膨化食品品种繁多，营养丰富，酥脆香美，深受儿童、青少年以及老年人的喜爱，成为一种时尚的休闲食品。工业上有很多种方法可以实现膨化，例如油炸、热风、微波、挤压膨化等。由于挤压膨化可实现连续化、自动化生产，产量大且稳定性好，以及淀粉等物质在挤压膨化过程中形成独特的口感及风味，食品挤压技术已发展成为最常用的膨化食品生产技术之一，发展十分迅速。　　 本论文以玉米淀粉熔体作为研究对象，分析气泡生长过程，结合流变学、流体动力学及热力学理论，建立了单个气泡在淀粉熔体中生长的有限元模型，探讨多种因素包括模口温度、水分含量、表面张力及粘度对气泡长大的影响，并对模拟数据进行可视化处理。同时对模口温度、水分含量对膨化的影响进行了实验研究。本论文的主要工作及结论如下：　　 1.建立了气泡的生长模型　　 分析气泡生长过程，在经典的细胞模型基础上建立了气泡膨胀生长的数学模型。确定了气泡生长过程中涉及到的流变学基本控制方程，即质量扩散方程、热量扩散方程和移动网格方程，并且设定气泡生长过程中边界条件的数学控制方程。　　 2.研究了温度对气泡生长的影响　　 研究了不同初始温度(393K、403K、413K)对气泡形变的影响，并分析了熔体内的温度场分布。结果表明，气泡生长的速度初始阶段较大后趋于平缓，不同初始半径气泡的生长趋势一致。熔体内的温度随着气泡的生长迅速降低。随着初始温度的升高，气泡在发生的形变越大。并且在一定的生长时间内，初始温度越高气泡的半径越大。　　 3.研究了水分含量对气泡生长的影响　　 研究了不同水分含量(18％、20％、22％、24％)对气泡形变的影响，并对熔体内的浓度场进行了分析。结果表明，随着初始水分含量的升高，气泡在发生的形变越大，熔体内的水分含量会随着气泡的生长迅速降低。并且在一定的生长时间内，初始水分含量越高气泡的半径也越大。　　 4.研究了粘度对气泡生长的影响　　 首先研究了不同粘度系数K1(-2、-3、-4)、K2(3600 K、3900 K、4200K)、n(0.5、0.68、0.80)对气泡生长的影响，其次研究了不同初始温度(393K、403 K、413K)、不同初始水分含量(18％、20％、22％)及不同粘度体系(Ko=0.245、0.49、0.98)下气泡的生长过程。结果表明：粘度系数Ki、K2、n对气泡生长的影响一致，随着KI、K2、n值的增加，气泡的生长受阻。　　 5.表面张力对气泡生长的影响　　 研究了不同表面张力(0.1N/m、0.01N/m、0.001N/m)对气泡半径的影响。结果表明，在本研究设定的条件范围内，表面张力对气泡半径的生长影响不大。　　 6.实验研究　　 研究了水分含量(14％、18％、22％)和模口温度(403 K、408 K、413K)等对挤压膨化的影响。结论是：当模口温度升高时，挤出物的膨化度增大；当水分含量增大时，挤出物的膨化度增大。实验结果与模拟的趋势相同。