本研究以球状胡萝卜为原料,分析了饱和蒸汽加热膨化果蔬技术的原理,建立了饱和蒸汽加热并膨化果蔬过程中果蔬中心温度、产生的凝结水质量随加热时间变化的数学模型及果蔬膨化动力关系的数学模型,并研究了预脱水后果蔬的含水率、饱和蒸汽的温度对所建数学模型的影响,旨在为饱和蒸汽膨化果蔬生产提供理论和技术支持,为饱和蒸汽膨化设备的研发提供依据。本文取得的主要研究结果如下:1.运用传热学中非稳态热传导、相变对流传热等内容,建立饱和蒸汽加热阶段果蔬中心温度和产生的凝结水质量随加热时间变化的普遍方程。Ⅰ集总分析法不适用分析物料中心温度随加热时间的变化,即不能忽略物料内部空间的温度梯度。Ⅱ采用一维非稳态导热分析法建立物料中心温度随加热时间变化的数学模型:T=Tsat-(Tsat-Ts)·P1exp(-at/r02ξ2)(t≥20s)。该模型能较准确地预测不同温度的饱和蒸汽加热不同含水率的物料过程中物料中心温度随加热时间的变化,决定系数R2均达到了0.97。且在本研究的20%～32%的物料含水率范围内,含水率越高,模型吻合度越低。Ⅲ利用能量守恒定律建立产生的凝结水质量随加热时间变化的数学模型:(?)(t≥20s)。该模型能较准确地预测不同温度的饱和蒸汽加热不同含水率的物料过程中产生的凝结水质量随加热时间的变化,决定系数R2均达到了 0.95。2.运用工程热力学、弹性力学建立饱和蒸汽加热并膨化果蔬的膨化动力关系的数学模型:S=exp[9(Wg+W1)/8Kπr03]。该模型能较准确地预测不同温度的饱和蒸汽加热并膨化不同含水率的物料的膨化度,决定系数R2均达到了 0.95以上。Ⅰ在本研究的20%～32%的物料含水率范围内,随着含水率的增大,膨化度亦增大。这也进一步表明,饱和蒸汽膨化物料过程中,物料组织中过热液体闪急蒸发做功具有重要的地位。Ⅱ在本研究390K～430K的饱和蒸汽温度范围内,随着饱和蒸汽温度的增大,膨化度快速增大。这表明饱和蒸汽温度是决定物料膨化度更为重要的因素。