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以科技创新支撑开化糖醇产业发展的对策研究--开化县糖醇产业发展现状及对策思考

 

 

糖醇(亦称多元醇),包括木糖醇、麦芽糖醇、山梨醇、甘露醇、赤藓糖醇和乳糖醇等系列产品,广泛应用于食品、卫生、医药、轻工、化工等领域。大部分糖醇的最突出的特性是具有与蔗糖相类似的化学和物理性质,但热值较蔗糖低,多数情况下不致龋齿,因而在食品和医药上得到广泛的应用。

2006年全球糖醇消费量约185万吨,其中山梨醇占有最大的市场份额,约为48%,其次是木糖醇12%,甘露醇11%,麦芽糖醇l0%。目前,糖醇市场主要集中于美国、西欧、日本和亚洲少数国家。随着市场日渐成熟,预计今后5年内,以上区域的糖醇消费量每年将以约23%的速度增长。糖醇市场的一个显著特性是,中国的糖醇生产还没有规模化,与欧洲或者美国相比,前些年中国原材料(如谷物)资源不足,价格较贵,因此制约了其发展;但近年,中国北方的玉米大面积丰收,为糖醇的生产提供了原料的保障。糖醇的发展潜力是巨大的,尤其在东欧和亚洲。随着生活水平的提高,人们收入的增加,对含糖醇的食品、化妆品和卫生用品的消费量扩大,对糖醇的需求增长,糖醇的销售量将会增加。近年中国的糖醇行业正处于生产结构调整和快速发展状态,糖醇的生产和应用也较活跃,而销售市场正面临着进口产品的强大竞争。

一、糖醇产业发展现状

(一)产业发展现状

木糖醇  是糖醇中生产和应用量较大的一种。它是一种具有营养价值的甜味物质,也是人体糖类代谢的正常中间体,其热量、甜度跟蔗糖相仿,食用后不消耗胰岛素,就能透过细胞壁被人体吸收,并有降低血脂、抗酮体等功能,还具有特殊的防龋作用,可作儿童防龋食品和糖尿病人的营养剂和治疗剂。木糖醇还具备类似甘油和其它糖醇的许多优异特性,因而广泛应用于医药、化工、皮革、涂料及食品等行业。我国是农业大国,木糖醇生产原料极为丰富,每年可用于制取木糖醇的主要原料——玉米芯约2000万吨(实际生产约810吨玉米芯可得1吨木糖醇)。

(1)1992—1997年,盲目发展阶段。由于出口增加的刺激,产量从1992年的0.4万吨增至1997年的1.5万吨,生产厂家增至50多家。

(2)1997—1999年,行业调整阶段。由于国际市场需求减少,出口量降低,产量降半。

(3)1999—2002年,行业调整后稳步发展阶段。部分小规模的落后企业遭淘汰,骨干企业规模扩大,生产厂家减至近10家,但产量与1997年60家时相持平。现存的主要木糖醇生产企业有:浙江华康药业有限公司、河北宝硕股份有限公司糖醇分公司、山东禹城福田药业公司、河南辉县宏泰化工有限公司等。

化学法生产木糖醇需高温、高压,易燃易爆的高压氢气也不是很多生产厂所具备,同时基本建设投资及操作费用高,污染较严重。因此,探索木糖醇生产的新工艺如生物法已成为全球研究的热点。

生物法生产木糖醇,国外在菌株筛选、基因克隆、工程菌构建及发酵条件的优化方面的研究已取得可喜成果。生物法研究中,一种途径是以木糖为原料生产,转化率已达95 % ,具备有工业化生产的价值,但原料来源受到较大限制。另一种途径是以葡萄糖为原料生产,因葡萄糖来源广泛,易于实现规模化生产。现国外研究者正在以基因工程的手段构建工程菌来生产木糖醇。

我国所有厂家均是采用化学法生产木糖醇,虽已有近30 年的研究和生产历史,但在木糖醇发酵方面的研究却远远落后于国际水平。

我国木糖、木糖醇产品90%以上出口,1995年以前,由于技术装备、生产管理水平等原因,我国生产的木糖醇只能做为粗品出口。近些年,由于各企业加大了科学研究和技术改造力度,产品质量有了较大提高,不但能生产普通级产品,还能生产高纯度的产品,如用于压片的木糖醇、用于药用的木糖醇等,以优良的产品质量参与国际市场竞争。但不可否认,生产成本居高不下,是制约我国木糖醇行业发展的瓶颈。与世界先进水平相比,即使现存的几家技术水平相对较高的企业,在提高技术水平、提高产品质量和降低生产成本上仍有很大潜力可挖。

麦芽糖醇  由日本东和化成株式会社于1981年工业化生产成功。日本将还原率在75%以上的归类于麦芽糖醇,低于75%的为还原性饴糖。在其他国家也有的将还原率50%以上的称为麦芽糖醇。由于它在生产成本和味质上均利于使用,因此在无糖食品生产中常被单一使用或与其他糖醇复配利用。在糕点、甜食和饮料中用时,大多与赤癣糖醇、还原性帕拉金糖()及阿斯巴甜和甜菊甙等高甜度甜味剂组合应用。特别是经常利用在胶姆糖的胶基及饮料中。

目前,液体状麦芽糖醇的部分市场被还原性饴糖所挤兑,发展已有困难,但结晶品和粉末制品因胶姆糖的胶基使用和颗粒形胶姆糖作外涤剂用,在饮料中用量也大,仍有发展前景。粉末和结晶型麦芽糖醇的生产技术由林原商事公司开发成功,并取得了专利发明权。从20062月起停止了专利保护特权,使市场活跃起来。其中,早就想参与麦芽糖醇市场的丹尼斯科特公司,将美国杰耐考阿公司归入财团,该公司是生产麦芽糖醇生产中不可缺少的麦芽糖酶的世界顶级公司,因此,丹尼斯科特公司将于今年内正式生产麦芽糖醇。由于酶技术的提高及生产能力的增扩,将进一步增强结晶、粉末状麦芽糖醇的生产成本上的优势,可使其市场份额达到20%

麦芽糖醇作为甜味剂,20世纪70年代部分发达国家已开始生产和销售,现已具有相当大生产规模,如日本的麦芽糖醇年产量超过2万吨,美国每年生产和销售量已超过5万吨。固体产品比液体产品易于使用、包装、贮运,因此与目前市场上已大量生产和销售的山梨醇产品类似,众多生产厂家早已将注意力转向固体产品。由于我国人民消费水平和消费习惯所限,麦芽糖和麦芽糖醇工业化生产起步较晚,直至近年才开始研制晶体麦芽糖醇,目前尚未有成品面市,市场上的晶体麦芽糖醇均为进口。

前些年,美国和欧洲主要应用含量为70%的高级麦芽糖醇浆,含量50%的低级麦芽糖醇浆大都在亚洲销售,但近年晶体麦芽糖醇的用量正在迅速增加。目前其在全球的消费量,远远超过木糖醇的消费总量。BCC(Business Communicaions Co.Inc)统计全球麦芽糖醇年消费量为14吨,在多元醇中位居第4现在,美国每年生产和销售量已超过5万吨,日本对麦芽糖醇的市场需求量为液体制品约ll000吨;结晶、粉末制品约ll000吨,按75%换算可折合为液体14000吨,后者的市场需求比上年增加10-15%。目前国际上只有日本三菱公司及法国的罗盖特具备晶体麦芽糖醇的生产能力。近几年该产品一直处于供不应求的状态,据市场了解和客户反馈,目前晶体麦芽糖醇的市场总需求量约5万余吨,且每年以20%的需求增长。当前生产量约为3万多吨。

近年来随着人们健康饮食和生活观念的变化,晶体麦芽糖醇的低热特性能满足不少人们对于甜味的需求,用作冰淇淋、奶油糕点等高脂肪食品的甜味剂,可抑制体内脂肪积蓄,在预防肥胖方面显示出极为重要的功能特性。此外,晶体麦芽糖醇还具有很多加工上的优越性,如易于压片,可作为制药行业中片剂的原料;便于贮藏、运输。当前各类甜味剂品种繁多,但均因味感及副作用等因素影响而各有优缺点,从其发展趋势来看,天然的营养型糖类甜味剂是发展的主导方向之一。随着人们保健意识的提高及肥胖病、糖尿病等现代病问题的日益突出,对安全性高、口感好、不龋齿、不影响血糖值的各种糖醇的需求量将会越来越大,其研究发展和开发应用日益受到重视,市场前景十分广阔。

山梨醇  Sorbitol)又名山梨糖醇,是一种重要的大吨位医药、化工、轻工、食品工业的原料。我国山梨醇产业的发展源于维生素C工业,习惯上人们常把山梨醇称作Vc醇。

我国的山梨醇行业经过了1992年到1995年的高速发展、19961998年的结构调整,近年来又重新迅速发展的三个阶段。一批技术先进、规模合理、管理良好、资金雄厚的企业,在国内外市场竞争中脱盈而出,成为中国山梨醇行业的主力;一部分企业通过技术改造、开发新产品,走上了少而精的企业发展道路,获得了良好的经济效益;也有相当一部分条件较差、规模过小、成本过高或有其他原因的企业停产调整。目前,全国山梨醇总体形势很好。主要表现在以下几个方面:

一是发展迅速,全国山梨醇产量从1992年的215万吨(70%计,下同),达到2004年近42万吨,居世界第一(美国第二,为37万吨),其中山东寿光天力化工有限公司,2004年山梨醇产量达到13万吨,2005年可达18万吨,单厂生产能力居世界第一,计划扩大到25万吨。此外,柳州利达2005年产量有望达到13万吨,罗盖特(连云港)公司2005年生产能力也将达到1215万吨,这几个企业都进入了世界最大的山梨醇生产单位之列。秦皇岛骊华、石家庄华盈等都已经达到6万吨以上。另外,一些新用途不断开发,比如固体结晶山梨醇,从1996年国有技术开发成功到今,总产量已经达到1万吨以上。

二是山梨醇的传统市场稳定发展,特别是我国山梨醇市场主要客户之一的维生素C生产,从2000年起,在国际市场竞争中取胜,目前总产量超过10万吨,需要山梨醇市场超过30万吨,形势很好。

三是国内山梨醇质量大有提高,已经与国际水平接轨,比如维生素C用的山梨醇比旋度,从最早80年代的6.290年代初的5.8,目前已经普遍降到4.6以下,柳州利达与山东寿光都已经达到4.4以下。总醇中甘露醇的含量已经达到1%以下,有的达到0.5以下。牙膏用山梨醇的防冻问题已经解决,可以做到-15℃,半个月不结冻。

四是行业技术水平有了很大提高,各项消耗指标都有大幅度下降,如70%山梨醇氢气消耗,已经普遍降到110m3以下,部分厂家降到90m3。三相催化剂普遍应用,吨山梨醇催化剂消耗也已经从过去210215kg降低到110kg以下,折镍消耗有的下降到0.4kg以下。

五是行业装备水平大大提高,吸附制氢装置已经全面取代电解法制氢、120kg甚至更高压力的磁力搅拌加氢釜的使用、高压进料系统、连续离子交换系统、薄板换热多效蒸发器、先进的压榨压滤机、薄片叶滤机、连续结晶装置以及生产。

甘露醇  是重要的食品、食品添加剂行业及医药原料,用途广、用量大。随着其用途的不断拓展,且受生产原料的影响,近年来市场价格逐步攀升,目前国内已呈现供不应求的态势。

甘露醇主要生产国有法国、美国、澳大利亚、巴西和中国。多元醇的主要生产商,如罗盖特、齐尔斯达和SPI同样是甘露醇的主要生产商。

目前工业制取甘露醇的方法主要是从植物(海藻类)提取和化学合成。根据生产工艺的不同,可细分为:(1)电解葡萄糖液还原而得;(2)从海带中提取;(3)蔗糖水解后,催化还原而得;(4)葡萄液化学异构,再经酶异构,催化还原而得。

我国甘露醇装置能力约1.5ta,年产量不足1t。目前呈现两大生产工艺并存的格局:海带提取法主要集中在国内盛产海带的勃海湾一带,约有10家生产厂家;化学合成法在南宁与石家庄各有1家较大规模生产厂,这是国内首创的2条合成法生产甘露醇的生产线。石家庄是以葡萄糖为原料经异构、加氢、分离而得甘露醇;南宁是以蔗糖为原料,直接酸解、加氢、分离而得甘露醇。南北两家各自利用原料资源优势,各具特色,是国内较具竞争力的甘露醇生产厂。

全球甘露醇消费量约占多元醇总量的11%,每年约为15t。美国是甘露醇的最大消费国。其它如欧洲国家,用于生产口香糖、口含片、嘴嚼片的用量均较大。甘露醇的最大用途目前仍是制作大输液,但食品业上的使用量正在扩大。由于甘露醇不吸湿、不致龋等的优良特性,近年来世界范围内食品行业,尤其是口香糖对甘露醇需求量呈现快速增加趋势,使得甘露醇市场容量增长较快,前景看好。

我国甘露醇自1998年以来一直是供大于求。总装置能力超过1000Ot,但实际产量却只有8000t左右。尽管供过于求这样一种局面长期存在,但甘露醇却难走出国门,历年来甘露醇的出口量微不足道。19982OOO2OO2年甘露醇出口量分别为1000t860t1000t

一方面是装置能力大大富余,且国内市场供大于求,另一方面出口量却无法递增。国际市场上甘露醇大都是用合成法规模化生产,生产成本较低,质量较优,特别是药用甘露醇,大都执行英国药典BP98版和美国药典USP2000标准。BP98版中明确规定甘露醇中细菌内毒素的含量,传统的提取法工艺受原料来源、工艺技术、生产环境、设备状况等影响,难以达到此要求,因而产品在色泽、澄明度、过滤速度、批与批之间的稳定性等方面难敌国外产品。这就是为什么国内甘露醇生产能力过剩,而出口量非常小的原因。

价格方面,近几年呈低靡状态。1998年始,随着国内合成法生产工艺的成熟,因其生产成本低,对提取法形成强大的冲击,价格一路下跌,至2001年降至最低点,售价仅为1996年最高售价时的15

20O2年初开始,国内甘露醇市场出现了戏剧性的变化。据中国化学制药工业协会统计,2002年我国甘露醇市场需求量(含净出口量)8000t,而甘露醇产量约为6000t,出现供不足需状况,因而价格呈现强劲的上升趋势。这主要是提取法所用的原料——海带欠收,至使原料不足,产量降低所至,这个向上的价格走势估计将会持续到今年下半年海带收获季节。从这一点也可以看出,我国甘露醇生产受原料的制约的矛盾一直存在。

(二)企业发展现状

浙江华康药业有限公司(以下简称华康药业)是开化县乃至浙江省唯一一家糖醇生产企业,1983年开始生产木糖醇,是国内最早生产木糖醇的三家企业之一,时年木糖醇产量43吨。浙江华康药业有限公司经过四十多年的发展,由原来的化工企业转型发展成为专业的糖醇制造商,目前生产规模已经达到年产2万吨木糖醇。20023月被评为中国食品添加剂食品配料行业百强企业,200212月被评为浙江省食品添加剂行业龙头企业,并成为中国食品添加剂生产应用工业协会常务理事单位。200011月,被浙江省科学技术厅评为“浙江省高新技术企业”;20041月,“万春”商标被评为浙江省著名商标;20051月,“华康药业”企业商号被评定为浙江省知名商号,同年,被浙江省劳动和社会保障厅授予2004年度“劳动保障诚信单位”。生产规模  浙江华康药业有限公司1983年项目投产时,当时设计的生产能力是年产木糖醇300吨;到1996年经过技术改造后达到了年产1500吨的生产能力。为适应国际市场和国内市场的需求,2002年又新建了一个新的成品车间;2003完成的新还原工艺将连续加氢改为利用反应釜间歇加氢后,木糖的氢化能力上了一个新的台阶,日氢化能力可达80吨以上;2004年达到了年产10000吨的生产能力;2005年又实施完成了对新成品车间年产10000吨的填平补齐技术改造。经过二十多年的发展,不断的技术改造和工艺创新,公司现已拥有两个木糖醇成品车间,具有年产木糖醇系列产品20000吨的生产能力,成为国内规模最大的木糖醇生产经营企业。技术水平  企业要发展,离不开技术创新。2000年,公司成立了结晶工艺技术攻关小组,采用真空结晶技术,使木糖醇产品结晶周期由原来120小时缩短到30小时,而且晶体流动性等指标达到了国际先进水平,该项技术获衢州市科技进步三等奖和开化县科技进步二等奖。20042月,“真空结晶生产高纯度木糖醇新技术”顺利通过省级创新项目验收,并被授予创新项目证书。

2002年开始采用新还原工艺,将原来的连续加氢工艺改进为利用反应釜间歇加氢,这一工艺改进使木糖的氢化能力得到了提高,由原来日氢化能力6吨上升到80多吨,同时也使木糖醇氢化液含量由原来89%上升到98%。该技术的应用使木糖醇的质量、生产成本及生产能力有了质的飞跃。2004年对脱色工艺进行技改,采用颗粒状活性炭取代原来粉状活性炭脱色,不仅降低了生产成本,同时也降低了劳动强度,改善了工作环境,符合环保要求。

产品开发  浙江华康药业有限公司主导产品有晶体木糖醇、液体木糖醇,从当初生产普通食品级木糖醇发展到生产医药级木糖醇,到1996年开发出了符合国际标准的FCC级木糖醇。

为了适应市场需求,产品要创新。公司成立了研发中心,于1997年开发出了针剂原料级木糖醇;1998年开发出了精制木糖;2001年开发出了高纯度木糖醇,高纯度木糖醇系列产品综合开发项目荣获2002年度衢州市科学技术进步奖三等奖;2003-2004年又开发出了粉状木糖醇和粒状木糖醇,该产品填补了国内空白。为了提高市场竞争力,通过与江南大学合作,开发出了晶体麦芽糖醇产品,20056月利用木糖醇生产线进行了晶体麦芽糖醇的试生产,取得了圆满成功,并开始进行年产10000万吨晶体麦芽糖醇的项目立项和筹建工作,年底完成了项目征地工作。项目实施以后,晶体麦芽糖醇的产业化生产打破了国际市场上晶体麦芽糖醇由法国和日本的两家公司垄断的局面,同时也成为公司发展新的利润增长点。

2001年“高纯度木糖醇”被浙江省科学技术厅评定为高新技术产品,2003年公司产品分别被衢州市和浙江省名牌产品认定委员会认定为“衢州市名牌产品”和“浙江省名牌产品”。200412月,公司被衢州市科技局授予市级工程技术研究开发中心,20051月,被浙江省科技厅列入“华康木糖醇省级高新技术研究开发中心”。

市场规模  木糖醇产品以出口为主,主要销往日本、美国、韩国、英国、法国、德国、意大利、比利时、丹麦等经济发达国家,1999年公司取得了自营进出口权(在此之前通过外贸公司出口),2002年自营生产出口名列衢州市第二名,2004年在杭州注册成立了浙江华康贸易有限公司,负责产品的国际和国内销售,2004年首次出口创汇超1000万美元,获开化县委、县政府出口创汇特别奖,并成为中国国际商会衢州商会会员单位,2005年度自营生产企业出口名列衢州市第一名。

华康药业木糖醇产品出口量居国内第一,根据中国海关统计数据表明,2005年度国内共出口木糖醇14449吨,其中,华康药业出口量为6099吨,占国内出口份额42.2%以上。我国国内木糖醇应用起步较晚,1995年以前仅限于医药行业作为糖尿病患者的辅助治疗剂,因此,市场需求量很小,华康药业木糖醇产品98%以上供出口;随着我国经济的迅速发展,木糖醇在我国食品工业和其它行业的应用越来越广泛,国内市场的需求量开始激剧增长,根据公司“降低出口比例,提高国内市场的销售量”的经营方针,积极拓展国内市场,2003年的国内销售额为1241万元,2004年的国内销售额为1401万元,2005年的国内销售额为2622万元,增幅明显。特别是2004年、2005年,由于木糖原料供应紧张,木糖醇市场出现供不应求趋势。

 

 

主要经济技术指标

2001-2006年主要经济指标

年份

现价产值(千元)

销售收入(千元)

利税合计(千元)

其中:利润(千元)

其中:税收
(千元)

创汇

(千美元)

产量

()

2001

48001

50382

6268

2040

4228

4707

2244.6

2002

66876

65204

4688

2765

1923

6305

3318.9

2003

85546

84444

13244

6751

6633

8539

4274.3

2004

109230

110020

8370

4095

4275

10884

5411.69

2005

160399

166476

25727

16012

9715

15211

8049.27

2006

173392

182307

19873

8718

11155

17110

6945.32

二、糖醇产业发展中的优势及存在的问题分析

(一)发展优势

我国迅速发展的经济、规模巨大的市场、向世界高新技术领域的发展,给糖醇行业的发展提供了极其宝贵的机遇。我国维生素C的发展,已经在世界上处于垄断地位,年产维生素C10万吨以上,年消耗山梨醇达30万吨以上。我国的牙膏行业年消耗山梨醇在5万吨以上。近年来,海产品与日用化工产品对山梨醇的消耗大大增加,仅广州美晨公司生产速发蛋糕油一项,一年就消耗液体山梨醇达3000多吨。这样巨大的市场,既是我国经济发展的反映,也是糖醇行业发展的动力。

近年来,木糖醇等糖醇的保健效果日益为人们接受,国内市场发展很快,又为我国木糖醇行业发展创造了良好的机遇。甘露醇、异麦芽酮糖与麦芽糖醇,目前也面临着市场迅速增长的好形势。

改革开放的政策,为我国糖醇行业进入国际先进行业创造了重要条件。大家知道,由于糖醇行业的技术复杂性,十五年前,我国的糖醇行业远远落后于世界先进水平。例如,1995年前,根本不知道山梨醇还可以结晶。后来拿到了国外样品,大吃一惊,找到了差距,认清了目标,花大力量进行研究,目前我国自行研究的结晶山梨醇技术的产量在国内市场占一半以上,质量上完全可以与国外产品媲美。

国内各界高新技术的研究力量,为中国糖醇行业提供了大量实用的先进技术。其中包括结晶山梨醇技术、合成甘露醇技术、玉米芯制木糖醇技术、高纯结晶麦芽糖醇技术、异麦芽酮糖醇制造技术,这些技术,大部分是我国研究机构与生产企业合作完成的,体现了科技与产业结合的优势。

迅速发展的国内装备,给我国的糖醇行业提供了有力的支持。其中有:

A、高压加氢装备:我国威海化工机器厂等单位制造的磁力搅拌高压加氢釜,加氢压力高达35MPa,加氢温度可高达250℃,最大体积为9m3。而且由于采用了爆炸成型不锈钢贴板技术,一台9m312MPa的磁力搅拌高压加氢釜,价格只相当于十年前的一台2m3、压力为5MPa机械搅拌加氢机械搅拌加氢釜的价格。这些,为我国糖醇行业加氢工段提供了强有力的支持。

B、制氢装备:氢气是糖醇行业必需的生产原料,由于氢气的特殊性质,必须就地制造与利用,不能长距离运输,所以,常常成为制约糖醇发展的因素。而电解制氢不仅能源消耗大,成本也很高。近十年来,我国的气体分离制氢技术达到了国际先进水平,采用甲醇裂解制造氢气,氢气成本比电解法降低近一半,投资也相应减少。采用分子筛吸附分离从水煤气制氨的废气中回收氢气,更可以降低氢气成本。最近,安徽丰原公司已打算用废水处理产生的沼气制造氢气,又为我国糖醇行业开辟新氢源寻找了新的途径。

C、连续离交精制装备:在学习引进国外生产线装置的基础上,在国内推广了连续与半连续的离交工艺,不仅实现了全自动化控制,而且大大减少了酸碱消耗,减少了环保污染。这种连续与半连续装置,由于离子交换树脂用量减少,可以基本上不增加投资,而达到十分满意的效果。

D、三相催化剂:五年前,我国的山梨醇质量与国外进口的有很大差距,山梨醇中的甘露醇含量常常达到4%以上,残糖总在0.3 %以上。近年来,大连通用化工公司、广东石油化工研究院等单位,引进了三相催化剂技术,在我国糖醇行业迅速得到推广应用。采用这种催化剂后,加氢速度、催化剂消耗、残糖,以及氢消耗都得到改进。加上其他工艺改进,使我国山梨醇行业目前各项主要质量指标都达到了国际先进水平。

除上述设备外,糖醇连续结晶装置、脱色液滤机、模拟流动床及其他各种分析化验设备,也为糖醇行业的技术改造提供了有力的支持。

(二)存在问题分析

最近十多年,我国糖醇行业发展速度明显高于国内其他行业,这是令人鼓舞的,但同时又带来了新的问题。

随着市场竞争的加剧,我国糖醇行业面临着巨大的压力。淀粉原料价格不断上升,下游产品对糖醇的要求越来越高,多数企业经济效益难以维持。比如山梨醇产品,在19921993年,当时淀粉只有1500/吨左右,70 %山梨醇市场售价最高到6000/吨,平均也有4500/吨,每吨70 %山梨醇利润平均都在1000元以上;到了19971998年,平均吨利润只有500元左右;进入2004年,尽管山梨醇各项消耗都比过去大大降低,但淀粉价格升到1800/吨,70%山梨醇到厂价最低时价格只有2550/吨,许多山梨醇企业根本没有利润,或者只有100200/吨的利润。所以目前山梨醇行业总的发展趋势是,企业生产规模越来越大,生产企业数越来越少;原料价格越来越高,而产品价格越来越低;山梨醇产量越来越大,而山梨醇行业的就业人数越来越少;劳动生产率越来越高,而利润率越来越低。在此情况下,改进工艺,降低消耗,开发新的糖醇产品,发展新的糖醇应用途径,呼声越来越高。

糖醇的市场开发,机遇与挑战同时存在。一方面,随着经济与科技的发展,糖醇的应用领域越来越宽,另一方面,随着应用开发的深化,应用开发所需的经费也更多,需要社会给予更大的支持。比如,木糖醇行业,目前主要市场仍是口香糖,其他领域开发速度远远不能满足要求。所以近年来,许多糖醇企业对研究开发十分重视,许多企业建立了研究中心,纷纷与国内外科研机械、大专院校合作,大量引进新技术与新工艺,进行技术改造。如山东禹城福田药业、寿光天力、河北华旭等单位,都花了很大的精力,建设了比较现代化的研究实验室。有些实验室还对外开放,吸收研究机构与大专院校来进行试验。这是糖醇行业发展的祥兆。

共同的市场利益,在竞争的同时,也促进了企业间的合作。近年来,糖醇企业广泛开展技术合作,除互相交流外,还组织有关专家对一些厂的管理、技术改造或拟建项目进行技术咨询服务,包括对木糖醇生产有关设备厂家的设备工艺进行咨询、评估与鉴定。加强成员单位的技术信息交流,取得了很好的效果。

为扩大糖醇市场,目前的工作重点放在无糖糖果与精细化工产品上。有关大专院校、重点企业与科研单位正组织合作,争取尽快形成产业化。这些技术将对扩大糖醇市场起到重大作用。估计我国无糖糖果的糖醇市场可以达到十多万吨,而同时,山梨醇裂解制丙二醇、乙二醇与甘油的技术,将对我国以淀粉原料取代部分石油精细化工,起重要作用,其市场容量会超过百万吨。

总之,我国目前糖醇行业的形势是机遇与挑战并存,竞争与使用共在,只要努力克服困难,沿着规模化、产业化、高科技化的方向,向国际先进水平靠拢,就一定可以使我国的糖醇行业,从目前世界大国的地位进一步向世界强国方向发展。

三、糖醇产业发展的方向、制约因素及存在共性的技术问题

糖醇产业发展方向坚持高、新、特、优的新产品开发方向,立足拳头产品——木糖醇,开发多元品种,加大糖醇后续产品的开发力度。实现从单一作食品、医药原料,到开发终端产品;从低附加值产品,到高附加值产品;从单一产品,到多元产品的跨越。实施名牌战略,创建中国名牌和国际知名品牌,进一步拓展国际市场份额。加大科技投入,创建国家级技术中心,成立浙江省首家糖醇研发中心。形成以食品配料为主的多产品进出口贸易,增加企业出口创汇能力。加快项目建设步伐,形成以玉米深加工为主的多产品综合性公司。力争用5年时间,实现销售收入过2亿元,利税超0.2亿元。

生产木糖醇的主要原料是玉米芯。1983年项目投产时,直接由玉米芯作原料经水解、通过连续氢化反应、交换、脱色、蒸发、结晶制得。由于玉米主要种植地在北方,生产1吨木糖醇需要12吨玉米芯,原料运输成本大;同时,以玉米芯为原料,在水解过程中污水排放量较大,工厂所在地又处于衢江上游,污染较大。因此,从1997年开始,取消了玉米芯水解工艺,改为从市场上采购木糖作原料生产木糖醇,1.1吨木糖可生产1吨木糖醇,这样一来不仅节约了原料运输成本,又大大减少了污水排放量,符合国家环保要求。公司在2003年被衢州市环保局评为年度环境保护优秀工程,20053月被浙江省经济贸易委员会和浙江省环境保护局授予“浙江省绿色企业”称号。

随着人民生活水平的提高,健康食品的发展非常迅猛。面对极大的市场机遇,企业面临最大的问题是原材料——木糖的供应。2003年,华康药业在中国河南投资建立焦作市华康化工有限公司,依托浙江华康药业有限公司的资金、技术、管理和人才优势,综合利用北方地区丰富的农、林资源,主要从事木糖、糠醛、糠醇等系列产品的研发与生产,将进一步加大投资力度,扩大生产规模,提高管理水平,努力把华康化工发展成为更具竞争力的木糖、糠醛等系列产品的专业型生产基地。迅速着手进行技术改造和恢复生产,半年后生产能力就达到了原来的两倍,不仅解决了原料供应问题,也稳定了木糖原料的市场价格。2005年初又开始进行年产6000吨木糖生产能力的扩建技改。为解决污染问题,先后投资了1000多万元建设污水处理设施。

另外,2006年与吉林益民集团共同出资成立了吉林市华康益民木糖有限公司。双方充分发挥各自在资金、技术、管理、营销、原料等方面的优势,实现木糖、糠醛等系列产品的专业生产。

随着公司规模进一步扩大,急需大量各方面专业优秀人才。如果缺乏有效机制和环境,就可能导致人才流失、结构失衡,形成巨大的人力资源风险。2004年,华康药业在杭州成立了浙江华康贸易有限公司,建立了完善的聘用机制、竞争机制、培训机制与激励机制,营造良好的企业文化,在吸引、培养和留住人才方面采取多项措施;同时注重人才的储备,加强团队意识,提高企业总体的研发能力,减小了个别人员流失对全局产生的不利影响,力争使公司人力资源的风险降到最低。

公司建立了开放式的运行模式,广泛吸纳国内外先进的科技成果和高水平科技人才,注重产、学、研合作和国际人才技术交流,充分利用社会科学资源,提高研发中心的研究开发能力和水平。大力推行产学研结合机制,提高企业多渠道运用技术资源的能力。与浙江大学、华东理工大学、江南大学、浙江工业大学、无锡分离技术应用研究所等单位建立了产学研合作关系,建成了国内一流的研发基地和人才培训基地,为公司的项目开发和人才储备打下了坚实的基础。同时,不定期有国外的技术专家来企业进行技术咨询和服务,促进了外来合作科研成果的转化、吸收,提高了企业现有产品的技术含量。

存在共性的技术问题我国糖醇工业由于起步较晚,其技术水平与国外相比差距很大。今后应加强新技术的开发,同时加强新技术的应用工作,以突破以下共性技术和关键技术为重点:

生物工程技术发展迅猛,是糖醇工业最重要的共性技术之一,在许多品种的生产过程中得到了广泛应用,如维生素类、氨基酸类、增稠剂类、酸味剂类等许多重要产品及L-苯丙氨酸、天门冬氨酸等中间体的生产过程中都采用了生物工程技术,据了解糖醇生产新技术也可借鉴生物工程加以突破,今后应进一步加强研究和应用。

膜分离技术是当代重要的高新技术之一,包括有透析、离子交换膜与电渗析、微滤、超滤等。水解后木糖液中木糖质量分数约为5%,为使其提高到3035%,需将过量水分蒸发掉,这一过程能耗很高(其中蒸馏过程能耗占总能耗的60%以上)。以前使用的蒸发器为中央循环管式或外加热式,热效率低,近些年大多数厂家采用多效降膜蒸发器,这样可比旧式蒸发器节省50%以上的蒸汽。现在薄板蒸发器已在工业生产中大量采用,如果能以薄板蒸发器替代降膜蒸发器,则可进一步降低消耗。但代表国际最新水平的浓缩技术是膜分离技术。若采用纳滤膜分离方法浓缩水解后木糖溶液,通过四级串联方式可将5%的木糖溶液浓缩至20% ,再结合薄板蒸发, 将木糖质量分数提高到35%。该技术能耗低,木糖回收率高,表现出很好的发展前景。

离子交换膜分离技术是食品添加剂在提纯和分离过程中的新技术之一,它是利用不同成分与吸附树脂不同的吸附性,将主要成分与杂质进行分离和精制。经水解后的糖液,或加氢后的醇液,均含有大量的无机离子,一般采用离子交换树脂法,需大量的酸碱再生,三废量大,分离液浓度低,工艺繁杂,浓缩量大。采用新型反馈式离子交换膜分离技术进行分离脱盐,效率高,基本无三废,不用外加酸碱等,分离液浓度高,浓缩量小,操用方便,成本低,因此膜分离法具有很大的优势。

分子蒸馏技术、冷冻干燥技术在木糖醇生产过程中,都可以作为改造传统生产工艺的新技术加以推广和应用。

现有的生产工艺中,每吨木糖醇结晶母液中约含30%木糖醇、10%木糖(木糖结晶母液中同样含有约30%木糖) ,数量相当可观,但却都以非常低的价格作为甘油代用品或焦糖色素的原料出售。利用模拟移动床(Simulated Moving Bed) 连续色谱技术可从母液中将此两种组分分离出来。在国内,此技术已达到工业化的水平。

在糖醇新品与新应用领域的开发过程中,其应用技术开发十分重要。国外对应用技术开发十分重视,投入的力量约占产品整个开发过程的一半。国外产品的型号多,很重要的原因就是应用技术开发得好。如日本公布的已投放市场的食品添加剂复配品就达1252种之多,主要得益于其复配化和制剂化技术水平高。在我国糖醇工业的发展过程中,其应用技术较落后,已经成为食品添加剂发展的制约因素。过去,研究开发单位相对来说考虑资源多,而考虑市场和用户需求少,因此往往造成食品加工企业的需求与木糖醇品种开发衔接不上,从而影响了食品添加剂品种的开发和推广应用。食品添加剂应用技术的重点是复配技术和制剂化技术。多个产品的复配应用可提高食品添加剂的功效,如抗氧剂、甜味剂和增稠剂往往都不是单一品种使用,而是几种复配在一起,产品产生协同效应,达到用量少、效果好的目的。新剂型可以使某些产品具有独特效力,同时扩大应用范围,今后应在应用技术开发方面加大力量,加大投入。

四、糖醇产业发展和提升的对策思考

(一)大浪淘沙,优胜劣汰

面对二十一世纪全球经济一体化,市场竞争更加激烈,企业要想生存,只有不断进步,才能立于不败之地,这就要求企业加强企业管理,加大技术改造力度,不断采用新技术新设备,提高质量,降低消耗,降低成本,企业才能不断发展,否则将被淘汰出局。

(二)加强企业技术进步,提质降本,提高国际市场竞争力

除搞好企业管理外,加强企业技术进步,是企业生存发展的重要因素。目前全国十余家生产企业,之所以得以生存,非常重要的因素是加大了技改投入,不断采用先进的工艺技术和设备。

几年来,由于华康药业的不断努力,生产成本有了较大幅度的下降,广泛采用新工艺、新技术、新设备,产品质量有了质的飞跃,基本上能满足国外客户对质量的要求,改变了只出口原料级的状况增强了国际市场的竞争力,扩大了市场分额。物美价廉,糖醇将逐渐具有国际市场竞争力,且随着国内外市场需求的不断增长,行业将向微利性发展。

(三)多品种、高档次产品的开发

国外生产糖醇的公司,企业规模均非常大,产品品种多,研发能力强,拥有自己的专利技术,因此,企业的核心竞争力非常强。与国外企业相比,我国的企业犹如“小巫见大巫”,品种单一且产品经营分散,实力差,抵御市场风险的能力很弱。因此,企业在提高质量和服务的前提下,还要开发新的衍生产品,把企业做大、做强。

(四)强化专利保护工作,不断提高专利保护力度

以提高国际竞争力为核心,以科技创新、体制创新和管理创新为动力,面对国际糖醇产业专利权的垄断,寻找企业自身发展的出路与对策,推动整个糖醇行业的发展。

(五)发挥行业协会的作用,走联合发展道路

国外行业协会在促进企业发展,实现行业自律方面的作用非常大,而我国是市场经济发展的初级阶段,协会的有些职能还未发展到位,这需要每个会员的艰苦努力,糖醇行业存在生产工厂分散,不具备同国外跨国公司抗衡的能力。然而在出口方面,国内厂家又竞相压价、相互拆台,给国家造成了巨大的经济损失。因此,今后要发挥行业协会的作用,各企业加强沟通,走联合发展的道路,寻求企业之间合作发展的新思路、新机遇。

随着科技的发展和应用研究的深入,糖醇应用领域不断扩大,对质量的要求也越来越高。今后要针对市场需求生产不同规格和质量的要求上狠下功夫,满足客户对产品外观、晶形、粒度、微生物、义务、流动性、防结块等不同要求。只要我们的技术不端进步,降低生产成本,提高产品质量,多规格、多品种满足不同客户的需求,相信在下一个十年,我国必将成为世界糖醇生产和出口最大的国家。

 

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