矿物微量元素行业技术发展现状、趋势及下游应用(附报告目录)
1、矿物微量元素行业的发展概况
矿物微量元素是人、动物、植物以及所有生命体所必需的营养要素之一。根据占生物体总重量的多少可分为常量元素和微量元素两大类,占体重 0.01%以上的称为常量元素,如钙、镁、磷、钾、钠、碳、氢、氧、氮、硫、氯等;占体重0.01%以下的称为微量元素,如铁、铜、锰、锌、碘、钴、硒、铬、钼、氟、镍等。
矿物微量元素是构成生命体组织、维持生理功能、生化代谢所必需的元素。其作用是参与生化反应过程,转化其它营养素,改善生命体的营养和健康状况,预防和治疗因矿物微量元素缺乏或不均引起的疾病。因此,矿物微量元素与生命体的生长、发育、疾病与健康紧密关联,被誉为“生命元素”。
矿物微量元素在工业、农业、食品、医药等领域中的应用,根据有效成分纯度、重金属杂质含量等方面的不同要求,分为工业级、饲料级、食品级、医药级。目前,随着饲料工业的发展,矿物微量元素在动物营养领域新技术和新产品应用相对于其它行业更为领先,未来可将这些新技术和新产品在其它领域延伸或替代,因此,矿物微量元素的新技术和新产品具有巨大的发展前景和空间。
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(1)矿物微量元素在养殖业中的应用及其必要性
矿物微量元素物质在所有生命体内无法自行合成,必须从外界摄取。而大宗饲料原料中所含矿物微量元素营养本底值较少,无法满足动物生长需要,因此必须通过额外添加。在当前我国肉制品消费需求激增与养殖业规模化程度不断提高的背景下,矿物微量元素饲料已经逐步成为养殖动物健康高产的重要保障,是饲料的必备构成部分。
(4)矿物微量元素在种植业中的应用及其必要性
1)对植物的营养价值
矿物微量元素对植物的生长发育的作用与大量元素是同等重要的,当某种矿物微量元素缺乏时,作物生长发育将受到明显的影响,出现产量降低、品质下降等情况。
2)矿物微量元素对土壤的营养价值
随着作物的产量逐年增加,土壤所需要的微量元素没有得到及时补充,从而导致矿物微量元素缺乏范围的扩大,出现肥力低、养分失调等情况。补充矿物微量元素可以提高土壤质量和生产效率,同时防止由于自然环境一些元素分配失衡而直接或间接引起的生物体内矿物微量元素平衡失调时产生的特殊性疾病,如克山病、大骨节病(缺硒)、甲状腺肿大病(缺碘)、地方性侏儒症(缺锌)等。
2、行业技术水平发展现状
目前中国是全球无机微量元素的主要出口国之一,但因矿物微量元素行业研发周期长、新技术的推广难度大,技术水平相对滞后,多种产品形式并存等特点,对技术研发、质量控制、从业人员资质等方面提出更高的需求。随着中国矿物微量元素行业成熟度的提升,未来中国矿物微量元素行业将像氨基酸和维生素行业一样,成为全球的主要供应者和市场的主要影响者。
(1)技术水平相对滞后
矿物微量元素国际化生产企业在全球带来了一些新的理念和技术,但对中国矿物微量元素的技术发展影响较小。另一方面,中国是全球传统硫酸盐生产最大的国家,也是全球最大的出口国,由于传统硫酸盐多来自于工业的副产品,价格低廉,所以被广泛应用到全球的饲料工业和种植业中,导致全球的科研机构和企业缺乏对矿物微量元素的研发和创新的动力以及必要的资源投入,技术整体相对滞后,制约了整个行业的平衡发展。
(2)研发难度大,推广周期长
矿物微量元素具有品种的多样性和原料来源的复杂性的特点,各元素间存在相互协同和拮抗,很难直接用金属纯品作为初级原料,多采用化工企业或金属冶炼企业在工业化生产中所产生的副产品作为初级原料,这些企业对副产品的关注度和技术的投入度不大,因此初级原料质量参差不齐,稳定性差,进一步加大了矿物微量元素技术研发的难度。同时,矿物微量元素产品研发技术链条长,涉及多学科、跨领域的交叉融合技术,科研周期长,投入大,新技术、新产品研发难度大。
传统硫酸盐产品价格低廉,饲料企业和种植业对新技术、新产品的关注和使用意愿不大,制约了新技术、新产品的推广,加大推广难度,因此新技术、新产品推广周期需要长时间的市场培育和验证。
(3)多种产品并存,新技术新产品逐步成为主流
新产品一般由技术水平较高的专业化饲料企业作为主要推动者,进而影响到其它企业。因此,在矿物微量元素技术发展过程中,存在多种类型产品并存的情况。
随着竞争加剧,行业的整合和洗牌加速,中小饲料企业和养殖户逐步退出市场,集团化大企业和区域性龙头企业成为行业的主流,这些企业资金实力雄厚,技术能力强大,对营养的关注更加全面,特别是近年来农牧行业的一体化进程加速,企业从由原来关注价格向关注产品品质和产品功效转变,推动了矿物微量元素新产品的使用。其二,消费者对食品安全越来越关注,国家在健康养殖、减抗禁抗、环境安全政策导向更加明显,进一步推动了新型、安全、高效的矿物微量元素的使用,传统无机矿物微量元素逐步退出市场。其三,科研院校专家把更多的精力投入到矿物微量元素营养的研究,也推动了矿物微量元素的技术升级和产品变革。因此,新技术、新产品因其符合行业的发展方向正在逐步成为主流。
(4)国际国内技术水平趋同,中国技术优势逐步凸显
中国的饲料工业虽然起步较晚,但在国内产业政策的支持和引导下,饲料工业得到迅速的发展,吸引了大量的国际化人才回归本土,带来了先进的理念和技术。目前,中国的商业饲料生产总规模、养殖动物品种及存栏量、饲料工业总产值等方面都位居世界前列,行业的高速发展及技术水平的提升也同时推动了中国矿物微量元素技术水平的提升,本土矿物微量元素生产企业凭借国内较强的资源优势和产业链优势上具有更强的系统化思考和创新能力,技术水平与国际日益趋同,甚至领先于国际,技术优势逐步凸显。
(5)新技术、新产品多领域应用
矿物微量元素在动物领域的新技术、新产品可以拓展并带动其它领域的技术升级和产品变革。如:人们普遍用于促进骨骼健康补钙的矿物微量元素产品早期使用有机酸盐-葡萄糖酸钙,用于预防贫血补铁的矿物微量元素产品使用有机酸盐-富马酸亚铁,用于促进生产发育补锌的矿物微量元素产品使用有机酸盐-葡萄糖酸锌等。目前,食品领域使用到的矿物微量元素还处于动物领域应用的第二代产品,技术创新和产品变革还有待提升。
3、未来矿物微量元素行业发展趋势
(1)矿物微量元素的营养价值进一步释放
随着国家对环境保护和食品安全政策力度加强,一方面养殖规模和数量将受到限制,另一方面全球范围内农牧行业的全面减抗和禁抗,为了充分发挥动物的生长效率,减少疾病,需通过营养平衡调控动物的健康水平,提高抗病能力,矿物微量元素新技术、新产品将逐步成为行业的主流,专业化矿物微量元素企业将会建立一套价值评估系统,其价值无论从技术营养的角度和使用者的角度都会得到进一步释放和体现,为饲料企业和养殖户创造价值的同时,提升产品自身的价值。
(2)中国矿物微量元素生产企业走向国际化
近年来中国饲料工业迅速发展,大量的国际企业如正大集团、荷兰皇家帝斯曼、美国嘉吉公司等进入到中国,同时中国成长起来的民族企业逐步走向国际化。随着国际企业的进入和国内企业走出国门,中国矿物微量元素企业也逐步走向国际化。
(3)从产品供应升级为战略联盟
随着农牧行业规模化、集约化、一体化进程加快,农牧企业的体量越来越大,逐步纵延伸产业链,下游企业逐步完成了“饲料→养殖→食品加工”一体化发展的产业整合,其核心竞争力逐步转移到重资产投入的食品加工。此外,由于矿物微量元素行业专业性强、技术链条长、创新难度大,受行业产业政策影响也比较大,农牧企业难以腾出精力来对矿物微量元素进行自我创新,将与有实力的专业化矿物微量元素企业进行长期合作,从简单地采购产品逐步转变为形成产业链战略联盟、联合开发、个性化定制,进而提升农牧企业的市场竞争力。
(4)未来行业技术开发方向
随着动物营养学、生理学、饲养学、生物化学、生物工程学、药物学、微生物学等多门学科的发展,现在的饲料添加剂已融合了多门学科和多种新技术,其功能和应用范围也得到了进一步的拓展。因此,今后一段时间内矿物微量元素的开发生产,将呈现出以下几个发展方向:优质氨基酸络(螯)合物产品研发、注重矿物微量元素平衡营养的研究、矿物微量元素高效低排研究、多领域技术协同发展等。
4、矿物微量元素行业下游产业现状
随着人口增加、居民生活水平的改善,居民对动物性食品的数量需求、品种丰富需求和品质要求日益提高,拉动了畜牧业产业结构的调整,推动畜禽、水产、反刍动物协同发展,丰富人们的膳食结构。同时,随着人们对动物营养认识的不断深入,禁抗、减排、食品安全产业政策的调整,动物福利、健康养殖、环境安全、人类健康推动矿物微量元素行业的技术升级和产品更新换代。矿物微量元素应用领域涉及工业、农业、食品、医药行业,产品附加值在上述应用领域里呈递增趋势。数据显示,2019 年,中国矿物微量元素及其络合物总产量 590 万吨,同比增长 4.1%,市场增速明显。
(1)饲料工业
矿物微量元素行业发展主要推动者为饲料工业,用于动物应用领域。因此,饲料工业是矿物微量元素的主导下游产业。全国饲料总产量 2015 年突破 2 亿吨,2019 年为 22,885.4 万吨,连续 4 年突破 2 亿吨,占全球总产量的 1/4。。饲料添加剂属于饲料工业最高端的技术,近年来,我国饲料添加剂取得了较大的发展,尤其是绿色饲料添加剂品种日益增多,市场规模不断扩大,随着联合、重组、兼并的深化,饲料企业的购买力逐渐增强,提高产品质量意识不断提高,原来许多出于成本考虑使用第一代矿物微量元素产品将改为更广泛地使用新型、安全、高效的羟基氯化物、氨基酸络(螯)合物、有机微量元素等第三代矿物微量元素产品。
(2)食品添加剂和膳食补充剂行业
随着食品工业的发展和人类对物质要求的提高,消费升级向纵深发展,健康食品越来越受到消费者的青睐,食品添加剂发展具有巨大的空间,矿物微量元素作为营养强化剂也将保持稳定增长。
随着国家防治未病理念的普及、老龄人口的增多以及人们对于身体健康的重视,越来越多的消费者开始有意识的使用营养健康食品,膳食补充剂行业的消费群体将再次扩容。
(3)医药行业
目前,矿物微量元素已经广泛用于医药领域,如硫酸铜用于砂眼、结膜炎等,各种亚铁化合物治疗缺铁性贫血等,硫酸锌治疗下肢溃疡、类风湿性关节炎、痤疮等,硫酸锰具有防止动脉粥样硬化的作用,在医药上可用于长期靠静脉高营养支持的患者,各种钙的化合物用于缺钙人群补钙等。因此,矿物微量元素新技术和新产品在医药领域也具有广阔的应用空间。