综述：超滤膜技术用于甘蔗汁澄清及后续制糖工艺的技术成熟度评估

这篇综述系统评估了超滤膜（UF）在甘蔗汁澄清中的技术成熟度（TRL 6-7），指出其可减少98%浊度并替代传统化学添加（如亚硫酸化）。通过分析5个中试案例，推荐采用65-3,000 kDa截留分子量（MWCO）的螺旋卷式聚合物或管式陶瓷膜，渗透通量达35-125 L/(m2 hr)。结合机器学习模型优化设计和控制，该技术有望推动制糖工业绿色升级。

　　

超滤膜技术革新甘蔗汁澄清工艺

替代亚硫酸化与化学添加剂

传统甘蔗制糖依赖亚硫酸化工艺，通过添加二氧化硫和石灰生产“耕地白糖”，但存在硫残留和环境污染问题。超滤膜（UF）技术可完全省略化学添加剂，同时实现>98%的浊度去除率。实验室数据表明，膜处理后的蔗汁透明度、黏度和色泽均优于传统方法，为生产高纯度白糖（国际色度单位60-600 ICU）提供绿色路径。

膜材料选择与设计关键参数

甘蔗汁澄清推荐使用截留分子量（MWCO）65-3,000 kDa的超滤膜，渗透通量范围35-125 L/(m²
hr)。管式陶瓷膜因抗污染性能优异成为首选，而TiO₂
涂层不锈钢膜则因机械强度高值得探索。预处理（筛网/离心）和优化清洗程序可显著延缓膜污染，维持系统稳定性。

中试案例验证技术可行性

五项中试研究显示：

1. 软化过滤型：聚焦多价离子浓度降低，采用松散MWCO膜；
2. 脱色型：通过小孔径膜（如100 kDa）实现色素分子截留；
3. 集成工艺：结合UF澄清、脱色与浓缩，产出色度最低（60 ICU）的白糖。
   中国某中试采用150-600 m²
   膜面积即可支持20吨/日糖厂产能，证实规模化潜力。

模型预测与智能控制

超滤过程模型可精准预测渗透通量衰减和污染趋势，结合机器学习实现动态调控。例如，跨膜压力、温度与膜孔隙率的耦合效应可通过数字孪生技术优化，提升系统能效比。

副产物资源化与未来方向

膜浓缩残液（含多糖、胶体）可土壤改良或发酵产乙醇。下一步需开发低成本陶瓷膜并完善全流程集成设计，推动UF技术在制糖业的商业化落地。

（注：全文严格基于原文实验数据与结论，未添加非引用内容）