马铃薯富含蛋白质、氨基酸及多种维生素和矿物质,是一种常见的粮食作物。因受温度、含水率等影响,新鲜马铃薯保质期较短。热风干燥是一种操作简单且应用广泛的干燥方式,能够有效延长存储时间并确保产品品质。本文对热风干燥过程中马铃薯片的热质传递及水分迁移规律进行系统研究,主要包括马铃薯片热风干燥特性及品质分析、马铃薯片热风干燥动力学模型及收缩动力学模型研究和马铃薯片热风干燥过程的数值预测。论文的主要研究内容和结论如下:（1）实验测试了不同热风温度和切片厚度下马铃薯片的热风干燥特性,分析了不同热风温度对马铃薯片色泽、复水率以及感官评价的影响。结果表明,干燥室内热风温度越高、切片厚度越小时,马铃薯片的干燥速率越快,温度从45℃升到75℃,干燥时间缩短237 min。其次,热风温度对马铃薯片的色泽具有显著影响,其亮度（L*）随着温度的升高而降低,红色（a*）、黄色（b*）则随着温度的升高而升高,温度从45℃升到75℃,ΔE值变化范围为7.89~17.89,其中,温度从65℃升到75℃,褐变度急剧增加22.32,褐变显著,不利于保证马铃薯片的产品色泽;热风温度为65℃时,马铃薯片的复水率为3.26,感官评分为72分,均为最高。综上,65℃为马铃薯片的最优干燥温度。（2）理论研究了马铃薯片热风干燥动力学及收缩动力学模型,计算了其有效水分扩散系数及活化能。结果表明,在干燥动力学模型方面,Page模型与试验数据拟合效果最佳,决定系数R2=0.9983,能够准确预测热风干燥过程中马铃薯片的含水量变化;在收缩变形方面,Weibull分布函数能够很好地描述马铃薯片干燥过程中体积变化规律,决定系数R2=0.9982。在研究范围内,马铃薯片的有效水分扩散系数在5.02×10-10~11.53×10-10 m2/s范围内,其值随热风温度升高或切片厚度减小而增大。通过Arrhenius方程计算得到马铃薯片的干燥活化能和收缩活化能分别为27.35 k J/mol和46.44 k J/mol。（3）数值模拟了马铃薯片的热风干燥过程,建立了考虑收缩变形下的马铃薯热风干燥热质耦合传递过程的预测模型,与热风温度和切片厚度下的实验结果对比验证了模型的有效性,并基于该数值预测模型分析了是否考虑收缩变形对马铃薯干燥特性的影响,预测了不同风速和热风湿度下马铃薯片的干燥过程。结果表明,对比马铃薯片干基含水率随时间变化规律的模拟结果与实验值,误差在8%以内;基于该模型预测了马铃薯片在不同时间段内部的温湿度分布情况和热风干燥过程中的收缩变形情况,发现马铃薯片在干燥中存在明显的非线性收缩变形,在切片直径方向的变形比厚度方向上更为显著;预测的马铃薯片在不同风速和热风湿度下的干燥特性与理论值基本符合。该数值预测模型能够实现不同热风温度、风速、湿度和切片厚度下包括非线性收缩变形在内的马铃薯片温度和含水率随干燥过程变化规律的准确预测,对马铃薯干燥工艺的优化提供了重要的理论支撑。