發(fā)酵工業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢講解課件

1、發(fā)酵工業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢石 維 忱 理事長中國發(fā)酵工業(yè)協(xié)會二九年六月 發(fā)酵工業(yè)是以含淀粉（或糖類）的農(nóng)副產(chǎn)品為原料，以發(fā)酵工程技術(shù)為手段，對農(nóng)產(chǎn)品進行深加工，生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)。隨著發(fā)酵工程技術(shù)水平的不斷提升，發(fā)酵工業(yè)也已發(fā)展成為一個重要的工業(yè)體系，在國民經(jīng)濟的發(fā)展中占有重要的地位，并創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟效益。 前 言 一、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及存在的問題 二、面臨的形勢 三、未來發(fā)展 目 錄一、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及存在的問題 近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，國家產(chǎn)業(yè)政策的扶持，發(fā)酵工業(yè)呈現(xiàn)了健康穩(wěn)定的發(fā)展態(tài)勢。 （一）產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀表1 新型發(fā)酵工業(yè)與相關(guān)的主要產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品行業(yè)產(chǎn) 品氨基酸味精、谷氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、蘇氨

2、酸、精氨酸、肌苷酸、鳥苷酸等有機酸檸檬酸、乳酸、衣康酸等淀粉糖果糖、葡萄糖、麥芽糖（漿）、海藻糖、果葡糖（漿）、糊精、啤酒用糖漿酶制劑糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、植酸酶、凝乳酶等酵母高活性干酵母、鮮酵母、藥用酵母、飼料酵母、酵母抽提物等多元醇山梨醇、麥芽糖醇、甘露醇、低聚異麥芽糖醇、木糖醇及乙二醇、環(huán)氧乙烷、丙二醇、甘油等特種功能發(fā)酵制品低聚果糖、低聚木糖、香菇多糖、靈芝多糖、紅曲色素、輔酶Q10等 目前，新型發(fā)酵工業(yè)主要包括氨基酸、有機酸、酶制劑、酵母、淀粉糖、多元醇及特種功能發(fā)酵制品等行業(yè)。1、產(chǎn)量保持穩(wěn)定增長圖1 2004-2008年發(fā)酵工業(yè)主要產(chǎn)品總產(chǎn)量情況 2004-2008年

3、，發(fā)酵工業(yè)主要產(chǎn)品的總產(chǎn)量均保持穩(wěn)定增長的態(tài)勢，平均年增長率為21.1%。 產(chǎn)量 產(chǎn)品 2007年2008年增幅（%）味精191184-3.5檸檬酸89890乳酸118.4-23.6酶制劑5961.54酵母171910.5淀粉糖（醇）770706-8.3表2 2007年和2008年發(fā)酵工業(yè)主要產(chǎn)品產(chǎn)量 單位：萬噸 受多方面因素的影響，2008年味精、淀粉糖和乳酸的產(chǎn)量受到較大影響，但酶制劑和酵母等產(chǎn)品的產(chǎn)量仍然保持著一定的增長率。表3 2004-2008年發(fā)酵行業(yè)主要產(chǎn)品出口量 單位：萬噸 發(fā)酵工業(yè)是食品工業(yè)中重要的出口產(chǎn)業(yè)，其中味精、山梨醇產(chǎn)量居世界第一位，檸檬酸產(chǎn)量及出口居世界第一位，淀粉

4、糖產(chǎn)量居世界第二位。 2、出口穩(wěn)定，國際競爭力增強 產(chǎn)品 年份(年)20042005200620072008年均增幅（%）味精、谷氨酸及其鹽4.310.225.821.721.668.4賴氨酸及其鹽和酯2.26.414.214.59.264.3檸檬酸及其鹽和酯44.948.557.170.868.711.6乳酸及其鹽和酯 1.22.03.13.23.332.0酶制劑2.02.63.54.76.531.6酵母2.93.03.94.45.616.9淀粉糖（醇）24.334.126.489.5109.468.73、企業(yè)規(guī)模擴大、產(chǎn)業(yè)集中度加強 發(fā)酵行業(yè)企業(yè)已經(jīng)從中小企業(yè)為主體演變?yōu)榇笃髽I(yè)、大集團為主

5、導(dǎo)地位的格局。隨著企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營水平和市場信譽的提高，形成了一批跨地區(qū)、跨行業(yè)且具有較強競爭力的優(yōu)勢企業(yè)集團。我國已擁有玉米綜合加工能力亞洲第一、世界第三的大型企業(yè)。行業(yè)產(chǎn)量企業(yè)個數(shù)產(chǎn)量占總量比例（%）味精行業(yè)10萬噸以上784檸檬酸行業(yè)6萬噸以上575乳酸行業(yè)2萬噸以上285淀粉糖行業(yè)20萬噸以上760酵母行業(yè)2萬噸以上390 表4 我國發(fā)酵行業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度情況 產(chǎn)業(yè)布局由沿海港口等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)向原料產(chǎn)地轉(zhuǎn)移 4、產(chǎn)業(yè)布局基本形成 圖2 我國發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)業(yè)布局5、自主創(chuàng)新能力顯著增強研發(fā)投入持續(xù)增長管理體系標(biāo)準化自主創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)體系形成 在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，發(fā)酵工業(yè)企業(yè)已經(jīng)越來越認識資源綜合利

6、用和節(jié)能減排的重要性和必要性，努力提高原料轉(zhuǎn)化率、副產(chǎn)品的綜合利用率，加大對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、廢渣和廢氣的治理和回收利用，并取得了一定的成績。 6、節(jié)能減排初見成效（二）技術(shù)現(xiàn)狀 近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)水平已經(jīng)有了很大的提高。表現(xiàn)在以下四方面：1、菌種水平 （1）氨基酸生產(chǎn)菌株 雖然我國是氨基酸生產(chǎn)大國，但我國氨基酸生產(chǎn)所使用的菌株無論是在產(chǎn)酸水平、糖酸轉(zhuǎn)化率還是提取收率方面均與國外有著較大的差距。 （2）有機酸生產(chǎn)菌株 近二十年來，我國檸檬酸雖然在產(chǎn)量和出口方面與國外相比均具有較大的優(yōu)勢，但我國檸檬酸發(fā)酵技術(shù)的進步僅體現(xiàn)在硬件和原材料粗放兩個方面，在其它方面的進步甚小。

7、 生產(chǎn)指標(biāo)水平產(chǎn)酸率13%-15%糖酸轉(zhuǎn)化率96%提取收率90%表5 我國有機酸菌種生產(chǎn)能力 近年來，我國各味精生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝大致相同，但隨著新菌種的選育、新技術(shù)及新設(shè)備的應(yīng)用，味精發(fā)酵工藝水平得到了不斷提高。圖3 味精生產(chǎn)工藝2、發(fā)酵工藝水平 （1）味精發(fā)酵工藝 各企業(yè)通過行業(yè)間的技術(shù)交流和與科研院所的合作，使生產(chǎn)工藝得到了不斷優(yōu)化，各項生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)得到不斷完善。 指標(biāo) 年份（年）2005200620072008增幅（%）糖化收率（%）98.8198.6699.2499.660.8谷氨酸產(chǎn)酸（g/dl）10.8311.2511.7512.3814.3谷氨酸轉(zhuǎn)化率（%）58.9959.85

8、61.1262.406.0提取收率（%）95.0395.5695.5494.18-0.8精制收率（%）96.0396.4096.6397.121.1淀粉單耗t/t1.411.321.281.28-3.4表6 2005-2008年味精生產(chǎn)主要技術(shù)指標(biāo) 目前，我國大部分味精生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)在味精工業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準的一級與二級之間。生產(chǎn)技術(shù)特征指標(biāo)一級二級三級1、淀粉糖轉(zhuǎn)化率（%）99.599982、發(fā)酵糖酸轉(zhuǎn)化率（%）6360573、發(fā)酵產(chǎn)酸率（%）13.512104、谷氨酸提取收率（%）等電離交9896.595濃縮等電9088845、精制收率（%）98.596.5956、純淀粉出100%味精收

9、率（%）等電離交85.478.171.2濃縮等電78.471.262.9表7 我國味精工業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準指標(biāo)要求（2）檸檬酸發(fā)酵工藝 目前，許多檸檬酸生產(chǎn)廠商以玉米作為原料，采用連續(xù)噴射液化、清液發(fā)酵工藝，并取得了顯著的經(jīng)濟效益。圖4 檸檬酸生產(chǎn)工藝3、分離提取工藝水平 （1）味精分離提取工藝 味精企業(yè)中采取的分離提取工藝有等電離交和濃縮等電兩種 圖5 等電離交工藝流程圖6 濃縮等電工藝流程 目前，行業(yè)內(nèi)正在推廣應(yīng)用“新型濃縮等電結(jié)晶工藝偶聯(lián)膜處理技術(shù)”。 *一次結(jié)晶收率達到90%以上 *無污染物排放 *生產(chǎn)閉路循環(huán) *提高產(chǎn)品質(zhì)量 *降低水耗、能耗及生產(chǎn)成本 （2）檸檬酸分離提取工藝鈣鹽沉淀法

10、 檸檬酸檸檬酸發(fā)酵液 硫酸廢水檸檬酸鈣離交、脫色檸檬酸產(chǎn)品CaCO3CO2硫酸鈣目前檸檬酸分離提純工藝基本上都是采用鈣鹽沉淀法 圖7 檸檬酸分離提純工藝流程 利用色譜分離原理，研究開發(fā)新型交換吸附能力強、抗污染能力強的連續(xù)固定相，利用連續(xù)錯流變溫提取分離檸檬酸發(fā)酵液中的檸檬酸，從而達到與發(fā)酵液中的其他雜質(zhì)分離的目的，同時實現(xiàn)檸檬酸的清潔生產(chǎn)。 新型色譜提取分離技術(shù)提取檸檬酸新工藝4、廢物處理工藝 （1）味精污水處理方法 根據(jù)作用微生物的不同，生物處理方法可分為好氧處理和厭氧處理兩大類型，目前國內(nèi)味精廢水處理工藝一般為厭氧-好氧生化組合法。 （2）檸檬酸污水處理方法 檸檬酸行業(yè)主要污染物為廢渣和

11、廢水，近年來生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的爐灰渣和硫酸鈣作為建材使用，解決了固體廢棄物的處理問題。 圖8 檸檬酸廢水處理工藝流程（三）存在的主要問題 發(fā)酵工業(yè)在快速發(fā)展過程中，也暴露了諸多問題，突出表現(xiàn)為以下幾個方面：1、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、影響行業(yè)快速、穩(wěn)定發(fā)展首先是原料結(jié)構(gòu)問題 其次是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)問題 2、原料轉(zhuǎn)化率不高，副產(chǎn)物及廢棄物綜合利用水平低 原料轉(zhuǎn)化率只有85%，高低差距大 80%副產(chǎn)物及廢棄物沒有得到充分利用 3、能耗較高、污染較重 發(fā)酵工業(yè)是能耗較高的產(chǎn)業(yè)，我國水平與國際先進水平相比，差距較大。生產(chǎn)過程用水量大，由于企業(yè)的生產(chǎn)水平和技術(shù)裝備不同，耗水量差距較大。 表8 2008年發(fā)酵工業(yè)主要產(chǎn)品生

12、產(chǎn)用水 主要產(chǎn)品2008年年產(chǎn)量（萬噸）年用水（萬噸）用水（噸/噸產(chǎn)品）味精1841472080檸檬酸89534060酶制劑61.5123020酵母19142575淀粉糖706847212合計1059.539659表9 發(fā)酵工業(yè)高濃度有機廢水2007年發(fā)生量發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)量(萬噸)濃廢液量(噸/噸)COD(萬Mg/L)年廢水總量(萬噸)年COD總量(萬噸)味精1841252208110檸檬酸8910389026酵母1935266513合計29255103763149二、面臨的形勢（一）產(chǎn)業(yè)政策（二）國際形勢（三）行業(yè)準入（四）環(huán)境形勢 （一）產(chǎn)業(yè)政策1、產(chǎn)業(yè)調(diào)整 （1）關(guān)于加強玉米加工項目建設(shè)管理

13、的緊急通知 【國家發(fā)改委2006年12月頒布】 （2）關(guān)于清理玉米深加工在建、擬建項目的通知 和關(guān)于促進玉米深加工業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)意見 【國家發(fā)改委2007年9月頒布】 （3）輕工業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃 【國務(wù)院2009年5月18日頒布】一、重點裝備自主化實施內(nèi)容新型膜分離設(shè)備、連續(xù)模擬移動床設(shè)備、節(jié)能高效蒸發(fā)濃縮設(shè)備、高效結(jié)晶設(shè)備、高速和無菌罐裝設(shè)備、膜式錯流過濾機、高速吹瓶設(shè)備、新型高速貼標(biāo)機等關(guān)鍵共性設(shè)備。日處理萬噸級甘蔗（甜菜）制糖關(guān)鍵設(shè)備。非糧乙醇生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備。日處理2000噸油料加工成套設(shè)備。日處理400-500噸組合式糧食清理設(shè)備。面粉后處理高效混合成套設(shè)備。日產(chǎn)50噸以上發(fā)芽糙米、留

14、胚米、營養(yǎng)強化米等加工設(shè)備。日處理150噸以上稻谷礱谷機、碾米機、拋光機、色選機等。二、重點行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化實施內(nèi)容新型微生物多效復(fù)合材料及關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化多菌群有機結(jié)合成型材料。多種目標(biāo)污染物高效單性菌株的定向改造、多效菌群共效復(fù)合作用優(yōu)化污染物處理等關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)酵行業(yè)污染物減排與廢棄物資源化利用技術(shù)產(chǎn)業(yè)化污染物減排集成技術(shù)、過程節(jié)水與廢水回用技術(shù)。廢棄物資源化和高值化利用技術(shù)。三、推進行業(yè)節(jié)能減排實施內(nèi)容食品新型清潔生產(chǎn)技術(shù)替代。副產(chǎn)物和廢棄物高值綜合利用。廢水處理回收再利用。發(fā)酵高濃度糖醇廢水沼氣發(fā)電、管束干燥機廢汽回收綜合利用、鍋爐煙道氣飽充等節(jié)能技術(shù)推廣。四、食品加工安全能力建設(shè)實

15、施內(nèi)容食品添加劑食品原料中農(nóng)藥殘留檢驗、生產(chǎn)過程在線檢測和產(chǎn)成品檢驗設(shè)備配置。產(chǎn)品質(zhì)量快速檢測實驗室儀器設(shè)備配置。發(fā)酵企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量控制、監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)品質(zhì)量可追溯體系建設(shè)。生產(chǎn)過程在線檢測和產(chǎn)成品檢驗設(shè)備配置。味精、淀粉糖（醇）、檸檬酸和酶制劑等大宗產(chǎn)品安全檢測中心檢測設(shè)備配置。五、增加國內(nèi)有效供給實施內(nèi)容農(nóng)副產(chǎn)品深加工糧食、畜禽、糖料、果蔬及水產(chǎn)品和特色農(nóng)產(chǎn)品等深加工及綜合利用。表10 發(fā)酵行業(yè)相關(guān)的技術(shù)進步與技術(shù)改造投資方向（2009-2011年） 2、節(jié)能減排 （1）節(jié)能減排綜合性工作方案 【國務(wù)院2007年6月頒布】（2）關(guān)于做好淘汰落后造紙、酒精、味精、檸檬酸生產(chǎn)能力的通知 【國家發(fā)改

16、委和環(huán)?？偩?007年10月頒布】表11 “十一五”時期淘汰落后生產(chǎn)能力一覽表行業(yè)內(nèi)容淘汰落后產(chǎn)能（萬噸）2008年（萬噸）2009年（萬噸）減排化學(xué)需氧量（COD）（萬噸）味精年產(chǎn)3萬噸以下味精生產(chǎn)企業(yè)208.73.510檸檬酸環(huán)保不達標(biāo)檸檬酸生產(chǎn)企業(yè)81.90.83.23、稅率調(diào)整 2009年2月19日，國務(wù)院常務(wù)會議審議并原則通過輕工業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃，提高631項輕工產(chǎn)品的出口退稅率，最高至13%，其中也包括部分發(fā)酵產(chǎn)品。 表12 主要發(fā)酵產(chǎn)品出口退稅率變化產(chǎn)品名稱2007年1月2007年7月2008年12月2009年4月酵母17131313甘露糖醇13599山梨醇13599乳酸及其鹽和

17、酯13599賴氨酸13599賴氨酸酯及鹽13599（續(xù)上表）產(chǎn)品名稱2007年1月2007年7月2008年12月2009年4月味精0000谷氨酸5099谷氨酸鈉13000其他谷氨酸鹽5599其他氨基酸135913其他氨基酸酯及鹽13599（二）國際形勢1、反傾銷表13 歐盟對華檸檬酸反傾銷終裁結(jié)果公司名稱反傾銷稅率（%）安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司35.7帝斯曼檸檬酸（無錫）有限公司8.3山東日照魯信金禾生化有限公司36.8日照金禾博源(莒縣)生化有限公司42.7江蘇宜興協(xié)聯(lián)生物化學(xué)股份有限公司6.6山東萊蕪泰禾生化有限公司33.8濰坊英軒實業(yè)有限公司42.7 （1）2008年12月3日，歐盟

18、委員會對原產(chǎn)于中國的檸檬酸作出反傾銷終裁。 （2）2008年12月2日，歐盟委員會對原產(chǎn)于中國的味精作出反傾銷終裁。表14 歐盟對華味精反傾銷終裁結(jié)果公司名稱反傾銷稅率（%）河北梅花味精集團有限公司33.8通遼梅花生物科技有限公司33.8福建省建陽武夷味精有限公司36.5普遍39.72、國際市場 美國鼓勵發(fā)展玉米生產(chǎn)乙醇的政策，推動了包括玉米在內(nèi)的國際原糧價格不斷攀升，國內(nèi)外原糧及其制粉價格存在較大價差，推動了國內(nèi)糧價上漲的預(yù)期。（三）行業(yè)準入 在建設(shè)項目的核準方面，調(diào)整現(xiàn)行玉米深加工項目管理方式，實行項目核準制，并列入限制類外商投資產(chǎn)業(yè)目錄。項目資金占凈資產(chǎn)比重項目投資占總資產(chǎn)比重資產(chǎn)負債率

19、項目資本金占總投資比重信用等級 50% 40% 60%35%AA以上（四）環(huán)境形勢 表15 新建、擴建玉米深加工項目的能耗、水耗等指標(biāo)要求行業(yè)產(chǎn)品玉米消耗（噸/噸產(chǎn)品）能源消耗（噸標(biāo)準煤/噸產(chǎn)品）水消耗（噸/噸產(chǎn)品）淀粉淀粉1.50.98發(fā)酵制品味精2.52.8100檸檬酸1.82.540乳酸2.12.560酶制劑3.02.010淀粉糖葡萄糖1.70.914麥芽糖1.70.814多元醇山梨醇1.71.525酒精酒精3.150.740 國家要求新建、擴建項目的原料利用率、淀粉得率、能耗、水耗、主要污染物排放量等技術(shù)指標(biāo)必須按照相關(guān)標(biāo)準執(zhí)行。表16 發(fā)酵行業(yè)的污染物排放要求行業(yè)產(chǎn)品排放廢水的化學(xué)需氧量CODcr值（公斤/噸產(chǎn)品）外排廢水的化學(xué)需氧量CODcr值（mg/L）淀粉淀粉1.2150發(fā)酵制品味精20.0200檸檬酸6.0150乳酸9.0150酶制劑1.5150淀粉糖葡萄糖2.1150麥芽糖2.1150多元醇山梨醇3.8150發(fā)酵工業(yè)的有機廢水治理任務(wù)很重，相關(guān)的廢水排放指標(biāo)要求見下表。（一）指導(dǎo)思想 以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，按照保增長、擴內(nèi)需、調(diào)結(jié)構(gòu)的總體要求，采取綜合措施，擴大國內(nèi)市場需求，鞏固和開拓國際市場，保持行業(yè)平穩(wěn)發(fā)展；通過加快自主創(chuàng)新，實施技術(shù)改造，淘汰落后產(chǎn)能，著力推動行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級，提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力，在改善民生、服務(wù)三農(nóng)、出口