柠檬酸(CA),又名枸橼酸,分子式为C₆H₈O₇,是一种重要的有机弱酸,为无色晶体,无臭,易溶于水,溶液显酸性。在生物化学中,它是柠檬酸循环(三羧酸循环)的中间体,柠檬酸循环发生在所有需氧生物的新陈代谢中。
柠檬酸的概念及产业链
柠檬酸(CA),又名枸橼酸,分子式为C₆H₈O₇,是一种重要的有机弱酸,为无色晶体,无臭,易溶于水,溶液显酸性。在生物化学中,它是柠檬酸循环(三羧酸循环)的中间体,柠檬酸循环发生在所有需氧生物的新陈代谢中。柠檬酸被广泛用作酸度调节剂(GB2760—2014)、调味剂和螯合剂。
柠檬酸产业链上游主要为玉米、甘薯、木薯等原材料;中游为柠檬酸生产企业,包括英轩实业、山东柠檬生化有限公司、日照金禾生化集团股份有限公司等;下游主要应用领域包括食品、饮料、医药、化工等行业,其中在食品和饮料行业有“第一食用酸味剂”之称。
柠檬酸可以以无水或一水形式存在。柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而存在差异,在干燥空气中微有风化性,在潮湿空气中有吸湿性,加热可以分解成多种产物,可与酸、碱、甘油等发生反应。无水柠檬酸是从热水中结晶出来的,而一水柠檬酸是从冷水中结晶出来的。一水柠檬酸可在 78 °C 左右脱去结合水转化为无水柠檬酸。柠檬酸还能在 15 °C 时溶解于无水乙醇(每100份乙醇含76份柠檬酸),并可与乙醇反应,生成柠檬酸乙酯。温度超过约 175 °C时,柠檬酸会分解并释放二氧化碳。
天然柠檬酸在自然界中分布很广,天然的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的柠檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物质发酵而制得的。很多种水果和蔬菜,尤其是柑橘属的水果中都含有较多的柠檬酸,特别是柠檬和青柠——它们含有大量柠檬酸,在干燥之后,含量可达8%(在果汁中的含量大约为47 g/L)。在柑橘属水果中,柠檬酸的含量介于橙和葡萄的0.005mol/L和柠檬和青柠的0.30 mol/L之间。这个含量随着不同的栽培种和植物的生长情况而有所变化。
近年来国内玉米产量及需求量整体上呈现出增长态势,进口量不断增加,但供给主要依赖国内生产。根据国家统计局及中国海关总署数据,2013至2022年,我国玉米产量自24845.3万吨增长至27720.3万吨,CAGR为1.22%;我国玉米需求量自25164万吨增长至29782万吨,CAGR为1.89%。亚洲柠檬酸发酵生产地主要是在中国,综合来看中国柠檬酸人工成本低、原料资源丰富且规模化高度集中,在全球柠檬酸市场中有较大的价格优势。目前,亚太地区是全球最大的柠檬酸消费市场,2021年亚太地区柠檬酸市场规模占全球整体规模的34.63%。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年柠檬酸行业深度分析及投资战略研究咨询报告》显示:
目前,中国已经进入世界柠檬酸生产强国行列,2021年中国柠檬酸产量和需求量分别达150万吨和43.4万吨,市场均价达6616元/吨,市场规模达28.71亿元,其中,柠檬酸钠占23.34%,柠檬酸钙占15.12%,柠檬酸钾占19.51%。中国是全球最大的柠檬酸产品生产国和出口国。据统计,我国柠檬酸行业产量由2012年的107万吨增长至2022年的172万吨,年均复合年增长率为4.86%。需求方面,2022年中国柠檬酸需求量约为49.4万吨,同比上升13.82%。
2022年内食品级一水柠檬酸每吨价差最高达9900元,食品级无水柠檬酸每吨价差最高达10400元。可见2022年柠檬酸市场行情波动之明显,供需矛盾之突出,2022上半年,市场价格强势上扬,达到了历史最高位。下半年开始市场价格不断回落,而后底部弱势持稳。呈三段式分布。
我国柠檬酸行业主要以出口为主,近年来柠檬酸出口数量整体呈现增长态势,2022年中国出口柠檬酸总量达122.8万吨,同比上涨15.09%,2022年进口仅0.2万吨。2021至2022年国内柠檬酸出口增幅加大,主要是国外柠檬酸产能释放受损,刚性需求增加,需要增加中国柠檬酸进口量来补充缺口。出口目的地方面,目前国内柠檬酸出口占比较大的国家主要集中在印度、墨西哥、俄罗斯联邦、日本等国。2022年,印度以11万吨的出口量稳占首位,其出口量占中国柠檬酸总出口量比重为8.96%。
2023年1-7月中国柠檬酸出口数量为68万吨,相比2022年同期减少了11万吨,同比下降13.8%;出口金额为60862.8万美元,相比2022年同期减少了87491.5万美元,同比下降59%。2023年7月中国柠檬酸出口数量为9万吨;出口金额为7479.7万美元。2023年1-7月中国柠檬酸出口均价为895.04美元/吨,2022年1-7月柠檬酸出口均价为1877.9美元/吨。2023年7月中国柠檬酸出口均价为831.08美元/吨。2023年7月中国柠檬酸出口数量为9万吨,相比2022年同期减少了3万吨,同比下降21%;出口金额为7479.7万美元,相比2022年同期减少了16140.8万美元,同比下降68.3%;出口均价为831.08美元/吨。
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