2025.08 生物发酵行业数字化转型白皮书 Bio-Fermentation Industry 2 Unrestricted | © Siemens 2025 | DI FA VM-F&B Future Food 目录 第一章：生物发酵行业分析 ..... ....................................................................................... 5 2.2 生物发酵工厂生命周期内的常见问题 ....................................................... 6 第三章：智能制造解决方案 ............. ......................................................................................... 8 3.4 发酵过程的精准控制 ................................................................................ 8 3.5 柔性化生产

生物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下,经厌氧沼气微生物发酵及分解作用而产生的一种 以甲烷为主要成分的混合可燃气体。 [来源：GB/T 30366—2013，定义2.4.6] 生物天然气 bio-natural gas;BNG 以农作物秸秆、畜禽粪污、农副产品加工废水废渣、厨余垃圾、市政污泥等各类城乡有机废弃物为 原料，经厌氧发酵和净化提纯产生的可再生天然气。 [来源：NB/T 10865—2021，定义2

生物学等前沿科技，开发、优化和改造食品生产中 的微生物，旨在提升食品的营养价值、风味和安全性。这一技术不局限于传统发酵，还包括基因改造、代 谢调控和人工微生物群落构建等手段，用于提高食品加工效率及功能性食品开发。 主要研究方向有以下几个方面：① 发酵技术创新，通过多菌种共发酵和控制微生物群落结构，提升发 酵食品的口感和功能性；② 基因编辑与合成生物学，应用 CRISPR 等工具定向改造微生物的代谢途径，使 色生产体系的建设，减少资源浪费。 未来，食品微生物技术将向精准优化发展，通过基因组学和蛋白质组学等技术深度解析微生物功能， 实现精准应用；个性化食品将成为趋势，根据个体微生态特征开发定制化功能食品；智能发酵技术结合人 工智能将实现生产过程的优化与控制；同时，绿色微生物技术将进一步整合，助力食品工业的可持续发展 和生态转型。 （9）纳米绿色印刷技术 印刷术是我国古代四大发明之一，记录着人类文明的 互作用，影响着畜禽的生长发育、健康状况以及饲料转化效率。肠道微生物组与饲料营养之间的相互作用主 要通过几个方面来实现。首先，肠道微生物组能够分解复杂的饲料成分，如纤维素、木质素和其他非淀粉多糖， 发酵分解后产生的代谢产物不仅能为畜禽提供能量，还能调节肠道环境，促进肠道健康。其次，肠道微生物 组可以合成某些宿主不能自行合成的必需营养物质，如维生素 K 和一些氨基酸，这些营养物质对畜禽的生长 发

策、智能无接触式防治装备等标准。 （5）CBE 废弃物自动化处理标准 主要规范畜禽养殖过程中的废弃物自动收集、无害化处 理和资源化利用，包括但不限于粪便自动收集清理、病死畜 禽监测与处理、自动化清洗消毒、好氧发酵监控等标准。 （6）CBF 产出品自动获取标准 主要规范肉、蛋、奶等畜禽产品的高效自动化采集，包 括但不限于定位识别、自动收集、智能分级、自动化包装、 自动化转运等标准。 3. CC NYB-23331 制定中 行业标准 226 生猪养殖生物安全信息化监控技术规范 NYB-22233 制定中 行业标准 227 CBE 废弃物自 动化处理 智能型膜覆盖好氧发酵系统 JB/T 15109-2025 已发布 行业标准 228 CBF 产出品自 动获取 养鸡设备 集蛋机 JB/T 14925-2025 已发布 行业标准 229 养鸡设备

菌（或杀菌）→冷却→无菌灌装（或保持灭菌）→成品储存 酸牛乳 凝 固 型 原料乳验收→净乳→冷藏→标准化→ 均质→杀菌→冷却→接入发 酵菌种→灌装→发酵→冷却→冷藏 搅 拌 型 料乳验收→净乳→冷藏→标准化→ 均质→杀菌→冷却→接入发酵 菌种→发酵→添加辅料→冷却→灌装→冷藏 38 乳 粉 全脂乳粉 料乳验收→净乳→冷藏→标准化（全脂加糖乳粉）→冷藏→杀菌 浓 结晶→装罐→成品储存 奶油 原料乳→净乳→脂肪分离→稀奶油→杀菌→发酵→成熟→搅拌→ 排除酪乳→奶油粒→洗涤→压炼→包装 干酪 原料乳→净乳→冷藏→标准化→杀菌→冷却→凝乳→凝块切割→ 搅拌→排出乳清→成型压榨→成熟→包装 从以上工艺流程可以看出，对于乳品企业而言原料乳验收、标准化、杀菌、灌装、冷藏、 发酵都是关键控制关节，关乎产品品质和安全。针对这些关键步骤的特点折射出在生产过程 化控制系 统工控系统、信息化管理系统资源管理系统的工作上作了高效的努力，已在同行业中居于领 先地位。 目前青岛啤酒各生产厂实现的自动化控制系统基本包括：制麦麦芽、车间控制、糖化、 发酵车间控制、包装车间控制、动力车间控制等主工序系统及一些辅助工序系统。为了充分 利用、提取、挖掘、分析这些一线数据，需要对目前的自控系统和信息化系统进行运行跟踪、 充分调研、及后台数据分析，最后结

，公司在建项目逐步建成 ，释放产能 。 2021 年， 巴彦淖尔交替生产丙氨酸 、缬氨酸项目和秦皇岛发酵法丙氨酸技改扩产项目部分 投产， 公司缬氨酸实现量产 。此外公司投资建设巴彦淖尔三支链氨基酸项目 、长丰基地 β- 丙氨酸衍生物项目 ，不断丰富产品树。 长期来看 ，公司基于 “工业菌种创制 - 发酵智能控制 - 高效分离提取 - 产品应用开发 ”合成生物学平台和深厚的技术积累 ，有望持续突破新品

到 奶瓶”的生产流通全过程数字化管理模式。 项目建立了从奶源、辅料配料、预处理、灌装、物流运输、 —37— 销售全流程的质量追潮系统，实现了“从牧场到奶瓶所有生产流 通环节，在配牵自动敌奶发酵机器人、板式冷却机板式杀菌机、 全自动塑杯灌装封切机的辅助下，智能工厂每天能生产出 200 吨、 100 万包产品,满足 100 万人的日饮奶需求打造了全产业链数字 化、智能化、一体化安全体系 酒生产过程全程质量控制系统，针对生产过程中关键工序（提米、 蒸饭、糖化、发酵、蒸馏、原酒）进行在线量化参数管理，建立 符合智能化酿造成套设备及系统应用的车间布局。 建立了一套粮仓出入库系统、连续蒸饭机、糖化圆盘、可控 温发酵罐、节能蒸馏釜、高效冷凝器、冷却水循环利用系统、全 面自动化控制系统等相结合的智能化操作系统，结合连续蒸饭、 高料层集中糖化、部分糖化、低温发酵等新工艺，通过 CAPP 系 统进行数据和图形 在精制茶自动化生产线配备在精制茶自动化生产线配备斜 输生产设备、全套平输设备、全自动揉捻机、茶叶烘干机、匀叶 机、分体式茶叶杀青机、圆形筒解块机、筛分机、发酵机、超声 波和蒸汽发生器等成套先进数字化装备，结合配套的揉捻、解块、 发酵、初烘、循环翻炒、足烘模块电控系统等全自动生产线控制 系统，再配合燃烧系统、金属纤维燃烧系统，实现整条生产线的 数据自动采集，实现了设备资源利用的最大化；

年度我国精细化工创新发展企业二十强技术突破情况 企业名称 核心技术突破 浙江新和成股份有限 公司 维生素 A 与 E 全产业链自主化；蛋氨酸国产化；聚苯硫醚（PPS） 国产化；辅酶 Q10 与生物发酵技术；在香料产业打通从柠檬醛到薄 荷醇的核心产业链 中国北方化学研究院 集团有限公司 高能炸药、推进剂及配套特种材料 联化科技股份有限公 司 六氟磷酸锂（LiPF₆）和双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）材料高纯度合成

并送往油田打入地 下页岩中驱油和封存。 碳 汇 技 术 — 采 用 CC US 技 术 CCUS 技 术 种植瓜果蔬菜 / 园林绿化 生物滤池式除臭 垃圾预处理 微生物高温好氧发酵 油水分离 餐厨垃圾处理设备本地处理 园区内的湿垃圾进行本地处理 ，减少园区碳排放 ，且处理 好 的垃圾可与农户对接交易 ，或本地绿化使用 废弃物处理 园区垃圾 运输 碳 管 理 — 零

160-165 元/公斤，本周报价持稳，部分表示签单、发货价 不低于 150 元/公斤，但下游对此价格多持谨慎观望态度。另外本周有厂家 140 元/公斤对 外限量签单。上半周，DSM 瑞士工厂停产事件影响仍在发酵，推动 VE 市场交投活跃度提 升，贸易渠道价格上涨运行，主流成交价上涨至 133-138 元/公斤附近。但价格上涨之后， 市场需求跟进不足，目前主流签单价回落至 130-135 元/公斤附近（不同品牌，价格相差