1.罗汉果甜苷的基本情况
罗汉果甜苷(Mogroside)是三萜甙类化合物,主要来源于广西特产经济植物罗汉果,其中罗汉果甜苷IV、罗汉果甜苷V和赛门苷I是迄今为止报道的罗汉果甜苷中甜度最高的3种成分,分别为蔗糖甜度的392、425和563倍。罗汉果甜苷无热量、甜味纯正、无异味、回味感强、热稳定性好,可作为食品、菜肴的甜味剂,是糖尿病人的理想的糖替代品。
2.罗汉果甜苷的市场情况
目前,罗汉果甜苷主要通过提取法生产,受限于罗汉果的种植面积,与甜菊糖等新型甜味剂相比,罗汉果甜苷产量较少。根据嘉肯咨询的报告显示,截至2018年底国内罗汉果种植面积超过20万亩,罗汉果产量14.4亿个,罗汉果苷有效产能约为1100吨。过去十年,产能年均增速为15%,领先企业的年产能合计150-300吨之间。但由于罗汉果苷受上游原料种植面积和气候的限制,种植区域局限,导致其产能难以短期内规模化扩张。
罗汉果甜苷消费市场主要集中在国外,特别是美国、欧洲以及日本等地区。根据进出口数据计算,仅桂林吉福思罗汉果股份有限公司(以下简称:吉福思公司)和桂林莱茵生物科技股份有限公司(以下简称:莱茵生物公司)两家公司2019年就出口了约128吨罗汉果甜苷产品。
在2B渠道,罗汉果甜苷主要以罗汉果提取物(食品级)形式销售,价格约为1000元/千克(80%)。在2C渠道,罗汉果甜苷主要以低热量代糖产品形式销售。代糖产品一般为罗汉果甜苷与赤藓糖醇等其他糖的混合产品,由于罗汉果甜苷甜度高,代糖产品中一般其含量不超过1%。
二、罗汉果甜苷产业链
目前,罗汉果甜苷的主要生产方法为植物提取法。罗汉果甜苷植物提取的产业链主要包括罗汉果生产、罗汉果甜苷提取、终端产品加工。生物法生产仍处于研究的初期。本节以提取法为例,介绍产业链基本情况。
1. 产业链上游(罗汉果生产)
罗汉果为葫芦科多年生宿茎攀缘藤本植物,每年夏秋开花结果。罗汉果喜温暖湿润,怕霜冻,也不耐高温,在20~30℃条件下生长良好,喜光但忌强光暴,在秋旱不明显,土质肥沃,富含腐植质,背风向阳的山坡或山麓生长良好。传统上,罗汉果的种植区域以广西北部为主,近年来,种植区域逐渐拓展至湖南南部等地。根据相关公司的分析,罗汉果的适宜种植面积可达600万亩。
罗汉果的繁殖方法包括压蔓繁殖、嫁接繁殖和种子繁殖等,传统生产上主要使用压蔓繁殖,但是压蔓繁殖系数低、易患病毒病,从而导致品种退化、质量下降。离体脱毒培养既能生产大量种苗, 同时也是解决罗汉果病毒病的根本途径。这方面,广西大学、广西师范大学、福建农林大学等研究机构和企业开展了大量的研究。
2.产业链中游(罗汉果甜苷提取)
罗汉果甜苷的生产一般以烘干后的罗汉果干果作为原料,一般通过直接水煮或乙醇水煮法、微波和超声辅助提取法、闪提法等进行提取。生产工艺门槛不高,且呈现季节性特点。
罗汉果甜苷提取企业主要集中在广西、湖南等罗汉果主产区,主要企业包括:吉福思公司、莱茵生物公司、华诚生物公司、绿蔓生物公司。相关企业主要生产罗汉果甜苷粉末、浓缩汁等产品,且产品销售以出口为主。
罗汉果甜苷提取企业竞争较为激烈,但企业利润尚可。随着罗汉果种植技术的推广,湖南逐渐成为罗汉果的重要产地之一,华诚生物公司、绿蔓生物公司等的成立,带动产能持续增加,企业竞争日趋激烈,专利纠纷不断(附件1)。根据嘉肯的报告,以华诚生物公司为例,罗汉果甜苷产品利润率约为30%。
3.产业链下游(终端产品生产)
罗汉果甜苷产业链下游主要包括产品复配和风味优化。罗汉果甜苷的使用一直受限于某些不希望的味道特性,包括甘草味、苦味、涩味、甜余味、苦余味和甘草余味,这些味道特性在浓度增加时变得更加突出并给予添加它们的消费品(例如,饮料)不同于蔗糖的味道。此外,大多数罗汉果甜苷的最大甜度通常低于甜味化消费品(例如,饮料)中的传统饮料配方可接受的甜度。因此,仍然需要提供增强的甜度且味道特性更像蔗糖甜味化的饮料的替代性甜味剂系统。罗汉果甜苷的产业链下游主要涉及代糖产品生产、饮料生产等。目前,主要有食品配料企业(泰莱公司、芬美意公司)和消费品生产企业(可口可乐公司、三得利公司、百事可乐公司)。
三、罗汉果甜苷的相关政策
罗汉果甜苷是新型甜味剂,各国均设有产品准入政策,以中美欧为例,相关政策如下:
1.中国政策
根据《食品安全国家标准-食品添加剂罗汉果甜苷》(GB1886.77-2016)的规定了罗汉果甜苷的产品质量要求;根据《食品安全国家标准-食品添加剂使用标准》(GB2760-2014)的将罗汉果甜苷列入可在各类食品中按生产需要适量使用的食品添加剂。企业在中国国内可以依照相关标准制造和销售罗汉果甜苷产品。
2.美国政策
目前,罗汉果甜苷生产企业一般希望将罗汉果甜苷作为GRAS(Generally recognized as safe)物质而非食品添加剂销售,从而免除食品添加剂产品需要批准才能上市销售的限制,极大地缩短和简化了新产品开发、审批、应用。从美国的食品法律意义上说, 向 FDA通报 GRAS决定是自愿性的行为,企业依据相关法规确定的 GRAS物质可以合法地进行销售, 而无需向 FDA通报或得到其批准。从生产企业的实际情况和市场要求的角度上说,生产企业则是希望主动向FDA提供通报。一方面是希望得到 FDA的“没有问题” (FDA has no question)的答复,尽管这一答复并不意味着 FDA对其进行了确认,另一方面, 则是有利于市场的开拓和销售[1]。
表 1 GRAS申请情况
序号 | 时间 | 编号 | 申请企业 |
---|---|---|---|
1 | 2010.01 | GRN No. 301 | BioVittoria公司 (桂林吉福思公司股东) |
2 | 2011.04 | GRN No. 359 | 桂林莱茵生物科技股份有限公司 |
3 | 2014.12 | GRN No. 522 | GLG生命科技公司 |
4 | 2015.06 | GRN No. 556 | 湖南华诚生物资源股份有限公司 |
5 | 2016.10 | GRN No. 627 | JHeimbach公司 |
6 | 2016.07 | GRN No. 629 | 湖南绿蔓生物科技股份有限公司 |
7 | 2017.08 | GRN No. 706 | 湖南绿蔓生物科技股份有限公司 |
8 | 2018.11 | GRN No. 784 | 湖南华诚生物资源股份有限公司 |
2.欧盟政策
根据现行法规No 1331/2008 对食品添加剂统一安全评估程序的要求,对现有的食品添加剂申请新的用途以及申请使用新的食品添加剂,申请者需向欧盟委员会提交正式申请, 其中应载明使用目的以及科学安全数据,如申请被受理,委员会将会正式要求欧盟食品安全局(European Food Safety Authority, EFSA)对其进行安全评估。新的食品添加剂通过安全评估后, 最终由欧盟委员会通过法律规定将其列入食品添加剂清单, 允许其使用,同时应当在清单中明确添加剂使用的具体条件和标准。具体到罗汉果甜苷产品。欧盟食品安全局已根据欧盟委员会要求对其安全性进行了评估,并于2019年公布了研究报告。报告中显示,专家组得出结论,罗汉果提取物的毒性数据库不足以得出使用罗汉果提取物作为食品添加剂的安全性的结论。欧盟于2020年12月发布的监管文件中尚未把罗汉果甜苷列入食品添加剂,因此生产企业尚无法在欧盟范围内销售相关产品。
四、罗汉果甜苷相关技术分析
1.提取技术
提取技术已经成熟,国内企业具有优势。罗汉果甜苷提取技术起源于20世纪80年代末,但是随后研究活动逐渐减弱,直至21世纪初,莱茵生物公司等企业开始研发提取技术,专利申请量逐渐增长,至2016年前后达到顶峰,年申请量约20项,随后,专利申请量显著回落。结合上述趋势和专利技术,以及近年来专利驳回较高的现象,本报告认为罗汉果甜苷提取技术已经基本成熟,提取技术近期难有重大突破。从具体技术来看,目前提取技术主要为水提法,部分企业利用二氧化碳进行提取,企业关注的技术重点之一是优化提取工艺,如优化吸附方法,在降低杂质含量的同时节约生产成本,另有部分企业关注农药残留去除技术。
2.生物合成技术
新技术孕育变革,技术成熟尚待时日。2010年开始,罗汉果甜苷生物合成技术逐渐受到关注,特别是近5年,专利申请数量迅速增长。生物合成技术总体可以分为两大类,第一类是利用大肠杆菌等宿主细胞直接合成罗汉果甜苷,第二类是利用生物催化技术催化一种甜苷生产另外一种甜苷(主要为催化生产赛门苷)。直接合成技术的代表性企业包括以色列国家农业和农村发展农业研究组织沃尔坎尼中心、美国马努斯生物合成公司、瑞士Evolva公司、美国银杏公司等。生物催化技术的代表性企业包括瑞士芬美意公司、漳州大闽食品
3.终端产品生产技术
终端产品生产技术广受关注,短期有望取得突破。在罗汉果甜苷终端产品生产方面,美国可口可乐公司、瑞士芬美意公司、美国宝洁公司等关注含有罗汉果甜苷产品的味道调节的技术,通过将不同甜味剂混合、加入其他风味调节物质,减弱苦味、调节甜度曲线,使代糖产品的风味更接近蔗糖的味道。为了解决罗汉果甜苷的溶解难的问题,美国可口可乐公司开发溶解技术,以便用于饮料浓缩液的生产(可口可乐公司一般提供浓缩液给灌装厂,由灌装厂生产产品)。此外,日本三得利公司、日本三荣源公司等正在开发含有罗汉果甜苷的果汁、咖啡等产品。
五、投资布局建议
当前,罗汉果甜苷生物合成技术尚未成熟,主流的提取法的产量又受到罗汉果供应的限制,难以快速增长,在代糖产业竞争日益激烈的背景下,罗汉果甜苷并不具有显著优势。未来,若罗汉果甜苷生物合成技术取得突破,含有罗汉果甜苷的混合糖风味得到进一步改善,从而提高供应量、拉动产品需求,罗汉果甜苷产业将有望得到快速发展。
对于相关投资机构而言,建议首先布局下游风味复配技术,优先进入特医食品领域;对于相关研发机构而言,建议在开发风味复配技术的基础上,适当针对生物合成技术进行前瞻性布局,未来一旦取得突破,有望完全颠覆现有生产方式,在更广泛的领域实现应用。
参考文献:
1.一种季也蒙毕赤酵母及分泌的胞外蛋白的应用(CN111778308A)
2.罗汉果提取物专利之争 莱茵生物与吉福思互诉背后
3.罗汉果组织培养研究进展
4.CN111031805A
5.美国“公认安全使用物质”(GRAS)法规简介
6.欧盟食品添加剂相关法规综述
PS:关于罗汉果甜苷的分析,感觉还有好多东西可以写,但是又没有梳理出好的思路,未来有时间时候可以再仔细推敲推敲。虽然以上报告还不完整,但是还是希望能得到宝贵的意见。