菠萝(Ananas comosus)是世界四大名果之一,具有独特的营养、美容及药用价值。本项目将微波真空干燥技术应用于菠萝片干制,首先研究菠萝片微波真空干燥特性,并建立菠萝片微波真空干燥BP神经网络模型,探讨不同干燥参数对菠萝片主要品质的影响规律,然后进行菠萝片微波真空、热风-微波真空联合干燥工艺优化,最后与传统热风干燥对比,分析在3种干燥方式下菠萝片干燥能耗及主要品质的变化,确定微波真空及热风-微波真空干燥工艺的可行性。1.系统研究菠萝片的微波真空干燥特性。试验结果表明,菠萝片微波真空干燥过程可分为升速、恒速及降速3个阶段;微波功率越大,干燥速率越快,干燥时间越短;装载量越大,干燥时间越长,但干燥速率先增大而后减小;提高真空度,能明显加快失水速率,缩短干燥时间,但真空度越大耗能就越高,而真空度过低,则导致菠萝片纤维含量高的部位易出现焦化现象,因此,选取合适的真空度干燥对提高菠萝片品质及干燥能耗至关重要;切片厚度越小,干燥速率越快,干燥时间也越短。2.根据菠萝片的干燥时间、干燥参数与干燥水分比的关系建立BP神经网络模型,发现其能较好地预测菠萝片微波真空干燥过程含水量的变化,说明该模型有较好的应用价值,可以推广到其他果蔬干燥含水率的预测领域。3.研究微波真空干燥参数对菠萝片主要品质的影响。微波强度、真空度与切片厚度对菠萝片多糖及维生素C含量和感官质量的影响规律为:多糖含量随微波强度的降低、切片厚度的减小和真空度的增大而升高;维生素C含量随微波强度的降低、切片厚度的减小和真空度的增大而升高;菠萝片感官质量随微波强度的升高、切片厚度的增大和真空度的减小而降低。为了使菠萝片的营养成分得到较大保留,同时确保菠萝片感官质量,因此微波真空干燥参数应选取较高真空度、中等微波强度、较小切片厚度为宜。4.以微波强度、真空度为试验因素,采用二次回归通用旋转组合设计,以干燥时间、单位能耗、菠萝片多糖含量及感官质量作为评价指标,进行菠萝片微波真空干燥工艺优化的研究。根据试验数据建立描述4个评价指标的二次回归模型,分析微波强度和真空度单独及共同作用对各指标的影响规律,对变量进行响应面分析,并采用评价函数法进行干燥工艺优化。结果表明:微波强度及真空度对各指标均有显著影响;菠萝片微波真空干燥的最佳工艺条件为:微波强度为6.5W/g、真空度为-90kPa、切片厚度6mm。5.菠萝片热风-微波真空联合干燥工艺优化的研究。选取多糖含量、单位能耗以及感官质量为评价指标,研究热风温度、转换水分含量、微波强度及切片厚度等因素对菠萝片品质以及干燥能耗的影响,通过回归分析确定菠萝片热风-微波真空联合干燥的较佳工艺参数为:前期热风温度60℃,转换水分含量25%,切片厚度为6mm,后期微波强度5W/g。并将较佳工艺与热风干燥以及微波真空干燥进行比较,表明热风-微波真空联合干燥较微波真空干燥菠萝片的品质稍有不足,能耗也稍大些;但相比于传统热风干燥菠萝片的品质明显提高,能耗明显降低。因此,热风-微波真空联合干燥是一种值得推广应用的干燥技术。