生物發酵產業是一種以高科技含量為特征的新興工業，它是以淀粉（或糖蜜）等農副產品為原料，利用現代生物技術對農產品進行深加工、生產高附加值產品的產業。自20世紀90年代以來，生物發酵產業的迅速發展已經使其在食品工業中占有重要地位。生物發酵產業不僅與國計民生直接相關，而且是提升農副產品附加值、解決“三農”問題和就業率的重要途徑。作為生物工程產業化的具體表現，生物發酵產業在國家社會和經濟生活中具有不可替代的重要作用，已經創造出巨大的經濟效益。
現狀
產業結構優化加快 綜合競爭力大幅提升
目前，我國生物發酵產業主要包括氨基酸、有機酸、酶制劑、酵母、淀粉糖、多元醇以及功能發酵制品等行業。近年來，我國生物發酵產業通過增強自主創新能力、加快產業結構優化升級、提高國際競爭力，使得產業規模持續擴大，并形成了一些優勢品牌。
2012—2016年，我國生物發酵產業規模繼續擴大，總體保持平穩發展態勢，主要生物發酵產品產量2016年已達到2629萬噸，年均增長率為2.7%；年總產值增至3000億元以上，年均增長率為4.7%。生物發酵行業的主要產品以味精、賴氨酸、檸檬酸、淀粉糖（醇）等產品為主，產量較大。主要產品產量基本保持穩定，但由于存在供需矛盾，沒有出現2011年之前的大幅增長態勢。同時，由于傳統大宗產品市場已經飽和，大部分企業開始研發新產品或轉型生產高附加值的小品種氨基酸、藥用制劑、新型酶制劑、食品級氨基酸等，以延伸產業鏈，提高綜合利用水平，創造新的經濟增長點。生物發酵產業的增產不僅豐富了人們的生活，而且促進了相關行業的發展，為國家創造了利稅，使我國發酵工業在國際上具有舉足輕重的地位。目前，我國生物發酵產業產品總量居世界第一位，成為名副其實的發酵大國。
2012—2016年，我國發酵行業主要產品出口情況基本保持穩定。2016年，我國發酵行業主要產品出口量為408萬噸，年均增長率為9.87%，出口額達37億美元，年平均增長率為2.13%。受國際經濟形勢及市場飽和的影響，出口幅度放緩，但較之前5年總量仍有較大幅度提升，由于出口價格的持續降低，出口額增長不明顯。我國發酵行業有幾個產品的產量居于世界前列，出口量較大：檸檬酸出口量占總產量的70%以上，味精占17%，多元醇占15%，淀粉糖占13%。我國味精產量已占世界產量的70%左右，居世界第一位；檸檬酸產量和出口量均居世界第一位；淀粉糖產量居世界第二位，僅次于美國，其中結晶葡萄糖等產品的產量居世界前列；多元醇產品發展迅速，其中山梨醇、木糖醇的產能和產量居世界前列；酶制劑的進出口額增長較快，總創匯金額較高；酵母產品出口量和出口額大于進口量和進口額，但我國出口酵母產品的平均噸創匯金額明顯低于進口產品。
通過內涵式增長，推進產業轉型升級，穩步提升軟實力和國際綜合競爭力的同時，不斷開拓國內外新市場已成為我國生物發酵行業的一大亮點。在科技創新的基礎上，挖掘新市場、深耕老客戶，既緩解大宗產品產能過剩和轉型的壓力，又及時滿足了國內外市場的增長需求。
企業規模擴大行業集中度提高
一直以來，發酵行業企業以中小企業為主，近年來，隨著產業政策的調整和引導，行業內并購行為明顯增多，涉及相關規模企業達50家以上。經過近幾年的行業整合，企業數量雖然減少，但生產企業規模越做越大。發酵行業已經從中小企業為主體轉變為大企業、大集團為主導地位的格局，發酵行業已經形成了一批跨地區、跨行業且具有較強競爭力的優勢企業、集團，部分龍頭企業規模已經達到100億元以上。
產業布局目前，中國發酵行業企業主要分布于30個省區，全國具有相當規模的發酵生產企業有300余家，產業集中度逐漸提高。其中谷氨酸發酵生產企業從2011年的10多家減少到2016年的7—8家，主要集中在山東、內蒙古、寧夏、新疆等地，味精精制生產企業主要分布在江蘇、浙江、四川等地；賴氨酸發酵生產企業從2011年的4—5家增加到目前的9家，其生產規模都在向20萬噸以上發展，主要分布在吉林、山東、安徽、寧夏、四川、甘肅、廣東等地，賴氨酸產能最大的前5家企業年產量占全國總產量的70%左右。生產大宗氨基酸的大型生產企業基本可以掌控整個大宗氨基酸產品的產量、市場和技術。它們通過產品布局的轉移、工藝技術和設備等方面的改進，在原有規模基礎上仍可提高不少產能，同時具有產品轉換快的優勢。因此，大宗產品產量處于可控的平穩趨勢。
有機酸發酵行業的生產集中度較高，生產企業主要集中在山東、安徽、江蘇等地。近年，檸檬酸企業、檸檬酸鹽企業變化不大，檸檬酸酯發展較快。我國檸檬酸發酵生產企業有7家，其中東部地區6家，規模較大；西部地區1家，規模較小。產量排名前兩位的企業產量占全國總產量的85%以上。
淀粉糖的生產企業主要集中在我國北方，特別是玉米主產區，如山東、河北、遼寧、吉林、黑龍江等地，其中山東淀粉糖的產量最大，占全國淀粉糖總產量的48.3%，依次為河北、遼寧，前10名淀粉糖生產企業占市場份額的80%以上；多元醇生產企業分布與淀粉糖類似；酵母生產企業也在擴大規模，生產基地向原料基地轉移，主要分布在廣西、新疆、山東、黑龍江、廣東等地，上述5個地區占全國總產能的73.6%，其他還有湖北、云南、內蒙古、安徽、河北等地。目前，國內有一定生產規模的酵母企業10多家，其中安琪酵母、聯合馬利、樂斯福3家酵母生產企業的生產能力已占全國酵母年生產能力的80%以上，行業集中度不斷提高。
產業特色基地“十二五”期間，生物發酵產業特色基地得到快速發展，以山東禹城功能糖城特色產業基地、山東昌樂檸檬酸特色產業基地為代表的生物發酵產業集群對產業發展的帶動效應顯著，成為產業發展新的增長點。山東禹城功能糖城特色產業基地利用當地豐富的玉米資源，以玉米和玉米芯為原料加工生產各種功能性糖(醇)，打造了玉米深加工產業鏈條。功能糖產業在品種、規模、質量、創新等方面都取得突破性發展，企業產品多元化，從單純生產功能糖的企業逐步綜合生產糖類、食品、能源等產品，產業鏈不斷拉長，終端產品不斷增加，產品復合型企業已成為主流。山東昌樂檸檬酸特色產業基地在歷史上是一個農業基礎雄厚的地方。中國檸檬酸特色產業基地核心企業主要有檸檬酸和食用酒精兩大主導產品，圍繞這兩個主導產品，不斷延伸產業鏈條，以發展循環經濟為理念，以“三廢”綜合治理為抓手，建成了一批循環經濟項目，在資源綜合利用和環境保護方面走在了行業前列。
新局面
自主創新能力增強 生產技術水平顯著提高
生物發酵產業的發展不僅帶動了相關行業發展，而且對節約糧食、增加產品品種、提高產品質量及改善環境等發揮重要作用。發酵行業屬于技術密集型產業，技術創新活躍，企業在技術研發、技術改造等方面的投入持續增長。近年來，生產技術指標不斷提高，生產工藝得到明顯改進，產品質量和產率達到較高水平。味精、檸檬酸、山梨醇、果葡糖漿、酵母等產品生產技術工藝業已達到國際先進水平，從而大大提高了產品市場競爭力。
近年來，通過技術革新和裝備革新，我國氨基酸工業的生產技術和裝備水平顯著提升，大宗氨基酸的生產技術水平已達到國際先進水平，小品種氨基酸產品的生產技術水平也明顯提高，主要技術指標穩中有升。在味精行業，目前谷氨酸發酵絕大部分企業采用了高性能的溫敏菌種發酵工藝，使谷氨酸產酸率和轉化率明顯提高，平均產酸率提高了一倍，糖酸轉化率也提高到近70%。這些指標的提升，降低了產品糧耗、能耗和水耗，減少了COD的產生，很好地起到了節能降耗的作用。此外，味精生產中的新型濃縮連續等電提取技術逐步替代等電離交工藝老工藝，降低了各項消耗，提高了產品質量。
隨著有機酸企業大型化與集約化程度不斷提高，有機酸行業選育高產菌種，采用高效節能技術、自動化智能化生產技術、連續色譜提純及連續離子交換等清潔化高效分離提取技術及其綜合利用技術等，使得各項生產技術指標、技術指標每年都在持續進步。以檸檬酸行業為例，2016年，檸檬酸行業的平均產酸率比2011年上升了15.2%；行業平均發酵周期比2011年縮短了3.5小時；行業平均總收率比2011年上升了1.7%。
新技術、新工藝、新設備和新產品的不斷涌現，促使淀粉糖行業不斷深入發展。如高效酶制劑的應用，大幅度提高了糖化水平；噴射液化、膜分離技術、自動控制技術和連續多效蒸發器等工藝創新和關鍵設備的國產化；淀粉糖行業堅持開發與節約并重、節約優先的方針，如推廣管束干燥機廢氣回收技術，采用新工藝進行節水技術改造，將生產用水封閉循環利用，提高水循環利用率等。這些措施大大減低了企業的生產成本，經濟效益顯著提高，逐步形成了低投入、低消耗、低排放和高效率的節約型循環經濟增長方式。目前，企業為增加盈利和持續發展，都在積極延伸玉米深加工產業鏈，形成了原料循環利用、產品梯次開發的循環經濟模式，做到了“污水排放最小化、廢物資源化和無害化”，產業鏈延伸比較好的企業玉米原料總利用率高達99%以上。
酶制劑企業十分重視技術創新，一方面是酶制劑的選育取得了新進展，菌株的pH廣適性和溫度穩定范圍等均有顯著提高，更好地適應不同應用環境。另一方面是酶制劑生產工藝及設備進行了改進和優化，而且不同酶制劑品種的應用領域也得到了拓展。
酵母的研發水平和引進吸收再創新能力在不斷提高。近年來，我國酵母制造關鍵裝備的國產化水平普遍提升，信息化、自動化控制技術得到大規模應用，增強了高質量產品的穩定性，提高了勞動效率；高密度發酵技術、濃醪發酵應用技術、酵母酶解技術、復配技術、酵母廢水治理技術、微生物防治技術等酵母生產核心技術取得重大突破，質量和技術水平大大提高。酵母的應用領域已從釀酒、面食發酵等傳統用途向營養保健、動物養殖、生物培養基、食品調味等領域拓展，產品也從一般的面用酵母、酒用酵母發展富含多糖的營養酵母、富含微量元素的保健酵母和生物飼料酵母，酵母的深加工產品已有酵母抽提物、酵母細胞壁、β-葡聚糖、甘露聚糖、酵母核酸、核苷酸等。我國酵母工業的新技術產業化和應用技術推廣步伐明顯加快，對食品、調味、釀造、養殖、發酵等多個行業的科技進步起到引領和助推作用。
開啟綠色制造打造綠色生產力
近年來，發酵工業從提高生產技術水平入手，節能降耗、提高效率，通過綠色制造，化害為利，大幅度減輕污染物的排放，這對資源綜合利用、減輕環境污染發揮了重要作用。
綠色制造水平逐步提升，節能減排取得顯著成效。在產量增長的同時，企業對產品質量安全和技術、裝備有了更高的要求，更加重視清潔生產和循環經濟的開展，積極進行技術創新和改造，在提升產品質量、提高資源利用率、節能降耗等方面取得了較大進步。如采用連續噴射液化酶法制糖生產技術，不僅液化徹底，糖收率高，而且解決了酶法制糖最大的難題——過濾問題；采用高效酶制劑，提高原料轉化水平，降低生產成本，并減少廢水排放；進行節水技術改造，工業用水采用階梯式循環利用技術，水循環利用率≥75%等，這都使行業的整體水平上了一個新臺階。
生物發酵產品在生產和提取過程要排出很多廢水和廢渣等，發酵行業企業根據自己的特點，為了消除這些污染源紛紛加大資金投入，對生產過程中的“三廢”進行治理和回收利用，取得了顯著效果。工業廢水通過厭氧好氧+深度處理技術，廢水綜合利用率在80%以上；固體廢棄物包括活性炭、硫酸鈣等綜合利用率超過90%。我國生物發酵主要產品節能減排效果顯著。這些年味精行業采取了一些主要措施，氣溶膠處理技術在噴漿造粒煙氣的污染大多數企業推廣采用，實現有機物的去除率95%以上。檸檬酸生產廢水屬于高濃度有機廢水，可生化性好，目前在檸檬酸行業，IC厭氧處理和好氧處理結合應用較多、相對比較成熟的工藝；在鍋爐上均采用了煙氣脫硫除塵設備，煙氣均為達標排放；檸檬酸厭氧污泥產生量多，且顆粒大、均勻，適合給其他污水處理作為菌種。酵母企業廢水治理工藝路線基本相同，都是采用清污分流、濃淡分開的治理工藝，末端一般采用厭氧—好氧結合的生化處理。酵母工業的廢氣治理一般采用水洗、堿洗或者生物處理技術。在資源日益緊張的今天，將其中有效成分綜合循環利用，是實施清潔生產，發展循環經濟的重要手段，具有很大的發展潛力。
綠色制造標準是評價的重要依據，根據發展需要，將不斷完善行業綠色制造標準。發酵行業已有的污染物排放方面標準有：《檸檬酸工業水污染排放標準》《味精工業污染物排放標準》《酵母工業水污染物排放標準》《淀粉工業水污染物排放標準》，目前大部分企業已經按照國家要求做到了達標處理和排放。綠色制造方面的標準有《檸檬酸單位產品能源消耗限額》《味精單位產品能源消耗限額》《葡萄糖酸鈉單位產品能源消耗限額》《味精行業節水型企業標準》《清潔生產味精行業》《淀粉行業清潔生產評價指標體系》。正在制定《味精行業清潔生產評價指標體系》《木糖行業清潔生產評價指標體系》《檸檬酸行業清潔生產評價指標體系》《黃原膠行業清潔生產評價指標體系》《酵母行業清潔生產評價指標體系》。這些標準遠遠不夠覆蓋發酵的所有產品，也不能夠滿足綠色評價的需要，未來將進一步加快相關標準的制定和落實，及時推出團體標準，充分發揮標準體系對綠色發展的作用。
產品標準有序規范質量水平不斷上升
生物發酵行業的標準化建設工作也越來越受到行業的高度重視，根據國家標準體系建設的要求不斷完善自身的標準體系建設，行業內企業、高校、科研院所參與制標的積極性越來越高，推進發酵行業標準化建設的組織體系已初步形成。
標準體系不斷完善。2012—2016年期間，發酵行業食品安全國家標準、國家標準、行業標準完成50余項，對發酵行業的產品、生產規范、清潔生產等方面進行了規范和提升。2015年，國務院印發了《國務院關于印發深化標準化工作改革方案的通知》，對國家標準化體系進行了完善，大力推行團體標準化建設。行業協會為《貫徹實施〈深化標準化工作改革方案〉行動計劃（2015-2016年）》等有關精神，同時為了與國家標準、行業標準相配套，組合成適應市場需求的生物發酵產業標準體系，促進行業蓬勃發展，助力產業核心競爭力的提升，中國生物發酵產業協會自2015年6月啟動了生物發酵產業社團標準制定的有關工作，注冊成為全國團體標準信息平臺的注冊用戶。2016年1月組建了第一屆中國生物發酵產業標準化技術委員會，制定了《中國生物發酵產業團體標準制定管理實施細則》，使生物發酵產業團體標準的制修訂走上了規范發展之路，生物發酵產業團體標準得到了大力發展。2016年初立項了《葡萄糖酸》《酵母調味料》《甜菜堿及其鹽》《DL-丙氨酸》等9項團體標準計劃，已經發布實施《葡萄糖酸》《酵母調味料》《甜菜堿及其鹽》《酵素產品分類導則》《食用酵素良好生產規范》《食用植物酵素》和《厭氧顆粒污泥》7項團標。根據行業發展需求，2017年立項兩批20項團標計劃，陸續制定中。
發酵行業的企業管理體系建設帶動了行業走上科學、高效的發展軌道。在企業進行經濟建設的同時，確保生產和服務過程的產品質量，提升企業的核心競爭力。企業的生產條件和生產經營行為得到有效規范，產品抽檢合格率上升，有力保證了產品質量和安全。發酵行業大中型企業基本都通過了ISO9000質量體系認證，很多企業通過了ISO14000環境等管理體系認證和HACCP食品安全管理體系、GMP食品潔凈安全認證，使發酵制品質量提升，接近國際先進水平，部分產品已達到國際先進水平。在追求各種科學高效管理體系認證的同時，行業內企業也意識到品牌效應對企業發展的影響，大中型企業都積極參與“全國淀粉糖二十強企業”“全國酶制劑行業重點生產企業”“食用酵素產品規范生產企業”“中國發酵行業十強”“中國輕工業百強”等資質和品牌的認定，通過認定評比，發揮骨干企業的示范效應，對提升企業品牌認知度，擴大企業品牌影響力產生了積極的影響。
今后產業發展的重點仍將放在去產能、降成本、去庫存、抓環保、抓標準。從布局上，通過政策引導，實現分地區分領域的差異化發展格局，減少低水平重復建設。從內容上，對行業發展進行統籌規劃，通過技術改造降低成本提升質量，增強企業活力；在穩定傳統優勢產品供給的前提下，不斷開發更高附加值的產品，培育新的市場競爭能力。從效果上，通過資源合理配置，形成資源依賴產業向北部西部原料和能源豐富地區轉移和發展；通過渠道建設，引導大企業和中小企業形成專業分工，提高效率和效益，建立協同創新、合作共贏的協作關系；通過產業示范和產業集聚，帶動行業形成橫向完整和縱向特色的產業價值鏈