柠檬酸行业报告.ppt

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1、柠檬酸行业报告柠檬酸行业报告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1.1.柠檬酸简介柠檬酸简介 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 柠檬酸定义柠檬酸定义1.2.1 物理性质物理性质u无色半透明晶体、白色颗粒或白色结晶粉末。u无臭、味极酸，在潮湿的空气中微有潮解性。u可以以无水合物或者一水合物的形式存在。u在15时，可在无水乙醇中溶解。1.2 柠檬酸性质柠檬酸性质1.2.2 化学性质化学性质u一种三羧酸类化合物，与其他羧酸有相似的化学性质。u加热至175

2、时它会分解产生二氧化碳和水。u是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离。 u加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。1.2 柠檬酸性质柠檬酸性质u1.3.1 用于食品工业用于食品工业 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 柠檬酸应用柠檬酸应用u1.3.2 用于化工和纺织业用于化工和纺织业 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

3、浮；提高表面活性剂的性能。1.3 柠檬酸应用柠檬酸应用u1.3.3 用于化妆品用于化妆品 柠檬酸属于果酸的一种，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 柠檬酸应用柠檬酸应用u1.3.4 用于医药用于医药 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 柠檬酸应用柠檬酸应用2.2.行业竞争格局行业竞争格局2.1 行业内现有企业的竞争行业内现有企业的竞争u2.1.1 国际市场国际市场

4、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。2.1 行业内现有企业的竞争行业内现有企业的竞争u2.1.2 国内市场国内市场 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。2.1 行业内现有企业的竞争行业内现有企业的竞争u2.1.2 国内市场国内市场 根据国家环境保护部公告, 现在全国

5、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2.1 行业内现有企业的竞争行业内现有企业的竞争 综上：国际市场和国内市场由于生产规模、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。2.2 新进入者的威胁新进入者的威胁 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

6、100万吨，产业集中度大幅提高。2.2 新进入者的威胁新进入者的威胁 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品牌。2010年柠檬酸生产企业出口量占全国出口总量比例2.3 替代品的威胁替代品的威胁 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柠檬酸的替代品威胁力较小。替代品威胁力较小。2.4 购买者的议价能力购买者的议价能力 由于柠檬酸的级别

7、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购买者的讨价还价能力较大力较大。部分柠檬酸价格表3.3.行业技术水平行业技术水平 第三章第三章 柠檬酸行业技术水平状况柠檬酸行业技术水平状况l3.1 柠檬酸工业化生产技术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）表面（浅盘）发酵法发酵法深层液体发酵法深层液体发酵法固体发酵法固体发酵法l随着我国选育的耐高糖、耐高柠檬酸并具抗金随着我国选育的耐高糖、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

8、发的浓醪高深层液体发酵，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液体发酵逐渐成为当今世界柠檬酸生产的主流技术技术 。 近年来，我国柠檬酸生产技术水准，原料近年来，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。、能耗和水耗指标都取得了较大进步。1999年年23家企业和家企业和2008年年14家企业加权平均指标的对家企业加权平均指标的对比数据见下表比数据见下表年年份份平均产酸/%发酵周期/h总收率/

9、%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12.3064.9777.502.04142.2412.461984.513.9260.0388.051.9128.006.141086.014.6954.9890.001.86164.30966.0数据来源：中国酿造第220期1999年和2008年l3.2 柠檬酸行业发酵技术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

10、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。 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： l（1）能利用薯干粉、玉米粉、大米粉、小麦粉、马铃薯、蜜糖、淀）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；粉、葡萄糖母液等多种原料发酵生产柠檬酸；l（2）能耐高浓度的柠檬酸，又不

11、利用柠檬酸；）能耐高浓度的柠檬酸，又不利用柠檬酸；l（3）耐高浓度葡萄糖，能产生和分泌大量的酸性）耐高浓度葡萄糖，能产生和分泌大量的酸性-淀粉酶和酸性糖淀粉酶和酸性糖化酶，在较低化酶，在较低pH之环境下仍然保持较高的活力；之环境下仍然保持较高的活力；l（4）能抗微量金属离子，尤其能抗高浓度的）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；使得配制发酵培养基无需使用去离子水；l（5）在深层液体通风培养时，能形成大量的细小菌球体，加大降低）在深层液体通风培养时，能形成大量的细小菌球体，加大降低发酵醪粘度；发酵醪粘度；l（6）在以葡萄糖为唯一碳源

12、的合成培养基上，孢子形成能力弱，减）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；弱了葡萄糖通过戊糖循环途径降解的代谢流；l（7）在生长、繁殖期，细胞内）在生长、繁殖期，细胞内NH+水平高，而蛋白质、核酸水平低；水平高，而蛋白质、核酸水平低；l（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）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。技术指标处于世界领先水平。 黑曲霉柠檬酸发酵条

13、件控制黑曲霉柠檬酸发酵条件控制 发酵条件发酵条件营养要求营养要求温度控制温度控制 pH控制控制溶解氧的控制溶解氧的控制接种量接种量和接种和接种方式方式柠檬酸深层发酵工艺流程柠檬酸深层发酵工艺流程l3.3 柠檬酸生产后提取技术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。 发酵发酵液液过滤过滤中中和和过滤过滤钙钙盐盐酸解酸解过滤过滤固体杂质固体杂质滤液滤

14、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： 滤液离交净化滤液离交净化浓缩浓缩结晶结晶离心分离离心分离干燥干燥柠檬酸产品柠檬酸产品母液母液柠檬酸提取分离技术还有柠檬酸提取分离技术还有吸交法吸交法和和色谱法色谱法。 l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，会产生大量固体废物l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

15、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。l3.4 柠檬酸行业柠檬酸行业“三废三废”治理技术治理技术 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

16、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。 l以日照金禾、安徽丰以日照金禾、安徽丰原、柠檬生化、潍坊原、柠檬生化、潍坊英轩为代表的柠檬酸英轩为代表的柠檬酸生产企业对柠檬酸污生产企业对柠檬酸污水治理水治理IC厌氧新技术厌氧新技术进行开发和运用形成进行开发和运用形成了一条了一条循环经济循环经济生态生态产业链产业链 ：发电发电 沼气沼气废水废水蛋白蛋白饲料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借口的反倾销调查，极大地推动了柠檬酸行业的三废处理，经过几年的努力，三废处理成效显著。理，经过几年的努力，三废处理成效显著。 4.4.行业盈利水平行业盈利水平第四章第四章 柠檬酸盈利状况