代糖行业深度：渗透率有望持续提升，产品品类百花齐放

代糖兼顾了消费者甜味和健康性追求。人类对于糖类的感知是生物进化的自然选择，甜味传达了高能量信息，糖分又通过产生多巴胺使人体处于亢奋的状态，血糖升高也让人产生满足感、愉悦感，所以糖类已经是人类日常生活中不可或缺的一个部分。全球范围内糖分摄入量显著提升，并且升高趋势仍在保持，按照经合组织和粮农组织的统计与估测，2018年全球糖份摄入量达到1.72亿吨，相比于十年前的1.48亿吨增长了17%，并且这一增长趋势仍将保持。而过量用糖会对人体健康造成负面影响，比如造成过度肥胖、糖尿病等，并且监管对于控糖的效果也有限，因此代糖的市场需求应运而生。 成本把控是人工代糖生产的关键。人工代糖厂商可以保持竞争力的关键是对于产品成本的把控，因此本文也详细拆解了几类人工代糖的成本拆分。三氯蔗糖、阿斯巴甜、安赛蜜是目前比较主流的几种人工代糖。对三氯蔗糖而言，原材料成本对于完全成本的影响相对更大，因此产业链一体化的企业成本优势更为明显，金禾实业是三氯蔗糖全球龙头企业；对阿斯巴甜而言，原材料成本对于完全成本的影响相对更大，L-苯丙氨酸和天冬氨酸又是主要的原材料成本项；安赛蜜的成本拆分中，原材料和其他材料及燃料的成本占比超过六成，原材料中又以双乙烯酮更为关键。 阿洛酮糖和赤藓糖醇是目前主要的天然代糖品种。赤藓糖醇是一种四碳糖醇，广泛存在于自然界植物和生物体内。上世纪赤藓糖醇作为无糖食品添加剂已经在日本、美国被广大消费者所接受，而我国的进程稍微较晚，2007年赤藓糖醇被允许添加进口香糖、调味饮料中，2011年国家发布食品添加剂赤藓糖醇食品安全国家标准，赤藓糖醇才具备了被广泛应用的基础。阿洛酮糖最早被发现于上个世纪，本世纪初才开始慢慢放量，韩国、日本最先实现阿洛酮糖的工业化生产。随着市场的扩大，各国对于阿洛酮糖的认证也在提速，目前美国、韩国、日本等国均已将阿洛酮糖列为合格食品添加剂，欧盟、中国等也在阿洛酮糖的认证过程中。2023年5月，国家卫健委网站发布公告，D-阿洛酮糖-3-差向异构酶被列入食品工业用酶制剂新品种，成为国内首个获批用于阿洛酮糖生产的酶制剂，对于阿洛酮糖在国内合规进入食品添加剂领域具有里程碑意义。 投资建议：代糖的市场渗透率持续提升，代糖生产商有望实现放量，建议关注金禾实业、百龙创园、保龄宝、三元生物、华康股份、中粮科技。 风险提示：代糖相关政策趋紧、阿斯巴甜致癌性的消息冲击代糖市场情绪和需求、下游需求不及预期。 重点公司盈利预测、估值与评级 1代糖：兼顾消费者甜味和健康性追求的大蓝海 1.1摄糖量提升VS用糖过量对健康的负面影响 1.1.1不可或缺的糖以及日益提升的摄糖量 人类对于糖类的感知是生物进化的自然选择，甜味传达了高能量信息，糖分又通过产生多巴胺使人体处于亢奋的状态，血糖升高也让人产生满足感、愉悦感，所以糖类已经是人类日常生活中不可或缺的一个部分。 全球范围内糖分摄入量显著提升，并且升高趋势仍在保持。按照经合组织和粮农组织的统计与估测，2018年全球糖份摄入量达到1.72亿吨，相比于2008年的1.48亿吨增长了17%，并且这一增长趋势仍将保持，预计到2028年，全球糖分摄入量将超过2.0亿吨。 图1：全球范围内糖分生产量和消费量还在增长（单位：百万吨） 1.1.2过量摄入糖分会对身体健康带来负面影响 世卫组织建议把游离糖的日摄入量控制在50克以下，这是因为过量摄入糖分会对健康造成负面影响。举例而言，过量的葡萄糖会转化为脂质分子进而使人过度肥胖；多余的葡萄糖分子也会和附近的氨基酸结合生成糖基化终产物，细胞关闭胰岛素受体进而诱发二型糖尿病。根据NHS的研究，每日摄入含糖软饮大于等于一杯的实验者罹患二型糖尿病的几率是每月摄入小于一杯含糖软饮实验者的1.85倍。 除此之外，过量用糖还会提升心脏病、痛风等多种疾病的患病风险。 图2：过量摄入糖类显著提升二型糖尿病患病风险 1.2政策控糖效果有限，代糖需求应运而生 1.2.1糖税等政策干预下，糖尿病患者数量仍然增加 基于过量摄入糖分的健康风险，多国政府也在进行政策干预，以期引导民众健康饮食，包括禁止高糖饮料打广告、将高糖饮料打上不健康标签等。目前比较主流通用的方法是征收“糖税”，部分国家针对消费和进口环节征收糖税，如墨西哥； 部分国家针对生产和进口征收糖税，如挪威、法国、芬兰；还有部分国家对生产、消费以及进口环节均征收糖税，如匈牙利、丹麦。 表1：多个国家/地区推行糖税政策 但是根据国际糖尿病协会公布的数据，糖税的推行并没有彻底遏制本国糖尿病患者数量的增长，比如法国的糖尿病患者数量还是从2011年的324万增长到了2021年的接近400万人，尽管法国已于2011年施行糖税法。其他国家也有类似情况，政策控糖显然效果有限。 图3：糖尿病患者数量仍然增长（单位：千人） 1.2.2带有甜味的代糖成为更好的解决方案 一方面人类对于甜味的追求难以被遏制，另一方面是摄糖过多难以避免的健康危机，代糖就成为这种困境下更好的解决方案。代糖又被称为甜味剂，顾名思义是代替糖的存在，其化学性质稳定并且大部分不参与基体代谢，或者是目前未发现其代谢会产生大量明显的危害物质，在提供甜味的同时一定程度上保障人体身体健康。 表2：几种甜味剂的代谢方式 1.3代糖分为人工代糖和天然代糖，下游也会混配使用 按照制取方式，代糖可以分成人工代糖还有天然代糖。相比于天然糖，代糖的甜度可能各有不同，但是其热量以及GI值（升糖指数）具有明显优势。 表3：代糖的分类 无糖饮料是甜味剂主要的战场，下游应用占比超过半数；其次是桌面甜味剂，即以片状、液体或粉末形式存在的甜味剂，由消费者自行添加进咖啡或烹饪的食品中。其他应用领域还包括奶酪、酸奶等消费场景。 图4：无糖软饮是代糖的主战场 在这些下游应用中，代糖有的时候以混配的形式出现，一方面因为某些高倍甜味剂存在后味影响口感，另一方面混配也能一定程度上减少代糖的总使用量，进而降低成本，而且通过代糖之间的混配比调节，产品的风味也能得到改善。 表4：各食品类别中比较常见的几种甜味剂添加方式 1.4渗透率持续提升，代糖市场或将加速扩容 基于EMIS的数据，我们测算出2021年全球代糖的渗透率在7%上下，代糖的全球市场规模已经达到60亿美元的量级，其中亚太地区占比超过40%，其次是北美和欧洲，大概各占20%。 考虑到消费者健康意识的觉醒以及越来越多无糖产品的问世，我们预计代糖的渗透率提升是一个加速的趋势，则甜味剂市场扩容也将提速，增速或将达到两位数，预计到了2025年，甜味剂的渗透率将达到9.5%，全球的代糖市场规模也将来到90亿美元的量级。 图5：2021年亚太地区是甜味剂最主要的消费市场 表5：甜味剂市场测算（单位：亿美元） 2人工代糖：成本把控是关键 2.1人工代糖由来已久，市场空间仍在增长 人工代糖的问世最早可以追溯到1879年糖精的出现，经过一个多世纪的发展，人工代糖大致衍化出了六代产品。早期的代糖还存在健康方面的隐患，比如第一代的糖精因为安全性已经遭到许多国家的禁用，第二代的甜蜜素有致癌风险，第三代的阿斯巴甜会让部分苯丙酮尿症患者无法代谢苯丙氨酸。 图6：人工代糖大致经历了六代的衍变与发展 基于安全性、实用性等考虑，三氯蔗糖的应用范围在拓宽，市场空间也在稳固扩大。根据EMIS的数据，按照市场空间划分，目前六代人工代糖中，三氯蔗糖是最主要的品种，其次是阿斯巴甜，而受益于代糖的渗透率提升，六代人工代糖的市场空间近些年均实现了正增长。 图7：三氯蔗糖市场份额较高(2021） 图8：人工代糖的市场空间均实现正增长 2.2三氯蔗糖：产业链一体化的企业有优势，金禾实业是全球龙头 2.2.1三氯蔗糖：原材料成本影响较大 蔗糖分子中共有8个羟基，三氯蔗糖的制备需要定向用氯原子取代蔗糖分子中4,1’和6’位的羟基。目前三氯蔗糖的生产工艺大致可以分成基团保护法、单脂法、衍生氯化、酶催化等，而因为单脂法生产成本相对低并且流程相对简单，工业化生产三氯蔗糖多采用单脂法，其中又包含直接酯化、原乙酸三甲酯化、二丁基氧化锡法等，实际中多见二丁基氧化锡法，因为有机锡化物的选择性能提升产物收率。 采用二丁基氧化锡的直接酯化法中，蔗糖经由DMF溶解，在二丁基氧化锡的催化下，和酸酐酯化生成蔗糖-6-乙酸酯；经过环己烷萃取后，第二步是蔗糖-6-乙酸酯的氯化，常见的氯代剂有氯化氧膦，五氯化膦，三氯化膦，乙二酰氯，光气，氯化亚砜，生产中多用氯化亚砜，因为副产品是氯化氢还有二氧化硫，产物容易分离纯化；第三步是在脱保护釜中经由甲醇或甲醇钠醇解，最后经过提纯得到三氯蔗糖产品。 图9：金禾实业三氯蔗糖工艺路径 原材料成本是三氯蔗糖主要的成本项。在横向对比了几家三氯蔗糖生产企业的环评以后，因为部分企业的效益分析与实际情况偏离较多，此处采用较符合实际的金禾实业的环评以及公告进行成本测算。三氯蔗糖的完全成本里，原材料成本占比最高，超过三成，其次是燃料动力以及固定资产相关的折旧以及日常修理，比例各接近1/5。所以企业的产线管控能力尤为重要，比如尽可能缩短产线流程，避免原料以及产品的物理损耗，提高产品收率，继而进一步降低产品单位成本。 图10：金禾实业三氯蔗糖完全成本拆分 图11：盐城捷康三氯蔗糖工艺路径更繁杂 既然原材料成本是三氯蔗糖主要的成本项，那产业链一体化的企业可以具备明显的成本优势。三氯蔗糖生产中涉及的原材料众多，其中蔗糖、DMF、氯化亚砜等原材料占比相对较高，自备DMF还有氯化亚砜产能的企业能够降低总生产成本，并且一定程度上平抑了原材料波动带来的影响。 图13：金禾实业自备DMF和氯化亚砜的成本优势（元/吨） 图12：金禾实业三氯蔗糖的原材料成本分布 2.2.2三氯蔗糖竞争格局：金禾实业是全球龙头 我国是三氯蔗糖的主要生产国家，按照各个公司的官网以及环评报告披露的数据，目前全球三氯蔗糖的名义产能已经超过三万吨，其中接近90%的产能来自国内。而金禾实业的三氯蔗糖产能已经达到1.2万吨，产能规模位列全球第一，名义产能占全球总产能比例接近40%。考虑到环保、工艺等因素，现实中部分企业的名义产能无法开满，金禾实业三氯蔗糖的实际产能占比或将更高，龙头地位稳固。 表6：全球三氯蔗糖名义产能梳理 图14：金禾实业是三氯蔗糖全球产能龙头 2.3阿斯巴甜：原材料成本对总成本的影响显著 我国是阿斯巴甜主要的生产国与出口国，还有大量的规划产能。按照公开资料统计汇总，我国阿斯巴甜的年总产能已经达到了4.4万吨的规模，另有2.9万吨/年的规划产能，产家均为非上市公司。近几年我国阿斯巴甜的出口稳定在1.65万吨量级以上，海外的产商比如Nutrasweet、Ajinomoto、Daesang等由于成本相对较高，近几年实际产量有限，我国实际销量占据全球七成左右。 表7：国内阿斯巴甜主要的厂商汇总 图15：我国历年阿斯巴甜的出口量 原材料成本是阿斯巴甜主要的成本项，其中L-苯丙氨酸和天冬氨酸两种二肽是主要的原材料，也正是因为原料中L-苯丙氨酸的存在，苯丙酮尿症（PKU）患者不适合使用阿斯巴甜。按照三方可查的最新公开价格测算，L-苯丙氨酸的成本占原料成本的50.14%，天冬氨酸占34.85%，所以自备L-苯丙氨酸和天冬氨酸产能的厂商成本优势更加明显。 图16：行业阿斯巴甜完全成本拆分 图17：行业阿斯巴甜原料成本拆分 2.4安赛蜜：原材料成本敏感，金禾实业和醋化股份有扩产计划 安赛蜜的制备也是原材料成本敏感型，其主要原材料和其他材料及燃料的成本占比超过六成。进一步拆分安赛蜜的原材料成本，双乙烯酮对安赛蜜的原材料成本影响显著，其在原材料中的比例超过50%，其次是三氧化硫，占原材料比例接近20%。 图18：金禾实业安赛蜜完全成本拆分 图19：金禾实业安赛蜜原料成本拆分 回顾安赛蜜龙头金禾实业的成长历程，原料自给以及逆市扩张是帮助金禾实业实现后来居上的关键。2006年安赛蜜的专利到期，国内安赛蜜装置开始投建，金禾实业安赛蜜产业前身金瑞投资5