山楂微波干燥特性及含水率预测

何方健，李 静,2，刘明宝，付文杰，李臻峰,2,

（1.江南大学机械工程学院，江苏无锡 214122；2.江苏省食品先进制造装备技术重点实验室，江苏无锡 214122）

山楂又称山里红，蔷薇科山楂属植物，是药食同源中药材[1]。功效成分以黄酮类、有机酸、维生素为主，有改善心肌、调节血压、降低血液胆固醇等功效[2]，在保健、医疗等领域得到广泛应用。新鲜山楂水分含量高，易腐烂变质，不易贮藏，因此，干燥处理可有效延长储存期，减少经济损失。微波干燥是一种节能、绿色干燥技术，传热效率高、易实现自动化控制等优点[3−4]，在农产品加工中得到广泛应用。

大多学者研究了物料厚度、微波功率、干燥温度和装载量等干燥参数对微波干燥特性和干燥品质的影响[5−7]，没有考虑环境湿度（以下简称相对湿度）对干燥过程影响。惠菊[8]、李静[9−10]等在微波干燥过程中采用连续排湿减小环境湿度，与没有排湿装置相比，显著提高干燥速率，但干制品出现焦糊、营养损失严重。

在干燥过程中，物料的含水率是干燥过程中控制的重要指标，建立含水率预测模型能更好地预测干燥结果。由于干燥过程中含水率变化具有非线性和时变性特点，利用单一固定模型拟合，不可避免存在适应性差和精确性低。近年来，神经网络在干燥中用于预测研究，具有很强的适应性[11]。Tavakolipour等[12]基于BP 神经网络建立了开心果干燥过程水分动力学的在线预测模型。张丽丽等[13]利用BP 神经网络对山药在红外干燥中温度变化进行预测。以上神经网络模型大多数采用梯度下降法，存在训练速度慢、容易陷入局部极小点和学习率的选择敏感等问题。……