湿度作为干燥过程中的重要参数,其影响是不可忽略的,合理地调控干燥过程中的湿度能够有效地改善干后产品的品质。虽然近几年来有关湿度的研究越来越多,但大多数都是关于热风干燥的,且很少能够实现干燥过程中对湿度的实时监测与控制。因此,本课题以市场需求量广阔的胡萝卜为材料,采用微波干燥方式,搭建实验系统,探究不同湿度对胡萝卜干燥过程及品质的影响,在此基础上对控湿方法做出改进,同时通过对考虑湿度的胡萝卜微波干燥动力学模型的研究为工业生产提供理论依据。搭建的实验系统由微波干燥单元、加湿控制单元、湿度检测单元及上位机控制单元组成。微波干燥单元能够实现功率的连续线性可调以及对干燥温度的精确控制,加湿控制单元能够实现加湿过程的自动通断,湿度检测单元能够实现湿度的精确测量,整个干燥过程由上位机控制单元里的LabVIEW程序控制。干燥过程中的温度、湿度、重量实时可测可控,搭建的系统经过验证实验证明可用于后期的实验研究。干燥过程中向物料罐内分别通入0.5、1、1.5h的30%、50%、70%、90%的湿空气,发现保持较长的高湿维持区间可以提高干后胡萝卜的品质。当加湿时间相同时,加湿湿度越低则高湿维持区间越长;当加湿湿度相同时,加湿时间越长则高湿维持区间越长。加湿时,物料罐内的湿度由通入的湿空气的湿度和从物料里蒸发出来的水蒸气的湿度共同组成,物料罐内的湿度制约胡萝卜的干燥速率;不加湿时,胡萝卜的干燥速率决定物料罐内的湿度。通过实验发现加湿30%-1.5 h、50%-1.5 h及70%-1.5 h条件下的胡萝卜干制品在色泽、复水率、VC含量及β-胡萝卜素保留率等品质方面更好。以加湿时间及加湿湿度为影响因素,采用响应面法分析得到VC含量及β-胡萝卜素保留率综合最高时的加湿条件,定义此条件为最优加湿条件。用最优加湿条件下的物料罐内湿度减去加湿湿度得到物料内部湿度变化曲线,以物料内部湿度变化曲线为参照曲线,采用两段式控制策略,通过PID控制模块使干燥过程中的湿度按参照曲线变化,实现对湿度的控制,同时对干后胡萝卜的品质进行测定,证实控湿法可行。采用四种常用的干燥动力学模型对胡萝卜加湿微波干燥过程中水分比的变化进行模拟,在加湿段采用Page模型,在不加湿段采用Logarithmic模型进行分段拟合,得到的拟合效果最好。通过计算得到了水分比变化模型,并进行了验证实验,实验证明得到的模型能够很好地模拟干燥过程中胡萝卜内部含水率的变化过程。