果汁是由優(yōu)質(zhì)的新鮮水果制得的汁液，其風味佳美、營養(yǎng)豐富，深受廣大消費者的喜愛。但在傳統(tǒng)的加工中，尤其是多級真空蒸發(fā)方法濃縮果汁，能耗和生產(chǎn)成本高，風味物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)（尤其是維生素類和芳香類）損失嚴重，降低了果汁的商品及營養(yǎng)價值。然而，隨著膜分離技術(shù)的發(fā)展，逐漸克服了傳統(tǒng)加工工藝中的缺陷，成為用于食品加工業(yè)中的新興技術(shù)。 近幾十年來，技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用迅速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。
是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術(shù)，是一種使用半透膜的分離方法，是在常溫下以膜兩側(cè)的壓力差或電位差為動力，對雙組分或多組分溶質(zhì)和溶劑進行分離、濃縮、純化和分級的方法。膜分離種類較多，如超濾（UF）、反滲透（RO）、滲透氣化（PV）等，具體機理各不相同，適用范圍也不一樣，各自具有不同的優(yōu)缺點。其中，UF、RO膜技術(shù)是以壓力為驅(qū)動力，通過功能性半透膜對液相物質(zhì)進行濃縮、純化的分離技術(shù)；PV是通過高分子非多孔膜的兩側(cè)組分的蒸氣分壓差使液體混合物部分氣化，進行選擇性分離的膜分離過程。
超濾（UF）澄清果汁
澄清是果汁生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)。自1977年Heatherbell等人成功運用制得了穩(wěn)定的蘋果澄清汁后，超濾技術(shù)在果汁澄清、除菌和濃縮中的研究與應(yīng)用發(fā)展很快。在果汁超濾過程中，涉及膜分離效益及其去污的問題。P. Rai[5]等人通過一系列阻力模型對mosambi果汁超濾過程中流量的降低進行量化研究。阻力對溶液流通量的作用體現(xiàn)在四個方面：膜壓力、吸附、孔堵塞和污垢阻力。設(shè)定跨膜壓力在276-552kPa及Reynolds值在(1.4-2.1)×105，實驗得到，吸附阻力是膜壓力阻力的60％；孔堵塞阻力在較高的Reynolds值時與膜阻力相當，在較低Reynolds值時是膜阻力的四倍；污垢阻力是膜阻力的六到十倍。
故在果汁澄清過程中，需要綜合考慮其工藝條件。澄清柑桔汁的UF工藝為：操作壓力0.2MPa、溫度40℃、流速1m/s，經(jīng)UF分離后柑桔汁的透過率為82.04%，其中總糖、總酸、Vc的透過率分別達到98.65%、95.06%和88.50%；澄清山楂汁的UF工藝為：采用一級一段循環(huán)式流程，物料溫度為50℃、操作壓力為0.4MPa、主流液速度為2m/s，常用的UF膜有美國KOCH膜系統(tǒng)公司生產(chǎn)的型號為HFM- 180、MWCO為1.8萬的管式聚砜膜組件，以及丹麥DDS公司生產(chǎn)的UF- 1膜，其單程的澄清率可達96%-98%，雙程可達98%-99%。另外，番茄漿也用UF制得，其與用真空加熱濃縮制得的番茄漿相比稠度高、色澤好、酸度低、香氣濃、風味好，還能將優(yōu)良性質(zhì)長久保存。
反滲透（RO）濃縮果汁
果汁經(jīng)澄清后還需進行濃縮。RO濃縮果汁具有較好地保存果汁風味和營養(yǎng)成分、降低能耗和操作簡單等優(yōu)點。蘋果汁的濃縮采用醋酸纖維（CA）膜管式RO裝置，可達到25°Brix；柑桔汁的濃縮采用丹麥DDS公司生產(chǎn)的RO-1（型號HR98）膜，操作壓力為4.5MPa、溫度40℃、流速1m/s時，RO濃縮的柑桔汁可達到23°Brix，其VC、氨基酸及香氣成分可以很好地保留；山楂汁的濃縮工藝為：操作條件壓力4.5MPa、平均水通量23.7L/m2.h，果汁可濃縮到20°Brix；葡萄汁的濃縮選用丹麥DDS公司生產(chǎn)的HR-30和ACM-2型兩種RO膜均能取得較好效果，操作溫度35℃、操作壓力5MPa，循環(huán)流量為300L/h時，對花青素的截留率可達99.5%；Bottino[6]等采用集成膜技術(shù)對番茄汁(漿)進行濃縮，第1 級采用陶瓷微濾膜進行過濾，陶瓷膜的孔徑為0.2Lm。經(jīng)過微濾過濾的澄清番茄汁再由進行濃縮，用滲透通量約為20L/m2。h的速率將番茄汁濃縮到糖度為14%- 15%。
滲透氣化（PV）回收芳香成分
RO能很好地濃縮果汁，但其濃縮汁的濃度尚遠低于目標濃縮汁的濃度，因此還需蒸發(fā)濃縮。 蘋果汁中芳香物的回收可以采用PV膜回收芳香物工藝，然后將蘋果汁進行蒸發(fā)濃縮直到蘋果汁濃度達72°Brix；柑桔汁芳香成分的回收采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）中空纖維膜，PV工藝能將液體中芳香成分濃縮到滲透蒸汽的8%（w/w）。
