在即将出台的生物产业发展“十二五”规划(以下简称“规划”)中,现代生物制造产业被列为生物产业七大子行业之一。《中国科学报》获得的最新统计数据显示,2011年我国现代生物制造产业实现总产值3000多亿元,同比增长超过20%,主要产品出口额达80亿元。 现代生物制造产业推进过程中,其主导产业链逐渐明晰。中国生物发酵工业协会酶制剂分会秘书长李晓燕近日透露,生物基材料、功能糖、非粮原料、酶制剂作为生物制造领域四大产业链已被列入规划(征求意见稿)中,而清洁生产或成为促使生物制造变身“绿色制造”的点睛之笔。 四大产业链共绘“龙足” 规划(征求意见稿)中提出的生物制造领域四个产业链包括:生物基材料、功能糖、酶制剂、非粮原料。 在李晓燕看来,生物基材料产业链目前攻关的难点在于生产成本的合理化。“需要提升发酵水平以及后提取技术,在提高质量的同时进一步降低成本,使生物基材料的生产成本达到一个合理水平”,“例如在PLA材料研发中,通过分子设计合成以聚乳酸为主的各类共聚物来降低成本,已成热点”。 此外,还应在该产业链的广度和深度上做文章,做到上下游的有效结合和产业链的延伸。“生物基材料要以现有大宗发酵产品氨基酸、有机酸等为基础,进一步延伸其下游链条。” 不仅是生物基材料,功能糖、酶制剂产业链的重点亦在于此。 李晓燕表示:“现在功能糖的应用越来越宽广,除了营养保健,还逐步应用到非食品领域,可以考虑通过功能基团改造、新型衍生物研究来开发系列功能产品,比如对饮料、乳品、保健品等。对功能糖产业发展来说,开发下游功能糖制品尤为重要。” 谈及酶制剂产业链的发展状况,李晓燕认为:“酶制剂的研发目前应向应用领域侧重,酶制剂下游产业的有效应用也是推动我国酶制剂产业发展的最大动力。” 业内人士也向本报介绍,目前我国酶制剂产业的重点遵循三条线路展开:首先是高附加值产品的应用开发,再是用于传统工业生产工艺绿色转型升级的酶制剂的应用开发,最后是环保领域的酶制剂的应用开发。 此外,关于生物制造产业的原料问题,李晓燕指出:“目前我国生物制造的主要原料80%来自玉米、小麦、稻米等粮食,随着国家粮食安全问题日益突出,打造非粮原料产业链已经成为必然趋势。” “围绕这一趋势,要重点开展纤维素生物质物化预处理与生物预处理应用研究、高效纤维素酶、秸秆酶法糖化新工艺,实现秸秆糖的生物制造,研发木质素、糖醛等产物高效分离与利用技术,提高木质纤维素综合利用能力,力争取得秸秆糖替代玉米糖为工业发酵原料的突破。” 本报获悉,目前我国利用非粮原料发酵生产燃料乙醇的研究与应用要远远胜于生产其他生物基化学品。关于此现状,李晓燕认为:“加强非粮原料生产燃料乙醇这方面的研究和产业化力度,是现阶段的一个实效选择。” 清洁生产或成“点睛之笔” 据了解,在新的规划(征求意见稿)中,清洁生产会贯穿整个生物制造产业。业内人士指出,要让生物制造成为真正意义上的“绿色制造”,清洁生产或成为促使该产业提升的“点睛之笔”。 联合国环境规划署对“清洁生产”有着官方定义,即对生产过程、产品和服务持续运用整体预防的环境战略,以期增加生态效率并降低人类和环境的风险。具体到生物制造产业即要做到四点:提高原料转化率、提高副产品综合利用率、改进生产工艺流程、工业“三废”的治理和综合利用。 以国内大型味精企业梅花集团为例,李晓燕介绍:“梅花集团采用了高性能温敏型菌种发酵生产谷氨酸技术,比传统技术糖酸转化率提高5~8个百分点,提高了原料转化率。” “再比如新型色谱分离提取柠檬酸技术,就属于改进生产工艺流程的典型例证,目前主要用于以淀粉质为原料生产柠檬酸的企业,它解决了硫酸钙的产生问题。” 谈到副产物及工业“三废”的高值化利用,李晓燕以当下玉米的全面利用作为例证,她说:“以玉米为例,浑身都是宝,玉米蛋白可深加工出玉米醇溶蛋白新产品,玉米浆可利用微生物技术生产高蛋白饲料酵母产品,玉米芯废渣可制备纤维素乙醇,玉米皮可酶解制取结晶木糖,发酵尾液可做饲料蛋白和有机符合肥,剩余污泥可厌氧堆肥。可见,通过现代生物技术,变废为宝、实现清洁生产并不遥远。” (责任编辑:泉水) |