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1、,中国氨基酸工业生产现状、发展趋势及存在问题,江南大学生物工程学院,我国氨基酸工业的生产现状,我国氨基酸大规模工业化生产只有短短的40多年发展历程。最早氨基酸生产的方法是1922年用酸法水解面筋生产谷氨酸钠，即味精。到1965年，利用发酵法生产味精的成功，带动了其他氨基酸的研究开发。目前，我国已经成为氨基酸生产和消费大国，年消费量约近400多万吨（其中谷氨酸钠即味精就达250万吨）。我国氨基酸生产发展快速的主要有谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸等。,内 容,中国目前生产氨基酸品种、方法及产量,我国氨基酸工业的生产现状、发酵趋势及存在问题,我国氨基酸工业的生产现状谷氨酸,谷氨酸谷氨酸是目前
2、生产量最大的氨基酸品种，主要以谷氨酸钠(商品名味精)的形式作为食品增鲜剂存在，2011年年产量约240万吨。谷氨酸与谷氨酰胺可调节血氨浓度，防止氨对大脑的毒性作用。同时有报道表明，谷氨酸和天门冬氨酸还是中枢神经兴奋性递质，因此有少量谷氨酸用于医药行业。,我国氨基酸工业的生产现状谷氨酸,谷氨酸工业生产现状我国味精生产始于1923年，1965年以前生产方法一直使用传统的蛋白质酸水解法。此工艺原料消耗高、操作环境差、劳动强度大、污染严重。42年间，年产量最高不过4000吨，生产发展速度缓慢。1965年后，我国味精生产全部采用以淀粉水解液或糖蜜为原料的微生物发酵工艺，大大的促进了生产发展。随着酶制剂的
3、应用和生产工艺及装备的改进，技术水平不断提高，进一步推动了味精生产的快速发展。,我国氨基酸工业的生产现状谷氨酸,目前，我国味精主产区在山东、河北、河南、江苏、浙江及广东等地，其中河南和山东两地味精生产量占全国味精总产量的一半。生产谷氨酸（味精）的公司有：河北梅花味精集团、山东阜丰发酵有限公司、台湾的味丹国际等。,据统计，2011年全国谷氨酸及味精生产量约240万吨，实际增长10%左右。味精行业10 万吨以上企业7家，产量占全国总产量的84%。河北梅花、山东阜丰二家已达到或超过年产量50万吨味精或谷氨酸；河南莲花、山东菱花已达20万吨/年。2011年谷氨酸发酵产酸120-160g/L，糖酸转化率
4、59-65%（生物素亚适量工艺）。,我国氨基酸工业的生产现状谷氨酸,我国氨基酸工业的生产现状谷氨酸,2006-2011年谷氨酸(谷氨酸钠)供需平衡表,我国氨基酸工业的发展趋势谷氨酸,谷氨酸工业发展趋势随着酶制剂的应用和生产工艺及装备的改进；技术水平不断提高；人民的生活水平不断提高，餐饮业越来越旺盛，从而推动了谷氨酸（味精）产业的快速发展。我国味精行业及其市场需求量已逐渐进入稳步增长期。受全球经济增长速度放缓、国内通货膨胀压力和从紧的货币政策，以及国家限制味精行业出口和国家对能耗、环保的要求严格，行业产能正向具有规模优势、技术优势和品牌优势的企业集中。,我国氨基酸工业的发展趋势谷氨酸,味精产品逐
5、渐从居民消费品(零售业)向工业消耗品(加工业)方向转化。味精生产企业产品结构调整的步伐加快，普遍向生物制药、调味品、淀粉深加工和精细化工方向拓展经营范围。行业竞争日趋激烈，依靠原料、热电联产一体化优势，实施低成本扩张成为竞争的主要手段。中国味精出口量呈现逐年增长态势，抢占国际市场已初露端倪，去年出口味精20多万吨。,我国氨基酸工业存在的问题谷氨酸,谷氨酸工业存在的问题高物耗、高能耗行业。谷氨酸等电母液等生产复合肥料时产生大量难闻的废气，造成环境污染。行业缺乏宏观调控，各地缺乏全局观念，生产能力增长过速，大大高于市场的需求增长，从而将会造成减产、停产和不必要的经济损失。,我国氨基酸工业的生产现状
6、赖氨酸,赖氨酸简介赖氨酸是人体和动物的第一必需氨基酸，是体内酶、激素、抗体等功能性物质的主要成分，是脑组织和脑神经的组成物质。赖氨酸主要用于饲料、医药和食品工业。其中90%的赖氨酸用作饲料添加剂，10%的赖氨酸用于医药和食品。目前赖氨酸已成为第二大氨基酸工业，仅次于谷氨酸（味精）。,我国氨基酸工业的生产现状赖氨酸,赖氨酸工业生产现状：我国赖氨酸生产研制开始于七十年代，但因赖氨酸产生菌菌种质量不高，产酸能力不强，一直没能形成规模化生产。随着国内饲料工业的发展，赖氨酸生产技术有了新的突破，2005年以来，国内赖氨酸产业以前所未有的速度飞快发展，不仅原来的几家赖氨酸企业相继扩大生产能力，而且新的赖氨
7、酸企业像雨后春笋般的冒出来，我国赖氨酸产业进入了蓬勃发展时期。,产酸水平：目前国内采用常规选育的菌种产酸150-170g/L，发酵时间60小时左右；大肠杆菌基因工程菌180-200g/L，发酵时间45小时，转化率65%左右。据说国内一家外资企业采用常规选育的谷氨酸棒杆菌赖氨酸高产菌产酸已达250g/L，转化率高达73%。饲料级产品主要有三种：含98.5%赖氨酸盐酸盐/硫酸盐、65%赖氨酸硫酸盐和70%赖氨酸硫酸盐三种产品。如果采用大肠杆菌基因工程菌来生产饲料级65%和70%赖氨酸硫酸盐，则存在很大风险。,我国氨基酸工业的生产现状赖氨酸,我国氨基酸工业的生产现状赖氨酸,目前国内赖氨酸年生产能力9
8、0万吨左右，主要分布在山东、吉林、安徽、四川、宁夏、甘肃等省。,我国氨基酸工业的生产现状赖氨酸,目前国内主要赖氨酸生产企业有吉林大成、山东金玉米、山东正大菱花、山东西王集团、希杰（聊城）公司、中粮生化（安徽）、宁夏伊品集团、甘肃荣华集团 等。,吉林大成公司的主要产品赖氨酸年产能可由去年的60万吨增加至今年80万吨，吉林大成公司预计今年销售量约为70万吨，产品毛利率相信可以维持在30%水平，未来市场对赖氨酸的需求将较快增长。韩国希杰公司准备在东北沈阳筹建希杰（沈阳）生物科技有限公司年产50万吨赖氨酸厂。,我国氨基酸工业的生产现状赖氨酸,我国氨基酸工业的生产现状赖氨酸,2000-2009年我国赖氨
9、酸产量,我国氨基酸工业的生产现状赖氨酸,2000-2009年我国赖氨酸消费量,我国氨基酸工业的生产现状赖氨酸,2000-2009年赖氨酸进出口情况(单位:吨),我国氨基酸工业的发展趋势赖氨酸,赖氨酸工业发展趋势：选育拥有自主知识产权赖氨酸高产菌，尤其是由谷氨酸棒杆菌或黄色短杆菌等通过基因工程改造获得的高产菌种。我国赖氨酸产业将积极走向国际市场。开发新技术、新工艺，注重环保，生产节能减排新产品，是赖氨酸产业发展的必然趋势。赖氨酸工业将向规模化、专业化、国际化发展。赖氨酸市场竞争由国外寡头垄断逐渐向国际、国内垄断和完全市场转变，赖氨酸价格进入“平民化”时代。,我国氨基酸工业存在的问题赖氨酸,赖氨酸
10、工业存在的问题：赖氨酸发酵生产也是高粮耗、高能耗行业。总体设备利用率低，市场竞争能力低。面临国内市场供大于求的压力，国际市场由于国家调控政策减少出口退税，消弱了国产赖氨酸的价格优势，从而使出口量减少。65%和70%饲料级赖氨酸生产基本解决了提取废水排放问题，但目前大多采用的大肠杆菌基因工程菌带有抗生素（卡那霉素、四环素和氨苄青霉素等）抗性，生产过程中为了保持菌种稳定尤其菌种培养阶段添加一定量的抗生素，由于其65%和70%产品中含有大量生产菌体。另外国家明文规定饲料中不得添加大肠杆菌，故存在很大风险。,我国氨基酸工业的生产现状蛋氨酸,蛋氨酸简介：蛋氨酸（Methionine）又名甲硫氨酸，是动物
11、营养中重要的限制性必需氨基酸。它在医药、饲料和食品工业中都具有广泛的应用。目前蛋氨酸生产主要采用化学合成法。目前国内外市场销售的蛋氨酸有四个品种，分别为固体蛋氨酸、液态羟基蛋氨酸(MHA)、液体蛋氨酸钠盐和固体羟基蛋氨酸盐。其中固体蛋氨酸和MHA分别占据世界市场的第一和第二位。在我国市场，以固体蛋氨酸为主。,我国氨基酸工业的生产现状蛋氨酸,蛋氨酸工业生产现状：多年来国产蛋氨酸远远不能满足市场需求，每年都要从国外大量进口，短期内我国市场需求还依靠大量进口来满足。2006年1月中国蓝星正式收购法国安迪苏集团，主要产品蛋氨酸市场份额居世界第二位。为满足蛋氨酸市场需求的不断增长，中国蓝星集团与法国安迪
12、苏公司于2009年8月19日签订合约，在南京浦口建设一套全新的蛋氨酸装置。预计于2012年下半年投产运营，最初年生产能力7万吨，设计总生产能力将达14万吨。,我国氨基酸工业的生产现状蛋氨酸,2001年2010年我国固体和液体蛋氨酸需求量,我国氨基酸工业的生产现状蛋氨酸,2001年2010年我国固体蛋氨酸进口量,我国氨基酸工业的生产现状蛋氨酸,目前国内蛋氨酸的供应主要依靠进口，其主要进口国有：比利时、日本、法国、美国、德国和俄罗斯。右图为我国从各国进口蛋氨酸量的比例。,我国氨基酸工业的生产现状蛋氨酸,在中国市场，蛋氨酸主要来自以下公司：安迪苏、迪高沙、日本住友、诺伟司、伏尔加和重庆紫光。右图为各
13、公司市场供应格局。,我国氨基酸工业的生产现状蛋氨酸,2001年2010年蛋氨酸进口均价走势图,我国氨基酸工业的发展趋势蛋氨酸,蛋氨酸工业发展趋势：随着生活水平的提高，蛋氨酸作为饲料添加剂在饲料工业上需求稳定增长，蛋氨酸工业将稳定发展。2011 年蛋氨酸市场竞争将更为激烈，但价格走势将以稳定为主，难以出现大起大落的情况。随着重庆紫光和大成相继投资生产蛋氨酸，蛋氨酸国有化将成未来发展趋势。由于液体蛋氨酸营养性更优于固体蛋氨酸，故液体蛋氨酸或将成为未来主导。,我国氨基酸工业存在的问题蛋氨酸,蛋氨酸工业存在的问题：蛋氨酸主要原料来自于石油精细化工产物，因此石油价格波动影响蛋氨酸生产成本。技术和设备水平
14、一直未能突破。国产饲料级蛋氨酸一直未能上市。吉林大成多年前提出采用发酵法生产蛋氨酸，但近期内很难获得高产蛋氨酸的发酵菌株。,我国氨基酸工业的生产现状苏氨酸,苏氨酸简介：苏氨酸最早是从纤维蛋白水解产物中分离和鉴定出来的，它是畜禽的第二或第三限制性氨基酸，它在动物体内具有促进生长、提高免疫机能，使氨基酸比例更接近于理想蛋白质，从而降低畜禽对饲料中蛋白含量的要求。苏氨酸主要用于饲料、医药和食品强化剂。它是除赖氨酸、蛋氨酸以外的发展最迅速的第三大饲用氨基酸。苏氨酸目前生产方法为微生物发酵法。,我国氨基酸工业的生产现状苏氨酸,苏氨酸工业生产现状：我国苏氨酸产业发展较晚,在20 世纪90 年代以前国内基本
15、没有生产,90 年代后才开始生产。21 世纪初我国苏氨酸基本依赖进口，到2004 年，大成生化的年产5 000t 苏氨酸生产线开始投产，填补了国内空白，也正式拉开了国内苏氨酸产业高速发展的大幕。目前采用大肠杆菌基因工程菌产酸率达10-12%，转化率50%以上，收得率80%，技术水平已达到世界先进水平。,我国氨基酸工业的生产现状苏氨酸,2003年2009年我国苏氨酸产量占全球比重比较,我国氨基酸工业的生产现状苏氨酸,2007年2010年我国苏氨酸产能产量变化比较,我国氨基酸工业的生产现状苏氨酸,2010 年，我国已有苏氨酸生产厂家7 个，分别是：广东肇庆星湖、浙江国光生物制药、山东恩贝集团、河北
16、梅花集团、山东阜丰集团、宁夏伊品和吉林大成集团。右图为2010年我国苏氨酸产能分布图。,中国主要苏氨酸生产企业及其产能,我国氨基酸工业的生产现状苏氨酸,我国氨基酸工业的生产现状苏氨酸,2010年我国苏氨酸月度量价变化,据2009 年的单胃动物饲料产量推算，使用苏氨酸至少会为中国饲料工业节省20亿元的成本，节省500万吨的豆粕，排入环境的粪便的氮量减少25万吨，排入大气的氨气减少10万吨。节省的排污达标的水资源也相当可观，按目前养殖的集约化程度，每年节约2亿吨水。,我国氨基酸工业的生产现状苏氨酸,我国氨基酸工业的发展趋势苏氨酸,苏氨酸工业发展趋势：国内苏氨酸企业将向加强开发力度和正确的市场引导，
17、注重上下游配套技术的研究，降低产品生产成本，提高产品质量方向进行发展。多种氨基酸片及口服液等保健品已在国内市场上崭露头角，各种营养食品对氨基酸的需求也在增加，所以苏氨酸产业将开发保健品市场。随着苏氨酸应用逐步成熟，其市场将快速成长，有望形成新的市场领先集团。,我国氨基酸工业存在的问题苏氨酸,苏氨酸工业存在的问题：也是高粮耗、高能耗和高污染行业。产能利用率偏低，产能大于需求。总体设备利用率低，市场竞争能力低。由于国家出口退税问题及企业份额竞争，苏氨酸价格出现低迷。,我国氨基酸工业的生产现状色氨酸,色氨酸是人体和动物生命活动中必需的氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用，广泛应用
18、于医药、食品和饲料等方面。在生物体内，从L-色氨酸出发可合成5-羟基色胺等激素具有消除精神紧张、改善睡眠效果等功效。色氨酸代谢失凋会引起糖尿病和神经错乱，在医学上被用作氨基酸注射液和复合氨基酸制剂。色氨酸是继赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸之后的第四大饲用氨基酸。,我国氨基酸工业的生产现状色氨酸,2003年全球色氨酸需求在1180吨，2009年达到3500吨，年均复合增长率16.8%。2011年全球色氨酸需求已达10000吨左右。目前色氨酸均采用发酵法生产，采用菌种大多为大肠杆菌基因工程菌，产酸水平45-60g/L。,2003年国内色氨酸消耗量130吨/年，2009年以前我国色氨酸主要依赖于进口。200
19、9年开始，中国开始较大规模投产色氨酸。截至目前生产色氨酸的厂家有浙江升华拜克、山东鲁抗、安徽丰原、吉林大成等。去年年消耗约2000吨。国外的主要生产厂家有日本味之素、德国德固赛等为主要生产国。,我国氨基酸工业的生产现状色氨酸,色氨酸的大量供应促使其价格更趋合理，促进在饲料工业大量应用。据测算将苏氨酸和色氨酸作为常规添加后日粮粗蛋白水平可降低2%，赖氨酸和蛋氨酸的用量将比目前用量增加一倍。如果4种氨基酸同时常规使用，可降低饲料豆粕类用量25%以上，全国减少豆粕用量700万吨以上，保守估计降低使用成本100亿元人民币。,我国氨基酸工业的发展趋势色氨酸,总 结,目前，中国已成为氨基酸生产和消费大国，
20、发展最为迅速的氨基酸产品主要有谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸等。我国氨基酸工业虽然取得了快速发展，尤其在大品种氨基酸方面；但在小品种氨基酸方面由于技术水平和生产设备与国外差距较大，存在菌种产酸和转化率较低、提纯技术落后、环境控制能力低、总体设备利用率低，运行成本高、环保压力大，因此还较难与国外跨国企业相竞争。,总 结,我国氨基酸行业由于缺乏宏观调控，各地缺乏全局观念，生产能力增长过速，大大高于市场的需求增长，从而将会造成减产、停产和不必要的经济损失。根据氨基酸的需求发展和目前现状，我国氨基酸的发展应注重如下方面：扩大单套装置的生产规模；实现原料供应和产品生产一体化；加强产学研合作，进一步提高技术水平，尤其是拥有自主知识产权的氨基酸高产菌；开发新技术、新工艺和新设备，注重环保，生产节能减排新产品。,谢谢！,
