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生物發酵行業發展概況及主要趨勢(附報告目錄)
發布日期:2021-08-24 12:43:02

生物發酵行業發展概況及主要趨勢(附報告目錄)

1、生物發酵行業概況

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。

相關報告:北京普華有策信息咨詢有限公司《2021-2027年生物發酵行業市場調查及投資前景預測報告

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。

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。

2、發展趨勢

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:

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資料來源:普華有策

(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。