ผักและผลไม้สดอยู่ในฤดูกาลและไม่ง่ายที่จะเก็บ การอบแห้งเป็นหนึ่งในเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเก็บรักษาผักและผลไม้ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอาหารของว่างผลไม้และผักการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการอบแห้งก็ทวีความรุนแรงมากขึ้นเช่นกัน การวิจัยที่เกี่ยวข้องทั้งในและต่างประเทศส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีการประมวลผลและพารามิเตอร์กระบวนการของมันจลนพลศาสตร์การอบแห้งและผักและผลไม้แห้ง การใช้เทคโนโลยีการประมวลผลพลังงานต่ำสามารถเพิ่มเนื้อหาทางโภชนาการของผลไม้และผักสดให้ได้ในเวลาการอบแห้งที่สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ปล่อยให้สิ่งนี้อยู่ในคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสที่ดีขึ้น
กระบวนการอบแห้งแบบแช่แข็งของเครื่องอบแห้งสูญญากาศดำเนินการในสภาพแวดล้อมสุญญากาศและอุณหภูมิต่ำซึ่งจะไม่ทำลายสารที่ไวต่อความร้อน แต่ยังยับยั้งกิจกรรมทางชีวภาพของเอนไซม์และการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของจุลินทรีย์ อร่อย. รสชาติรสรูปร่างและโภชนาการทำให้ผลิตภัณฑ์ผลไม้แห้งและผักพรีเมี่ยม ดังนั้นผักและผลไม้แห้งจะสามารถตอบสนองการแสวงหาโภชนาการความละเอียดอ่อนและสุขภาพของผักและผลไม้ อย่างไรก็ตามเนื่องจากค่าใช้จ่ายสูงการใช้พลังงานสูงและผลผลิตต่ำจึงเป็นหนึ่งในกระบวนการอบแห้งที่มีราคาแพงที่สุด เพื่อให้บรรลุการผลิตอุตสาหกรรมขนาดใหญ่จำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพหรือใช้เทคโนโลยีการอบแห้งแบบผสมผสานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของคุณภาพสูงและการใช้พลังงานต่ำ
การศึกษาแสดงให้เห็นว่านอกเหนือจากเงื่อนไขการอบแห้งประเภทเครื่องอบแห้งและลักษณะของวัสดุที่มีผลต่อคุณภาพของผลไม้และผักแห้งและการใช้พลังงานการอบแห้งการบำบัดก่อนแห้งและเงื่อนไขการแช่แข็งก่อนยังมีบทบาทสำคัญในคุณภาพของการอบแห้ง กระบวนการ. นอกจากนี้เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการอบแห้งเพียงครั้งเดียวเทคโนโลยีการอบแห้งแบบรวมกันเป็นเทคโนโลยีคอมโพสิตของการอบแห้งให้คะแนนรวมข้อดีของการอบแห้งแบบแช่แข็งและวิธีการอบแห้งอื่น ๆ เพื่อให้ได้เปรียบเสริมและมีข้อได้เปรียบมากขึ้นในแง่ของคุณภาพการอบแห้งต้นทุนและค่าใช้จ่าย ข้อได้เปรียบที่ดี การใช้พลังงาน ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางจากนักวิชาการและอุตสาหกรรมทั้งที่บ้านและต่างประเทศและมีโอกาสในการใช้งานที่กว้างขวาง
ตามกลไกการอบแห้งที่แตกต่างกันการอบแห้งจะถูกแบ่งออกเป็นอากาศร้อน, การอบแห้งด้วยไมโครเวฟ, การอบแห้งสูญญากาศ, FD (การอบแห้งแช่แข็ง) และการอบแห้งอินฟราเรด แม้ว่าอากาศร้อนและไมโครเวฟมีต้นทุนการผลิตต่ำและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม แต่พวกเขาประสบกับการสูญเสียสารอาหารอย่างรุนแรงและความสม่ำเสมอของความร้อนที่ไม่ดีส่งผลกระทบอย่างจริงจังต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ วิธีการอบแห้งอีกสามวิธีมีข้อได้เปรียบที่เห็นได้ชัดในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ แต่เนื่องจากความยากลำบากในการถ่ายเทความร้อนในการอบแห้งสูญญากาศการผลิต FD การใช้พลังงานสูงและการแทรกซึมของการอบแห้งอินฟราเรด จำกัด ทำให้ยากที่จะใช้ในการผลิตขนาดใหญ่
เครื่องอบแห้งสูญญากาศ FD (การอบแห้งแช่แข็ง) ขึ้นอยู่กับการคายน้ำระเหิดระเหย ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำที่จำเป็นสำหรับการอบแห้งการสูญเสียรสชาติและสารประกอบกลิ่นสามารถลดลงได้อย่างมากโครงสร้างที่มีรูพรุนถูกสร้างขึ้นและการหดตัวของปริมาตรจะลดลง ยิ่งไปกว่านั้นผลไม้และผักสดจะถูกเก็บไว้ในระยะแรกเนื่องจากปฏิกิริยาของเอนไซม์ส่วนใหญ่หยุดลง สภาพคุณภาพของผลิตภัณฑ์เป็นสิ่งที่ดี
อย่างไรก็ตามเนื่องจากความจำเป็นในการรักษาสถานะอุณหภูมิต่ำให้ความร้อนระเหิดและลดความดันทั้งหมดของห้องอบแห้ง, เครื่องอบแห้งแช่แข็ง FD (การอบแห้งแช่แข็ง) เป็นเทคโนโลยีการผลิตที่มีการใช้พลังงานสูงและต้นทุนสูง ดังนั้นการปรับปรุงกระบวนการอบแห้งทั้งหมดเพิ่มประสิทธิภาพการอบแห้งและการลดการใช้พลังงานได้กลายเป็นจุดสนใจของการศึกษาจำนวนมาก
ต่อไปนี้กล่าวถึงการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการอบแห้งของเครื่องอบแห้งสูญญากาศ
จลนพลศาสตร์การอบแห้งมักจะใช้เพื่ออธิบายกลไกการส่องกล้องและกล้องจุลทรรศน์ของความร้อนและการถ่ายเทมวลในกระบวนการอบแห้ง มันได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายอย่างเช่นวิธีการอบแห้งเงื่อนไขการอบแห้งและลักษณะของวัสดุ มีแง่มุมดังต่อไปนี้ในแง่ของการปรับปรุงการออกแบบอุปกรณ์การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการอบแห้งการรักษาคุณภาพและลดการบริโภค ความหมายที่สำคัญ การอบแห้งแบบบาง ๆ เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการจำลองจลนพลศาสตร์การอบแห้งของผักและผลไม้ ความสัมพันธ์ระหว่างเนื้อหาความชื้น MR และเวลา T มักใช้เพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกในกระบวนการอบแห้งและตัวชี้วัดทางสถิติเช่นค่าสัมประสิทธิ์การกำหนด R2, ไคสแควร์χ2และค่าเฉลี่ยของข้อผิดพลาดสี่เหลี่ยมจัตุรัส RMSE ใช้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลอง มันสามารถใช้เป็นเครื่องมือสำคัญในการประเมินเส้นโค้งการอบแห้งปรับปรุงกระบวนการอบแห้งและบรรลุความต้องการการใช้พลังงานต่ำ อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติไม่มีแบบจำลองการอบแห้งแบบบาง ๆ ที่สามารถสรุปจลนพลศาสตร์การอบแห้งของผักและผลไม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในแง่ของการปรับปรุงคุณภาพและการลดการบริโภคนอกเหนือจากการสร้างแบบจำลองจลน์แห้งและการเปลี่ยนพารามิเตอร์การอบแห้งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการอบแห้งการวิจัยในปัจจุบันส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การควบคุมวิธีการปรับสภาพวิธีการแช่แข็งล่วงหน้าและการใช้เทคโนโลยีการอบแห้งแบบผสมผสาน