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1、柠檬酸行业报告 胡越郭娟叶菁阳冯辉李澜克 1 2 行业竞争格局 4 行业盈利水平 1 柠檬酸简介 3 行业技术水平 6 行业发展前景 5 国内行业政策 目录 2 1 柠檬酸简介 3 柠檬酸是一种重要的有机酸 又名枸橼酸 无色晶体 常含一分子结晶水 无臭 有很强的酸味 易溶于水 柠檬酸结构简式 1 1柠檬酸定义 4 1 2 1物理性质无色半透明晶体 白色颗粒或白色结晶粉末 无臭 味极酸 在潮湿的空气中微有潮解性 可以以无水合物或者一水合物的形式存在 在15 时 可在无水乙醇中溶解 1 2柠檬酸性质 5 1 2 2化学性质一种三羧酸类化合物 与其他羧酸有相似的化学性质 加热至175 时它会分解产生
2、二氧化碳和水 是一种较强的有机酸 有3个H 可以电离 加热可以分解成多种产物 与酸 碱 甘油等发生反应 1 2柠檬酸性质 6 1 3 1用于食品工业因为柠檬酸有温和爽快的酸味 普遍用于各种饮料 汽水 葡萄酒 糖果 点心 饼干 罐头果汁 乳制品等食品的制造 1 3柠檬酸应用 7 1 3 2用于化工和纺织业柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂 用作实验试剂 色谱分析试剂及生化试剂 用作络合剂 掩蔽剂 用以配制缓冲溶液 采用柠檬酸作助洗剂 可以迅速沉淀金属离子 防止污染物重新附着在织物上 保持洗涤必要的碱性 使污垢和灰分散和悬浮 提高表面活性剂的性能 1 3柠檬酸应用 8 1 3 3用于化妆品柠檬酸
3、属于果酸的一种 主要作用是加快角质更新 常用于乳液 乳霜 洗发精 美白用品 抗老化用品 青春痘用品等 1 3柠檬酸应用 9 1 3 4用于医药在凝血酶原激活物的形成及以后的凝血过程中 必须有钙离于参加 柠檬酸根离子与钙离子能形成一种难于解离的可溶性络合物 因而降低了血中钙离子浓度 使血液凝固受阻 该品在输血或化验室血样抗凝时 用作体外抗凝药 1 3柠檬酸应用 10 2 行业竞争格局 11 2 1行业内现有企业的竞争 2 1 1国际市场柠檬酸主要生产厂家目前集中在中国 美国和欧洲等国家 中国由于其生产工艺技术先进 劳动力成本低廉等原因处于领先地位 是柠檬酸主要生产国和出口国 由于中国柠檬酸生产工
4、艺技术不断进步 产品质量持续提高 在国际市场上具有很强的竞争力 加上近几年受世界经济危机的影响 部分外国企业顶不住价格与成本方面的压力 选择停产关闭 12 2 1行业内现有企业的竞争 2 1 2国内市场中国是世界上最大的柠檬酸出口国 目前中国柠檬酸年产能已经超过100万吨 占世界的53 左右 13 2 1行业内现有企业的竞争 2 1 2国内市场根据国家环境保护部公告 现在全国有23家柠檬酸 盐 生产企业达到环保要求 可以进行柠檬酸 盐 的生产与出口工作 其中规模较大的企业有潍坊英轩 日照金禾等 2009年柠檬酸主要生产企业产量及所占比例 14 2 1行业内现有企业的竞争 综上 国际市场和国内市
5、场由于生产规模 工艺技术 经济危机等问题 目前柠檬酸市场已经趋向于规模化 行业现有企业竞争力强 15 2 2新进入者的威胁 我国柠檬酸生产企业众多 从90年代初 规模 生产能力 产品质量等参差不齐的120多家 到2003年开始 企业的产能不断向大规模集中 企业数量到目前锐减了80 以上 2001年全国柠檬酸产能只有45万吨 发展到今天产能超过100万吨 产业集中度大幅提高 16 2 2新进入者的威胁 从2010年我国柠檬酸产品的海外市场分布情况看我国经营海外市场比较成功的企业是日照金禾 潍坊英轩等一批企业规模较大 产品质量较好的企业 目前国内柠檬酸品牌在国际市场知名度最高的是日照金禾的RZBC
6、品牌 2010年柠檬酸生产企业出口量占全国出口总量比例 17 2 3替代品的威胁 食品与饮料可以使用食品级柠檬酸 苹果酸 维他命C 食品级磷酸 酒石酸 乙酸 乳酸等等 但因为价格以及口感的差异 目前在食品及饮料市场上柠檬酸的替代品威胁力较小 18 2 4购买者的议价能力 由于柠檬酸的级别不同 因而价格也各异 目前 市场上针对每种级别的柠檬酸价格也在一定范围内波动 因此 购买者的讨价还价能力较大 部分柠檬酸价格表 19 3 行业技术水平 20 第三章柠檬酸行业技术水平状况 3 1柠檬酸工业化生产技术 世界柠檬酸工业发酵生产的主要技术 表面 浅盘 发酵法 深层液体发酵法 固体发酵法 21 随着我国
7、选育的耐高糖 耐高柠檬酸并具抗金属离子的黑曲霉高产柠檬酸菌株被成功应用于深层液体发酵 以及近年来我国开发的浓醪高发酵指数的深层发酵新工艺的日益完善与在全球的推广 采用黑曲霉柠檬酸产生菌进行深层液体发酵逐渐成为当今世界柠檬酸生产的主流技术 22 近年来 我国柠檬酸生产技术水准 原料 能耗和水耗指标都取得了较大进步 1999年23家企业和2008年14家企业加权平均指标的对比数据见下表 年份 平均产酸 发酵周期 h 总收率 成品粮耗 t t 1 水耗 m3 t 1 气耗 t t 1 电耗 Kw t 1 1999年 2008年 2008年最好 12 30 64 97 77 50 2 04 142 2
8、4 12 46 1984 5 13 92 60 03 88 05 1 91 28 00 6 14 1086 0 14 69 54 98 90 00 1 86 16 4 30 966 0 数据来源 中国酿造 第220期 1999年和2008年 23 3 2柠檬酸行业发酵技术 20世纪60年代 天津工业微生物研究所 上海工业微生物研究所首次采用木薯为原料发酵生产柠檬酸 并筛选培育出优秀的耐高糖 耐高柠檬酸并具抗金属离子的黑曲霉高产柠檬酸菌株 成功实现了产业化 为我国有机酸产业的形成与发展奠定了基础 而后 两个研究所又不断推出适合不同原料的高产菌株和新配方 使浓醪高发酵指数的深层发酵工艺不断完善 全
9、行业通过积极引进和消化国内外先进技术和装配 不断进行自主创新 形成了具有中国特色的浓醪高发酵指数的深层发酵新工艺 使得中国很快在20世纪末变成柠檬酸生产大国 24 我国柠檬酸行业所使用的高产柠檬酸生产菌株 具有诸多优良特性 1 能利用薯干粉 玉米粉 大米粉 小麦粉 马铃薯 蜜糖 淀粉 葡萄糖母液等多种原料发酵生产柠檬酸 2 能耐高浓度的柠檬酸 又不利用柠檬酸 3 耐高浓度葡萄糖 能产生和分泌大量的酸性 淀粉酶和酸性糖化酶 在较低pH之环境下仍然保持较高的活力 4 能抗微量金属离子 尤其能抗高浓度的Mn2 Zn2 Cu2 使得配制发酵培养基无需使用去离子水 5 在深层液体通风培养时 能形成大量的
10、细小菌球体 加大降低发酵醪粘度 6 在以葡萄糖为唯一碳源的合成培养基上 孢子形成能力弱 减弱了葡萄糖通过戊糖循环途径降解的代谢流 7 在生长 繁殖期 细胞内NH 水平高 而蛋白质 核酸水平低 8 其他可以进一步选育和改造的特性 柠檬酸生产菌株的优秀特性决定了柠檬酸发酵工艺的先进性 保证了我国柠檬酸行业各项发酵技术指标处于世界领先水平 25 黑曲霉柠檬酸发酵条件控制 接种量和接种方式 26 柠檬酸深层发酵工艺流程 27 3 3柠檬酸生产后提取技术 柠檬酸发酵液除含有主要产物柠檬酸以外 还含有纤维 菌体 有机杂酸 糖 蛋白质胶体物质 色素 矿物质及其他代谢产物等杂质 其来源于原材料 未消耗的营养盐
11、和发酵副产物等 通过各种物理化学方法 清除这些杂质 得到符合各级质量标准的柠檬酸产品的全过程 即为柠檬酸的分离提取技术 28 发酵液 过滤 中和 过滤 钙盐 酸解 过滤 固体杂质 滤液 CaSO4 目前柠檬酸生产中后提取技术基本上都是采用 钙盐沉淀法 工艺流程如下 滤液离交净化 浓缩 结晶 离心分离 干燥 柠檬酸产品 母液 29 柠檬酸提取分离技术还有吸交法和色谱法 吸交法是利用特定的有机高分子树脂的高选择离子交换性 通过寻找 使用合适的树脂 直接从处理后的发酵滤液中提取柠檬酸或其盐类 该方法工艺简单 能耗低 收率超过94 但该工艺的缺点是所用树脂需要频繁再生 会产生大量废液 同时树脂寿命有限
12、 会产生大量固体废物色谱法的工艺原理与高效液相色谱仪的原理一样 根据固定相对流动相具有不同的亲和力导致料液中各组分通过树脂床的速度差得到分离 从而使发酵液中的各组分得以分离 目前在国外从精原料 葡萄糖 发酵工艺中利用模拟移动床连续色谱分离技术提取柠檬酸的工艺已有应用 但由于精原料发酵成本高 相对于国内粗原料发酵没有优势 此外国内粗原料柠檬酸发酵液易污染色谱柱 色谱提纯系统不能稳定运行 因此色谱法工艺在国内还未能实现工业化生产 30 3 4柠檬酸行业 三废 治理技术 柠檬酸工业生产中产生的主要污染物有COD NH3 N 固体废弃物 菌丝渣 硫酸钙泥 污泥 其中含有COD和NH3 N的污水 经过处
13、理后90 以上循环利用 其余全部达标排放 生产中产生的菌丝渣进行烘干作为饲料出售 硫酸钙泥经过加压过滤作为水泥添加剂出售 环保运行过程中产生的污泥全部作为有机肥出售 同时环保厌氧处理废水的过程中产生的沼气作为烘干菌丝渣的能源 剩余的沼气进行发电用于生产 31 以日照金禾 安徽丰原 柠檬生化 潍坊英轩为代表的柠檬酸生产企业对柠檬酸污水治理IC厌氧新技术进行开发和运用形成了一条循环经济生态产业链 蛋白饲料 由于柠檬酸发酵和提取技术水平的提高和节能减排措施有力 现柠檬酸行业的污染排正放量逐年减少 同时行业定期进行环保核查以及欧盟对中柠檬酸以牺牲环保为借口的反倾销调查 极大地推动了柠檬酸行业的三废处理
14、 经过几年的努力 三废处理成效显著 32 4 行业盈利水平 33 第四章柠檬酸盈利状况 以中粮生化柠檬酸为典型 下面是该公司近期盈利情况 年报显示 中粮生化2012年实现营业收入77亿元 归属于上市公司股东的净利润为1 8亿元 其中柠檬酸及其盐类与副产品的营业收入为11亿元 占公司全部营业收入的14 左右 34 盈利趋势分析 近期两次调价主要是因为价格处于国内厂商成本线以下 加之行业旺季和部分产能退出 行业供需得到改善 才致提价成行 经过两次提价后 多家柠檬酸产品生产企业已经开始进入盈利区间 35 5 国内行业政策 36 第五章柠檬酸国内行业政策 十一五 时期 国家把能源消耗强度降低和主要污染
15、物排放总量减少确定为国民经济和社会发展的约束性指标 把节能减排作为调整经济结构 加快转变经济发展方式的重要抓手和突破口 37 5 1限制粮食加工 2007年9月国家发展与改革委员会出台的 关于促进玉米深加工业健康发展的指导意见 提出 十一五 期间 玉米深加工结构调整的重点是提高淀粉糖 多元醇等国内供给不足产品的供给 稳定以玉米为原料的普通淀粉生产 控制发展味精等国内供需基本平衡和供大于求的产品 限制发展以玉米为原料的柠檬酸 赖氨酸等供大于求 出口导向性产品 以及以玉米为原料的食用酒精和工业酒精 政策极大限制了柠檬酸行业的未来发展空间 38 5 2节能减排生产 十一五 期间 国家将逐步淘汰落后造
16、纸产能650万吨 落后酒精产能160万吨 落后味精产能20万吨 落后柠檬酸产能8万吨 实现减排化学需氧量 COD 124 2万吨 2007年 国家发改委 环保总局下发通知 决定依法对不符合法律法规 产业政策的规定 环保评审不达标 超标或超排污许可证要求排放的落后柠檬酸生产能力实施淘汰 分年度工作任务2006 2009年 分别淘汰落后柠檬酸产能3 3万吨 2万吨 1 9万吨和0 8万吨 减排化学需氧量 COD 3 2万吨 39 6 行业发展前景 40 六 柠檬酸行业发展前景 1 消费量 柠檬酸是一种用途广泛的有机酸 其应用范围主要有食品 饮料 医药 化工及洗涤剂等领域 目前我国柠檬酸产品最大的两个消费领域是饮料行业与洗涤剂行业 两者占柠檬酸消费量的一半以上 6 1市场发展现状及前景 41 六 柠檬酸行业发展前景 6 1市场发展现状及前景 2 产量 随着国际经济形式的好转 我国经济的持续增长 我国柠檬酸行业的下游需求也进一步增长 柠檬酸发展前景看好 一些有实力的大企业正在不断扩张产能 增加产量 42 六 柠檬酸行业发展前景 1 环保政策对行业发展的促进作用我国柠檬酸行业属于国家环境保护政策
