维生素E行业研究报告：工艺变革推动景气度上行（28页）

行业报告下载 2019年08月01日 06:56 管理员

VE 功效广泛，现为市场容量较高、产销极大的维生素品种。维生素 E（Vitamin E，简称“VE”）为一种脂溶性维生素（溶于脂肪和乙醇等，不溶于水），水解产物为生育酚，主要包括生育酚和三烯生育酚两类共 8 种化合物，即α、β、γ、δ生育酚和α、β、γ、δ三烯生育酚。其中α-生育酚在自然界中分布最广泛、含量最丰富、活性最高，国际标准下 1 国际单位（IU）的 VE 即 1mg DL-α-生育酚醋酸酯。 VE 是生物学系统中最主要的抗氧化剂之一，可用作提高生物的繁殖能力、增强免疫能力、调节能量代谢及预防近视等，在动物体内无法自行合成或合成量不足，只能从外界摄取。 VE 现已成为市场容量较高、产销极大的维生素品种之一，与维生素 C（VC）、维生素（VA）共同被列为维生素系列三大支柱产品。 VE 分为天然型和合成型两种，以合成型为主。天然 VE 通常是自各种植物油、谷类、坚果和绿叶蔬菜等的脱臭物和馏出物中提取，提取方法主要为溶剂萃取法、超临界流体萃取法、分子蒸馏法以及离子交换吸附法等，天然 VE 安全性高、吸收率高、生理活性好；全球工业上的合成 VE 基本均以异植物醇（提供侧链）和三甲基氢醌（提供主环）两种中间体以 “一步缩合法”制成，合成 VE 稳定性高、保质期长。2018 年全球合成 VE 占总量的 85% 以上。合成 VE 的二关键中间体异植物醇（提供侧链）、三甲基氢醌（作为主环）分别可由三、五条工艺制得，二者工艺路线的选择将直接影响 VE 产品的收率和质量。

异植物醇为二十碳不饱和烯叔醇，在 VE 结构中提供侧链。常见异植物醇的制备工艺以其关键中间体命名为假紫罗兰酮工艺、芳樟醇工艺和法尼烯工艺三种，整个合成路径实际上即为碳链加长的过程。假紫罗兰酮工艺是合成异植物醇的传统工艺，早在 60 年代就有相关专利；芳樟醇工艺是目前全球绝大多数异植物醇生产装置采用的经典工艺；法尼烯工艺为能特科技公司（ST冠幅子公司）和美国 Amyris 公司于近年来合作开发的新路径。由假紫罗兰酮到异植物醇与芳樟醇到异植物醇的工艺方法类似，关键区别在于规模化生产中间体假紫罗兰酮和中间体芳樟醇的可行性和成本效益问题，芳樟醇工艺稍具优势。近年来，由于法尼烯工艺成本低廉、反应简化等优势，传统的假紫罗兰酮和芳樟醇工艺均受其挑战。假紫罗兰酮为淡黄色液体，是用于合成紫罗兰酮等香精香料、维生素 A、E 和β-胡萝卜素的重要中间体，常见于香精香料、医药、食品添加剂及合成化学中。柠檬醛在碱性条件下与丙酮发生缩合反应是制备假紫罗兰酮最经典的方法，从假紫罗兰酮到异植物醇将经历 7 次反应（2 次炔化、3 次氢化、2 次缩合反应），增加 7 个碳、20 个氢。整个工艺思路简单，然1）上游原料柠檬醛的全球格局基本被三巨头（巴斯夫、新和成、可乐丽）寡头垄断，2）受丙酮原料用量大、回收能耗高等限制，国内产商少以柠檬醛和假紫罗兰酮为关键中间体生产异植物醇。

原料柠檬醛来自于天然提取和化学合成两种途径，工业化方法主要为化学合成法：天然方面，柠檬醛广泛存在于樟科及草科植物资源中，目前多从山苍子（樟科木姜子属植物山鸡椒）鲜果内的山苍子油（含 60%～80%的柠檬醛）中以蒸馏法获得。我国山苍子资源相对丰富，多年来持续为山苍子油的净出口国，主要面向德国、美国、法国等。从山苍子油中单离柠檬醛的工艺技术已趋于成熟，然山苍子油体量仍较小（近年来全国山苍子油产量2000～3000 吨）、生产成本高，且异植物醇对山苍子油收率低（收率约 20%），以山苍子油为原料制备异植物醇的工艺难以大规模工业化。