蛋氨酸构成、生产工艺及增量空间在哪?

蛋氨酸构成、生产工艺及增量空间在哪?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/12/30 11:01

化学合成法是目前工业蛋氨酸的主流工艺。

1.蛋氨酸是畜禽、鱼类的第一、二限制性氨基酸,添加至饲料可提升养殖效 率

预混料由多种饲料添加剂复配而成,对于饲料性能至关重要。工业饲料是饲料的统称, 包括全价配合饲料、浓缩饲料与预混合饲料。其中,预混合饲料是由营养性饲料添加剂 (矿物质、维生素、氨基酸等)、非营养性饲料添加剂(激素、抗生素、抗氧化剂、驱虫 剂、增色剂等)等饲料添加剂与玉米粉、米糠等载体制成,在全价配合饲料生产成本中占比很小1。

饲料添加剂的上游是天然气、丙烯等能源化工行业,下游主要应用于各类畜禽蛋、水产 饲料产品。保障饲料供给安全是保障肉蛋奶等畜禽产品供给安全的基础和条件,相较于 依靠传统种植业的玉米和豆粕等饲料主体资源,工业化大规模生产的饲料添加剂供应更 加稳定,且能提高饲料蛋白消化利用率、提升生效率,为全球粮食安全带来很大贡献。

蛋氨酸,又称甲硫氨酸,是蛋白质的结构组分之一,且参与到体内胱氨酸、肾上腺素、 胆碱、肌酸的合成、甲基的转移及磷的代谢,对人类和动物的营养至关重要。蛋氨酸无 法在动物体内合成,必须从食物中摄入,工业蛋氨酸的主要用途即为家畜、禽类的饲料 添加剂。 蛋氨酸添加剂促动养殖业的高效生产。根据公司 2023 年年报,蛋氨酸是禽类、高产奶 牛和鱼类的第一限制性氨基酸,是猪的第二限制性氨基酸,蛋氨酸缺乏会极大阻碍体内 蛋白质的合成。然而,动物饲料中的主要成分玉米、谷物、豆粕等的蛋氨酸含量不能满 足动物正常需求,因此动物饲料通常需要添加蛋氨酸,以促进禽畜生长、达到缩短饲养 周期的效果。 此外,蛋氨酸还可能改善禽畜的各项性能,在一定程度上促进肉鸡的生长发育、提升免 疫力;与不添加蛋氨酸相比,蛋氨酸添加能明显提升奶牛产奶量的乳蛋白含量;蛋氨酸 还参与到水产动物体内多种重要物质的合成及肝脏内磷脂的代谢。

蛋氨酸用于饲料添加具有经济性和易得性。蛋氨酸行业的上游是丙烯、甲醇、天然气等 能源化工企业,下游主要是饲料业和畜禽养殖等产业,其用于饲料添加具有经济性和易 得性两大优点。当前畜禽饲料中蛋氨酸添加量一般为 0.05%-0.2%2,根据安迪苏集团测 算,在营养成分摄取量一致的前提下,假设每单位重量饲料中添加 0.2%蛋氨酸,每生 产 1 千克成品鸡肉可节约生产成本 0.23 欧元,占总生产成本约 23%。

饲料级蛋氨酸仍以固体蛋氨酸为主,液体蛋氨酸持续扩产。饲料市场消费的蛋氨酸主要 是固体蛋氨酸和液体蛋氨酸(羟基蛋氨酸,MHA),目前全球饲料级蛋氨酸市场仍以固蛋 为主4。固体蛋氨酸和液体蛋氨酸均为消旋的 DL 构型混合物。但 D-蛋氨酸在体内可以通 过氧化脱氨基,转氨化成为具有生物活性的 L-蛋氨酸,但是液体蛋氨酸由于主要成分是 羟基蛋氨酸,其转化效率低于固体蛋氨酸,通常要按照一定比例折算5。虽然转化效率相 对偏低,但液体蛋氨酸可以进行喷撒给料,从而实现自动化、精准定量和均匀混合,更 适合规模较大、自动化程度较高的客户,近年来安迪苏、和邦生物均有液体蛋氨酸新产 能投放,新和成目前有液体蛋氨酸新产能在建。

2.蛋氨酸主流生产工艺为氰醇法和海因法,其生产装置一体化效益显著

化学合成法是目前工业蛋氨酸的主流工艺。蛋氨酸的主要生产工艺包括发酵法和化学合 成法,其中化学合成法的成本优势较显著。全球主要蛋氨酸厂商大多使用化学合成法, 根据韩国希杰官网,希杰是全球首个使用发酵法进行 L-蛋氨酸工业化生产的公司,根据 央广网,2024 年华恒生物合资子公司恒裕生物已建成国内首条 3000 吨/年生物法 L-蛋氨 酸生产线。 化学合成法按反应中间体的不同又可分为氰醇法和海因法:氰醇法是将甲硫基丙醛与氢 氰酸反应,得到的氰醇直接水解可得到液体蛋氨酸及副产物硫酸铵,将得到的氰醇氨解、 水解、中和,可得到固体蛋氨酸及副产物硫酸钠;海因法是将甲硫基丙醛与氰化钾或氢 氰酸,碳酸氢铵和二氧化碳反应生成海因,水解得到固体蛋氨酸及副产物硫酸钠,其中 氨和二氧化碳可以回收循环使用。

从两种化学合成法的工艺流程可以看到,氰醇法可以生产固体蛋氨酸及液体蛋氨酸,而 海因法只能生产固体蛋氨酸,但海因法流程简单、产品成本较低。从生产厂商来看,赢 创使用海因法,安迪苏与新和成同时拥有氰醇法和海因法两种技术,希杰使用微生物发 酵法。

蛋氨酸一体化项目优势显著。蛋氨酸三大原料硫化氢、氢氰酸、丙烯醛具有易燃、易爆、 剧毒、恶臭的特性,为实现安全环保生产、提高资源利用率,蛋氨酸项目常与其原料生 产项目配套建设、提升一体化程度。以生产原料硫化氢为例,天然气与液硫反应制得二 硫化碳和硫化氢,其生产工艺在二硫化碳产业发展得较为成熟。在传统二硫化碳生产中, 硫化氢通常会制成硫化钠等盐类或转化为硫磺回收再利用,实质是对硫化氢资源的浪费 和闲置。安迪苏南京和新和成的蛋氨酸项目均与国内最大的二硫化碳厂商辽宁瑞兴化工 集团合作,分别合作建设年产 5 万吨二硫化碳项目,生产中产生的硫化氢供应给蛋氨酸 项目使用,解决了硫化氢这一有毒气体带来的储存、运输的不便,以及可能造成的安全、 环保问题,并有效降低了双方的生产成本。

3.终端养殖业规模扩张、以及新兴市场的开拓进一步打开蛋氨酸增量空间

蛋氨酸在下游饲料添加中的需求韧性十足。蛋氨酸作为畜禽动物的第一、二限制性氨基 酸,在饲料中的添加需求较为刚性,且下游对于蛋氨酸的价格变化敏感度较低。对大部 分畜禽动物而言,饲料中所需蛋氨酸的添加水平较低,畜禽饲料中蛋氨酸添加量一般为 0.05%-0.2%,饲料总成本随蛋氨酸价格变动不大,因此下游饲料添加对于蛋氨酸的需 求具有较强的韧性。 全球蛋氨酸需求仍保持中等增速。受人口增长、发展中国家经济水平提高、现代化禽畜 养殖业不断发展等因素影响,包括中国在内的亚太地区蛋氨酸需求快速增长。目前,中 国的猪肉、禽类及家畜生产规模居世界前列,相关养殖业的快速发展带动蛋氨酸的需求 快速增长,2020-2023 年蛋氨酸市场尽管在不利条件下仍保持正增长。2022 年蛋氨酸全 球市场需求已达到 160 万吨,基于过往数据显示,市场的正常增长意味着将来每两年会 有约 20 万吨的新增需求,若按 2.2 万元/吨的蛋氨酸价格测算,全球蛋氨酸市场规模每 两年约有 44 亿元的增量6。

家禽养殖业:蛋氨酸主要的消费市场

当前蛋氨酸主要终端消费市场来自于家禽饲料行业。全球鸡肉产量持续稳定增长, 2001-2022 年全球鸡肉产量年均复合增长率约2.70%,2022 年全球鸡肉产量超1.2 亿吨。 近二十年以来,中国人均 GDP 的增长带动着国内人均鸡肉消费量整体水平的提升。然而, 发达国家与发展中国家的人均鸡肉消费量仍存较大差距,2022 年中国人均鸡肉消费量约 10.2 千克/人,而美国同年人均鸡肉消费量近 53 千克/人。随着发展中国家经济增长,膳 食结构的变革会带来动物蛋白摄入需求的增加,其鸡肉消费量有着较大的增量空间。

发展中国家鸡肉消费量的提升可以为全球蛋氨酸市场规模提供增量。由于农作物产量增 速不可能无限放大,必然要求以尽可能少的农作物饲养出尽可能多的禽类,更凸显蛋氨 酸的重要性。我们认为,随着亚非拉等发展中国家经济水平的不断提高、现代养殖技术 的加速进步,追求高蛋白的膳食结构将催生出更旺盛的禽类养殖需求,从而进一步打开 蛋氨酸消费的增长空间。

水产养殖业:饲料添加中用蛋氨酸替代鱼粉

豆粕、鱼粉替代为饲料级蛋氨酸提供增量。根据中央人民政府官网,2021 年开始,饲料 全行业深入实施玉米、豆粕减量替代行动,促进了饲料精准配制技术、高效低蛋白日粮 配置技术的推广,节约了养殖成本,使氨基酸精确配方饲料迎来很大发展,也带动饲料 级蛋氨酸需求的新增。 鱼粉是水产饲料中重要的氨基酸来源之一,与蛋氨酸互为替代品,根据海洋知圈的相关 信息,过去 30 年间全球水产饲料产量取得了成倍的增长,但全球的鱼粉、鱼油资源在 2005-2010 年已经达到顶峰。根据新和成官网,我国鱼粉资源有限、品质差异大,造成 了国内水产养殖行业对进口鱼粉依赖度非常高,每年需要从国外进口超 140 多万吨鱼粉。 叠加近年鱼粉价格一直处于高位,需要利用鱼粉替代品开发出更加经济的饲料配方。相 比鱼粉需要从自然界获取,合成蛋氨酸通过工业化大生产得到,可以快速的扩大生产规 模,鱼粉供应量日趋紧缺使得蛋氨酸作为其替代品在水产饲料中的添加需求快速增长。

渔业养殖的高速发展驱动水产蛋氨酸的用量提升。近十年全球渔业产量持续上升,渔业 产量的增量基本来自于养殖量的增长。蛋氨酸是鱼、虾和贝类等水生动物的第一或第二 限制氨基酸,随着水产养殖量的增长,水产蛋氨酸的需求也会相应增长。在产品种类方面 , 根 据 赢 创 官 网 , 赢 创 针 对 鱼 类 市 场 开 发 的 MetAMINO® 蛋 氨 酸 产 品 与 AQUAVI® Met-Met 蛋氨酸二肽有助于降低水产饲料中的鱼粉使用量;根据饲料行业信息 网,诺伟司推出具有生理缓释作用的水产专用蛋氨酸-美瑞特 TM,更符合鱼虾蛋白质代谢 的生理特点。

生猪养殖:生猪养殖蛋氨酸使用量逐步增加

生猪价格反弹成立。根据饲料行业信息网,我国生猪市场周期性较强,一个周期约为 3-4 年,2019 年-2022 年为一轮完整的猪周期。2021 年被称为“史上最惨猪周期”,猪肉养 殖量远大于消费需求,猪肉价格持续下行,多家猪企亏损超百亿。2022 年以来猪价触底 反弹,同年 7 月自繁自养生猪利润年内首次为正,2022 年全年猪企大多实现盈利,行业 拐点显现。然而,4Q22 开始猪价连续下跌,2023 年维持低位运行。进入 2024 年,国 内生猪价格及养殖利润有所回温,随着 4Q24 迎来猪肉消费旺季,养殖端情绪有望提升。

猪肉下游消费整体有所复苏。根据 ifind 数据,2021 年-2023 年国内猪肉人均消费量呈现 复苏态势,2022-2023 年国内猪肉人均消费量分别为 26.93 千克/人、30.48 千克/人,同 比分别为 6.86%、13.17%。我们认为作为必需消费,猪肉消费表现出一定的韧性。

生猪产能持续去化,供需改善有望带动景气度回升。根据农业农村部,2020 年以来为应 对生猪产能的快速下滑,政府多次出台生猪稳产保供措施,生猪出栏量在 2021 年上升至 16.72 亿头的高位,叠加近年下游需求不振,至今生猪供给端仍然过剩。在猪价持续低位 的挤压下,国内生猪产能开始加速去化,据农业农村部监测,2024 年二季度末,能繁母 猪存栏量 4038 万头,同比-6.00%;生猪存栏量为 41533 万头,同比-4.60%。

供需改善有望支撑猪肉价格周期反转,驱动蛋氨酸景气度上升。我们认为供需结构是影 响猪价的核心因素,随着国内生猪出栏量恢复增长,生猪产能加速去化,以及猪肉消费 的韧性发展,猪肉价格有望在未来一段时间内维持较好位置,支撑生猪养殖业新一轮的 周期性回升。同时,无论是散养还是规模养殖,农户的头均猪利润自 2023 年初至今,实 现扭亏转盈,整体呈现上升趋势。利润增长使其对于蛋氨酸类产品的价格承受能力更强, 驱动蛋氨酸景气度上升。

 反刍动物养殖:蛋氨酸的新兴市场,奶制品景气回升带动需求上涨

过瘤胃保护蛋氨酸拓展反刍动物新市场。蛋氨酸是奶牛的第一限制氨基酸,针对奶牛这 类反刍动物,需要利用可让饲料中的蛋氨酸通过瘤胃进入腹部,并在肠内被吸收的包衣 或化学改性技术,设计出过瘤胃保护蛋氨酸。这类蛋氨酸创新产品可以在经过瘤胃,维 持完整活性、提升吸收效率,从而提高奶牛的产奶量和乳蛋白含量。 奶制品消费回暖有望提振反刍动物专用氨基酸需求。近年来由于全球消费低迷,奶制品 业需求也出现了明显的下滑,发达国家尤为明显,根据 ifind 数据,2018-2023 年美国奶 制品人均消费量从 68.23 公斤/人跌至 64.24 公斤/人。国际市场乳品价格仍处于低位, 自 2023 年 10 月以来有所回升,有望带动全球乳制品需求回暖,提升反刍动物专用氨基 酸的用量。另一方面,发展中国家与发达国家之间奶制品人均消费量的巨大差距,使得 发展中国家的乳制品需求仍存有很大的增长空间。

我们认为,蛋氨酸市场未来的增量主要在发展中国家的家禽养殖业规模扩张,以及水产、 反刍动物市场的拓展。随着发展中国家经济发展和对动物蛋白需求增长,其家禽养殖业 也必然转向集约化、规模化、精细化,其规模的扩张和对高效养殖的追求会带来蛋氨酸 需求进一步增长。同时,鱼粉替代和奶制品需求回暖也给蛋氨酸市场带来新的市场增量。

参考报告REPORT

新和成研究报告:蛋氨酸行业趋势向好,创新驱动成长.pdf

新和成研究报告:蛋氨酸行业趋势向好,创新驱动成长。国内精细化工龙头企业之一,业务范围横跨营养品、香料香精、高分子材料、原料药等多领域。公司从一家校办企业发展至今,已经成为国内精细化工领域的领跑者,拥有浙江新昌、浙江上虞、山东潍坊和黑龙江绥化四大生产基地。公司的业务范围横跨营养品、香料香精、高分子材料、原料药四大化工领域,其中营养品业务是公司业绩的主要支撑,2018-2023年公司营养品业务的营收占比均在60%以上,2023年营养品业务的营收及毛利占比分别为65.27%、59.20%。公司营养品历年的整体毛利率基本维持在29%-60%的较高水平。创新驱动新和成长期成长。公司坚持创新驱动发展的理念...

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