甲醇蛋白行业发展的制约因素和发展建议

2012-08-15 00:45龙沛沛
河南化工 2012年1期

龙沛沛

(山西晋丰煤化工有限责任公司,山西高平 048400)

0 前言

甲醇蛋白是一种单细胞蛋白(SCP),是以甲醇、氨、硫酸和磷酸等作为培养基,经过生物发酵生成单细胞菌体,再精制提取为单细胞蛋白。甲醇蛋白中,粗蛋白含量在70%以上,还含有脂肪、赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸及丰富的矿物质和维生素,是理想的畜禽饲料营养添加剂。相对于其他方法生产的单细胞蛋白来讲,甲醇蛋白具有资源丰富、生产不受气候条件影响、合成速度快、质量稳定等特点。

我国以占世界7%的耕地面积养活了占世界22%的人口,粮食供需矛盾十分突出。而以甲醇为原料合成甲醇蛋白用作高能量的精饲料,每1万t可节省粮食2.5万t,可配制10万t饲料,社会效益和经济效益均十分可观[1]。甲醇蛋白在国外已使用20余年,证明它是一种安全的动物饲料添加剂。所以,发展甲醇蛋白是解决我国养殖业及食品工业蛋白质短缺问题的重要途径之一,对解决我国的粮食问题具有重大的战略意义。

1 甲醇蛋白的国内外发展现状

从20世纪60年代开始,就有不少国家开展了甲醇蛋白的研究,并发展成为世界性的热门研究课题。其中占领先地位的要属英国ICI公司,1980年便有规模为10万t/a的装置建成投产。ICI公司生产的甲醇蛋白商品名为“Pruteen”。“Pruteen”产品中含有72%的粗蛋白,蛋氨酸和赖氨酸含量与鱼粉非常相近,作为富含热量、维生素、矿物质及高蛋白的饲料在市场上销售[2]。1983年美国Phillips石油公司又开发出甲醇蛋白生产新工艺,改进发酵罐热交换和氧传递条件,可生产高密度甲醇蛋白,菌体收率达120~150 mg/L,而其它工艺仅30~40 mg/L,使用该技术在75t/a中试基础上建成了1360~2 270 t/a的工业示范装置。随后,德国Hoechst-Uhde、日本三菱瓦斯化学、瑞典 Norprotein和法国IFP等公司也建立了中试装置。ICI 法是目前研究和应用最多的工艺,英国ICI和美国菲利浦公司可设计承建10万t/a的甲醇蛋白生产装置[3]。

20世纪70年代以来,我国开始甲醇蛋白的研究。而且早在1984年,国务院办公厅就在国办发(1984)111号转发原国家经委《1984-2000年全国饲料工业发展纲要—(试行草案)》的通知中,要求把甲醇蛋白列为饲料工业发展的重要产品之一,并要求化工部门抓好生产建设。但到目前为止,甲醇蛋白的产业化在我国仍处于起步阶段,国内还没有工业化的甲醇蛋白生产装置,一些单位也停止了对甲醇蛋白的研究开发。仅有河南煤化集团所属研究院与南京工业大学仍在做相关研究,河南煤化集团所属研究院与郑州大学河南省离子束生物工程重点实验室合作,进行离子注入诱变选育甲醇蛋白高产菌株及其生产工艺研究。南京工业大学生物化工技术中心优选与培植了生产甲醇蛋白的菌种,并通过实验室小试,完成了1 t/a及5 t/a的模式,目前,正在进行50 t/a的放大试验,同时筹建250 t/a的工业示范装置[4]。虽然也有一些生产企业为延伸产业链,拟上甲醇蛋白项目,但都处于观望状态。下面就目前制约我国甲醇蛋白大规模工业化发展的因素做简要分析。

2 制约甲醇蛋白大规模发展的因素分析

2.1 技术因素

虽然国内也有一些单位在甲醇蛋白的研究上取得了一定的成绩,比如北京市营养源研究所基本掌握了甲醇蛋白的生产技术;中国石油克拉玛依石化公司研究院引进一株铜绿假单胞菌Sx,使甲醇转化率达40%以上,蛋白质含量达80%以上,居国内领先水平。但这些技术均离大规模产业化尚远,尤其不能满足万吨级以上大规模甲醇蛋白生产的技术要求。目前国内也有一些拟上甲醇蛋白项目的企业通过比较,倾向采用英国ICI法,但甲醇蛋白技术引进还存在障碍。这些国外持有的技术要么不转让,要么要价太高难以接受,技术障碍成了制约我国甲醇蛋白大规模工业化发展的首要因素。

2.2 市场因素

近几年甲醇蛋白的原料甲醇价格波动大,导致甲醇蛋白的原料成本不稳定,甲醇蛋白若按目前价格生产,总成本达到8 600元/t以上,同等粗蛋白含量的甲醇蛋白和豆粕的比价关系为1.5∶1,甲醇蛋白目前根本没有价格优势,由于成本比大豆高,代替大豆用于饲料经济上无竞争力;而代替鱼粉,由于甲醇蛋白成本与鱼粉销售价格相当,甲醇蛋白也没有什么价格优势,与鱼粉竞争市场的难度很大,只有在鱼粉日益紧缺价扬的情况下替代鱼粉的潜在市场才能拓展开来[5]。所以,发展甲醇蛋白还必须依托国内技术的发展,大幅度降低生产成本,使之有强劲的市场竞争力。

2.3 消费者心理因素

虽然英国ICI公司曾进行8年的毒性理学试验,结果表明甲醇蛋白无毒,是一种十分安全的动物饲料添加剂,而且德国赫斯德公司生产的甲醇蛋白主要用于人类食用;但我国消费者在接受甲醇蛋白方面仍存有疑虑。尤其是在经历了“三鹿奶粉”、“瘦肉精”和目前的“牛奶黄曲霉素”等一系列食品安全事件之后,人们对食品、饲料中的添加剂和染色剂之类更加敏感。当人们面对由工业甲醇生产出来的甲醇蛋白的时候,心中难免疑虑,由工业甲醇到甲醇蛋白,然后添加到动物饲料中,最后得到的肉制品被人们消费,能保证安全吗?会不会存在对人身体有害的成分?基于安全的担心,在短时间内,我国的消费者很难从心理上接受甲醇蛋白,这将严重阻碍市场的开拓。

3 对我国甲醇蛋白行业的建议

3.1 建立小型示范装置

中国的甲醇蛋白工业要发展起来,必须走自主创新之路。然而发展也不能急于求成,目前在我国一些企业拟建的甲醇蛋白项目中,少则几万吨,多则有20万t,大有蜂拥而上之势。在技术成熟之前,发展大型装置风险很大,市场开拓也存在压力。建议想发展甲醇蛋白项目的企业首先建立小型示范装置,充分利用企业自身的资金和生产技术优势,攻克甲醇蛋白的技术难关,为大型化装置积累足够的经验,降低生产风险;同时,慢慢在消费者心中树立信心,给市场一个接受的过程,逐步开拓市场。

3.2 与饲料企业联合发展

甲醇蛋白行业的发展不是孤立的,而是与饲料行业的发展息息相关,所以甲醇蛋白最佳的发展模式是与饲料企业联合,根据饲料行业的需求来发展,共同打造安全、营养的饲料品牌,从而使甲醇蛋白产品有坚实的发展后盾。

3.3 严把产品安全关

保证产品的安全是首要条件。在甲醇蛋白的发展过程中,相应的科学合理的测试手段也必须跟上,生产者和研究测试人员都应抱着对食品安全完全负责的态度,不能有丝毫的懈怠和马虎,充分确保甲醇蛋白及相应产品的安全。

4 结论

由于技术、市场和消费者心理等因素的制约,甲醇蛋白在我国尚未大规模工业化。要使甲醇蛋白在我国健康发展,真正发挥其战略意义,不能急于求成,首先应建立小型的示范装置,突破技术障碍,其次要与饲料行业联合起来,共同开发有价值的饲料品牌,同时坚决把好产品的安全关。只有扎扎实实走好每一步,才能迎来甲醇蛋白良好的发展势头。

[1]李双娟.甲醇蛋白的生产及发展前景[J].中氮肥,2006,(3):4-6,20.

[2]郭建华.甲醇蛋白的技术经济分析与发展前景[J].化工技术经济,2003,21(6):25-31.

[3]吴国荃,丁 爽,宋淑利,等.甲醇蛋白的生产应用及投资建议[J].化工技术经济,2003,21(11):7-8,14.

[4]谷小虎,李晓辉,杨 旭,等.甲醇蛋白的技术与市场[J].煤化工,2011,(5):5-8.

[5]汤玉娟.甲醇蛋白的技术经济分析[J].化工技术与开发,2011,40(7):60-32.