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生物基化学品发酵产业的现状和问题 孙志浩 江南大学 发酵工业指以谷物、薯类或糖蜜等为原料，利用微生物代谢过程，经发酵、提取而规 模化生产产品的工业。利用发酵技术生产的产品有成千上万种。产品涵盖的领域主要包括 食品、轻工、化工、医药、农药和农产品加工等领域，其重要产品有酿酒、酒精、酱油醋、 有机醇、有机酸、氨基酸、抗生素、核苷酸、酶制剂、酵母、淀粉糖等以及其他特种或新 型发酵制品。 发酵工业包括的范围很广，一般来说，啤酒、白酒、果酒等属于酿酒行业；酱油、醋 等属于酿造行业；酵母、淀粉糖等属于食品行业；抗生素、维生素、核苷酸、基因工程蛋 白类发酵等属于制药行业。生物基化学品一般属生物化工行业，涉及的发酵产品主要指： 乙醇(酒精)、丙酮、丁醇、丙二醇、丙三醇(甘油)、丁二醇等溶剂类；柠檬酸、乳酸、 衣康酸、琥珀酸等有机酸类；谷氨酸(味精)、赖氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸等氨基酸类； 淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、纤维素酶等酶制剂类；以及其它一些重要的生物基发酵化学品。 一、生物基化学品发酵产业现状 中国的发酵工业是一个结合传统工艺和现代生物技术的基础产业，也是现代工业生物 技术的具体应用产业。 中国的发酵工业历史悠久，源远流长，其中氨基酸、有机酸、酶制剂等“新型”发酵行 业，大多是20世纪70年代以后才逐步发展起来的。中国发酵工业目前已形成具有相当规 模和技术水平以及品种较全的工业体系，部分发酵产品的生产技术已达到或接近世界先进 水平。目前，味精、柠檬酸产品产量居世界第一，我国的发酵工业有上万家生产厂，隶属 关系分别归属轻工、化工、医药、商贸等不同部门或行业，全国发酵行业中具有一定规模 的工厂约有500家。 我国发酵工业的技术进步，进一步降低生产成本，降低能耗、物耗，减少环境污染， 从而大大提高了生产效率，增强了企业竞争力。许多龙头企业加大科技投入，行业科研人 员和企业在发酵菌种选育技术研究、发酵代谢工程研究、发酵过程工程研究和计算机控制 技术、产品提取技术、新型发酵装置和分离提取设备等方面取得了重大的技术进展，促进 了生产水平的大大提高，一些主要发酵产品的几个主要技术指标上已经达到了世界的先进 水平，如谷氨酸、柠檬酸、赖氨酸等。 我国发酵行业正在向集团化、规模化、集约化、效益化的方向发展，行业的产业结构 得到了有效调整，提高了市场竞争力。发酵行业是农产品深加工产业，农产品的综合利用 水平在很大程度上影响着企业的综合效益，另外，发酵行业又是一个重污染的行业，行业 中规模效益也体现得十分明显，从发展上要求企业做大、做强。龙头企业都在向着粮食综 合加工利用、深加工、大型化、绿色制造的方向发展。 目前，发酵行业的重心正在向具有原料、能源和劳动力优势的中西部和东北地区转移。 同时，发酵产业进一步从大中型城市撤出，许多企业通过搬迁或资产置换等方式在中小城 市和中西部投资。 近年新的发酵产品开发应用拓展发酵行业发展空间，一大批新型发酵产品实现了工业 化生产。特别是一些重要发酵化学品在化工、材料、医药中间体生产中的应用，如发酵乙 醇制造乙烯、发酵乳酸制造PLA等，取得了突破性进展。同时各种生物质原料的加工和处 理已广泛应用到各个发酵领域。 二、生物基化学品发酵产业存在的差距 中国的传统发酵生产悠久历史，但发酵技术长期处于落后水平，不少传统发酵过程还 处于粗放的作坊式操作。一些发酵产品，如酒精、味精、柠檬酸、赖氨酸、青霉素、维生 素C等行业近年发展很快，也开始向规模化、集约化发展，以求规模效应来获取微额利润。 但是，多数工厂规模小、综合实力差，缺乏竞争力。一些发酵产品的产量已位居世界第一， 某些技术经济指标也有了很大提高，但总体生产技术、装备和劳动生产率等指标与国际先 进水平相比，仍然存在较大差距。主要体现在生产菌种水平较低、发酵工艺、分离精制方 法和生产装置落后，致使我国某些发酵产品的原料和能源消耗大，生产效率低，劳动强度 大，生产成本高，污染严重。此外，发酵行业应用基础研究相对落后，导致在新技术和新 产品的开发上模仿、跟踪太多而创新不足，进而又制约了我国发酵工业的竞争力。 我国发酵行业生产方式粗放，原料没有充分利用，发酵产品较单一，结构也不尽合理。 酶制剂行业尤为突出，主要以糖化酶、淀粉酶为主，糖化酶、淀粉酶占酶制剂总产量比例 80％以上。许多发酵产品产品的应用深度和广度不够，如柠檬酸以出