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番木瓜是一种营养价值较高的保健型水果,采收后,其鲜果生命活动仍很旺盛,呼吸强度大,极易腐烂变质,难以贮藏保鲜,而将番木瓜进行干燥,即可减少损失,又可提高产品附加值。目前,国内外对番木瓜干燥方面的研究有限,虽然对番木瓜干燥特性进行了一些研究,但在番木瓜干燥时,同时考虑干制品品质、干燥速率及单位能耗的工艺参数优化研究目前尚未见报道,且干燥过程中内部水分迁移、传热和传质规律未探明。基于此,本课题以番木瓜为研究对象,首先,研究了番木瓜真空冷冻干燥特性,并采用多指标综合加权评分法对干制品进行综合评定,以优化其工艺参数。其次,对番木瓜片热风干燥、微波干燥及热风微波耦合干燥进行了研究,通过对比不同干燥条件下的评价指标,得出热风微波耦合干燥的优异性;并对番木瓜片热风微波耦合干燥过程进行深入研究,建立番木瓜片热风微波耦合干燥条件下的干燥动力学模型及水分扩散模型。再次,研究了番木瓜微波真空干燥特性,得出了番木瓜片微波真空干燥的最优工艺条件;同时,对试验数据进行拟合,得出了综合加权评分值与各试验因素(微波功率密度、腔体绝对压力、物料厚度)的二次多项式回归模型。最后,分别根据4个不同的评价指标(色泽、复水比、干燥速率、单位能耗),对真空冷冻干燥、热风微波耦合干燥及微波真空干燥3种干燥方法进行综合评价,选出番木瓜片最佳干燥方式。通过对番木瓜进行5种不同的干燥以及对试验数据进行相关分析,得到结论如下:(1)番木瓜进行真空冷冻干燥时,升华温度对试验结果影响极显著,物料厚度对试验结果影响显著,预冻温度对试验结果影响不显著;番木瓜片真空冷冻干燥的较优工艺参数组合为:物料厚度为3mm、升华温度为35℃、预冻温度为-40℃。(2)热风微波耦合干燥的热风温度水平为50、60、70℃,微波功率密度水平为3.3、5.5、7.7 W/g;番木瓜片热风干燥、微波干燥以及热风微波耦合干燥过程均由加速和降速阶段组成,以降速阶段为主,几乎没有恒速期;在热风微波耦合干燥条件下,各因素对干燥综合效果影响的主次顺序为:微波功率密度>热风温度>热风风速,最佳干燥条件为:热风温度60℃、微波功率密度5.5 W/g、热风风速0.5 m/s;热风微波耦合干燥相对于单一干燥获得了综合品质较高的产品,且干燥速率快;单位能耗介于热风干燥与微波干燥之间,且靠近微波干燥,故热风微波耦合干燥方法优于单一热风干燥和单一微波干燥。(3)番木瓜片热风微波耦合干燥过程中,Page模型能较好地预测番木瓜片在热风微波耦合干燥过程中水分比与干燥时间的变化关系,且有效水分扩散系数Deff介于2.533×10-9～6.0792×10-9m2/s之间。(4)番木瓜片微波真空干燥的最优工艺条件为:微波功率密度为10 W/g,腔体绝对压力为3.3 KPa,物料厚度为7 mm,其中微波功率密度对干燥综合效果的影响极显著,腔体绝对压力和物料厚度对干燥综合效果的影响不显著,其主次顺序为:微波功率密度>物料厚度>腔体绝对压力。(5)真空冷冻干燥、热风微波耦合干燥及微波真空干燥最优工艺组合的评价指标值比较结果:干制品总色差值依次为8.85、13.36、11.73,则干制品颜色优劣依次为:真空冷冻干燥>微波真空干燥>热风微波耦合干燥;故若以干制品色泽作为评价指标,则番木瓜片最佳干燥方式应为真空冷冻干燥。干制品的复水比依次为5.68、4.15、5.25,其复水性能强弱为:真空冷冻干燥>微波真空干燥>热风微波耦合干燥,故若以干制品复水比作为评价指标,则番木瓜片最佳干燥方式应为真空冷冻干燥。干燥速率依次为1.62、26.34、9.47(g/100g)/min,干燥快慢程度为:热风微波耦合>微波真空干燥>真空冷冻干燥;故若以干燥速率作为评价指标,则番木瓜片最佳干燥方式应为热风微波耦合干燥。单位能耗依次为3.7×105、1.2×104、2.8×105 KJ/kg,则节能顺序为:热风微波耦合干燥>微波真空干燥>真空冷冻干燥。故若以单位能耗作为评价指标,则番木瓜片最佳干燥方式应为热风微波耦合干燥。综上所述,在果蔬干燥实际生产中,若企业追求产品品质,建议选用真空冷冻干燥;若考虑综合指标,则可选用热风微波耦合干燥。