任何工业过程都面临着以低成本生产高价值产品的任务，发酵工业也是如此。对发酵过程中的经济因素进行研究，从中找到降低生产成本的有效途径，并建立一套过程经济学的评价体系是发酵工业所必需的，是为发酵经济学。

发酵成本影响因素分析

菌株、工艺、生产、政策、计划

多种因素共同对发酵生产受益造成影响，它涉及到菌种性能、工艺路线、原材料和能源价格的波动、管理水平及国家政策等各个方面，分析如下：

01菌种性能

菌种是影响发酵成本的最重要因素，一个较好的生产菌种其生产性能主要从菌种的比生产率、维持因数、最大比生长率、基质饱和常数和菌体生长形态等多方面进行评价。

菌种对发酵的影响方式：

1. 比生产率高的菌株能以较短的时间及较少的基质和能量消耗，获得较高的发酵产量，从而全面降低发酵生产成本

2. 维持因数是菌株维持基础代谢所需要消耗的基质和氧的指标，维持因数的降低由于减少了用于呼吸的基质消耗，使基质或氧至菌体和产物的转化得率都相应提高，从而降低发酵过程原材料和氧传递动力消耗

3. 最大比生长率高的菌株可缩短生长期，提高发酵罐周转率

4. 基质饱和常数小的菌株可在发酵液中维持较低的残留基质浓度，提高基质利用率

5. 菌体形态影响发酵液的流变学性质，增加或者降低发酵过程中的搅拌功率消耗。

2 发酵工艺

固体发酵技术由于发酵速度慢、产率低、劳动强度大、发酵过程不易控制、难于实现规模化生产等缺点，在绝大多数工业发酵产品的生产中，已被现代液体深沉发酵工艺所取代，特别是在大规模发酵生产过程。

另一方面，在深层液体发酵技术方面由简单分批发酵发展为补料分批发酵。由于菌种在不同生长及产物合成时期需要不同的基质及对基质的需要量是不同的，如果一次性添加基质，由于基质浓度前期高、后期低，使发酵过程处于不稳定的状态，同时某些基质前期加入甚至影响菌种的生长。补料分批发酵根据菌种的生长特性及代谢规律，设定一个微生物最适的基础华体会体育最新地址 ，随着发酵过程的进行，适当的补充微生物生长及代谢产物合成的相关基质，使基质的利用和发酵产物的生成得以延续，提高发酵产率，发酵成本会相应地显著降低。

同时可以考虑利用连续流加工艺替代间歇补料工艺。因为连续流加补料按适当的生理变量进行控制，提高了补料的适合度和精细度，可避免因基质加入不足造成的生物合成限制或基质加入过量引起的调控反应，强化基质的有效利用，在进一步增加产率的同时减少基质的消耗，从而全面地降低发酵生产各项成本。

03 生产规模

一般情况下，生产规模越大，产品的生产成本就越低。对于发酵工厂来说，就是要增加单台发酵罐容积。在相同发酵工艺和同等发酵生产水平下，单位数量发酵产品的生产成本与发酵罐容积之间存在如下经验关系式：

C₁/C₂=（V₁/V₂）ⁿ

C1、V1：使用小发酵罐的生产成本和小发酵罐的几何容积；

C2、V2：使用大发酵罐的生产成本和大发酵罐的几何容积；

n：规模指数，一般n=0.6～0.8。

由此计算，发酵罐容积每增加10倍，生产成本将下降37%～60%，然而发酵罐容积并不能无限制的增加：

1. 在单位容积输入功率相同的情况下，机械搅拌发酵罐内液体的混和时间随发酵罐容积的增加而延长

2. 影响基质、氧和热量的传递，致使发酵产率下降

3. 同时，随着发酵容积的加大，依靠罐壁传热的发酵罐来说，意味着冷却面积的减少。故安装冷却管，这样既增加了制造成本，又干扰了罐内液体的混和，还造成清洗和灭菌的困难

4. 另外，太大的发酵罐对风险的承受力弱，因染菌或其他故障造成的损失较大

   目前理想的发酵罐容积为100-200m³，对于染菌风险较小的发酵产业，也有达到1000m³的。

04 产业政策

公司实施的产业政策，如固定资产折旧率，科研经费投入率，公司对车间的考核政策等，都影响产品的生产成本和经济效益。

固定资产折旧率的高低，决定企业设备的更新改造速度。一般情况下，设备和厂房的年折旧率应分别为10%和3%。而每年一定量研发费用的投入能够保证不断研究和开发新产品、新工艺，加速企业的产品更新和技术改造。新工艺的应用，在提高现有设备的生产能力、降低生产成本方面有重要的作用。公司对车间的考核，应当以实现的利润为根本。产量、产值及其他指标应与利润息息相关。

05 生产计划、设备负荷率及检修

企业通过对市场需求与生产成本的核算，决定实现最高利润全年产出计划；在年产出计划的基础上，以发酵周期和罐批数的合理实排，制定日、周或月生产计划以达到最大的产出与投入比。

当设备在满负荷的70%以内运转时，维修费用变化不大；出力超过70%，维修费用呈较快↑；出力超过100%，即超负荷时，维修费用急剧↑。一般，设备最好在接近满负荷的状态下运转，既充分发挥了设备的生产能力，维修成本又不致过高。对于维修费用高的设备，通常选择在60%-70%满负荷运转。

发酵成本表

发酵成本通常由固定成本（间接生产成本）和可变成本（直接生产成本）两部分构成。各成本具体构成及大约占比见下表所示。

成本项目		估算值
直 接 生 产 成 本	原材料	产品成本30-80%
	水、电、气、汽及三废	产品成本10-20%
	劳动力	产品成本5-15%
	直接生产管理	劳动力成本10-25%
	维修	固定资产的（2-10%）/年
	供应	固定资产的（0.5-1.0%）/年
	实验	劳动力成本10-20%
	专利	产品成本0-7%
	应急	产品成本1-3%
间 接 生 产 成 本	设备折旧	固定资产的（5-10%）/年
	不动产税	固定资产的（1-4%）/年
	保险	固定资产的（0.4-1.0%）/年
	贷款利息	总资产的（0-10%）/年
	企业一般管理	产品成本5-15%
	行政管理	产品成本2-6%
	租金	租用场地和建筑价值的（8-12%）/年
	销售	产品成本2-20%
	研发	产品成本5-25%

发酵成本控制原则

根据前述影响发酵生产成本的因素，可以制订一些控制成本的措施，如：

（1）采用高产、低耗的新菌株、新工艺。

（2）强化工艺和设备管理，全面提高工作质量；

（3）制订正确的计划，增加产出，降低消耗；

（4）重视科技投入，发挥技术效益；

（5）加强思想和业务教育，提高人的素质。

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