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天然蔗汁是一种成分和性质都十分复杂的胶体溶液。蔗汁中除了蔗糖,还有还原糖、多糖、含氮化合物和有机酸等。在制糖生产过程中,这些组分并非稳定存在,特别是在澄清过程中,它们能发生很多复杂的物理化学变化,并影响整个制糖生产过程。本课题组研究发现水力空化能够减少糖汁中Ca2+和SO32-的残留量、提高Ca SO3沉淀的吸附能力、强化蔗汁澄清脱色效果等。基于课题组前期的研究结果,为了更好地将水力空化应用于制糖工业实践中,本文研究水力空化对蔗汁中的典型成分含量变化及其清净性能的影响。主要研究内容和结果如下:（1）研究了不同压力、温度、初始浓度、作用时间、p H条件下水力空化处理对糖液中蔗糖含量变化,采用高效液相色谱法（High performance liquid chromatography,HPLC）测定糖液中蔗糖含量。结果表明:水力空化能够强化蔗糖的水解反应,增加对蔗糖的损耗。当蔗糖浓度为50 g/L,溶液p H为7.0,温度为50℃,压力为0.4 MPa,空化时间为60 min时,蔗糖的损耗率达0.57%。随着溶液p H降低、空化时间延长、压力增大、温度上升或蔗糖初始浓度降低,蔗糖的损耗率会增大。（2）研究了不同压力、温度、初始浓度、p H、作用时间下水力空化处理对蔗汁中典型成分果胶的影响,以粘度的下降率来衡量水力空化对果胶的作用效果,并采用凝胶色谱法（Gel permeation chromatography,GPC）对空化处理前后的果胶分子量分布进行比较分析。结果表明,当果胶浓度为1 g/L,溶液p H为5.0,入口压力为0.1 MPa,温度为50℃,处理时间为60 min时,果胶粘度下降率达15.8%。经GPC分析发现,果胶相对平均分子量由70515 Da下降至57408 Da。（3）研究了不同入口压力、温度、作用时间的条件下水力空化对蔗汁中典型成分绿原酸的影响。采用分光光度法在吸收波长为324 nm时对溶液中绿原酸的含量变化进行分析,在吸收波长为560 nm时对绿原酸溶液进行色度测定。结果表明,随着压力增大、温度升高、时间延长,溶液中绿原酸的含量减小且溶液色泽加深,在压力为0.4 MPa,温度为50℃时,当空化时间为300 min时,绿原酸浓度下降了67.7%,溶液色度增加至0.305。（4）按照蔗汁中各典型成分的比例,分别配制果胶、葡聚糖、淀粉、绿原酸、乌头酸或天冬酰胺与蔗糖、葡萄糖和果糖组成的几种不同糖液,再配制含有以上所有成分的模拟蔗汁。考察它们在一定的水力空化条件下粘度或色度以及蔗糖含量的变化情况,并研究澄清处理对空化后有色糖液的色度的影响情况。结果表明一定条件的水力空化处理后,含有果胶、葡聚糖、淀粉的糖液粘度分别下降了15.2%、4.1%和5.3%;含有天冬酰胺、乌头酸、绿原酸的糖液的色度增加,但在石灰法澄清处理后,色度分别下降21.9%、34.7%和20.0%;模拟蔗汁空化后粘度下降15.6%,经澄清处理后,色度下降10.7%;水力空化对含有非蔗糖物质的糖液或模拟蔗汁产生作用时,可能会先作用于非蔗糖物质,使水力空化对蔗糖的损耗减小。（5）考察不同压力、空化时间、温度以及空化处理过程中不同的加灰工序对蔗汁澄清性能的影响。结果表明在温度为50℃、压力为0.4 MPa、空化时间为30 s时,经水力空化处理后再澄清的蔗汁的色值从8028.6 IU降低至1560.4 IU,同时简纯度从65.9%提升至74.5%。本论文研究结果表明:水力空化能够减少溶液中蔗糖和绿原酸的含量、降低果胶溶液的粘度;能够增加含有绿原酸、天冬酰胺或乌头酸的糖液的色度;能降低含有果胶、淀粉或葡聚糖的糖液的粘度;对有色糖液澄清处理后,其色值降低;对于含有非蔗糖成分的糖液,水力空化可能会先作用于非蔗糖物质,减少对蔗糖的损耗;经过水力空化处理的蔗汁在澄清后,其色值降低且简纯度提高。以上结论为水力空化更好的应用于制糖工业提供了重要的参考依据。