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本文以菠萝汁的陶瓷膜澄清为研究背景，以降低浓差极化和膜污染、提高膜通量、降低投资为目的，对菠萝汁的陶瓷膜澄清工艺展开系统研究，为其工业化提供基础理论依据和参考。
主要研究及其结果如下：
(1)菠萝汁果胶酶预处理：通过单因素和Box-Behnken实验设计对果胶酶酶解菠萝汁效果进行研究，得出酶解温度、酶用量和酶解时间三因素对酶解效果影响顺序为：酶解温度(X<,3>)>酶用量(X<,1>)>酶解时间(X<,2>)；最佳工艺条件为：温度30℃，酶用量0.008％，酶解时间60min，此时菠萝汁透光率为92.5％，出汁率达到86.8％，果胶定性检验阴性；菠萝汁透光率(Y)的线性回归方程为：Y=38.252+1.885X<,1>+0.344X<,2>-1.768X<,3>-0.00631X<,1>X<,2>+0.0231X<,1>X<,3>-0.00138X<,2>X<,3>。
在温度30℃，压力0.15MPa，进料流量11.88L/min的陶瓷膜澄清操作条件下，经过酶解预处理的菠萝汁稳定膜通量比没有酶解预处理的提高了14.81％。
(2) 膜孔径的筛选：通过同一操作条件(温度30℃，压力0.15MPa，进料流量11.88IJmin)下，0.60μm、0.20μm、0.10μm和0.05μm不同孔径的陶瓷膜对最佳酶解预处理的菠萝汁进行澄清实验，综合考察过滤前后菠萝汁的理化、营养、感官、微生物指标和膜通量的大小，选出孔径为0.20μm的膜最适合菠萝汁的加工。
(3) 陶瓷膜澄清菠萝汁的工艺：通过单因素和通径分析实验，得到适宜工艺范围为：温度30～40℃，跨膜压力0.10～0.20MPa，进料流量，11.88～15.23L/min；三因素对通量影响顺序为：压力(X<,1>)>温度(X<,3>)>进料流量(X<,2>)三因素之间的交互作用不显著；膜通量(Y)的线性回归方程为：Y=-113.224+321.075X<,1>+2.160X<,2>+1.550X<,3>。
(4)最佳酶解预处理后的菠萝汁用0.20μm孔径膜在0.15MPa，11.88L/min，30℃条件下澄清后的透光率为99.9％，吸光值为0.092，营养成分 (总酸、还原糖、氨基酸态氮等)的保留率都在80％以上，大分子蛋白质和果胶的保存率分别为36.44％和4.55％，微生物指标能够达到国家卫生标准要求。该澄清菠萝汁在贮藏过程中吸光值和透光率变化分别遵循一级动力学和零级动力学，其阿仑尼乌斯方程分别为：在25℃、30℃和37℃时其货架寿命分别为5.6周、5.2周和3.0周。
(5) 污染阻力分析：通过考察并计算跨膜压力、温度和进料流量对陶瓷膜各污染阻力大小及其分布的影响，得出陶瓷膜澄清菠萝汁过程中膜本身的阻力R<,m>约占总阻力的18％～25％；膜污染阻力R<,f>约占总阻力的20％～33％；浓差极化层阻力和凝胶层阻力占总阻力的42％～62％。
(6) 污染机理：过滤开始膜通量下降较快的初始阶段、菌体吸附在膜孔内及大分子污染物堵塞膜孔的污染阶段、大分子污染物在膜面形成的浓差极化层阶段和浓差极化层不断重叠压实的凝胶层形成四个阶段。
(7)膜的清洗：比较不同清洗剂NaOH、NaClO和HNO<,3>的单步和多步清洗对膜通量的恢复效果，得出采用NaOH(40℃，3％)+NaClO (5ml)循环清洗(30min)的单步清洗效果较好，膜通量恢复率为95.13％。