本研究分析了过热蒸汽膨化果蔬的原理及动力,建立了过热蒸汽对果蔬传热及膨化过程中果蔬中心温度和产生凝结水质量随传热时间变化的数学模型及果蔬膨化动力的数学模型,并以薄层状青苹果为原料,研究了不同过热蒸汽温度、压力及预干燥含水率对所建模型的影响,旨在为新型过热蒸汽膨化果蔬技术及工艺开发提供理论指导,同时为过热蒸汽膨化设备研发提供理论依据。取得的主要成果如下:1.运用传热学中瞬态导热法原理建立物料中心温度随传热时间变化的数学模型:(?)。该模型能较准确的预测不同过热蒸汽温度、预干燥含水率下物料中心温度随传热时间的变化情况,决定系数R2均达到了 0.98以上。2.在物料中心温度模型的基础上,结合能量守恒定律建立过热蒸汽凝结水质量随传热时间变化的数学模型:(?)。该模型能较准确的预测不同过热蒸汽温度、压力、预干燥含水率下凝结水质量随传热时间的变化情况,决定系数R2均达到了 0.97以上。3.运用工程热力学和微积分学相关知识对物料膨化动力进行定量分析,建立过热蒸汽膨化物料的动力模型:(?)。该模型能较准确地反映物料膨化过程中过热液体和过热蒸汽对膨化的贡献度,而且能够预测在不同过热蒸汽温度、压力和含水率下物料的膨化度,决定系数R2均达到了 0.99以上。Ⅰ本研究430K～470K的过热蒸汽温度范围内,随着过热蒸汽温度的增大,膨化度缓慢增大,表明物料膨化中过热液体做功占据主导地位。Ⅱ本研究0.1MPa～0.5MPa的过热蒸汽压力范围内,随着过热蒸汽压力范围内,膨化度明显增大,表明过热蒸汽压力是决定物料膨化的重要因素。Ⅲ本研究15%～35%的预干燥含水率范围内,随着预干燥含水率的增大,膨化度也增大,进一步表明物料膨化中过热液体做功比过热蒸汽做功贡献度大。