我国是甘薯种植大国,有较大的种植面积和年产量,分别占世界的65.4%、85.9%。随着人们对食品需求的不断提升,甘薯也因自身具备丰富的营养物质被人们重视。新鲜甘薯含水量高,在贮藏和运输的过程中容易因为环境因素的影响而腐烂变质,对甘薯进行脱水处理不仅能延长贮藏期,还便于运输。同时,人们对甘薯干燥产品的重视便要求科学合理地运用干燥技术,使干燥后的产品能够最大程度地保留其营养物质。我国甘薯干燥加工产业目前仍以传统加工为主,加工方式也以传统热风干燥居多,而热风干燥效率低、干燥时间长,从而造成干燥后得到的产品品质不佳。红外干燥与热风干燥相比具有加热效率高、受热均匀、节约能源等优点。本文通过自制红外干燥装置对甘薯片的红外干燥特性进行了研究,研究了不同干燥温度、切片厚度、蒸制时间对甘薯片红外干燥过程的影响。通过正交试验,以总色差、单位能耗、干燥时间为评价指标,得到了甘薯片红外干燥的最优干燥工艺方案,并确定了适合描述甘薯片红外干燥过程中水分变化情况的数学模型。在此基础上改变供热方式,采用分段变温干燥进行深入研究,探讨分段变温干燥与恒温干燥对甘薯片红外干燥的不同影响。主要研究结论如下:(1)甘薯片红外干燥为降速干燥过程,没有出现恒速干燥阶段。在不同干燥温度(60、65、70、75℃),切片厚度(3、5、7、9mm),蒸制时间(4、6、8、10min)条件下,有效水分扩散系数随着干燥温度的增大,切片厚度的减小而增加。随着蒸制时间的增加,有效水分扩散系数呈现出先增加再减小的趋势。(2)正交试验结果表明,各干燥因素对综合评价的影响主次顺序依次为切片厚度、干燥温度、蒸制时间,综合考虑总色差、单位能耗和干燥时间3个评价指标,确定甘薯片最佳红外干燥工艺方案为干燥温度70℃,切片厚度3mm,蒸制时间6min,该干燥条件下对应的总色差为17.773、单位能耗为113.659kJ/g、干燥时间为75.748min。Midilli and Kucuk模型为适合描述甘薯片红外干燥特性的数学模型。(3)红外分段变温干燥第一阶段的干燥温度对干燥速率影响显著,而第二阶段的干燥温度则对其没有明显的影响。降温模式的红外干燥单位能耗更优,而升温模式的红外干燥在甘薯片干制品的色泽上更优。综合考虑总色差和单位能耗指标,确定甘薯片红外分段变温干燥最佳工艺方案为70℃(75min)-65℃(结束),该干燥条件下的单位能耗为75.905kJ/g,比红外恒温最佳干燥工艺方案的单位能耗减小了33.2%。与红外恒温干燥相比,分段变温在干燥过程后期降低干燥温度能够加快甘薯片的干燥速率,能够有效减小干燥耗能。