科创中国

行业领域

新材料技术

需求背景

目前，全球丙酮酸市场需求约 24000 吨，按照丙酮酸的国内市场价约在 5 万元/吨左右，市场总值约 12 亿。我国有近 10 家企业生产丙酮酸及其盐、酯类，年产丙酮酸 1000- 1500 吨，其中 80%以上用于出口，同时国内丙酮酸市场的年增长率达到了 8%-10%。随着工业应用领域的不断拓宽，丙酮酸用量也会急剧上升。

自 1995 年美国等国以丙酮酸钙用于减肥保健以来，丙酮酸消费量激增。国际市场上，80%的丙酮酸用于制药工业， 20%左右用于食品保健品及其它工业行业。因此丙酮酸产品的国际、国内市场缺口较大，加上国内市场需求量逐年增大，特别是高质量的丙酮酸尤其缺乏，其市场已进入高速成长期，销售前景广阔。

需解决的主要技术难题

丙酮酸是最重要的有机酸之一，在制药、食品、化工、农用化学品等领域以及科学研究中有广泛用途。化学法制造丙酮酸不利于环境的保护， 难以满足经济和社会可持续发展的需要。 国内外多年研究开发获得了一系列丙酮酸产量超过 50 g/L 的菌株，使得丙酮酸生物制造的工业化成为可能。丙酮酸生物制造具有污染少、产品质量高等优点，极具发展前景。但是高效、经济性地实现丙酮酸的生物制造，仍然有一系列的关键技术，如高产菌株的选育改造、 发酵工艺的优化和产物的绿色分离纯化等需要进一步的研究和开发。

期望实现的主要技术目标

构建生产丙酮酸在 135g/L 以上的工程菌株，并优化丙酮酸的发酵生产工艺。在 3 吨罐中试规模上，以葡萄糖为底物发酵生产丙酮酸，发酵时间＜50 h ，生产强度＞ 2.5 g/L/h 。建立高纯度的丙酮酸提取纯化新工艺，丙酮酸的纯度大于 95% 。

处理进度