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随着科学技术的发展，制糖工业的技术也得到了很大的发展，制糖业所用的原料甘蔗品种从过去主要是红土和褐土甘蔗，逐步扩展到南方和北方种植的非红土和褐土甘蔗。制糖工艺也由传统的蔗汁浓缩、结晶、过滤分离、糖液澄清等，逐步发展为采用膜分离技术处理工业废水及制糖生产过程中产生的含杂质较多、浓度较高的糖液。下面对膜分离技术在制糖工业上的应用做简要介绍：
1.甘蔗糖蜜浓缩
甘蔗糖蜜浓缩，通常是指对蔗汁中的水份进行蒸发，以提高蔗糖产量。过去主要采用离心机进行糖蜜浓缩，由于离心机内件的磨损，以及糖蜜中含有大量的杂质，对糖蜜的浓缩效果很不理想。由于膜分离具有选择性高、操作简单、设备投资少、维护方便等特点，可以很好地解决这一问题。膜浓缩甘蔗糖蜜所用的膜主要是中空纤维膜。中空纤维膜的生产工艺主要包括：过滤、吸附、反渗透等。在制糖工业中，常用的是正渗透技术。用中空纤维膜对糖蜜进行浓缩后，可使蔗糖结晶颗粒大小均匀、晶形完整；同时也可以使甘蔗中的杂质得到有效地去除。
2.蔗糖结晶
采用膜分离技术处理蔗汁结晶时，主要是利用膜对杂质和多糖的选择性透过特性，使蔗汁中的杂质和多糖被膜截留，从而达到净化蔗汁、提高晶体纯度、提高产品质量的目的。
3.清汁过滤
清汁过滤是甘蔗糖厂生产中的重要工序之一，主要是将糖液中的大分子物质通过膜的截留作用，截留到膜管中，并将其中的水分及其他杂质除去。
一般采用三级膜过滤：一级膜过滤在经过预膜处理后，利用截留分子量大的膜管进行澄清；二级膜过滤，利用截留分子量小的膜管进行澄清；三级膜过滤，利用截留分子量较小的膜管进行澄清。