هندوانه بزرگترین و سنگین ترین میوه در دنیاست که به دلیل ph مناسب و محتوای رطوبت بالا بسیار فسادپذیر است. یکی از روشهای نگهداری طولانی مدت آب میوه ها استفاده از روش تغلیظ است که انبارداری و حمل و نقل آن را نیز آسان تر می کند. انتخاب روش تغلیظ، بر خصوصیات محصول نهایی بسیار اهمیت دارد. بدین منظور ابتدا تغلیظ حرارتی در فشار اتمسفری با استفاده از صفحه داغ مجهز به همزن مغناطیسی و فشارهای 38/5 و 7/3 کیلو پاسکال با استفاده از اواپراتور چرخشی تحت خلاء انجام شد. نمونه برداری در فواصل زمانی مختلف انجام و خصوصیات کیفی آنها بررسی شد. در این بررسی مشاهده شد که رنگدانه های لیکوپن و بتاکاروتن و درنتیجه فعالیت آنتی اکسیدانی نسبت به حرارت حساس و آسیب پذیر هستند. جهت کاهش این اثرات مخرب حرارتی بر رنگدانه ها، روش ترکیبی غشایی- حرارتی پیشنهاد شد. بدین ترتیب که ابتدا با کمک ریزپالایش با مدول صفحه ای و غشای 0/22 میکرومتر، رنگدانه ها را از تراوه جدا کرده و سپس تراوه فاقد فعالیت آنتی اکسیدانی قابل توجه به روش حرارتی تغلیظ و به ناتراوه افزوده شد. نتایج این تحقیق حفظ 85% فعالیت آنتی اکسیدانی و همچنین رنگ در سطح مناسب را نشان می دهد. تاثیر فاکتورهای دما در سه سطح (c°50-35-20)، فشار در سه سطح (bar 2/5-1/5-0/5) و سرعت حجمی در سه سطح (ml/s 20-15-10) بر میزان شار تراوه بررسی شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش هر یک از این فاکتورها، شار افزایش می یابد. اما افزایش دما منجر به کاهش فعالیت آنتی اکسیدانی و افزایش فشار باعث تسریع گرفتگی می شود. بهینه سازی فرایند غشایی با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شد و دمای 37/27 درجه سانتیگراد، فشار 5/0 بار و سرعت حجمی ml/s 20 با مطلوبیت 87/69% به عنوان شرایط بهینه تعیین شد.