浆果富含多种营养物质,有很高医学和保健价值。新鲜浆果水分在90%左右,且质地柔软,极易腐烂。干燥是浆果产后加工、储藏的可行方式之一。将浆果干燥并制成果粉,能够满足市场需求,并提高浆果的市场价值。微波辅助泡沫干燥具有干燥速率快、能量利用率高、能较大程度的保持浆果原有的风味和营养成分等特点,适于高黏度和热敏性农产品物料的脱水加工。但微波泡沫干燥浆果制品温度、含水率分布不均、花青素等活性成分有明显局部降解。本文研究微波泡沫干燥过程中,微波加工条件对浆果果浆的温度、含水率、维生素C含量、花青素含量和结构的影响,采用二次回归正交旋转中心组合试验设计,研究了微波泡沫干燥工艺参数对果粉品质的影响,优化微波辅助泡沫干燥工艺参数,建立微波干燥过程中质热传递模型,为解决微波干燥不均匀性提供理论依据。具体研究内容和结论如下:(1)研究不同微波强度下,树莓果浆的含水率变化和温度分布规律。结果表明:微波干燥过程中温度变化分为三个阶段:预热升温、恒温、快速升温阶段。预热升温阶段,微波能转化为热能,温度上升到70℃左右,温度分布不均匀,随物料半径增大而升高;恒温阶段持续时间随微强度增大而缩短。快速升温阶段微波温度在短时间内上升,中心处甚至升温至140℃左右,此时温度差异最大。微波干燥过程分为三个阶段:匀速干燥阶段、加速干燥阶段、降速干燥阶段。匀速干燥阶段,含水率降低缓慢,含水率沿物料半径变化不明显;加速干燥阶段,果浆开始成环状起泡,含水率降低,含水率随物料半径增大而降低。加速干燥阶段持续时间随微波强度增大而缩短;降速干燥阶段较短,含水率降低至安全水分,含水率随物料半径变化不明显,含水率趋于均匀。获得恒温与快速升温阶段节点有利于提高果粉品质。(2)采用二次回归正交旋转中心组合试验设计,研究了微波泡沫干燥工艺参数对树莓果浆品质的影响规律,确定了试验因素与目标函数之间的回归模型,获得各工艺参数对目标函数的贡献率。通过区域最优化方法,在相应函数(花青素和维生素C)达到期望目标时,获得了微波泡沫干燥最佳工艺参数范围:微波强度为7.0-7.5 W/g,微波干燥时间为7-8 min,物料厚度2.0 cm。(3)利用高效液相色谱,测得未经微波干燥的树莓起泡果浆中含有矢车菊素、天竺葵素和锦葵素。微波干燥过程中三种花青素含量均下降,最后锦葵素完全降解;矢车菊素含量最高;花青素主要组分在C4位的绝对构型呈4β和4α形式互换,聚合度改变。(4)根据果浆干燥特性和质量守恒、能量守恒定律,建立了能够描述各阶段温度、含水率分布的质热传递模型,浆果果浆微波泡沫干燥存在三个阶段:第一阶段起泡果浆含水率不变,温度上升,微波能转化为果浆热能;第二阶段果浆温度不变,果浆起泡加速含水率降低,微波能转化为水的汽化潜热;第三阶段果浆温度升高,含水率继续下降。本文研究微波泡沫干燥过程温度和含水率的不均匀性,活性成分含量及结构的变化,建立模型描述温度和含水率分布,为控制微波加工物料品质不均匀性提供理论基础。