当归是一种药性丰富的道地中药材,由于其含有较多的水分,在存储和运输过程中容易产生腐烂变质的现象,使得干制品的品质大大降低。干燥是一种古老的加工方法,可以降低物料的水活度,增加产品的货架期。常规的干燥方法具有干燥时间长、能耗高和污染大等不足,微波真空干燥作为一种组合干燥技术,由于其具有加热效率高、产品品质高等优点,在果蔬干燥中具有广泛的应用前景。本文首先利用平行板电容器测量了不同干燥条件下物料的介电参数,研究了当归切片介电参数的变化规律。其次,研究了物料特性和设备参数变化对当归切片微波真空干燥特性的影响规律,在前期单因素试验的基础上进行响应面优化试验,寻求其较优的微波真空干燥工艺。最后,建立了当归切片微波真空干燥过程中物料的热质传递方程,同时在较优工艺条件下,对物料干燥过程中的传热传质规律进行分析。主要研究结果如下:(1)当归切片微波真空干燥特性的研究以当归切片为研究对象,将干燥温度、真空度和切片厚度作为试验因素,研究了其微波真空干燥特性的变化规律,并利用五种常见的数学模型对其干燥过程进行了拟合。研究表明:当归切片微波真空干燥过程中物料较适宜的干燥温度范围为40~50℃,较适宜的真空度范围为-0.065~-0.075 MPa,较适宜的切片厚度范围为3~5mm;同时发现Weibull分布模型能够较好地模拟微波真空干燥过程的单因素试验,Page干燥模型能够拟合干燥温度和切片厚度的单因素试验。(2)当归切片介电参数的研究以干燥时间、干燥温度、切片厚度和真空度为试验因素,对当归微波真空干燥过程中物料介电参数的变化规律进行了研究。发现随着测试频率的增加,物料电容、电阻和介电常数呈现减少的变化趋势;同时分析了干燥温度、切片厚度和真空度对当归切片微波真空干制品介电参数的影响规律,发现随着干燥温度和真空度的增加,物料介电常数呈现先减少后增加的变化规律。(3)当归切片微波真空干燥工艺优化在前期单因素试验的基础上,选取了干燥温度、切片厚度和真空度适宜的因素范围,以复水比、色差值和孔隙率为试验指标,对当归切片的微波真空干燥工艺进行了研究,同时对比了不同干燥条件所得干制品的药性成分和微观结构。结果表明:当归切片微波真空干燥过程中各因素影响的显著性顺序为:干燥温度、真空度、切片厚度;当归切片微波真空干燥工艺最优的参数组合为:干燥温度40℃、切片厚度3mm、真空度-0.065MPa,此时复水比的最大值为5.49,色差值和孔隙率的最优值分别为3.15、77.68%;通过对比不同干燥条件所得物料的品质,发现微波真空干燥技术能够最大程度保留当归切片的阿魏酸,改善干制品的品质。(4)当归切片微波真空干燥过程的传热传质研究为探索微波真空干燥过程中物料的热质传递规律,根据物料的微波真空干燥机理,本文建立了干燥过程中物料的传热传质方程,从理论上描述了微波真空干燥过程中当归切片热量和水分的变化规律。同时对干燥腔体和当归切片进行了几何建模,采用comsol软件对传热传质现象进行了建模仿真,观察了不同干燥阶段当归切片温度和水分的变化趋势,发现物料水分的变化规律基本符合干燥曲线水分比的变化趋势。因此,微波真空干燥技术可以为中药材加工提供一种能耗低、效率高和高品质的干燥技术。