2024年甜味剂行业专题报告：代糖是生物合成应用的好赛道

1. 合成生物学在食品中应用广泛

食品成为全球合成生物市场重要下游需求。近年来，企业逐步从平台 型全能企业，分化出专注于某一垂直领域的企业。

长期来看，健康理念推动减糖风尚，健康甜味剂市场空间持续扩张。 有研究表明，过量摄入游离糖会导致龋齿，糖尿病等疾病的发病率提 高。《中国居民膳食指南（2022）》强调控制添加糖的摄入量，每天不 超过 50g，最好控制在 25g 以下；不喝或少喝含糖饮料。随着居民收入 水平和生活质量的提高，对健康生活的意识也逐步提升，低糖饮食逐 渐成为流行趋势，由此带动国内甜味剂市场水平提高。国外多国的 “糖税”政策的影响下，减糖、控糖逐渐备受消费者推崇，低糖/无糖 食品迎来了更大的市场需求，从而带动了甜味剂产品需求的快速扩 张。

甜味剂种类丰富，可以满足多种不同的需求。甜味剂指为食品提供甜 味的的食品添加剂，目前我国批准使用的甜味剂有二十余种。不同的 甜味剂具有不同的风味、甜度和口感，高倍甜味剂和赤藓糖醇几乎不 提供能量，加入食品中可以实现减糖不减甜的目的。

1.1. 化学合成甜味剂甜度高，性价比卓越

甜味剂目前已发展到第六代，安全和高甜价比是其发展趋势。第一代 甜味剂糖精与第二代甜味剂甜蜜素因安全性问题已被逐渐淘汰或流入 低端市场。第三代甜味剂阿斯巴甜，甜度为蔗糖的 200 倍，目前已得 到广泛的使用，但阿斯巴甜代谢产生的苯丙氨酸会导致部分苯丙酮尿 症患者无法正常代谢。安赛蜜的甜度约为蔗糖的 200 倍，是公认的性 价比高、使用安全的甜味剂，在烘焙食品中也很稳定，至今尚未发现 安赛蜜有安全问题。三氯蔗糖的甜度为蔗糖的 600-650 倍，甜味纯正，与蔗糖相似，且目前没有研究表明三氯蔗糖有健康风险，是一种 优良的甜味剂。纽甜是新一代甜味剂，甜度是蔗糖 6000 倍，2003 年通 过国内批准。甜味剂的性价比以价甜比来度量，定义蔗糖的甜度为 1， 实现相同甜度时，化学合成甜味剂成本不到蔗糖的 10%，大大降低生 产成本。

1.2. 糖醇类甜味剂热量较低，甜度与蔗糖相差不大

糖醇热量较低，代谢路径多样。糖醇根据分子结构可分为单糖醇（如 赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇）与多糖醇（如麦芽糖醇、 乳糖醇）。糖醇对血糖值上升无影响，因此可被称为“零糖”甜味剂， 由于其能提供一定热量，所以称为营养性甜味剂。与其他糖醇不同， 赤藓糖醇热量极低，这主要是由于人体内没有代谢赤藓糖醇的酶，赤 藓糖醇进入人体后，不参与糖的代谢，大部分随尿液排出体外，因此 几乎不会产生热量和引起血糖的变化。

2. 化学合成甜味剂提供甜度和性价比、生物基甜味 剂提供健康和口感

2.1. 食糖需求增速放缓，甜度需求由代糖接力

食糖市场规模增速放缓。国内食糖产销量逐渐走低，产量由 2008 年的 1484.02 万吨下降至 2023 年的 897 万吨，销量由 2008 年的 1329.75 万 吨下降至 2023 年的 853 万吨。国际糖消费量呈缓慢增长态势，根据美 国农业部公布的数据，2013 年至 2023 年，全球蔗糖消费量由 1.66 亿 吨增长至 1.79 亿吨，CAGR 为 0.74%，按 2023 年蔗糖价格计算，全球 蔗糖市场总消费规模接近千亿美元。

甜度需求增长由代糖替代，高倍甜味剂是主力。近 10 年国内食糖销量 下滑，全球蔗糖消费量 CAGR 为 0.74%，增长几乎停滞，相应的甜度 需求增长由代糖接力。中国代糖的产量由 2015 年的 15.3 万吨增长至 2019 年的 20.9 万吨，CAGR=8.12%，其中阿斯巴甜、安赛蜜和三氯蔗 糖贡献了超过 60%的甜度。

2.2. 安赛蜜：价格处于历史底部

安赛蜜性质稳定，安全性高。安赛蜜主要应用于食品、饮料、药品， 起到增甜的作用，甜度约为蔗糖的 200 倍，尤其在饮料领域应用极为 广泛。

全球安赛蜜产能高度集中于中国，市场呈金禾实业与醋化股份双寡头 垄断格局。据百川资讯，2023 年我国仅有金禾实业、醋化股份、山东 亚邦与江苏维多四家安赛蜜生产商，其中金禾实业与醋化股份作为头 部厂商，各拥有 1.5 万吨年产能；山东亚邦与江苏维多分别具备 0.3 万 吨与 0.15 万吨年产能，规模相对较小。海外仅德国 Nutrinova 具备 0.35 万吨安赛蜜年产能，其产品主要供给欧洲市场，与国内厂商竞争 关系较弱。

2006 年以前，受德国 Nutrinova 安赛蜜专利的限制，国内安赛蜜产量 较少，主要依靠进口，安赛蜜价格约为 8.5 万元/吨左右。2006 年专利 到期后，国内厂商开始生产销售安赛蜜，迅速扩大产销量，价格呈现 下跌的趋势。截止 2024 年 5 月，安赛蜜国内市场价格为 3.6-3.7 万元/ 吨，成本约为 2 万元/吨。

2.3. 三氯蔗糖：供需失衡导致价格处于周期低位

三氯蔗糖与蔗糖风味相似，安全性能高。三氯蔗糖又称蔗糖素，是以 蔗糖为原料经氯化而制得，由英国泰莱公司(Tate&Lyie)与伦敦大学共 同研制并于 1976 年申请专利。三氯蔗糖的甜度约为蔗糖的 600-650 倍，其甜味纯正，甜感持续时间，呈味速度等指标上与蔗糖相似，对 涩味、苦味、酒味等味道有掩盖效果。三氯蔗糖物质热稳定性较高， 无臭无吸湿性，在光环境、热环境和 pH 值变化情况下的稳定性较高。

三氯蔗糖产能主要集中在国内，市场集中度高。截至 2023 年，国内三 氯蔗糖名义产能合计 2.86 万吨，海外仅有英国泰莱拥有 3500 吨产能。 金禾实业自 2016 年首次建设 500 吨三氯蔗糖产线，通过多次新建产能 技术改进，稳居行业龙头。山东康宝、科宏生物三氯蔗糖产能分别为 8000 吨和 6000 吨，位列第二和第三，CR3=83.92%，行业集中。

我国三氯蔗糖以出口为主，海外需求快速增长。受海外健康代糖饮食 概念普及早于国内影响，国内三氯蔗糖生产主要用于出口，2017-2023 年，我国三氯蔗糖出口量自 0.55 万吨增长至 1.64 万吨。随着健康饮食 理念的逐步推广和技术进步及生产度集中带来的规模效益，三氯蔗糖 的需求将保持持续增长，根据金禾实业环评报告的数据，预计 2025 年 全球三氯蔗糖市场需求量将达到 40000 吨以上，其中国内市场约 10000 吨，国外市场达到 30000 吨以上。

三氯蔗糖产能过剩，当前价格已至周期底部。截至 2024 年 5 月，三氯 蔗糖市场成交价约 11 万元/吨。

2.4. 赤藓糖醇：供需失衡价格大幅下降

赤藓糖醇学名 1,2,3,4-丁四醇，是一种四碳糖醇，为自然界植物和生物 体内广泛存在的一种糖醇甜味剂物质，常见的发酵食品如酱油、葡萄 酒等即含有赤藓糖醇，甜度为蔗糖的 70%。赤藓糖醇的生产方法主要 有生物提取法、化学合成法和微生物发酵法，目前工业化大规模生产 赤藓糖醇使用的是微生物发酵法。赤藓糖醇是人体耐受度最高的糖 醇，由于其“0 热量”、纯天然的特点且口味适合应用在清爽型的饮料 中，目前在饮料领域得到了广泛的应用。

赤藓糖醇产能主要集中在国内，三元生物市占率全球第一。2023 年仅 6 家头部生产商可生产的赤藓糖醇总产能就将达到 44.5 万吨/年，是 2021 年中国赤藓糖醇总消费量的 20 倍，中国已是全球最大的赤藓糖醇 生产国，2022 年产量占全球比重近 80%。但在需求端，2022 年全球赤 藓糖醇总需求为 17.3 万吨。 2024 年 5 月，国内赤藓糖醇主流出厂参考价格 1.12 万元/吨左右，平 均成本约为 1 万元/吨，价格已贴近成本线。

2.5. 阿洛酮糖：合成生物学技术助力成本降低

阿洛酮糖是果糖的一种差向异构体，是一种少量存在于植物中的稀有 糖。阿洛酮糖的甜度约为蔗糖的 70%，热量约为蔗糖的 10%，其甜味 与蔗糖相似，口感柔和细致，食用期间与之后都没有不良口感。阿洛酮糖作为果糖的异构体，具有糖类的性质，其在高温下可以发生美拉 德反应特性是其他代糖不具备的优势。在烘焙过程中，提供独特的焦 香风味并给食品上色。现有代糖会减少蔗糖的使用量导致成品的口感 发生变化，阿洛酮糖有望成为解决此问题的关键。 阿洛酮糖由于在自然界中存在量少，天然提取困难，化学合成法也存 在经济性差、环境污染严重、立体选择性不足等诸多问题，因此目前 阿洛酮糖主要采用生物合成。1990 年，Izumori 团队发现，产碱杆菌属 细菌（Alcaligenes sp.）可以生产 D-阿洛酮糖，开辟了生物法制备 D-阿 洛酮糖的先河。

未来新工艺的应用有望大幅提高阿洛酮糖转化率。阿洛酮糖的主要原 料为果糖，其成本构成中材料成本占比超过 60%，厂商普遍选择玉米 淀粉糖化生产果糖，其成本中主要材料（玉米）的占比较大，其转化 率仅有 25%左右。若使转化率通过改变菌种和工艺可以提高至 70%左 右，则阿洛酮糖很可能成为具备竞争优势的代糖品种。

多家上市公司提前布局，产品主要销往海外。D-阿洛酮糖在全球市场 的增速很快，市场空间和前景也较为可观。由于国内暂未通过阿洛酮 糖作为食品添加剂，当前产品主要销往海外。已有产能的厂家包括韩 国 CJ、韩国 samyang、英国泰莱、日本松谷化学、百龙创园、保龄 宝、三元生物等。

阿洛酮糖在国内的应用尚未通过审批，2021 年 8 月国家卫健委受理了 D-阿洛酮糖作为新食品原料的申请，2024 年 3 月，“D-阿洛酮糖-3-差 向异构酶”被列入食品工业用酶制剂新品种。结合国外对阿洛酮糖安 全性的长期研究以及更多国家地区对其应用的批准，预计未来国内也 将通过审批。根据福洋生物援引 Future Market Insights 研究数据预测， 2020 年底全球阿洛酮糖市场将达到 2.1 亿美元，预计 2030 年阿洛酮糖 全球市场将达到 4.5 亿美元，预计将以 9.1%的年复合增长率增长。

3. 下游领域蓬勃发展，甜味剂应用广泛

添加糖主要用于生产常见的汽水、果汁、乳酸饮料等包装饮料以及甜 点、糖果等食物，日常的烹饪、煮茶、制作果汁和糕点也会用到部分 添加糖。日常生活中常见的白砂糖、绵白糖、红糖、玉米糖浆、葡萄 糖浆等都属于添加糖。

目前甜味剂下游应用领域中，饮料、餐桌（主要用于食品添加）和烘 焙食品占比合计达 77%，是甜味剂最主要应用领域，饮料行业甜味剂 的使用条件较为宽松，因此是目前主要的甜味剂应用领域，占比达到 51%。2015-2022 年中国代糖产量复合增速 9%。

3.1. 软饮料：无糖软饮成为软饮料发展新动力

软饮料产量趋于稳定，无糖饮品占比逐步提升。根据国家统计局的数 据，2016-2023 年，软饮料年产量基本保持在 1.8 亿吨左右，增长基本 停滞。随着健康理念的加深和元气森林等饮料品牌的崛起，无糖饮料 的日益受到消费者的青睐，无糖饮料的市场规模呈现爆发式增长，从 2015 年的 22.6 亿元增长到 2022 年的 160 亿元。

当前“控糖”热潮已经席卷全球，尤其是在饮料行业，英国、日本、 美国等发达地区，无糖饮料行业相对较为成熟，行业渗透率达到 40% 左右。与这些国家相比，我国无糖饮料行业尚处于起步阶段，行业渗 透率仅为 3.4%。 无糖饮品主要分为两类：一种是以东方树叶、三得利乌龙茶等为代表 的无糖茶饮，另一种是以元气森林气泡水、无糖可乐为代表的碳酸饮 料，前者配方中不含甜味剂，后者则使用甜味剂替代原本用来提供甜 味的蔗糖、果葡糖浆等原料。不同无糖饮品所使用的甜味剂配方不 同，以元气森林为代表无糖气泡水主打健康理念，配方中主要使用赤 藓糖醇、甜菊糖苷等天然甜味剂；而可口可乐、百事可乐等国际巨头 推出的无糖汽水则主要使用甜价比较高的阿斯巴甜、安赛蜜、三氯蔗 糖等高倍甜味剂。 每 100mL 饮料的含糖量约为 10g，假设未来中国无糖饮料渗透率由 3.4%增长至 20%，非无糖茶饮占比为 55%，软饮产量维持 1.8 亿吨， 约有 164.34 万吨甜度空间。

3.2. 新式茶饮：行业蓬勃发展，市场规模屡创新高

新式茶饮行业快速发展，成为饮料行业增长新引擎。新式茶饮是以优 质茶叶及制品为主要原料，配以鲜奶或奶制品（淡奶、炼乳、芝士）、 水果等原辅料，经现场提取和调配混合而成的即饮茶饮料。相比传统 软饮料的缓慢增长，各类饮品店的市场规模占比逐年提升，据茶百道 招股书援引的沙利文数据，我国新式茶饮行业的市场规模从 2017 年的 668 亿元增长至 2022 年的 2029 亿元，CAGR=24.9%。

新茶饮品牌客单价较高，更倾向于使用天然甜味剂。相较于传统无糖 软饮 5 元左右的零售价，中高端新茶饮品牌的客单价更高，根据美团 外卖的数据，2023 年 3 月新品价格集中在 13-20 元间，销量最高的实 付外卖价格段也落在这一区间。目前如喜茶、奈雪的茶、茶百道等中 高端新茶饮都提供加价使用 0 卡糖替换蔗糖选项，各品牌的 0 卡糖配 方略有不同，但都选择诸如赤藓糖醇、罗汉果甜苷等天然甜味剂。未 来随着新茶饮品牌的持续扩张和主打健康的新品推出，将带动甜味剂 市场持续增长。 不同品牌的产品多为 500mL 和 750mL 两种规格。按照新式茶饮均价 13 元的客单价、600mL 的平均容量、36g/500mL 含糖量，假设未来代 糖渗透率为 30%，则约有 124.45 万吨甜度空间。

3.3. 烘焙：国内市场起步较晚，增长空间巨大

我国烘焙食品人均消费水平与发达国家和地区还有较大差距，未来存 在提升空间。现代烘焙业在我国内地起步较晚，于 20 世纪 80 年代由 中国香港台湾地区引入。2000 年后，随着我国人均消费水平的增长、 餐饮消费结构的调整以及生活节奏的变化，具备营养健康、快捷多样 等优点的烘焙食品在我国步入了快速增长的时期。2013 年到 2020 年， 我国烘焙食品零售额由的 1223.82 亿元增长至 2358.19 亿元， CAGR=9.82%，预计 2025 年有望突破 3200 亿元。我国人均烘焙食品 消费量为 7.3 千克，远低于欧美国家，也低于与中国大陆饮食习惯相近 的亚洲其他国家和地区，未来还有很大的增长空间。

烘培食品糖作用复杂，现有代糖的替代难度较大。糖在烘培中的作用 主要有：1.可以发生美拉德反应和焦化反应，为面团上色并提供风味； 2.增强蛋白粘性，使打发蛋白稳定；3.为酵母提供营养物质。现有的代 糖无法完全替代糖的作用，减糖会使烘培食品的形态、口感等发生变 化。 烘培食品糖来源广泛，含糖量差异大。烘培食品形态各异，不同种类 的食品含糖量也不同，一般的烘培糕点添加糖量在 15%左右，饼干添 加糖量超过 30%，果酱、奶油酱等夹馅的添加糖量在 60%左右。假设 人均烘培食品消费量增加至 10kg/人，按照添加糖量 35g/100g，代糖的 渗透率 20%计算，则有 100 万吨甜度空间。如果未来阿洛酮糖能成功解决烘培食品中代糖的应用问题，则代糖的渗透率有望达到更高的水 平。

3.4. 糖果：代糖替代难度不高，低糖糖果受众较小

糖果种类丰富，糖含量较高。糖果是一种甜食，通常由糖、脂肪、水 和各种风味、色素等成分制成。糖果种类丰富，可分为硬质糖果、硬 质夹心糖果、乳脂糖果、凝胶糖果、抛光糖果、胶基糖果、充气糖果 和压片糖果等，大多数种类的糖果的糖含量都在 70%以上。 我国是世界上最大的糖果生产国。2021 年，我国糖果产量为 303 万 吨，糖果行业也已成为休闲食品行业不可或缺的产业之一。近年来消 费者对低糖、无糖、天然成分和功能性糖果的需求正在增加，未来糖 果生产商可以通过满足这些需求来吸引更多消费者。按照中国糖果年 产量 300 万吨，糖果中的含糖量 70g/100g 计算，假设未来代糖的渗透 率达到 30%，则约有 60 万吨甜度空间。

3.5. 冰淇淋&雪糕：低糖冰品平衡美味与健康

冷饮市场规模逐年扩大。中国冰淇淋行业市场规模始终保持增长，从 2015 年的 839 亿元增长到 2021 年的 1600 亿元，CAGR=11.36%。

冰淇淋的主要成分包括糖、脂肪和各种添加剂，其中糖的含量大概在 18g/100g。糖除了提供甜味，还有助于降低冰点，减少冷冻过程中产 生的冰晶，糖的减少会使冰淇淋变硬，失去绵密顺滑的口感，因此低 糖冰淇淋需要更细致的调整配方，具有一定的替代难度。按照中国冷 冻饮品年产量 250 万吨，含糖量 18g/100g 计算，假设未来代糖的渗透 率达到 30%，则约有 13.5 万吨甜度空间。

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