浆果富含维生素C和花青素,具有多种营养和保健功效。鲜浆果湿基含水率在90%左右,容易腐烂、保鲜期短,干燥加工是延长其贮藏期的可行处理方式。微波泡沫干燥法可以结合微波干燥和泡沫干燥的先进性,其干燥效率及干品品质均高于常规干燥法,适用于高粘度、热敏性类物料干燥,但干燥过程可能会出现能量利用不均及微波能利用率低等问题,严重降低干燥效率及产品品质。为解决上述问题,本文以树莓浆果为试验原料,运用理论分析和单因素试验研究微波强度、物料厚度、循环干燥时间及表观风速对泡沫果浆干燥特性、干燥均匀性(温度均匀性及含水率均匀性)及微波能利用率的影响规律;利用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics构建料层电磁、热、质耦合模型,从电场、微波能吸收、温度及水分等目标量分布特征角度,解析不同表观风速下微波泡沫干燥过程能量吸收与利用规律;采用四因素五水平二次正交旋转中心组合试验,探究连续式微波干燥条件(微波功率、表观风速、循环干燥时间及物料质量)对泡沫果浆干燥均匀性、微波能利用率及活性成分含量影响,并以品质和能量利用率为目标优化出高品质高能效的连续式微波泡沫干燥工艺参数。本研究主要结果和结论如下:(1)在微波强度2～6 W/g、料层厚度3～7 mm、循环干燥时间2～6 min、表观风速0～2 m/s时,微波强度、表观风速与干燥均匀性呈显著正相关(P<0.05),料层厚度、循环干燥时间与干燥均匀性呈显著负相关(P<0.05);随微波强度、料层厚度、循环干燥时间及表观风速的增加,泡沫果浆微波能利用率均呈先升高后降低的变化趋势。(2)依据能量守恒方程和质量守恒方程,利用多物理场仿真软件从电磁场分布和物料吸收特性角度分析泡沫果浆干燥不均匀的本质原因,发现料层电场分布均匀性和物料吸收特性对温度及含水率分布均匀性影响显著;表观风速在料层边界热对流量及料层内的热传导量是表征气流、微波协同作用的主要指标,当料层边界热对流量与内部热传导量比值低于27.79时,泡沫果浆干燥处于外控状态,表观风速增加可及时带走料层蒸发出的水蒸气,降低物料表层湿空气压力,加速泡沫果浆气泡的产生和破裂,强化传热传质过程,产生正向效应,提高干燥均匀性及干燥速率;当料层边界热对流量与内部热传导量的比值高于27.79时,泡沫果浆干燥过程处于内控状态,表观风速增加带走料层干燥过程所需热量,产生负向效应,降低干燥速率。(3)在单因素试验的基础上,通过响应面优化得到连续式微波泡沫干燥最优工艺参数组合为:微波功率15 k W、风速1.66 m/s、循环干燥时间3.18 min、物料质量4.45 kg,在此条件下,温度和含水率均匀度分别为93.19%和93.39%,微波能利用率为61.57%,花青素含量为29.22 mg/100g。研究结果有助于理解微波泡沫干燥过程微波能吸收与利用规律,解决了品质与效率的问题,促进连续式微波泡沫干燥工艺的产业化推广。