高纯度罗汉果甜苷产业的发展现状与趋势
黄华学 刘庚贵 何安乐 黄俊 熊瑶
【关键词】罗汉果甜苷;高品质;发展现状;展望
【中图分类号】TS264.9 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）05-0034-04
0 前言
罗汉果是中国特产，中国是世界上罗汉果提取物的唯一生产国，目前国内已形成由湖南华诚生物资源股份有限公司、桂林吉福思罗汉果有限公司、桂林莱茵生物科技股份有限公司三足鼎立的罗汉果产业布局。罗汉果提取物已发展成罗汉果甜苷、罗汉果浓缩汁为主的产品，80%出口，其余内销。罗汉果甜苷主要用于食品甜味剂、医药行业等领域。在全球范围，罗汉果甜苷在食品甜味剂领域占94%、在医药行业占2%、其他占4%。罗汉果提取物可取代白砂糖，用于食品饮料行业。截至2019年6月，全球已有4 300多种产品应用到罗汉果甜苷。
罗汉果甜苷受到国际国内很多知名品牌的认可和使用，比如“雀巢”“乔巴尼”“可口可乐”“辉瑞制药”及“通用磨坊”。“星巴克”将自然甜味剂作为糖包使用，其成分是甜叶菊和罗汉果甜苷的组合，“可口可乐”旗下高端牛奶品牌fairlife添加罗汉果萃取物来替代蔗糖，美国著名的乔巴尼食品公司在2013年底推出的Simple 100希腊酸奶，其配方分别是新鲜罗汉果萃取物、甜叶菊萃取物和浓缩甘蔗汁。此外，在日本东京，Ginza LA Tour餐厅开发出用罗汉果甜苷完全取代传统蔗糖，可以让糖尿病人也能品尝的甜味食品。罗汉果甜苷同样被美国一些新的具有创新理念食品及饮料公司所青睐，比如烘巧制品品牌Vitalicious、冰激凌制造商Arctic Zero、天然苏打水制造等，中国的很多企业也开始使用罗汉果甜苷，比如“中国劲酒”“统一”等。
1 产业背景与意义
1.1 产业背景
1.1.1 糖尿病发病率日趋升高，降糖代糖迫在眉睫
糖尿病是人类常见的复杂性疾病，严重危害人类的身心健康。中国约有5亿成年人处于糖尿病前期，有1.1亿成年人已患糖尿病。现在每年约有460万人死于糖尿病及其并发症，预测2030年糖尿病将成为第七位主要死因。糖尿病及其并发症不但直接威胁着病人的健康和生命安全，也造成国家人力和财力的巨大损失。目前，全球每年用于应对糖尿病的医疗成本超过8 270亿美元，而中国每年的医疗费用超过280亿美元[1]。因此，世界各国均在积极寻找预防糖尿病的方法。目前，预防糖尿病的方法主要是控制蔗糖的摄入，如美国、英国、墨西哥等近40个国家已开始征收糖税，以减少饮料等食品中蔗糖的含量，因此可用于替代蔗糖的高甜度、低热量且安全无毒的天然甜味剂市场日趋增长。据报道，2013—2015年天然甜味剂市场从30亿美元上升至超过100亿美元，而2017年甜味剂市场消费近800亿美元。
1.1.2 以罗汉果甜苷为代表的天然甜味剂市场日趋广阔
罗汉果甜苷是从罗汉果果实中提取的极甜的非糖类物质，它的甜度为蔗糖的300倍且不含任何热量，是一种不影响正常人血糖含量、安全且对人体有多种药理活性的天然甜味剂。近几年，国际市场上罗汉果甜苷的消费量呈现强劲增长趋势，在食品饮料行业尤为显著。例如“可口可乐”（美国）、“通用磨坊”（法国）、“乔巴尼”（美国）等大型的食品饮料企业都使用罗汉果甜苷作为甜味剂。2020年，全球罗汉果甜苷市场规模超过10亿美元，年复合增长率超过40%。国家卫健委也于2017年1月1日正式实施《食品安全国家标准——食品添加剂罗汉果甜苷》，自此罗汉果甜苷可作为食品添加剂应用于各类食品中，因此罗汉果甜苷在国内外都具有非常大的市场前景[2]。此外，受种植环境限制，罗汉果目前只在中国生长和培育，为了实施原产地保护，我国立法禁止将罗汉果种子和遗传基因带出国外，因此罗汉果甜苷只能在中国生产，这对国内的罗汉果甜苷生产企业是不可错失的机遇。
1.1.3 技术创新与产业转型是罗汉果甜苷产业可持续发展的要求
从整个罗汉果甜苷产业来看，目前罗汉果甜苷生产厂家仍以小型企业为主，质量良莠不齐，其提纯及生产技术仍以粗放型为主，环境污染大、生产效率低、生产成本高等问题日益突出，无法实现罗汉果甜苷产业绿色、健康、可持续发展，成为阻碍长沙市罗汉果甜苷产业升级和社会经济发展的重要因素之一。因此，必须通过技术创新，保持罗汉果甜苷在高纯度生产方面的优势，同时突破罗汉果甜苷产业生产成本高、生产效率低、能源浪费严重、环境污染大等问题，发展适合新形势罗汉果甜苷绿色健康的提取技术，实现绿色生产由粗放型向集约型生产转变升级的引领发展，提升罗汉果甜苷产业的国际竞争力，是抢占罗汉果甜苷绿色生产技术制高点、支撑罗汉果甜苷产业可持续发展的迫切要求。
1.2 产业意义
1.2.1 是探索罗汉果甜苷产业生态与生产相统一的可持续发展的必然途径
早在党的十六届五中全会就明确提出要建设资源节约型、环境友好型社会，之后国务院印发了《“十三五”生态环境保护规划》，明确要强化源头防控，夯实绿色发展基础。环境友好型产业作为环境友好型社会的经济支撑，是国内国际产业发展的潮流和方向。大力发展环境友好型产业，是从根本上解决产业发展和生态环境保护两难问题的根本途径。
目前，罗汉果甜苷的提取方法主要采用溶剂提取法，该法不仅提取率低（60%～70%），而且生产成本高、生产效率低、能源浪费严重、环境污染大。打破提取的传统思路，创新性地利用变频分离工艺，不使用任何有机溶剂也可实现罗汉果果肉的高效分离，实现罗汉果甜苷的“零排放”提取，践行环境友好。因此，本项目的实施对于实现生态与生产相统一的可持续发展具有十分重要的现实意义。
1.2.2 是解决罗汉果甜苷高成本低效率与高需求矛盾的根本途径
罗汉果甜苷具有高甜度、低热量、安全无毒且对人体有多种药理活性的特点，可作为新型天然甜味剂替代蔗糖使用，在全球减糖的大趋势下具有巨大的市场前景，市场需求量每年以40%的速度保持强劲增长（以25%罗汉果甜苷V计算）。然而，目前罗汉果甜苷V的提纯与生产技术水平较低，生產成本高、生产时间长、生产效率低等问题日益突出，已无法满足罗汉果甜苷V的市场需求量，因此急需对罗汉果甜苷V产业进行升级，降低生产成本，提高生产效率。
建立低成本的规模化、集成化生产模式是未来发展必经之路，旨在零排放获得高纯度罗汉果甜苷提取液的同时，有效去除叶绿素、籽油等难以分离纯化的杂质，为接下来的分离纯化节省时间和成本，并可减少浓缩等工序，有效减少生产时间，提高生产效率，形成一系列具有自主知识产权的核心技术，从根本上解决现行罗汉果甜苷生产成本高、生产效率低、无法满足市场需求这一共性问题，推动罗汉果甜苷产业的可持续发展。
1.2.3 是带动我国植物提取行业建立规模化、集成化模式的有效途径
近年来，伴随着“回归自然”“绿色消费”观念逐渐普及，植物提取物产品在全球受到热烈推崇，极大地带动了我国植物提取行业的发展。面对国外的激烈竞争，我国植物提取行业的发展与地位面临严峻挑战。一方面，全球植物提取技术日新月异，欧美地区植物提取产业起步较早，发展较为成熟，产品研发实力强、工艺技术先进，对我国植物提取行业的全球地位形成挑战;另一方面，国内植物提取物行业集中度不高、企业多且分散、资质良莠不一、技术装备水平参差不齐，高新技术企业与作坊式小厂并存。缺乏规模效应的粗放型生产提取方式造成了极大的原料浪费，对此急需可持续性生产技术，实现粗放型向集约型生产转变升级。以植物提取行业中的共性关键技术为研究对象，打破传统思路，优化传统工艺，发展新型技术，其在罗汉果甜苷产业中的可持续规模化生产可对植物提取行业中其他产业进行示范，带动整个植物提取行业的规模化、集成化，能够大面积提高罗汉果种植户的收入，带动农户就业，具有十分重要的经济意义和现实意义。
1.2.4 符合国家政府及相关部门政策要求
生物医药行业一直是国家重点扶持建设的行业之一，《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中提出“加速特色创新中药研发”等政策，《湖南省“十三五”科技创新规划》中也明确指出“突破中药材育种、种植、初深加工等技术瓶颈”等政策要求。此外，国家发展改革委与工信部共同发布的《食品工业“十三五”发展意见》中，明确提出“加快发展满足特定人群需求的功能性食品，支持发展功能性糖原等保健和健康食品”。罗汉果甜苷口感接近于蔗糖，但其具有低糖、低热量等特点，能改善消费者的免疫系统和血糖，使其成为糖尿病人的一种安全的保健甜味剂，符合功能性糖原范畴，为国家发展改革委和工信部支持发展的行业。
2 产业国内外开发现状
罗汉果甜苷具有高甜度、低热量、安全无毒且对人体有多种药理活性的特点，可作为新型天然甜味剂替代蔗糖使用，在全球减糖的大趋势下具有巨大的市场前景。我国是唯一种植罗汉果的国家，也是唯一生产罗汉果甜苷的国家。罗汉果甜苷国际需求量每年暴增，这对我国罗汉果甜苷生产企业而言是不可错失的机遇。而原料供应不足和生产水平低下是限制我国罗汉果甜苷产业发展的两个主要因素。
2.1 原料供应不足
目前，广西桂林地区是中国最适合罗汉果生长的地方，桂林也由此成为中国罗汉果最大的生产地区，种植面积及产量约占全国的90%。尽管2016年桂林罗汉果种植面积达到8 000 hm2（120 000亩），较2015年的6 666.67 hm2（100 000亩）有不少增幅，但与罗汉果甜苷潜在的需求相比，目前的种植面积还远远不够，曾有人预计在2020年之前，随着罗汉果甜苷市场规模不断扩大，罗汉果种植面积至少要在现有的基础上翻一番以上达到16 666.67 hm2（25万亩），2030年以前超过66 666.67 hm2（100万亩）的种植规模，而实际上2020年全国罗汉果的种植面积仅为13 333.33 hm2（20万亩）左右。
以湖南华诚生物资源股份有限公司为代表的罗汉果农业产业化龙头企业，罗汉果鲜果年加工能力超过20万t，但是实际受原料限制，经常出现设备处于空闲状态。虽然现在经过多年的发展与研究，广西及湖南等农业院校不断地选育高品质罗汉果新品种，并与企业联合制订标准化种植体系，同时在湖南、广东及江西等地大力推广罗汉果种植基地，但是由于罗汉果甜苷终端市场不断扩大，对罗汉果甜苷需求量日趋增长等原因，导致原料供应始终并长期处于不足状态，这极大地限制了该产业的快速发展。
2.2 低效率高排放的生产水平
国内罗汉果甜苷V生产厂家有200多家，但多以中小企业为主，其中较大、较有影响力的企业主要有桂林莱茵生物科技股份有限公司、桂林吉福斯罗汉果有限公司及湖南华诚生物资源股份有限公司。从总体上看，国内厂家多，实力弱，缺乏规模，开发的产品技术含量较低，多以粗放型生产为主，产业集中度低，企业和产品的国际形象低，工业技术水平尚不高，技术装备差，恶性竞争、压价竞争加剧，缺乏可持续发展。同时，资本集中度低，国际化程度低，国际商务能力低，国际营销能力低，国际市场开拓能力低，国家药典等行业国家标准水平与发达国家不接轨，标准偏低等。国内罗汉果甜苷V供给量低和生產设备、技术水平不高的现状与国际市场爆发式的需求增长量不匹配，市场急需拥有先进生产技术和生产设备的企业迅速发展起来[3]。
存在的主要问题：？譹？訛环保意识差，环境友好及罗汉果甜苷产业可持续发展要求减少有机溶剂使用量，增加有机溶剂循环利用，减少废水排放，而很多企业对只顾企业利益，大量有毒有害有机溶剂及化学试剂偷排、乱排，对生态环境造成极大的影响。？譺？訛生产技术落后，传统的提取技术以罐式提取法为主，需要使用大量有机溶剂，废水排放量大、提取效率低、生产成本高、能源浪费严重，缺产品、质量差。？譻？訛管理水平落后，由于多以粗放型企业为主，管理水平相对缺乏，人员素质也相对较低，直接导致精益化管理水平低下，罗汉果甜苷V的市场高需求要求具有更高的生产效率，精简生产工序，并实现连续化、自动化生产。
3 产业未来发展趋势
3.1 追求高纯度产品
市场上罗汉果甜苷的纯度较低，集中在25%～50%，低纯度的罗汉果甜苷存在口感不好等缺陷，这在视口感为生命的食品行业中无疑是受到限制的。此外，纯度低意味着杂质多，从而导致生理活性降低、副作用增加，这也使得低纯度罗汉果甜苷在保健品和医药领域受到限制。因此，低纯度的罗汉果甜苷更多的只是为发达国家食品行业、医药保健或其他行业提供基本原材料，附加值低。因此，如何实现高纯度罗汉果甜苷的大规模产业化生产成为未来发展方向。
高纯度体现了产业技术发展能力强，以过去传统工艺只能制得低含量罗汉果甜苷产品，企业之间通过简单的模仿、抄袭等方式进行技术改进，最后直接造成企业创新能力弱、产品差异性小及市场无竞争力等不利于行业发展的后果。所以企业通过科技创新，大力开发高纯度罗汉果甜苷产品，对于体现企业创新能力、提升企业核心竞争力、树立企业行业领导地位至关重要。
3.2 追求高效率、低排放生产技术
以溶剂提取法为主要方法的提取技术是目前采用的主要生产技术，技术含量较低，不但无法实现高纯度罗汉果甜苷的生产，还会导致环境污染大、能源消耗大、生产效率低、生产成本高、无法实现可持续生产等问题。同时，在传统纯化工艺过程中涉及的大孔树脂，包括大孔吸附树脂及离子交换树脂，其在层析过程中都要使用有机溶剂或强腐蚀性化学试剂，这些溶剂或试剂对环境及人体健康都有潜在危害，在以保护生态、食品安全为前提的背景下，对其进行技术创新和工艺改进，减低有机溶剂及化学试剂的使用量和排放量，刻不容缓。以罗汉果甜苷为代表的植提产业，由于其行业较小，企业众多，设备老旧，工艺落后，在竞争力日趋严重的未来发展进程中很可能随时被淘汰，转型升级是其存活和发展的唯一途径[4]。总而言之，随着环境保护压力增大，市场竞争加剧，粗放型生产正在逐步向集约型生产发展，在实现高纯度罗汉果甜苷生产的同时，实现绿色、高效、节能、可持续四大目标。
3.3 追求高品质产品
民以食为天，食以安为先。伴随着我国经济的快速发展，人民生活水平不断提高，食品市场空前繁荣，食品安全问题也随之而来，蔬菜里过量添加的生长激素、催红素、三聚氰胺等，也让我们对食品安全深深地担忧。所以罗汉果甜苷在要求高纯度的同时，还要求具有安全性高、口感佳、性价比高及适用性广等特点，罗汉果甜苷作为纯天然甜味剂产品，纯天然无公害是其较其他合成甜味剂最大的特点。同时，安全性高要求其产品中对农药残留、有机溶剂残留、塑化剂残留及重金属残留必须进行有效清除，甚至要达到有机产品标准[5];同时对于罗汉果甜苷悠长的后甜味及工艺造成的不良滋味进行针对性的改良，提高风味口感的同时，降低生产成本，提升产品的使用便捷性，扩大产品的适用性。
4 产业发展建议
4.1 上游拓展原料供应基地，下游开发终端新产品，助力罗汉果产业链全面发展
高品质罗汉果甜苷V的开发处于罗汉果产业链的中间环节，具有承上启下的作用。罗汉果种植基地作为产业链上游环节，其种植面积、种植技术及管理水平直接影响着中游罗汉果甜苷V深加工环节，大力选育高品质罗汉果种质资源、提高罗汉果标准化种植技术和扩大适宜罗汉果种植面积，可以大大缓解和解决罗汉果深加工企业原料不足和原料价格波动较大等诸多问题，进而提高罗汉果甜苷V的品质和价格。
同时，产业链的全面发展也需要下游的终端拉动，罗汉果甜苷V目前主要出口发达国家，产品也主要应用于中高端食品保健品中，购买人群也主要是中高收入人群，而具有巨大购买潜力的中低端市场由于其价格较贵则很少涉足，所以基于未来天然甜味剂的发展趋势，致力于开发性价比高的罗汉果终端产品，如蛋糕、奶茶、饮料及巧克力等，对罗汉果甜苷V的未来发展具有极大的推动作用。
4.2 整合国际资源，提高公司的核心竞争力，推动公司及植物提取行业的国际化进程
自中国加入WTO后，各大行业更加全面深入地融入世界经济全球化和贸易自由化的大环境中，成功案例不断涌现。我国植物提取行业正处于发展和转型的新阶段，面对当前世界植物提取行业发展挑战，企业如何抓住机遇，积极整合国际资源，引入高端人才、先进技术，决定了其在国际化进程中是否能够快速发展。
企业将积极开展国际合作，整合国际资源合作研发符合市场需求的高新技术产品、共同培养国际化自主创新人才、积极开展国际技术交流与培训、加强双方的管理服务能力，共享成熟的满足不同国家和地区要求的质量体系、自动化生产经验，高效进行罗汉果甜苷V的产业升级，利用双方的市场资源，深度参与全球市场合作与竞争，对提高合作双方的核心竞争力、推动公司的国际化进程、带动我国罗汉果甜苷V产业及植物提取行业国际化发展具有重大的现实意义。
参 考 文 献
[1]黎建良，张国慧，陈晓婷，等.糖尿病患者血糖控制现状及其影响因素分析[J].中国医学创新，2020，17（32）：
70-74.
[2]王晨，张思聪，王健，等.罗汉果甜苷应用研究进展及发展建议[J].现代食品，2020（14）：61-65.
[3]李雨蒙，張泽生，秦程广，等.罗汉果甜苷的提取及活性研究进展[J].食品研究与开发，2017，38（8）：220-
224.
[4]王鹏辉.我国节能环保产业的发展现状与发展路径研究[J].企业科技与发展，2019（10）：1-2.
[5]雷雪萍，方东亚，黄建梅，等.食品添加剂对食品安全的影响及发展现状和前景[J].食品安全导刊，2015（12）：23.
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