گياهی به صورت ذيل آورده شده است :

1. عصاره گيری اوليه با استفاده از هگزان : خروج هگزان
2. عصاره گيری با استن : خروج تفاله
3. شستشو با كلروفورم : خروج مواد شستشو
4. شستشو با اتيلاكتيت : خروج مواد شستشو
5. خارج كردن حلال با استفاده از تبخير : منجمد كردن برای ذخيره محلول آبكی
6. اضافه كردن الكل متانول
7. شستن با الكل متانول : خروج الكل متانول
8. شستن تانن با استن
9. خارج كردن استن با تبخير و انجماد

2- 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 :

1. روش تقطير مستقيم
2. روش استفاده از حلال
3. استفاده از روش رادياتا

در دو روش اول هزينه توليد بسيار بالاست و در مقياس های بزرگ و ظرفيت های چشمگير قابل استفاده به صورت مطلوب نيست و روش سوم 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 به روش رادياتا

در اين روش توليد 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 ، 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 توليد می شوند. ماشين آلات لازم برای استفاده در اين طرح همانطور كه در فرايند نيز توضيح داده شد به شرح ذيل می باشد :

1. آسياب كوبنده برای خرد كردن مواد اوليه
2. سرند لرزشی برای جداسازي قطعات
3. تانک های ذخيره
4. پمپ و ساير فيلتر ها
5. تقطير كننده
6. اسپری و دستگاه پودر ساز
7. لوله كشی استيل
8. باسكول صنعتی
9. دستگاه های بسته بندی و برچسب زنی
10. نقاله حمل مواد اوليه
11. دستگاه جداساز تفاله و فاضلاب

با تو جه به تحقيقات به عمل آمده در مرحله اول این روش توليد تانن می توان به غير از موارد 5 و 6 تمام موارد را در كشور سفارش داد.