“十四五”生物發酵行業市場競爭戰略研究及未來市場規模前景預測

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產業運行基本現狀：微生物由于資源豐富，取材方便，繁殖較快，在人們的生產生活中應用廣泛，例如在烹制蛋糕、釀酒工業中也廣泛使用。發酵是通過將微生物放置在其適應生存的密閉環境中，將原料放入其中，微生物在生長代謝的過程中，具有高效的轉化能力，且在途中還會產生次級代謝產物，也轉化成人們所需要的物質。

在制藥領域，微生物技術做出了巨大的貢獻，通過微生物發酵技術研制出了許多關鍵的藥物，拯救了無數的生命。例如青霉素，即青霉菌分泌的產物可以殺滅和抑制細菌，而人們通過不斷的實驗和研究終于能夠從中提出青霉素，并應用于醫療行業。隨著不斷研究，更多功能微生物產品被提取出來，例如免疫調節劑、特異性酶抑制劑、受體拮抗劑等，可以生產用于預防和治療疾病的有效藥物，藥品效果好，產量高，成本低廉。隨著科技的發展，人們還提高了對微生物的利用率，對社會的經濟和價值上產生不可估量的影響，促進了醫藥產業的發展，為人們的預防疾病作出貢獻，保障了人們的生活健康。

近年來，我國生物發酵產業通過增強自主創新能力、加快產業結構優化升級、提高國際競爭力，使得產業規模持續擴大，并形成了一些優勢產品。大宗發酵產品中的味精、賴氨酸、檸檬酸等產品的產量和貿易量位居世界前列；淀粉糖的產量在美國之后，居世界第二位；其他如山梨醇、葡萄糖酸鈉、木糖醇、麥芽糖醇、甘露糖醇、酵母和酶制劑等產品也處于快速發展階段；生物基材料、化學中間體的生物制造等尚處于起步階段，目前生物發酵技術產業化應用于化學中間體，市場空間廣闊。

我國對生物化工產業的發展十分重視，我國“863計劃”和“973計劃”都將生物技術納入重點資助領域。按照趨勢，生物技術產業將成為21世紀的主導產業之一，生物化工將成為21世紀的重要化工產業。由傳統的合成化工轉向生物化工這一新領域有如下原因：

第一，生物化工技術發展迅速，逐漸具備取代傳統合成化工趨勢。專家預計2016-2025年全球生物化工復合增速達16.16%。第二，2017年我國生物發酵產業主要行業產品總產值約2,390億元人民幣，產量約2,846萬噸，較2016年同期增長約7.7%。總量世界第一。

受國際經濟環境影響，2010年至2013年生物發酵產品出口增長一直于低位徘徊，普遍增幅不大或有所下降。

中金企信國際咨詢公布的《2021-2027年中國生物發酵行業市場全景調研分析及投資可行性研究預測報告》

技術工藝方面：在我國“穩增長、調結構、重環保”的產業政策引導下，生物發酵產業正在走科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮的發展道路。近年來，生物發酵行業圍繞提高產品特殊性能的研究，通過生物轉化、生物催化等方法生產高附加值產品，如特殊功能發酵產品及其衍生物、生物材料、生物菌劑、手性生物產品、食品及日化添加劑、生物表面活性劑、生物色素、生物染料、環保生物新產品等相關產品。尤其是在菌種選育、發酵工藝、分離提純技術等領域，行業的研究及發展趨勢如下：

（1）菌種選育方面：菌種種質資源的搜集與菌種庫建立；生產菌株的系統生物學及比較組學研究；生產菌株基因功能發掘與EnzBank（酶庫）的建立、適合發酵產品表達的多種底盤微生物的構建、生產菌株代謝工程改造和定制；菌株代謝網絡與發酵規模的關系研究；新型生物發酵產品及其衍生物生產菌株及工藝開發；高產菌株的進化育種及高通量篩選技術和裝備研發；高產菌株的關鍵基因位點的挖掘與知識產權保護；生產菌株抗逆能力的提升。

（2）發酵工藝方面：秸稈及其他非糧原料應用開發技術研究；標準化培養基的設計、分析與優化控制；基于代謝網絡定量分析、發酵動力學等多尺度、多參數發酵優化和控制技術的應用；發酵過程耦合酶催化，降低殘糖的技術與應用；發酵過程細胞信號傳導研究與高密度技術；固定化酶連續發酵技術研發與應用；生物發酵法或生物酶法生產功能制品等代替化學法生產技術的研發；固態生物發酵技術與裝備的突破；智能化連續發酵、半連續發酵技術與補料等輔助裝備；大型厭氧和微耗氧發酵反應器；多樣化、自動化和智能化的生物催化與轉化反應器及其裝備技術；小分子代謝產物的生物傳感器開發；智能化自動在線檢測與計算機集散控制技術和裝備的研發。

（3）分離提取純化。高效節能的分離介質、體系的研發；基于分子動力學理論的選擇性析晶機理研究；生物反應與產物分離過程的耦合技術開發；基于區域選擇性集成控制技術與裝備研究；新型分離純化技術和裝備的應用研究；

分離過程在線檢測與控制技術的研發；高收率和高純度的產品提取技術開發；高效生物發酵產品衍生物分離純化工藝開發；連續精細結晶系統與智能裝備技術應用；膜組合分離技術集成與裝備技術應用；高效模擬移動床色譜分離與連續離交技術應用；智能電滲析和雙極膜電滲析裝備的應用技術開發；副產物及雜質的高效分離技術開發；替代離交技術的新型脫鹽技術開發。

（4）節水和節能方面：推廣全封閉循環水利用技術；生產過程用蒸汽及蒸發水再利用技術；排放水回用及零排放技術；研究新型的濃縮與工業結晶裝備及配套工藝；推廣應用多效濃縮結晶技術、高效機械蒸汽再壓縮技術；流化床組合干燥機組的研究應用；高黏度物料微波干燥技術研究應用；研究生物制造過程的全生命周期分析方法及其評價標準。

（5）環境保護方面：煙氣含氧量自動控制技術；廢水、廢氣和固體廢棄物的治理與無害化、資源化利用技術開發。

（6）木質纖維素生物煉制關鍵技術及設備。開發清潔高效的原料預處理技術及設備；開發清潔高效的組分分離新技術及設備；開發纖維素的固相酶解技術及設備。