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水解單寧憑借多重功效開啟應(yīng)用領(lǐng)域新征程
1、水解單寧相關(guān)概念
單寧(Tannins),又稱“單寧酸”、“鞣質(zhì)”等,是一種高度聚合的多酚類化合物,能夠引起蛋白沉淀,具有明顯的收斂性。單寧廣泛存在于植物的木材、樹皮、葉子和果實(shí)中。我國現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)300余種單寧含量高的植物,例如五倍子、塔拉、石榴、漆樹葉等,主要分布在溫帶、亞熱帶和熱帶地區(qū),部分品種單寧含量達(dá)20%-30%,優(yōu)質(zhì)品種甚至高于50%。
根據(jù)結(jié)構(gòu)不同,單寧可分為縮合單寧和水解單寧。其中縮合單寧相對分子質(zhì)量較大,為2,900-28,000Da,在水溶液中難分解,在強(qiáng)酸作用下會發(fā)生縮聚,產(chǎn)生暗紅棕色沉淀。牧草和水果中所含的單寧絕大部分都是縮合單寧。縮合單寧的分子結(jié)構(gòu)空間位阻大、透過性差,導(dǎo)致生物活性較低、經(jīng)濟(jì)價(jià)值相對較小。
水解單寧是沒食子酸或與沒食子酸有生源關(guān)系的酚羧酸和多元醇(主要是葡萄糖)結(jié)合形成的酯,相對分子量較小,為500-3,000Da,水解性較強(qiáng),可溶于水,易被酸、堿和酶水解。水解單寧的多酚羥基結(jié)構(gòu)具有一系列獨(dú)特的化學(xué)特性和生理活性,如對蛋白質(zhì)有高度親和力,還可與生物堿、多糖結(jié)合發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)改變性狀,能與多種金屬離子發(fā)生絡(luò)合和靜電作用,具有還原性和捕捉自由基的活性;還具有兩親結(jié)構(gòu)和諸多衍生化反應(yīng)活性等。因此,水解單寧具備收斂、抗氧、抑菌、殺滅病毒功能,能夠有效抑制許多植物源和動物源病原體。此外,作為從植物中提取的產(chǎn)品,其還具有天然、綠色、安全的特性。這些特性使其在醫(yī)藥中間體、化工助劑、飼料、食品、冶金、電子化學(xué)品、紡織印染等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,經(jīng)濟(jì)價(jià)值相對較高。
水解單寧產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)圖
資料來源:普華有策
2、水解單寧行業(yè)發(fā)展歷程
水解單寧主要存在于五倍子、石榴、塔拉、漆樹葉、金縷梅樹等植物的樹皮與果實(shí)中,其易被酸、堿和酶水解為沒食子酸等化合物,因此水解單寧系列產(chǎn)品包含了單寧酸、沒食子酸等。
Seguin(1796)首次提出“單寧”一詞,以表示植物水浸提物中能使生皮轉(zhuǎn)變成革的“澀性”物質(zhì)。18世紀(jì)30年代開始,土耳其、秘魯、委內(nèi)瑞拉已先后利用土耳其桔子、刺云實(shí)莢生產(chǎn)單寧酸或沒食子酸。1888年德國用五倍子制造出黑色染料和鞣料,之后歐美用其生產(chǎn)沒食子酸和焦性沒食子酸,可用作醫(yī)藥、染料和照相顯影劑。1985年,美國食物藥物管理局將單寧酸列入一般確認(rèn)安全(GRAS),表示其無害,可用于藥物、化妝品配制,也可作為食品(如凍奶制品)、肉類制品或飲料(如汽水、茶、酒)的配料。
我國五倍子資源較為豐富,以五倍子為原料的水解單寧行業(yè)發(fā)展相對較為成熟。在1940年前后,我國分別于上海、重慶兩地設(shè)廠生產(chǎn)單寧酸和沒食子酸。20世紀(jì)80年代開始,我國以五倍子為原料生產(chǎn)單寧酸的規(guī)模逐步擴(kuò)大,產(chǎn)品也向多方面發(fā)展。2011年,我國《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》將單寧酸列入了允許使用的食品用天然香料名單。經(jīng)過多年發(fā)展,目前我國在湖北、湖南和重慶等7?。ㄊ校?1縣(市、區(qū))成立了30多個(gè)五倍子培育專業(yè)合作社,實(shí)現(xiàn)了對五倍子的集體化種植。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面,除傳統(tǒng)的工業(yè)單寧酸外,市場上已開發(fā)出工業(yè)沒食子酸、沒食子酸丙酯、工業(yè)單寧酸、焦性沒食子酸、混合型飼料添加劑單寧酸、3,4,5-三甲氧基苯甲酸甲酯以及食用單寧酸等多種水解單寧系列產(chǎn)品。
3、水解單寧行業(yè)發(fā)展趨勢
(1)研發(fā)高附加值衍生產(chǎn)品,拓展應(yīng)用領(lǐng)域
植物單寧酸、沒食子酸具有抗氧化、抑菌、收斂、螯合等功效。目前,行業(yè)內(nèi)的企業(yè)正在不斷挖掘和拓展植物單寧的新用途,開拓其在食品、飼料、醫(yī)藥、日用化工、電子化學(xué)品等多行業(yè)的應(yīng)用,如被用來制作金屬防蝕劑、食物的抑菌被膜劑、固定化功能吸附材料等衍生品。隨著研發(fā)的深入,其功效在下游領(lǐng)域中可以有較好體現(xiàn),其附加值也將得到極大提升。
(2)產(chǎn)品及工藝的技術(shù)創(chuàng)新將成為企業(yè)發(fā)展的直接推動力
單寧酸、沒食子酸系列產(chǎn)品在礦產(chǎn)冶金、造紙、化工等領(lǐng)域已被長期使用,技術(shù)成熟,市場穩(wěn)定。隨著細(xì)分市場需求的增加,產(chǎn)品種類和應(yīng)用領(lǐng)域的逐步細(xì)分,產(chǎn)品也將不斷向精細(xì)化、高值化方向發(fā)展。在此過程中,產(chǎn)品及工藝的技術(shù)創(chuàng)新將成為企業(yè)發(fā)展的直接推動力,植物單寧產(chǎn)業(yè)也將受益于技術(shù)水平的提升得以較快發(fā)展。
(3)消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變將帶動下游領(lǐng)域的市場需求快速增長
植物提取物具備許多優(yōu)良的物理化學(xué)性能,具有特殊的分子結(jié)構(gòu),天然、綠色、安全,符合現(xiàn)代社會的消費(fèi)觀念,如五倍子的藥性與某些生物類藥相似,可進(jìn)一步加工成醫(yī)藥新產(chǎn)品等,因此相關(guān)純天然合成產(chǎn)品豐富的功能被越來越廣泛地應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變,健康意識的提升,越來越多的消費(fèi)者對具有天然、綠色、安全特性的產(chǎn)品接受程度越來越高,以五倍子、塔拉等為植物原料提取的系列產(chǎn)品越來越受到消費(fèi)者的青睞,相關(guān)的深加工產(chǎn)業(yè)也將獲得新的發(fā)展機(jī)遇。
4、水解單寧行業(yè)門檻及壁壘
(1)市場準(zhǔn)入壁壘
目前,我國水解單寧系列產(chǎn)品除工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用外,還用作食品及飼料添加劑、醫(yī)藥中間體等,在滿足國內(nèi)需求的同時(shí)出口發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家。作為食品及醫(yī)藥級別的產(chǎn)品,市場對其有較高的要求,如需通過GB/T19001-2008/IS09001:2008《質(zhì)量管理體系要求》、GB/T22000-2006/ISO22000:2005《食品安全管理體系食品鏈中各類組織的要求》、CNCA/CTS0020-2008A(CCAA0014-2014)《食品安全管理體系食品級飼料添加劑生產(chǎn)企業(yè)要求》等。尤其是歐盟、美、日、韓等國家,其對環(huán)保和產(chǎn)品安全有更高的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),對天然食品添加劑、天然植物提取物等產(chǎn)品制定了較為嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量控制和管理規(guī)定,如FAMI-QS:5.1《歐洲飼料添加劑與預(yù)混料企業(yè)操作規(guī)范(5.1)》。我國對食品及飼料添加劑的生產(chǎn)實(shí)行嚴(yán)格的生產(chǎn)許可制度,并對飼料添加劑的生產(chǎn)實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品批準(zhǔn)文號核準(zhǔn)制度或備案制度。水解單寧系列產(chǎn)品在國內(nèi)銷售或出口至這些國家前,需滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)才可進(jìn)入其市場。行業(yè)內(nèi)新進(jìn)入者很難在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到相關(guān)要求,構(gòu)成了一定的市場準(zhǔn)入壁壘。
(2)產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)壁壘
五倍子、塔拉等植物資源經(jīng)過分離提取轉(zhuǎn)化為單寧酸、沒食子酸、沒食子酸丙酯等水解單寧系列產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品、飼料等行業(yè)。不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)λ鈫螌幭盗挟a(chǎn)品的要求不同,對產(chǎn)品開發(fā)、純化工藝技術(shù)要求也不相同。目前,國內(nèi)企業(yè)大多采用現(xiàn)代生物化學(xué)技術(shù)生產(chǎn)水解單寧系列產(chǎn)品,生產(chǎn)規(guī)模較大和技術(shù)積累較豐富的企業(yè)已掌握多種產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)和多種規(guī)格要求的純化工藝技術(shù),并開始不斷研究開發(fā)高科技和高附加值的新產(chǎn)品。未來,采用新工藝、新技術(shù)、新材料將成為水解單寧行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)。對于新進(jìn)入者而言,需要具備先進(jìn)的產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)、純化工藝技術(shù)及工藝流程控制方能保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)品的多元化,因此存在較高的技術(shù)壁壘。
(3)客戶壁壘
水解單寧行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛,不同下游客戶對其采購的產(chǎn)品特性均有不同要求。某些應(yīng)用領(lǐng)域如醫(yī)藥中間體、電子化學(xué)品等對產(chǎn)品的性能指標(biāo)要求較高,并且注重產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,因此下游客戶篩選供應(yīng)商的認(rèn)證程序較為復(fù)雜,對企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、管理規(guī)范、品質(zhì)穩(wěn)定、技術(shù)研發(fā)、三廢處理、社會責(zé)任等多個(gè)方面均有嚴(yán)格要求,認(rèn)證時(shí)間較長。因此,客戶十分重視建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系,除特殊情況外不會輕易變更已經(jīng)選定的供應(yīng)商,潛在競爭者進(jìn)入壁壘較高。
(4)產(chǎn)能壁壘
目前行業(yè)以中小企業(yè)為主,具有相應(yīng)產(chǎn)能規(guī)模的企業(yè)相對較少。通常來說,產(chǎn)能規(guī)模較大的企業(yè),其綜合實(shí)力相對較強(qiáng),可滿足客戶的不同需求,易與大型客戶建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。而產(chǎn)能規(guī)模的建立,不僅跟企業(yè)技術(shù)水平有關(guān),同時(shí)跟企業(yè)經(jīng)營情況有關(guān),新進(jìn)入者很難在短時(shí)間內(nèi)完成技術(shù)及經(jīng)營積累,面臨一定的產(chǎn)能壁壘。
(5)資金及人才壁壘
水解單寧深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)需要較多連續(xù)化、機(jī)械化乃至智能化的生產(chǎn)設(shè)備以及配套的安全環(huán)保自控設(shè)備投入,產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)也需要大量的資金投入,對新進(jìn)入者提出了較高的資金要求。
水解單寧行業(yè)屬于技術(shù)密集型行業(yè),涉及跨學(xué)科的技術(shù)和生產(chǎn)工藝,不僅產(chǎn)品研發(fā)需要優(yōu)秀的研發(fā)設(shè)計(jì)人員,生產(chǎn)車間也需要能熟練掌握生產(chǎn)工藝的相關(guān)人員,培養(yǎng)周期相對較長,對新進(jìn)入者提出了較高的技術(shù)人才要求。
5、行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)情況
行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)有張家界久瑞生物科技有限公司、湖北天新生物科技有限責(zé)任公司、貴陽單寧科技有限公司、德陽塔拉生物科技有限公司、五峰赤誠生物科技股份有限公司等。
行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)情況
資料來源:普華有策
《2024-2030年水解單寧行業(yè)細(xì)分市場分析投資前景專項(xiàng)報(bào)告》涵蓋行業(yè)全球及中國發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場規(guī)模,產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關(guān)技術(shù)、競爭格局、上游原料情況、下游主要應(yīng)用市場需求規(guī)模及前景、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場集中度、重點(diǎn)企業(yè)/玩家,企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅(qū)動因素、市場前景預(yù)測,投資策略、主要壁壘構(gòu)成、相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)等內(nèi)容。同時(shí)北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場專項(xiàng)調(diào)研項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告、專精特新小巨人認(rèn)證、市場占有率報(bào)告、十五五規(guī)劃、項(xiàng)目后評價(jià)報(bào)告、BP商業(yè)計(jì)劃書、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍(lán)白皮書、國家級制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)認(rèn)證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務(wù)。(PHPOLICY:GYF)