到目前为止，在所有的干燥方法中，冷冻干燥（FD）能最大程度地保持物料的品质。但是冷冻干燥过程的最大缺点是能耗大、成本高。而介电干燥，特别是微波干燥效率高但过程不易控制，干燥均匀性较差且最终产品品质劣变比较严重。为得到高品质的干燥制品，本文讨论了利用微波冷冻干燥（MFD）为基础加工高品质果蔬脆片的方法，同时对改善其干燥均匀性的方法做出研究。首先，为提高冷冻干燥的干燥效率及减少能耗，研究采用了冷冻干燥与微波（2450MHz）干燥相结合的干燥方式MFD，来替代单一的FD。先对不同成熟度（以淀粉含量来判断）的香蕉在不同微波功率干燥下的干燥特性及品质进行了研究。结果表明随着微波功率的提高以及物料淀粉含量的降低，干燥时间缩短。在干燥效果方面，虽然高微波功率干燥的样品在脆度、复水性以及复水速率指标上较其他操作条件要高，但物料极易发生膨化而使得香蕉脆片发生形变以及产生局部烧焦现象。中等淀粉含量的香蕉样品在2W/g微波功率下干燥所得到的产品拥有最佳的外观。其次，研究了不同介电场对香蕉关键组分--淀粉结构及加工特性的影响。试验采用了27，915，2450MHz介电场和MFD对淀粉浆进行了处理，结果发现介电干燥促进了淀粉水解，降低了分子量大小从而影响了淀粉的流变特性。香蕉淀粉属于典型A晶体结构，干燥后其晶型改变为B晶型且结晶度明显增大。较高的介电频率使得干燥速率加快，但是也使干燥过程中出现一些明显的高温区域。这些区域温度高于淀粉糊化温度，造成淀粉结构以及物理性质发生改变，例如由于缠结导致颗粒直径变大。与单纯介电干燥相比，MFD干燥由于水以冰晶形式存在的缘故导致不能被利用。使得其结构破化程度及水解程度均小于单纯利用介电干燥的淀粉样品。出于此原因MFD干燥的淀粉的结晶度和Mw与未处理样品差异较小，初始黏度较介电干燥的淀粉要高。同时研究了重组香蕉/土豆脆片的干燥特性，采用不同配比和微波功率对干燥产品进行评价，以考察香蕉淀粉含量对干燥物料的影响。结果表明随着微波功率的增加和香蕉含量的增加物料所需干燥时间缩短。相比微波功率，不同配比对干燥样品色泽的影响并不明显。淀粉糊化温度的不同导致土豆淀粉含量高的重组脆片硬度高。而由于干物质含量不同的缘故又导致土豆淀粉含量高的重组脆片脆度低。由于轻微膨化有利于提高物料复水率因此2.5W/g微波处理的样品的复水率最高。而由于土豆相对于香蕉含水量高因此高土豆含量的脆片复水率也更高。再次，研究了MFD干燥香蕉片的干燥特征以及产品特征。研究结果表明MFD不仅提高干燥速率，同时也保持了良好的产品品质。与FD相比，MFD在干燥相同质量样品时能节省33.8%的能耗和40%的干燥时间。同时研究了在解吸干燥阶段采用不同干燥参数对物料进行处理以达到进一步节能缩时的目的。利用数学手段对能耗进行分析，认为对比单位时间能耗MFD并没明显优势，缩短干燥时间是节能的最主要原因。实验也采用多元线性回归模型对干燥能耗进行分析。最后，为了提高MFD的干燥均匀性，对现有MFD干燥设备进行改进并开发出负压喷动微波冻干设备（PSMFD），建立了依据RMSE法的干燥均匀性评价方法，利用红外热成像仪分析了PSMFD干燥过程中温度分布情况，发现较长的喷动时间和较短的喷动间隔有利于物料温度分布更加均一且热点区域更少。利用RMSE法对单块香蕉粒进行分析，结果表明较高的微波强度，较长的喷动间隔以及较短的喷动时间使得物料温度较高且均匀性相对较差。