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国内外酶制剂产业的发展状况如何?

日期:2018年3月16日 10:33

  酶制剂产业经历了半个多世纪的起步和迅速成长之后,现已形成一个富有活力的高新技术产业,保持持续高速度发展。 过去10年里,生产技术发生了根本性的变化,以基因工程和蛋白质工程为代表的分子生物学技术的不断进步和成熟,以及对各个应用行业的引入和实践,把酶制剂产业带入了一个全新的发展时期。伴随着全球经济一体化的经济浪潮,世界生物技术产业也在全球范围内进行着产业结构和产品结构的调整,应用覆盖洗涤剂、纺织、酒精、白酒、啤酒、味精、有机酸、淀粉糖、制药、制革、饲料、造纸、果汁、肉、蛋、豆、奶、面制品加工等诸多工业领域,创造工业附加值数千亿元。

  酶制剂是一种生态型高效催化剂,具有高效、安全、生态和环保等特点,能够有效带动相关领域技术水平的提高,对应用产业开发新产品、提高质量、节能降耗、保护环境具有重要意义,产生了巨大的社会效益和经济效益。与一般化学催化剂相比,酶的催化作用具有催化率高、专一性强和作用条件温和等显著特点,酶的催化效率比一般的化学催化剂高107-1013 倍,这就是生物体内许多化学反应非常容易进行的原因之一。酿酒工业中使用的酵母菌,就是通过有关的微生物产生酶,然后将淀粉、糖分等通过水解、氧化等过程,最后转化为酒精;酱油、食醋的生产也是在酶的作用下完成的;用纤维素酶对牛仔布进行石磨水洗,可大大减少浮石用量,甚至可不用浮石,同时可提高水洗效率,减轻环境污染;往洗衣粉中入酶,可以使洗涤效率提高,使原来不易除去的汗渍等很容易除去;将α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶这三个酶连续作用于淀粉,就可以生产出蔗糖的替代品——高果糖浆;蛋白酶用于皮革脱毛胶以及洗涤剂工业;用木聚糖酶、淀粉酶和纤维素酶处理过的饲料,营养价值提高。酶制剂产业已经成为生物技术领域的前卫产业和21世纪最有希望的新兴产业之一

  近年全球工业酶制剂市场规模逐年增长,年均复合增长率保持在5%。2015年全球工业酶市场规模约为43.178亿美元。目前,全球工业酶市场处于寡头垄断格局。2015年,作为工业酶行业龙头的诺维信占据全球市场48%份额,杜邦和DSM所占市场份额分别为20%和6%。从市场细分来看,食品和饮料占得比重较大,生物燃料最近几年快速增长,这方面的主要贡献来自于美国,美国的燃料酒精生产从2010年3010万吨增加到2015年的4300万吨。

  我国酶制剂工业每年以将近 10% 的速度递增,世界范围内开发出的酶制剂品种越来越多,应用技术也越来 越广泛,但是国内生产的酶制剂品种相对比较单一,与国外相比还有很大差距,随着国外酶制剂的进入,酶制剂的品种逐渐丰富,应用技术不断成熟,带动了中国酶 制剂向“高档次、高活力、多品种”的方向进展,使中国酶制剂形成了一个独立行业,在国民经济地位中占了重要一席。 酶制剂现已广泛应用于洗涤剂、淀粉糖、纺织、饲料、 酒精、食品烘焙、果汁加工、乳制品、石油开采、啤酒、 皮革、造纸、医药、化工等行业,并且应用领域不断扩大, 应用技术水平不断提高。

  2015年世界酶制剂的销售总量约为43亿美元,其中国外酶制剂公司占总销售额的约90%,中国只占约10%的份额,而且主要以低端酶如淀粉酶、糖化酶为主占总酶量的 82.35%。而纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶 等高端酶产量相对较低,产品整体竞争优势相对较小。

  据发酵协会数据,2014年我国酶制剂产率约为115万(标)吨,较2013年同比增长约为4.5%。

  预计将在2020年达到154.87吨的年产量.。通过引进国外先进的设备、优良的菌株以及新型酶制剂开发,中国取得了酶制剂工业的快速发展,特别是中国酶制剂企业。目前,企业具有较强的竞争力在中国包括溢多利(VTR Bio-Tech),尤特尔生化(Youtell Biochemical), 昕大洋(Smistyle)、新华扬(SunHY)等。

  饲用酶制剂被公认为目前唯一能同时有效解决养殖领域中饲料安全、饲料原料缺乏和养

  殖污染等三大问题的新型饲料添加剂。基于酶制剂产品作为饲料添加剂的“绿色”优势,

  国家采取了一系列的鼓励政策,国务院、发改委、农业部等相关部门分别出台的政策和

  规划上都明确提出要大力发展酶制剂产品。人类需要“绿色食品”,动物需要“绿色饲料”;

  关注饲料安全,改善动物品质是饲料工业未来发展的主要趋势。饲用酶制剂能有力推动

  我国养殖业向资源节约型和环境友好型的方向发展,并且符合与推动“循环经济”、“低碳

  经济”、“绿色经济”等现代社会发展趋势,有国家有利的政策支持,未来具有广阔的发展

  空间。

  中国在洗涤剂用酶行业发展一直较为缓慢。主要是与特定的洗涤方式和洗涤剂的形式决定的。如洗涤剂主要还是以粉状为主,液体较少,而事实上液体洗涤剂中酶的加入更容易,更普遍,且更易洗涤。此外,中国更多是冷水洗涤,20oC左右,而欧美的洗涤温度30-40oC。而国内当前低温洗涤用酶的开发很少。因而洗涤用酶市场需求并未得到有效激发

  随着食品工业与酶制剂行业的发展,特别是绿色、高质量食品将对酶制剂表现出持续的需求,如糖化酶、淀粉酶、低聚糖等在淀粉加工,果汁加工、酿造、肉类处理、啤酒等行业有着广泛的需求

  另外在其它新兴领域,如生物质新能源等领域有着潜在的市场需求,生物燃料乙醇是一种良好的代用燃料,作为生物能源的主要方向和组成部分,受到了有关国家的大力重视与推动,生产规模迅速扩大。这些先进的新型生物燃料采用诸如玉米秸秆、柳枝稷以及其它植物或动物废气物等生物质来生产纤维素乙醇。纤维素酶解和酶制剂是当前纤维素乙醇工程的一个核心课题。商业化纤维素酶对第二代燃料乙醇的市场化奠定了基础。

  国内不同行业酶制剂发展的分布情况,与国际的情况相似,食品酶的应用排在首位,占40%;饲料酶的比例也相似,占20%;但洗涤用酶大大低于国际水平,说明国内的洗涤行业仍以化学品为主,企业和消费者对环境保护的意识远远低于发达国家。国内的生物燃料行业只有230万吨燃料酒精,与美国近5000万吨燃料酒精所使用的酶制剂用量无法相比。从工业酶制剂生产方面来看,据中国生物发酵产业协会的最新统计,国内近几年的酶制剂出口量和出口额都有所增加,特别是2014年,金额约占世界工业酶制剂市场的10%

  虽然酶制剂本身的市场并不大,但对相关行业的影响却远远大于其自身价值。表6对现在大规模生产的生化品信息及酶制剂成本与产品的价值进行了比较。淀粉糖相对容易生产因此其创造的价值相对低,而发酵产品的生产线比较长,因此大多产品的价值与酶制剂的消耗比大于100。发酵产品中乳酸相对价值高,主要原因是生产的厂家相对少,竞争不像味精和赖氨酸那么激烈。如果按照2010年所有化学品的产值14 000亿美元,其中约10%与生物有关,假设全部生物过程都使用酶制剂,那么再按100∶1来估算酶制剂的产值,那么酶制剂的产值为140亿美元,但是现在的酶制剂市场还没有这么大,造成估算差距的原因之一是有些高附加值的产品其价值与使用的酶相比远远大于100如图6所示,另外也说明酶制剂的发展空间还很大。展望未来,近期中国和亚洲经济放缓,很多行业产能过剩。未来2~3年酶制剂市场增长会远远低于预期。由于整体经济放缓,食品行业的增长也会随之下降;由于人们的生活对蛋白的需求增加,饲料行业总体仍然会增长,但竞争会更加激烈。如果预测短期内有所增长的方面,应该是燃料酒精,包括第一代淀粉类和第二代纤维类酒精的发展。

 

  作者:changjerry  链接:http://www.zhihu.com/question/28632368/answer/129331811  来源:知乎  著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

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