Tanniner , även garvmedel , tanniner - en grupp av olika mineraliska och organiska ämnen som används i läderindustrin för specialbearbetning av läder och päls , vilket ger dem plasticitet och styrka ( garvning ). En gemensam egenskap hos tanniner är förmågan att bilda starka kemiska bindningar med funktionella grupper i proteinstrukturen hos det bearbetade materialet ( skinn eller hår ), vilket resulterar i en betydande förändring av många egenskaper hos materialet: elasticitet, porositet , värmebeständighet , slitage motstånd , vätbarhet , beständighet mot hydrolyserande reagens och andra. För tanniner av vegetabiliskt ursprung görs en åtskillnad mellan själva ämnena och de garvmaterial som innehåller dem - delar av garvväxter eller extrakt framställda av dem . [1] [2] [3] [4]
Tanniner av vegetabiliskt ursprung (till exempel från ekbark ) används i medicin som sammandragningsmedel . De har en karakteristisk sammandragande smak och används även inom livsmedelsindustrin; de finns naturligt i vissa livsmedel (som rött vin ).
Mineral tanniner inkluderar vissa föreningar av krom , zirkonium , aluminium , titan och andra element. De flesta mineral tanniner är basiska salter av svavelsyra, de används för garvning i form av vattenlösningar. Garvningseffekten av denna klass av ämnen beror på metalljonens förmåga att bilda polynukleära hydroxokomplex i vattenlösningar , vilka är involverade i den irreversibla bindningen av proteinmolekyler . [1] [4]
Den vanligaste kromgarvningen är garvning med kromkomplexföreningar och garvning med zirkoniumhydroxokomplex. Med kombinerade garvningsmetoder ökar användningen av kromgarvning i det första steget (den så kallade kromplätering) lädrets värmebeständighet och slitstyrka, och ger också hög permeabilitet för materialet, vilket avsevärt kan påskynda det andra steget - garvning med organiska garvningsmedel. Garvning med zirkoniumföreningar, förutom den vanliga garvningseffekten, ger huden en vit färg. [1] [4]
Organiska tanniner delas in i syntetiska, vegetabiliska och animaliska tanniner.
Som en separat kategori av garvningsmedel, den s.k. konstgjorda tanniner, som är biprodukter från industrier som bearbetar ekologiska råvaror. Ett exempel på denna typ av ämnen är sulfitcellulosaextrakt erhållet från cellulosabearbetningsavfall , deras aktiva ingrediens är lignosulfonsyror . Sådana ämnen kan både användas för garvning direkt, och efter rengöring och koncentrering kan de tjäna som råmaterial för att erhålla syntetiska tanniner av hög kvalitet. [ett]
Tanniner av animaliskt ursprung inkluderar höggradigt omättade fettsyror från olika fiskar och marina djur (det så kallade späcket ). Animaliska garvmedel får användas vid tillverkning av mocka . [ett]
SyntetiskSyntetiska garvmedel, även kallade syntaner, är flerkärniga organiska föreningar.
Syntaner framställs av olika organiska föreningar: från fenol och dess derivat, aromatiska kolväten , från formalin , naftoler , sulfoner , urea , etc. Bland syntanerna finns oligomera kondensationsprodukter av kvävehaltiga föreningar ( urea, melamin , etc.) med aldehyder och sådana reaktiva organiska föreningar som oxazolidiner, isocyanater och direkt aldehyder ( glutarsyra, glyoxalsyra , formaldehyd ) . De enklaste syntanerna är formaldehyd och kinoner . [1] [4]
Inom läderindustrin isoleras hjälpsyntaner, som används i små mängder vid kombinerade garvningsmetoder; ersättningar för vegetabiliska garvmedel, som används ensamma eller i blandning med vegetabiliska garvmedel; och syntaner för speciella ändamål, som används för garvning med samtidig färgning, blekning och andra ytterligare effekter. Användningen av syntetiska garvmedel gör det möjligt att minska behovet av värdefulla vegetabiliska råvaror (till exempel ek), utöka utbudet och egenskaperna hos garvmedel och påskynda bearbetningen av läder. Användningen av syntaner i industrin ökar med tiden. [ett]
GrönsakTanniner (tanniner) hänvisas till vegetabiliska tanniner ; i den ryskspråkiga litteraturen kallas de också för tanniner. Detta är en grupp av fenoliska föreningar med en molekylvikt på 500-3000 , med ett stort antal hydroxylgrupper, tack vare vilka de kan bilda starka kemiska bindningar med de funktionella grupperna av proteiner. Tidigare tilldelades namnet tannin till garvsyra . Tanniner finns i olika delar av många växter och erhålls vanligtvis genom att extrahera dem från krossad växtmassa med vatten eller en svag lösning av svavelsyraföreningar. Tanniner erhållna från olika växtarter skiljer sig i kemisk sammansättning och egenskaper. I fast form är tanniner vanligtvis vattenlösliga amorfa ämnen . [1] [4]
Tanniner är indelade i 3 klasser [1] :
Ett märkbart innehåll av tanniner är karakteristiskt för många växter. I olika garveväxter ( ek , pil , blåbär , teträd , rabarber , salvia , vindruvor ) finns de i olika delar - i bark , trä , rötter , löv , frukter ; i de mest värdefulla typerna av tanniner når innehållet av tanniner 20%. Några av tanninerna är en normal produkt av växternas liv (fysiologiska tanniner), de är involverade i skapandet av växtens stödvävnader, hämmar tillväxten av patogena mikroorganismer, skyddar växter från skadeinsekter och från att ätas av djur . Ett högt innehåll av tanniner i någon del av växten manifesteras vanligtvis av stelhet, lågt näringsvärde, låg vattenhalt. Andra tanniner (patologiska tanniner) finns i patologiska utväxter ( gallor , de så kallade "bläcknötterna") på bladen och andra organ hos vissa arter av ek och sumak (se tanniner ). [6] [7] [8]
I Ryssland är de huvudsakliga råvarorna för framställning av vegetabiliska tanniner ekved, pilbark, gran och lärk [9] .
Lösningar av tanniner kan användas för garvning av alla typer av läder (ibland fårskinn), antingen ensamma eller i kombination med andra tanniner. De används också inom medicin som sammandragande medel , såväl som som hemostatiska ; de bildar olösliga albuminater med proteiner , vilket minskar inflammation i huden, slemhinnorna och matsmältningskanalen; en vattenhaltig lösning av tanniner, när den appliceras på bränd hud, binder giftiga proteinprodukter av vävnadsförfall och främjar läkningen av en brännskada; tanniner kan binda bakteriella toxiner i kroppen , såväl som giftiga salter av tungmetaller (kvicksilver, bly, silver). I livsmedelsindustrin används vegetabiliska tanniner för att ge sammandragande och sammandragande smaker till drycker och som färgämnen. Tanninerna i frukterna av persimon , granatäpple , kvitten , taggbär ger dem en karakteristisk syrlig sammandragande smak. Tanninerna som finns i druvorna är involverade i att skapa färg, bukett och typ av vin, ger vinet en sammandragande smak; eftersom halten av sådana ämnen i skal, frön och åsar är mycket högre än i fruktköttet, utmärker en hög halt av tanniner röda viner . De finns också i teblad. [10] [11] [12] [7] [13]
Vegetabiliska garvningsmedel kan också innefatta lignosulfonater som erhålls under bearbetningen av cellulosa. Lignosulfonatgarvmedel kännetecknas av god penetreringsförmåga och används vid förbehandling av materialet före garvning. [fyra]
Trots det faktum att garvningsmedel har varit kända under lång tid, upptäcktes de aktiva ingredienserna i allmänt använda garvningsföreningar först på 1700-talet. Gallsyra upptäcktes av Karl Scheele 1786 i extrakt från bläcknötter , garvsyra (tannin) erhölls först av Nicolas Deyet och oberoende av Seguin 1797, men i början av 1900-talet var de otillräckligt studerade, och inte bara den kemiska sammansättningen och strukturen förblev nästan alla oförklarade, men även den empiriska sammansättningen av väldigt många av dem bestämdes olika av olika forskare. Detta förklaras å ena sidan av det faktum att de, eftersom de i flertalet ämnen är oförmögna att kristallisera, erhölls med stor svårighet i ren form, och å andra sidan av deras låga stabilitet och lätta föränderlighet. På grund av den okända strukturen var det inte möjligt att bygga upp en klassificering av tanniner, och tanniner separerades i en grupp enligt helheten av gemensamma egenskaper, och inte efter deras kemiska sammansättning och egenskaper. [6]
1912, efter att ha löst den svåra uppgiften att raffinera tanniner, Emil Fischer och Karl Freudenbergvisade att strukturen hos tannin motsvarar gallusanhydrid .
1962 definierade Tony Swain och Edgar Charles Beit-Smitt, som grundade Phenolic Plant Substances Group, som senare blev European Phytochemical Society, tanniner som en klass av sammandragande, aromatiska, polyfenoliska , kvävefria föreningar med ett stort antal hydroxylgrupper. grupper och med en molekylvikt från 500 till mer än 3000 (g/mol), som kan skapa starka bindningar med proteiner, polysackarider och andra biopolymerer, inklusive cellulosa, pektiner, aminosyror, alkaloider. [fjorton]
2013 fann en grupp franska forskare att syntesen av tanniner i växter sker i organeller , kallade tannosomer [14] .
Det är förekomsten av tanniner i pil (vid) grenar, förda efter invigning i kyrkan och placerade i vatten, som gör vattnet "heligt" - de förhindrar tillväxt av bakterier och vattnet slocknar inte på länge. [femton]