通过综述可以应用于果蔬汁浓缩的膜浓缩技术、界面渐进冷冻浓缩技术、分子蒸馏浓缩技术及常温真空浓缩技术的原理和特点，分析了这些浓缩新技术在果蔬汁浓缩领域的应用情况，以期为果蔬汁浓缩新技术的开发应用提供借鉴和参考。

目前，在果蔬汁加工过程中不同程度地存在四大技术难题，即果汁褐变、后混浊、营养素损耗和芳香物质逸散。其中，营养素损耗和芳香物质逸散是果汁浓缩过程的主要技术难题。

近几年，我国饮料保持约20％的增长速度，加上我国果蔬资源丰富，浓缩果蔬汁出口的需求量也逐渐呈上升趋势。浓缩果蔬汁的生产具有良好的社会效益和一定的经济效益，为了降低果蔬汁加工能耗、减少果蔬汁营养功能成分的损耗、全面提高果蔬汁的品质，果蔬汁行业一直在寻求开发新的浓缩技术。本文主要介绍了目前可以应用于果汁浓缩过程中膜浓缩技术、渗透蒸馏、分子蒸馏等新型浓缩技术的研究现状和应用情况。

一、膜浓缩技术

膜分离技术是指借助外界能量或化学位差的推动，通过特定膜的渗透作用，对2组分或多组分混合的液体或气体进行分离、分级、提纯和富集的技术。

1、反渗透浓缩技术

1）技术原理

果汁膜浓缩最常见的方法为反渗透法，当半透膜把果蔬汁和水溶液分别置于两侧时，水溶液将会自然渗透至果蔬汁溶液一侧，最终达到渗透压平衡。若在果蔬汁溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从果蔬汁溶液向水溶液一侧流动，从而达到浓缩的目的。

2）技术特点

相比于真空蒸发浓缩法，反渗透浓缩技术的主要优点为果蔬汁浓缩温度较低，无相变发生；果蔬汁中芳香成分的截留率较高，可以较好地保持果蔬汁风味；果蔬汁中营养成分的损失少，热敏性功能成分不易被破坏。

反渗透浓缩技术也有一些不足之处：一般果蔬汁浓缩要求要达到60波美度以上，当浓缩汁可溶性固形物上升至一定浓度时，需要的压力也相应增大，对设备和渗透膜的质量要求也相应提高；当溶液黏度过大时，仅靠压力无法将果蔬汁浓缩至标准要求，同时容易出现堵膜，这时需要对半透膜进行反冲或清洗，不易实现连续化生产；为了达到更好的浓缩效果，需要与微滤、传统蒸发浓缩或膜联合技术协同使用。

2、膜联合浓缩技术

1）技术原理

膜联合技术是将膜超滤技术和反渗透技术2种技术相结合，对果汁进行浓缩。利用联合的膜分离过程来浓缩果蔬汁，可以解决大分子物质多、黏度高的果蔬汁容易出现堵膜、高渗透压而降低透水速率等现象，因此通过膜联合技术可以有效解决反渗透浓缩技术这一缺陷。

2）技术特点

在进行反渗透浓缩之前，采用超滤或微滤手段可以除去果蔬汁中的果胶等大分子悬浮性物质，降低果蔬汁黏度，减少膜堵塞程度，从而显著提高了反渗透的浓缩效率；在反渗透以后，采用微滤等手段可以提高反渗透浓缩的效率，滤液可以再一次进行反渗透浓缩，最终达到目标浓度。不过采用膜联合浓缩技术对设备的复杂程度要求较高，投入也随之增加。

3、渗透蒸馏浓缩技术

1）技术原理

渗透蒸馏浓缩是一种新型膜分离技术，利用渗透和蒸馏的过程进行2种溶液的浓缩。渗透蒸馏浓缩法包含了3个过程：

①果蔬汁中水分、芳香物质等易挥发组分汽化；

②易挥发组分选择性地透过疏水性膜；

③透过疏水性膜的易挥发性组分被另一侧含有脱除剂的溶液所吸收。

为此，只有防止液相(果蔬汁和脱除液)渗入或穿过膜孔，果蔬汁中的易挥发组分能无阻挡地从物料相迁移入提取相，才能成功地进行渗透蒸馏浓缩，这对膜材料的制作要求较高，要求膜材料尽可能薄，具有较小的表面自由能和高导热性。

2）技术特点

渗透蒸馏浓缩技术是依靠微孔疏水膜两侧液相表观渗透压差异，使水蒸气从表观渗透压高的物料液穿过微孔膜膜孔进入表观渗透压低的脱除液，从而达到浓缩的目的。由于依赖的是表观渗透压，渗透蒸馏浓缩效率远远低于反渗透浓缩和膜联合浓缩。然而，渗透蒸馏浓缩也有着自己的优势。当果蔬汁中含有较多水溶胶和大分子微量溶质时，反渗透膜将无法单纯依靠压力驱动来浓缩至产品理想浓度，而且膜的压力较大，容易造成膜损伤，增加了生产成本。

二、界面渐进冷冻浓缩技术

1）技术原理

界面渐进冷冻浓缩技术是一种沿冷却面形成并成长为整体冰晶的冻结技术。随着冰层在容器冷却面上生成并成长，在固液相界面，溶质从固相侧被排除到液相侧，利用这一现象的浓缩方法即为界面渐进冷冻浓缩法。当水溶液中所含溶质浓度低于共溶浓度时，溶液被冷却后，部分水(溶剂)变成冰晶析出，剩余溶液的溶质浓度则由于冰晶数量和冷冻次数的增加而大大提高。

2）技术特点

界面渐进冷冻浓缩技术的优点是通过冷冻结晶出整体冰面，物料与结晶面接触面小，易于物料的分离，整个结晶生成、分离及除冰过程均在一套装置中进行，装置简单、操作方便。果蔬汁中的色素和功能成分等因低温浓缩得到了保护，避免和传统浓缩过程中物料因加热发生的各种聚合反应；对于多种溶质的溶液，浓缩过程温和，不易引起果蔬汁成分组成的变化。与此同时，界面渐进冷冻浓缩技术的缺点也十分明显，设备投资相对较大，而且生产成本较高，受环境温度和料液温度影响明显，生产连续性较差。

三、分子蒸馏浓缩技术

1）技术原理

分子蒸馏技术是指在高真空条件下，液体沸点降低，分子相对活跃，液体分子从液面逸出，介于不同种类分子运动的平均自由程差异，通过蒸发面和冷凝面的间距小于等于被分离物质的分子平均自由程，逸出的分子最终在冷凝面冷却，实现液液分离的一种蒸馏技术。

2）技术特点

将分子蒸馏技术应用于果蔬汁浓缩，主要的优点有：最大化缩短果蔬汁浓缩过程中的受热时间，有效地保护了果蔬汁中的一些热敏成分不被破坏，如枸杞汁中的β一胡萝卜素、蓝莓中的花青素等；浓缩过程中可以有效地分离出不同的目的产物，适合2种以上产物的分离，也可以解决浓缩过程中一些易挥发芳香成分的散失，进行香气回收。但分子蒸馏浓缩技术也有明显的缺点，即设备精密度较高，不易放大，严重限制了在工业中的应用；浓缩成本高；浓缩物料为一次性通过蒸馏设备，浓缩程度不易控制。

四、常温真空浓缩技术

1）技术原理

真空泵先将整个系统抽成真空，蒸发室的真空度为0.MPa，在此条件下水的蒸发温度在22℃左右。此时无需用泵，利用系统的负压将物料吸进蒸发室，喷成雾状，同时水分被蒸发掉，产品通过离心泵再次打回蒸发室进行循环，达到要求的浓度后出料。

2）技术特点

常温真空浓缩技术可以在室温条件下进行浓缩，对于果蔬汁中的热敏性成分具有很好的保护作用，热敏成分几乎无损失；同时通过较长的换热管路，可以将水蒸气释放的热量进行回收利用，冷凝温度为10℃左右，无需大功率制冷设备，浓缩过程耗能少、效率高，通过程序控制，操作简便、节省人力。不过，常温真空浓缩设备对蒸发室气密性、真空泵的要求较高，国内设备技术水平难以实现，因此存在着设备成本较高、不利于大规模推广的缺点。

五、结语

目前，多效蒸发器浓缩仍然是我国的果蔬汁行业主要采用的浓缩方式，传统的蒸发器浓缩方式不仅能耗高，而且容易破坏果蔬汁中天然健康的营养和功能成分，也是制约我国果蔬汁品质提高的重要因素。我国果蔬资源丰富，相信随着果蔬汁加工种类的丰富、生产设备技术水平的提升、社会对低碳节能生产方式诉求的增加以及人们对天然健康的果蔬汁需求的上升，这些新型浓缩技术的应用必将带来果蔬汁浓缩的重大革命。

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