自1964年,美国安德森公司开始了挤压膨化的早期试验,挤压膨化技术就渐渐应用到塑料、饲料、油脂和酿造发酵等各个领域中。在制油工业中,它也成为一种很重要的预处理加工技术。和传统的制油方法相比,挤压膨化技术先通过螺杆对物料在腔体中加热、加压,实现混合效果,并通过出料口设置模孔在最后加压实现膨化效果,这样,不仅可以打开油路有利于出油,更可以使挤出物膨化提高下一步浸出效果。在整个挤压膨化过程中,不仅可以减少对蛋白质、油脂的破坏程度,更可以降低粕残油率。本文采用的试验设备是山东理工大学研制的单螺杆剖分式挤压膨化机,选取的原料为山东的小粒红皮花生,采用的试验方法是响应面法,采取中心组合试验设计原理,实现了三因子五水平二次旋转正交试验设计。利用Design Expert8.0.5软件进行响应面分析和数据处理,系统研究了自变量模孔直径、物料含水率以及套筒温度对因变量粕残油率y1、膨化度y2和生产率y3的影响规律,建立了数学模型,详细分析了单一自变量对因变量的影响关系、以及交互因素对因变量的影响,为更进一步的研究提供理论基础和实践指导。具体的研究结果如下:(1)建立了挤压工艺参数和粕残油率之间的数学模型,分析了两者之间的规律。结果表明:各个挤压工艺参数对粕残油率的影响大小次序为:模孔直径>物料含水率>套筒温度,获得较低粕残油率时的工艺参数为:模孔直径为12.7mm,物料含水率为10.3%,套筒温度为95.3℃,此时的粕残油率为1.4%。(2)建立了挤压工艺参数和膨化度之间的数学模型,分析了两者之间的规律。结果表明:各个挤压工艺参数对膨化度的影响大小的次序为:物料含水率>套筒温度>模孔直径,获得较高的膨化度时的工艺参数为:模孔直径为14.0mm,物料含水率为9.7%,套筒温度为93.6℃,此时的膨化度为1.24。(3)建立了挤压工艺参数和生产率之间的数学模型,分析了两者之间的规律。结果表明:各个挤压工艺参数对生产率的影响大小的次序为:模孔直径>物料含水率>套筒温度,获得较高生产率时的工艺参数为:模孔直径为13.6mm,物料含水率为10.1%,套筒温度为93.7℃,此时的生产率为10.3kg/h。(4)本文运用模糊评判法,以粕残油率、膨化度、生产率三个指标进行模糊评判,通过Design Expert8.0.5软件进行拟合,得到了保证粕残油率低,膨化度高,生产量高的挤压膨化参数组合:模孔直径为13.4mm,物料含水率为10.2%,套筒温度为96.4℃。(5)建立了挤压工艺参数和榨笼出油率之间的数学模型,分析了两者之间的规律。结果表明:各个挤压工艺参数对生产率的影响大小的次序为:物料含水率>套筒温度>模孔直径,获得较高榨笼出油率时的工艺参数为:模孔直径为14.0mm,物料含水率为10.8%,套筒温度为100℃。(6)本文分析了浸出时间对挤出物的浸出效果的影响,得到了花生饼粕的浸出模型和不同浸出时间下挤出物微观结构的变化。