沈阳化工大学机械工程学院 郭树国 王丽艳

沈阳理工大学机械工程学院 李成华＊

长期以来，由于缺乏加工工艺和设备，豆粕主要用于饲料原料，造成了资源极大浪费。因此，采用膨化技术加工豆粕为大豆蛋白是一种可行的加工工艺。文东辉等（1999）和张宏（1999）研究认为，物料在挤压膨化加工过程中的变化复杂，目前有关螺杆挤压加工食品原料的相关理论仍不完善，很难从物料特性、挤压机结构参数和加工条件预测挤压膨化的质量和效果。张敏等（2006）和申德超等（2004）研究报道，物料含水量、螺杆转速和机筒温度是影响膨化质量的主要参数，但其对膨化质量的影响很难用理论分析的方法来决定主次和优劣。采用传统的数学建模方法研究挤压机工艺参数与目标之间的关系，尚存在诸多困难。朱文学和孙淑红（2011）、刘振宇和郭玉明（2009）研究认为，BP神经网络具有高度非线性映射能力，在优化试验工艺参数，预测试验结果方面有明显优势。本研究利用BP神经网络构建螺杆挤压机工艺参数与膨化指数之间的关系模型。研究豆粕含水率、膨化机螺杆转速和机筒温度对膨化指数之间的关系，旨在实现对豆粕挤压后产品质量的预测。

1 材料与方法

1.1 试验设备与材料 挤压膨化试验在自行研制的单螺杆挤压膨化机上进行，挤压膨化机主要由螺杆、套筒、模头等组成，螺杆采用单螺旋等螺距变根径矩形螺纹结构。膨化机的主要技术参数：模口直径为2.5 mm、螺杆长度为150 mm、螺杆外径为45 mm、螺纹牙宽为5 mm、螺纹牙高为3 mm。……