维生素C产业现状与发展

《中国食品添加剂》 China Food Additives 20o4 No．2 维生素 C产业现状与发展 张华峰 冯惠勇 (DI北科技大学生物科学与工程学院，石家庄 050018) 摘要：介绍了国内外维生素c的生产和销售状况，综述了Vc新产品的研发现状。提出了我国维生素c产业 的发展对策。 关键词：维生素c，产业，生产，销售，维生素c新产品，发展对策 Present Situation and Development of Vitamin C I ndustry Zl删嚷 Huafeng，Feng Huiyong (Faculty of Biolo舀cal Science and Engineering，Hebei University of Science& Technology，Shijiazhuang 050018) A ih叠 ：After domestic and international statuses of production and sale of vitamin C are discussed，the R&D position of rlew vitamin C products is introduced．Countermeasures for developments of vitamin C enterprises in China are advised． Key w啊r b：Vitamin C，Industry，PlH lction，Sale，New vitamin C product，Develolm,tental 维生素 C(vitamin C，以下简称 vc)又名 L一抗 坏血酸(L-ascorbic acid)，是一种人体必需的水溶性 维生素。由于 vc具有广泛的生理作用和理化性 质⋯，因此在食品、医药以及饲料等领域中均具有 重要用途。 1 VC的生产概况 1934年，全世界 VC年产量仅为5Okg，60年代 中期达到5000t，到 1995年突破了 10万 t大关。我 国东北制药总厂和华北制药集团的万 t VC项目投 产后，世界 VC市场的竞争达到了白热化的状态。 近几年全球 VC市场的实际销售量约为每年 9—10 万 t，而世界 VC总生产能力已超过 l5万 t，因此大 部分VC生产企业的开工率严重不足。 1．1 国内生产状况 从 1958年东北制药总厂首先投产 VC，到上世 纪7O年代初我国首创的 VC二步发酵法新工艺试 产成功L1j，我国的Vc生产已经经历了四十余年的 发展，逐渐确立了世界 VC生产大国的地位。“六 五”末期，我国的 VC年产量不足4000t。1992年下 半年起，由于波黑战争的加剧以及 日本 Takeda公 司遭受强台风袭击等原因，使得国际市场上 VC明 显俏销。基于出口的刺激，1993年我国的 VC生产 能力达到 1．5万 t，产量达到 1．2万 t。1996年生产 能力则达到 5万 t以上，产量为2．6万 t，生产能力 在 1993年的基础上翻了近两番，产量亦翻了一番 (表 1)。目前，我国VC年产量已经接近 5万 t。据 报道，石家庄制药集团将在 2004年 4月份建成年 生产能力 3万 t的VC生产线。 VC是我国最主要的出口创汇原料药之一。国 内VC生产厂家较多，生产规模较大的为：华北制 药集团维尔康制药有限公司、东北制药总厂、石家 庄制药集团维生药业有限公司、江苏江山制药有限 公司(表 2)。据统计，2003年上半年我国共向 63 个国家和地区出口VC产品，总出口量约 2．4万 t， 主要出口区域为欧盟、北美、韩国和日本等。 表 1 我国 20世纪9o年代的 VC生产概况 45 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 20o4 No．2 1．2 国外生产状况 国外最早的 VC生产始于 1938年。此后，VC 市场一直看好，许多公司竞相建厂投产。目前，全 球约有 lO个国家建有 VC生产装置，主要分布于 欧洲、亚洲和美洲(表 3)。国外生产商主要采用莱 氏法生产VC[1j，年生产能力总计6万t左右。1986 年，Roche公司以 550万美元的价格从我国购买了 二步发酵法生产 VC的技术。 表2 我国的主要 VC生产商 上世纪80年代，VC价格大战一度使 Roche公 司和Takeda公司等国外VC生产商陷入窘境，但是 这些大跨国公司凭借其雄厚财力，至今仍相对轻松 地活跃在世界 VC市场上。1998年 1月份，Roche 公司向其在苏格兰Daly的vc工厂投资约2．03亿 美元，用于扩大生产规模；2000年初，Roche公司再 次扩大了该厂的生产规模。1997年，BASF公司、默 克公司以及 Cerestar公司合作创办了一家专门生产 VC合成关键中间体——2一氧代古洛糖酸的合资 企业，总耗资3000万美元，由Cerestar公司负责提 供起始生产原料——山梨醇。2000年 9月，美国 伊斯特曼化学品公司与另外 4家企业一道完成了 一 种抗坏血酸生产新工艺的研发工作，显著降低了 VC生产成本，并很快应用于生产实践。 多年来，Roche公司、BASF／Takeda公司与我国 的四大VC生产商始终牢牢掌握着世界Vc市场的 命脉。BASF／Takeda公司和Roche公司两大集团的 VC生产能力合计约为6万t，而实际产量可能只占 46 总生产能力的60％。 表 3 国外主要 VC生产商 2 vC的销售概况 VC的消费去向主要在医药、食品(饮料)和饲 料三大领域。过去，VC一直被作为抗坏血病和各 种出血性疾病的治疗用药而得到人们的广泛认可。 近年来，有关VC的新用途诸如抗癌、抗病毒、增加 机体免疫力、抗动脉硬化、抗高血压等的报道层出 不穷[ ，使得 Vc的药用领域不断拓宽，这些都拉 动了vC产业的发展。一个比较典型的例子是，去 年非典型性肺炎肆虐期间 VC销售量曾一路飙升。 食品(饮料)行业也是 VC需求量增长最快的领域 之一。据统计，2000年全球 VC市场的需求总量达 到 lO．5万 t，其中60 70％用作形形色色的保健食 品添加剂，1％用作药物，其余的用作饲料添加剂、 化妆品原料或其它工业原料。 VC是目前全球维生素生产商竞争最激烈的领 域之一。目前的全球 vC市场格局可谓三足鼎立： Roche公司约占4o％的市场份额，BASF／ rakeda公 司约占28％，余下的30％强的市场份额由包括中 国企业在内的其它 VC生产厂家分享。 中国企业加入世界 VC市场角逐以来，世界 VC市场一直处于一种怪圈：一方面，VC需求量不 断上升；另一方面，国际市场 VC售价却逐年下滑。 1995年，Roche公司宣布降价 20％，接着又以 10％ 的速度连续降价至 5美元／公斤。直到 1998年初， 食品和药品行业的 VC价格才有所上升。尽管如 此，VC销售始终难以跳出降价怪圈。2003年底， VC售价又跌至 4美元／公斤。究其缘由，主要是由 于现阶段 VC仍然严重供大于求，目前看来，这种 低价位还将维持较长一段时间。 2．1 国内销售情况 我国自上世纪70年代初 VC二步发酵法新工 艺研发成功起，即已确立了世界 VC生产大国的地 位。但是，由于我国人民的生活、消费习惯等原因 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2004 No．2 (不像欧美国家国民每天吃维生素制剂)，故Vc内 销数量不足 4000t，人均年消费量仅 4g左右，这与 我国庞大的VC生产能力形成巨大反差。目前，我 国9o％的VC产品主要用于出口。近些年国际市 场上 VC价格下跌，很大原因与中国国内 VC生产 能力急剧膨胀、出口VC数量激增有关。由于产品 质量良莠不齐，我国大部分出口VC产品在国外市 场上仅被用作饲料添加剂，很少用作药品或保健 品。 我国 VC内销的消费结构为：9o％用于医药， 10％用于食品(饮料)添加剂，在其它一些领域中的 应用还近似空白。我国主要生产医药用 VC片剂 和针剂，VC片剂是我国少数几个年产量超过百亿 片的片剂大品种之一。 2．2 国外销售情况 美国是世界 VC的最大消费市场。美国人均 VC年用量在60～100g。药物制剂是美国VC的最 大消费领域，用作营养补充剂或强化剂的 VC产品 约占VC总消费量的55％；VC的第二大消费领域 是食品(饮料)行业，约占VC总消费量的 35％；饲 料行业 VC的消费量约占10％。欧洲的VC消费量 为1多万 t，居世界第二位。日本也是 VC消费大 国，仅 1992年就高达 5646t，其中医药行业占30％， 食品(饮料)行业 占6l％，饲料添加剂与其它行业 约占9％。 3 VC新产品的研发现状 VC化学性质活泼，可与多种物质发生化学反 应，反应产物主要包括：VC的金属盐类、VC与各种 酸形成的酯类以及 VC与糖类的化合物，等等。近 年来，国内外许多厂家都致力于高附加值的VC衍 生物研发。譬如，Roche公司除了生产 VC、VC粉、 脂肪包膜 VC外，还生产 VC．Na(VC钠)、VC．Ca(VC 钙)、VC棕榈酸酯、VC磷酸酯镁等新产品，这些新 产品的售价远高于 VC。我国一些厂家也开始研究 和开发 VC新产品，但是无论在品种上还是在生产 规模上都还处于起步阶段。下文详细介绍近几年 报道的VC衍生物新产品。 3．1 VC-Na VC．Na(又称 L广抗坏血酸钠)最早由Roche公司 研制成功，主要用作营养补充剂或抗氧化剂，其作 用与 VC相似。由于该产品无酸味而且易溶于水， 因此广泛应用于火腿、香肠、蛋糕等的保鲜固色和 月饼等的防霉。VC．Na的合成路线有两条：1)在抗 坏血酸水溶液中加人 NaHSO4，放置片刻后加人乙 醇，然后沉淀、过滤、干燥；2)将 VC溶于有机溶剂 中，加人 NanCO3，然后加热、反应、冷却、析出、过 滤。 3．2 VC-Ca VC．Ca也称 L广抗坏血酸钙。国外的 Roche公 司和Takeda公司均有大量生产。VC．Ca在国际市 场上的价格比VC高 15～30％。VC．Ca主要用作食 品抗氧化剂。食品中添加 VC钙以后，不但原风味 不会改变，而且能增补食品中易吸收钙的含量，因 此是防治佝偻病和坏血病的双功能助剂。VC．Ca 的合成方法是先将 VC溶于水中，在剧烈搅拌下加 人 CaCO3，所得的反应物在室温下 自行结晶，即可 得到纯度为98％的结晶VC．Ca·2H2O。 综上可见，VC金属盐具有用途广、合成容易、 污染少、成本低、效益好等显著特点。对资金相对 匮乏的中小型企业来说，开发这种低成本高利润的 VC衍生物不啻为一种上策。 3．3 VC磷酸酯镁 VC磷酸酯镁是一种无臭、无味粉末，进人人体 后迅速酶解成 VC。VC磷酸酯镁的优点是不易氧 化，不怕碱，不受铁等金属离子影响，能长期储存。 VC磷酸酯镁的主要构成成分是 VC、磷和镁，由于 磷、镁均为人体必需元素，因此在食品中添加该产 品不但不会改变食品的质量，而且可以增加食品的 营养价值，因而可广泛用于幼儿强化食品、老年食 品、功能食品、方便食品等。近期的一项研究结果 表明，VC磷酸酯镁还是一种皮肤营养剂，可消除皮 肤黑斑。Takeda公司和 Roche公司已经开始大量 生产该产品。我国的上海三维制药公司、东北制药 总厂和江西黎明制药厂等也开始研究或生产。从 生产角度看，VC磷酸酯镁的生产工艺简单、化工原 料易得、三废处理容易，颇具开发价值。 3．4 VC棕榈酸酯 VC棕榈酸酯也称抗坏血酸棕榈酸酯，是一种 高效、无毒的脂溶性抗氧化剂，主要用于婴儿食品、 罐头和奶油等，也可添加到药物软膏或胶囊制剂中 以增加药物的稳定性。Roche公司已开始大量生 产该产品，其价格几乎是 VC的四倍，利润较高。 我国由于棕榈酸资源不甚丰富等原因，尚没有大规 47 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2004 No．2 模生产[2]2。 3．5 VC硬脂酸酯 VC硬脂酸酯又称 L一抗坏血酸硬脂酸酯。纯 品为略带光泽的白色结晶性粉末，在干燥状态下基 本稳定，而在吸湿状态下则极易氧化，不溶于水，可 溶于花生油、棉子油等。该产品可用作亲油性的 VC营养补充剂，可添加在油脂或含脂食品(如奶 油、干酪、奶粉、火腿、硬糖)中。该产品的生产工艺 是将 VC与硬脂酸溶于 95％的 H2SO4中，放置 24 小时后加碎冰使之析出，再用乙醚等有机溶剂萃 取，然后再用石油醚、乙醚等有机溶剂进行重结晶 后真空干燥即得 VC硬脂酸酯。该产品在美国、El 本等均有批量生产，我国目前尚为空白。 3．6 VC多磷酸酯 1991年，Roche公司推出了商品名为“Stay C” 的VC衍生物产品——L广抗坏血酸 一2一聚磷酸酯 即VC多磷酸酯。目前，该产品主要用作渔业或水 产养殖业的饲料添加剂。其优点是在水中可以长 时间地保持稳定，性能优良，抗氧化性、热稳定性、 耐热力和抗紫外线能力均大大超过VC。 3．7 VC一葡萄糖化合物 VC一葡萄糖化合物又称2—0一a—D一吡喃 葡萄糖基 一L一抗坏血酸。该产品可广泛用于注 射剂、点滴药或点眼药等。VC一葡萄糖化合物的 生产主要利用来 自微生物的环状麦芽糖糊 一葡糖 转移酶的糖转移反应。 总之，目前世界上对 VC衍生物的开发与生产 已趋于规模化，国内这方面的研究也十分活跃。据 报道，我国的湖北宜昌制药厂最近投资 5000万元 与美国合作开发生产VC衍生物。但同国外大公 司相比我们还需奋起急追，以期彻底改变 VC品种 单一落后的局面。 3．8 VC复方制剂 目前，VC的复方制剂已开发了水溶性、脂溶 性、氨基酸类、微量元素类等许多品种(表 4)。有 的产品(如金施尔康)受到了消费者的普遍欢迎。 表 4 VC的主要复方制剂 4 我国vC产业发展对策 VC用途广泛，是我国医药出口创汇的最重要 产品之一。然而，目前我国的 VC产业尚存在着不 少亟需解决的问题。随着我国加入 WTO的逐渐深 入，我国的 VC产业面临着机遇与挑战共存的复杂 形势，笔者认为，我国的 VC生产企业必须注重以 下几个问题： 4．1 增加科技投入．提高VC的生产技术水平 二步发酵法是我国VC工业生产的当家工艺 方法。然而，在利用基因工程等先进手段选育优良 的微生物菌种过程中，国外学者取得了许多进展， 而我国真正应用于工业生产实践的优良工程菌至 今仍未诞生⋯1。从总体上讲，我国vc产品的质量 还落后于国外同类产品。因此，今后我国必须增加 科技投入，大力提高VC的生产技术水平，提高VC 产品的质量与产量，降低生产成本，从而提高我国 VC产品的国际竞争力。 4．2 尽快研究研发生产具有高附加值的 VC新产品 VC金属盐、VC与各种酸形成的酯类以及 VC 复方制剂等 VC新产品具有经济效益优良、销售通 畅等显著优点，是世界 VC产品的潮流之一。但 是，我国在这方面却进展缓慢。今后，应当加强 VC 新产品的研发力度。 4．3 企业之间加强联合．共同有序参与国际市场 竞争 前几年，由于国内一些 VC生产企业盲目扩大生产 规模，低水平重复建设，恶性竞争，曾使我国的VC 行业一度处于低靡状态。今后，我国VC生产企业 之间应当加强联合，优势互补，有序竞争，共同参与 (下转55页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2004 No．2 决定蛋白质在液一液表面活性的因素有关。蛋白 质的本质特性包括分子大小、形状、柔韧性、表面电 荷、疏水性、溶解性以及被吸附的蛋白质层的特性。 本文着重讨论了将蛋白进行化学或物化修饰作用 后的蛋白其乳化性质的改变，为新的蛋白乳化 剂提供了一些依据。 参考文献 1．Kim，S．H．；KimeUa，J．E．Effects of reduction with dithiothreitol on s0n molecular properties of soy glycini．．J．A c．Food Chem． 1986。34，623～627 2．Kim，S．H．；Kimella，J．E．Surface active properties offood pro- teins：dt'ects of reduction of disulfide bonds onfilm prol~rdes and foam stability．J．Food Sei．1987。52，128～131 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食品添加剂和饲料添加剂的 VC产品潜在需求量 很大，今后，我国的 VC生产企业除了积极参与国 际竞争外，还应当注重国内VC消费市场的拓展。 参考文献 1．仪宏，张华蜂，曾远智，等 ．维生素 C生产技术 ．中国食品 添加剂，2OO3。6：76—81 2．An QO，D0rlg XL，Wang SJ，et a1．Enzymatic synthesis of a~orbyl palmitate by mmsesterification in non-aqueous mediulT1．(1ainese Ch~ical sy“thesis，2001，9(2)：131—133，141 55 维普资讯 http://www.cqvip.com