挤压膨化技术作为一种新兴技术,二十世纪60年代中期开始应用于植物油脂加工工业,与传统制油工艺相比,它具有提高浸出设备生产能力、加快油脂浸出速度、降低能耗等优点。目前,国外已把挤压膨化机作为油脂浸出厂标准设备。然而,国内、外采用的大豆挤压膨化预处理工艺较复杂,大豆物料需经过清理、破碎、软化、轧坯、膨化、烘干、浸出等工序。本研究采用工艺简单的膨化浸油预处理工艺,即:大豆物料只经过清理、粉碎、膨化、浸出工序,在此工艺基础上,首次利用自制开合式双螺杆挤压膨化机,通过二次旋转正交回归设计研究不同挤压参数(模孔直径、物料水分、螺杆转速、套筒温度)对粕残油率、生产率、度电产量、膨化物剪切强度的影响规律,并建立了数学模型,为实际生产参数的选择提供参考依据及理论基础。具体工作如下:1.建立了挤压参数与粕残油率之间的数学模型,分析了粕残油率随挤压参数变化的规律。结果表明:挤压参数对粕残油率影响大小依次为物料水分,模孔直径,螺杆转速,套筒温度;模孔直径16mm,物料水分15%,螺杆转速96r·min-1,套筒温度90℃,可获得最低粕残油率0.51%。2.建立了挤压参数与生产率之间的数学模型,分析了生产率随挤压参数变化的规律。结果表明:挤压参数对生产率的影响大小依次为螺杆转速,模孔直径,套筒温度,物料水分;模孔直径26mm,物料水分18%,螺杆转速160r.min-1,套筒温度120℃,可获得最高生产率294.59kg/h。3.建立了挤压参数与单位度电产量之间的数学模型,分析了单位度电产量随挤压参数变化的规律。结果表明:挤压参数对单位度电产量影响的大小依次为螺杆转速,模孔直径,套筒温度,物料水分。模孔直径26mm,物料水分18%,螺杆转速160r.min-1,套筒温度60℃,可获得度电产量为192kg/(kw·h)。4.本文运用模糊综合评判方法以浸出粕残油率、膨化机生产率和相对度电产量为指标进行综合评判,通过频数分析获得了为保证粕残油率低、生产率大和相对度电产量高的工作状态,最佳参数组合为模孔直径22 mm、物料水分16%、套筒温度105℃、螺杆转速130r.min-1。5.分析了膨化物抗剪切强度区间上的残油率分布。剪切强度在25Mpa-30Mpa之间粕残油率较低,证实了膨化物抗剪切强度较高其残油率较低,避免了浸出过程中产生的糊底现象。6.应用植物显徽技术中的石蜡制片法,对比分析了大豆膨化物和大豆轧坯的显微结构异同。得出大豆挤压膨化后油料细胞壁破坏较彻底,油脂有明显的聚集现象。轧坯细胞呈扁长形,没有油脂聚集现象。大豆膨化挤出模孔的瞬间水分“闪失”在膨化物内形成的毛细管道是其浸出速度较快且残油率低的根本原因。