KR20030067082A - 풋감을 이용한 탄닌 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풋감으로 부터 탄닌(Tannin)을 추출하는 제조방법에 관한 것으로,

탄닌을 추출할 풋감을 선별하는 선별공정과; 선별된 풋감을 파쇄 및 압착하여 분쇄하는 감액추출공정과; 추출된 감액을 발효하는 발효공정과; 발효괸 감액을 분말상의 고체와 액체로 분리하는 농축분리공정과; 분리된 액체를 희석하여 액체시 삽탄닌을 생성하는 희석공정과; 분말상의 고체를 진공건조하여 분말탄닌을 생성하는 진공건조공정으로 이루어지므로서,

생산성을 극대화 하며 제조비용을 절감하고, 응집 및 침전력이 우수한 탄닌을 제조하여 이를 폐수의 정화시 사용하여 환경오염을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

Description

풋감을 이용한 탄닌 제조방법 {Method of tannin manufacture from unripe persimmon}

본 발명은 풋감으로 부터 탄닌(Tannin)을 추출하는 제조방법에 관한 것으로, 특히 액체 시삽 탄닌과 분말상의 탄닌을 동시에 제조할 수 있어 생산성을 극대화 하면서도, 생물에는 전혀 해가 없고, 단백질이나 유지류 등 유기성 혼탁물과 금속 및 중금속 등 유해물질에 대한 응집 침전력이 뛰어나 폐수의 정화작용이 뛰어난 풋감을 이용한 탄닌 제조방법에 관한 것이다.

탄닌(tannin)이란, 다수의 페놀성 수산기를 가지는 방향족(芳香族) 화합물이며, 구성 성분이 단일물질로서 결정상(結晶狀)으로 분리된 것도 있지만, 제품의 대부분은 몇 종의 물질이 혼합된 것이며, 백색 또는 담갈색의 부정형(不定形) 분말로서 얻어진다. 화학적으로 말할 때는 그 주성분을 가리킨다.

대표적인 분류법에는 다음 2종이 있다. 하나는 묽은 산과 가열하면 가수분해되어 갈산[gallic acid:沒食子酸]이나 에라그산 등을 생성하는 가수분해성 타닌과, 중합하여 적색 또는 갈색의 침전물인 프로바펜을 생성하는 축합형(縮合型) 타닌으로 대별하는 방법이고, 다른 하나는 알칼리 융해에 의해서 피로갈롤을 주로 생성하는 피로갈롤계와 주로 카테콜을 생성하는 카테콜계 및 그 중간적인 것으로 나누는 방법이다. 가수분해될 때 주로 갈산을 생성하는 것을 갈로타닌, 에라그산을 생성하는 것을 에라디타닌이라고 한다. 어느 것이나 당(보통은 글루코오스)과 1개 또는 몇 개의 페놀카르복시산의 에스테르로 이루어지는 것이 많고, 알칼리나 산소의 타나아제 ·타카지아스타아제에 의해서도 가수분해된다.

피로갈롤계 타닌에는 오배자(五倍子)나 몰식자를 비롯하여 스마크,체스넛(밤),떡갈나무(材),발로니아 등의 타닌이 함유되어 있고, 일반적으로 수렴성(收斂性)이 강하다. 철백반(鐵白礬) 용액에 의해서 청색을 띤 다음 검은색으로 변하고, 또 브롬수에서는 침전물을 생성하지 않으나 석회수에 의해서 청색을 띤다. 이에 대하여 카테콜계에는 맹그로브 ·떡갈나무(수피) ·미모사(와틀) ·케프라코 ·갬비아 등의 타닌이 함유되어 있고, 일반적으로 수렴성이 약하다. 또, 철백반에 의해서 녹색을 띤 다음 검은색으로 변하며, 브롬수에 의해서 침전하고 석회수에 의해서는 발색(發色)하지 않는다.

식물계에서의 분포는 매우 넓어 일반적으로 덜 익은 과일이나 종자에 많고, 성숙함에 따라 감소하는 경향이 보인다. 이것은 타닌도 대사(代謝)될 수 있는 물질임을 나타내는 것이라고 하겠으나, 생리적 기능은 밝혀지지 않았다. 용도로는 유피제(皮劑)로서 가장 많이 사용되고, 어망용 염료나 잉크 제조, 의약품으로도 사용되며, 이 밖에 접착제의 원료, 보일러의 관석(罐石) 제거, 금속면의 방식제(防蝕劑), 또는 석유채굴 때의 유성점토(油性粘土) 분산제 등 새로운 분야의 용도가 개척되고 있다.

한국에서는 수입 타닌엑스가 주로 사용되는데, 유피제 외에 철(Ⅲ)염과 반응하여 청색으로 변하는 것을 이용한 블루블랙잉크의 제조, 금속이온과 반응하여 착색침전물(着色沈澱物)을 생성하는 것을 이용한 금속이온의 분리나 정량(定量) 등에 사용되며, 갈로타닌을 정제한 타닌산은 수렴제 ·지혈제, 난백과 타닌산이 결합한 타닌산알부민은 정장제(整腸劑)이다.

본 발명은 상기와 같이 다양한 분야에 유용하게 사용되는 탄닌을 감으로부터 분말과 액체상으로 동시에 추출해내는 제조방법을 제공하므로서, 생산성을 극대화하며 제조비용을 절감하고, 응집 및 침전력이 우수한 탄닌을 제조하여 이를 폐수의 정화시 사용하여 환경오염을 미연에 방지할 수 있는 풋감을 이용한 탄닌 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 탄닌을 추출할 풋감을 선별하는 선별공정과;

선별된 풋감을 파쇄 및 압착하여 분쇄하는 감액추출공정과;

추출된 감액을 발효하는 발효공정과;

발효괸 감액을 분말상의 고체와 액체로 분리하는 농축분리공정과;

분리된 액체를 희석하여 액체시삽탄닌을 생성하는 희석공정과;

분말상의 고체를 진공건조하여 분말탄닌을 생성하는 진공건조공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 상기와 같이 제조된 탄닌을 시험하여 얻은 시험결과를 상세히 설명한다.

우선, 탄닌의 생물 검정시험을 해보았다.

공시생물에 대한 응집약품의 독성을 시험함에 있어 일정기간에 반수치사량(TLM : ppm)을 구하는 응집제가 산성이나 중화제를 투입하지 않은 상태에서의 생물에 대한 독성을 비교하였다.

이를 위해,

공시생물 몸길이 30mm인 금붕어 50마리

시험양육장치 표본병 200ml (150X300) 12개

통기장치 로타리펌프 2inch X 0.25HP 1대

시험응집제 시삽탄닌 (25 Be') 1000ppm 용액간 1L

응집제 투입농도 13 ~ 200 ppm

으로 시험준비를 하고, 수도수(잔류염소농도 : 1ppm)를 치오항산나트륨으로 반응시켜 잔류염소를 소멸시킨 다음 12개의 표본병(2000ml)에 넣고 여기에 시삽탄닌을 각각 13,25,50,100ppm 투입한 10종의 시료수를 조제한다.

시료수에 로타리 펌프를 가동하여 5ml/분 ~ 250 ml/분의 공기를 공급하면서 붕어의 활동상태를 감시하였다.

그결과 시삽탄닌을 상수처리시 사용 투입농도인 13~200ppm을 투입하고 중화를 시키지 않은 시료수 중에서 먹이를 별도로 주지 않아도 264시간이상 죽지 않고 살아 있어 tlm은 구하지 못하였고,

시삽탄닌을 투입한 시료수의 표본병 바닥에 침전된 슬러지를 입으로 주워먹고 있는 상태이며 건강도 양호한 것으로 보아 시삽탄닌의 산기는 수중에 용존하는 염기와 작용하여 탄닌산에 의한 피독현상이 없어지는 것을 알 수 있었다.

탄닌산 화합물을 고기가 직접 먹어도 이상이 없었으므로 정수처리 된 상등수는 생태계에 전혀 이상이 없을 것으로 확인되었다.

시삽탄닌을 투입하여 처리한 상등수에는 탄닌산이 전혀 검출되지 않았다.

시삽탄닌산을 과량 투입하여 침전 후 처리수에 잔류탄닌이 존재하더라도 시삽탄닌 자신의 축합 및 수중의 염기와의 반응에 의해 견고한 침전물을 형성하여 여상에서 여과하므로 상징수에 잔류되어 혼합될 우려는 전혀 없는 것으로 확인되었다.

다음은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 탄닌의 중금속 흡착효과를 시험해 보았다.

pH7.4의 원수 200ml에 PH10.1의 10%소석회 0.5ml를 넣고 pH7.8의 탄닌 0.15ml와 응집제 3ml를 투입하여 응집침전하여 탄닌을 투여한 처리수를 얻어냈다.

pH7.4의 원수 200ml에 pH10.1의 10%소석회 0.5ml를 넣고 pH7.2의 유산(Al₂(SO₄)₃) 0.3ml와 응집제 3ml를 투입하여 응집침전하여 유산을 투여한 처리수를 얻어냈다.

상기와 같이 얻어진 처리수를 측정하여 아래와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

상기 결과에서 알 수 있듯이 본 발명의 탄닌이 폐수의 정화작용이 더욱 뛰어 남을 알수 있었다.

다음은 본 발명의 탄닌에 대해 응집시험을 하기 위해 산성폐수와 중성폐수, 강알칼리성폐수, 약알칼리성폐수를 각각 pH9까지 적정한 다음 탄닌 투입(pH7까지)후 고분자 응집제를 투입하여 본 결과 응집력이 매우 뛰어남을 알 수 있었다.

상기와 같이 본 발명은 단백질 및 유지류 등 유기성 혼탁물에 대한 응집 침전력이 강하여 제거율이 향상되고, 금속 및 중금속과의 응집력이 강하여 이의 제거율이 향상되고, 효소작용에 의한 응집 침전력을 발휘하므로 그 효과가 증대되며, 본 발명의 분자량은 단위 분자간의 축합에 의해 10만 단위에 이르는 고분자 화합물을 형성하여 그 응집효과는 소량의 첨가로도 가능하고, 천연제품으로 인체 및 생태계에 무해 무독한 응집제로서 활용이 가능함은 물론, 정수약제의 국산화에 의한 외화절감을 도모하고, 시삽탄닌은 유기산으로서 pH가 높으므로 급수관의 보호 및 적색의 녹물 생성을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제조방법에 의해 액체 및 분말상의 탄닌을 동시에 다량으로 생산 할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기와 같이 본 발명은 탄닌을 감으로부터 분말과 액체상으로 동시에 추출해내는 제조방법을 제공하므로서, 생산성을 극대화 하며 제조비용을 절감하고, 응집및 침전력이 우수한 탄닌을 제조하여 이를 폐수의 정화시 사용하여 환경오염을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 탄닌을 추출할 풋감을 선별하는 선별공정과;

   선별된 풋감을 파쇄 및 압착하여 분쇄하는 감액추출공정과;

   추출된 감액을 발효하는 발효공정과;

   발효괸 감액을 분말상의 고체와 액체로 분리하는 농축분리공정과;

   분리된 액체를 희석하여 액체시삽탄닌을 생성하는 희석공정과;

   분말상의 고체를 진공건조하여 분말탄닌을 생성하는 진공건조공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 풋감을 이용한 탄닌 제조방법.