【摘 要】
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苹果浊汁营养丰富,风味怡人,符合消费者对天然健康食品的需求。浓缩是提高液态食品品质、延长保质期、降低运输成本的重要手段。苹果浊汁与苹果清汁不同,它含有丰富的多糖等有机大分子,难以通过常规手段浓缩。正渗透（Forward osmosis,FO）技术是一种可常温操作的膜技术,避免了传统热法浓缩造成热敏性活性成分损失的缺点。本研究基于正渗透技术,围绕苹果浊汁的浓缩展开,探究了正渗透技术浓缩苹果浊汁的可行
【基金项目】
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西北农林科技大学2016年引进人才科研启动项目（编号:Z111021602）； 国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项“新型集成膜技术与食品-水-能源系统可持续发展研究”（编号:2017YFE0181100）；
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苹果浊汁营养丰富,风味怡人,符合消费者对天然健康食品的需求。浓缩是提高液态食品品质、延长保质期、降低运输成本的重要手段。苹果浊汁与苹果清汁不同,它含有丰富的多糖等有机大分子,难以通过常规手段浓缩。正渗透（Forward osmosis,FO）技术是一种可常温操作的膜技术,避免了传统热法浓缩造成热敏性活性成分损失的缺点。本研究基于正渗透技术,围绕苹果浊汁的浓缩展开,探究了正渗透技术浓缩苹果浊汁的可行性,重点关注了运行条件对正渗透技术应用于苹果浊汁浓缩的影响和污染控制策略的研究,主要的研究内容和结果如下:以水通量和反向溶质通量（Reverse solute flux,RSF）为评价参数,探究膜朝向、错流速度、汲取液溶质性质、汲取液浓度的FO过程的影响。膜朝向能显著影响浓缩过程的浓差极化,活性层朝向原料液侧时浓缩效率更高。提高错流速度或者增加汲取液浓度,可以提高水通量,但加剧了溶质反向扩散,对浓缩产品的品质有潜在影响。汲取液溶质不同产生的渗透压不同,反向扩散与溶质分子尺寸密切相关。对比不同流速的水洗、酸洗、碱洗对膜表污染的清洗效果,发现其中碱洗与高流速水洗效果接近,通量恢复率均在98%左右。经过3个浓缩-清洗的循环后,FO通量恢复率仍在90%以上。以苹果浊汁为原料,探究FO和真空蒸发（Vacuum evaporation,VE）浓缩后苹果浊汁的色泽、营养品质、抗氧化能力,香气成分的变化。FO在不破坏苹果浊汁品质特性的同时可达到所需的浓缩度。与VE相比,FO能更好地保留苹果浊汁原有色泽。VE导致苹果浊汁的抗氧化能力下降,香气组分响应值明显降低。而FO能有效保留苹果浊汁的生物活性成分和香气物质。基于FO技术,选用三醋酸纤维素（Cellulose triacetate,CTA）膜和薄层复合（Thin film composite,TFC）聚酰胺膜分别浓缩苹果浊汁,通过水通量变化趋势和膜表面形貌表征探究膜特性对膜污染的影响。与CTA膜相比,TFC膜活性层亲水性更强,但粗糙度高,污染物在TFC膜表面堆积更严重,且污染层更为致密,导致水通量剧烈衰减。经水力清洗后,CTA膜通量恢复率为82.4%,TFC膜通量恢复率为76.2%。膜表面形貌是影响正渗透浓缩苹果浊汁膜污染的主要因素。本研究验证了正渗透在液态食品浓缩领域的应用价值,阐明了关键参数对正渗透性能的调控,进一步探索了膜污染控制策略,为苹果浊汁的非热浓缩提供了新思路,同时为正渗透浓缩性能的优化提供科学理论基础。
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