现代生活中人们越来越追求高标准的健康膳食,因此非油炸的气流膨化干燥技术所制果蔬脆片受到越来越多的关注。由于气流膨化干燥的方式受到压力、温度和水分等的共同作用,会使物料组织产生包括宏观和微观2个层面的多种变化,并且宏观层次上的变化与其内部微观结构的改变息息相关,故为了进一步探究气流膨化干燥过程以及提升膨化干燥物料的品质,选择从微观层面的细胞结构水平上研究气流膨化干燥对物料组织结构的影响。本论文选择热风和真空冷冻干燥2种方式作为CO2气流膨化干燥时的预干燥方式,通过石蜡切片、显微观测及图像处理等技术获得在不同干燥条件下苹果切片的微观组织结构图像和参数,再利用数据统计软件对不同预干方式下的各微观结构参数进行统计分析,并进一步得到苹果切片的微观参数与宏观测量指标之间的关系。以苹果为原料,在不同的干燥条件下进行热风-气流膨化干燥,利用MATLAB、Photoshop等对显微细胞图像进行处理与计算,并通过Origin软件统计分析了干燥苹果片内部细胞与孔隙结构的变化情况。结果表明:气流膨化干燥会使细胞横截面面积、周长、当量直径及孔隙率等整体上增大;膨化干燥时物料的切片厚度对微观结构参数影响较明显,切片厚度越大时,细胞圆度越小、壁面粗糙度因子越大,内部孔隙率也越大;较高的膨化温度（90℃）下细胞横截面面积、周长、当量直径及孔隙率均较大,反之在真空温度较低（70℃）时会使上述微观参数偏大,这是由于较高的膨化温度充分保证了膨化时释放水蒸汽的动力,而低温进行后续真空干燥则不会使物料反向收缩。进一步选择真空冷冻干燥作为预干燥方式,分析了冷冻-气流膨化干燥中苹果片内部细胞与孔隙结构的变化情况,并与热风预干燥方式下作对比。结果表明:冷冻-气流膨化干燥时,膨化压差越小,细胞的横截面面积、周长、当量直径和内部孔隙率越大;在不同的真空时间下,真空干燥时间越短,细胞横截面周长和当量直径越大;膨化温度越高时,细胞横截面面积、周长和当量直径增加幅度越大,这与热风预干燥时不同膨化温度下的规律一致;且采用冷冻预干燥所得膨化物料总体上较热风-气流膨化干燥时细胞的横截面积、周长和当量直径更大,内部孔隙率整体上比热风预干时小。在两种不同的气流膨化干燥方式下,通过SPSS软件对各自的宏微观参数进行拟合分析,所得数学模型呈非线性相关关系,决定系数均大于0.8,膨化率、复水比皆有相应的微观参数均值比可与之拟合。在不同的预干燥方式下,膨化率与细胞面积、周长和当量直径的均值比成正相关,但热风-气流膨化干燥时的膨化率增大更多是由细胞膨胀引起,而冷冻预干时物料孔隙率的变化也导致了膨化率的明显改变。细胞尺寸越大时,物料复水力也越强,但由破裂融合形成的过大细胞却会使复水比降低。本论文的研究基于物料的多孔特性,针对气流膨化干燥物料提出了微观层面的细胞孔道结构方面的参数测量与评价体系,分析了不同预干燥方式下的微观参数分布与宏微观参数关系,为不同预干燥方式下气流膨化干燥品质的控制提供了新思路,以及为建立CO2气流膨化干燥机理模型提供理论依据,在相关研究及应用方面起到了推动作用。