随着人们的生活水平和健康意识的不断提高，回归粗粮的饮食理念正在受到广泛的关注。玉米等粗粮食品富含多种膳食纤维，具有降低血压和预防肥胖等多种功效。我国玉米产量丰富，但是由于口感等原因，玉米在人们的日常饮食中所占的比例并不大。将玉米通过气流式膨化加工不仅可以提高食用口感，还可以促进营养成分的消化和吸收。　　目前，市场上的玉米膨化机主要是适用于爆裂玉米的常压膨化机，而适用于普通玉米的高压膨化机具有安全性差和生产能力低等缺点。本课题在传统爆米花机的基础上，设计了一台气流式玉米膨化机，并对该膨化机进行了相关的模拟和试验研究。　　(1)设计了一台气流式玉米膨化机，该膨化机主要用来膨化普通玉米产品，同时也可用于膨化小麦、大米等多种粮食作物。　　(2)对膨化机结构进行应力分析和疲劳分析。该膨化机结构的最大应力出现在锥壳大端与筒体连接位置，在设计条件下，最大应力为101.54MPa，低于材料的许用应力。在设计工况下，该膨化机的最小疲劳循环次数为5.67×105次，满足15年的工作寿命需求。　　(3)对玉米颗粒在膨化机中的混合运动进行模拟研究。分别研究了筒体转速、装料比和筒体内壁设置抄板对膨化机中玉米颗粒混合运动的影响。　　(4)以普通玉米为原料，进行膨化试验研究。分别研究了膨化压力、含水率和装料比对膨化倍数和感官评分的影响。　　(5)以感官评分为响应值，对膨化工艺进行优化研究。得出最佳膨化条件为，膨化压力0.58MPa，含水率13.6％，装料比43%。在此优化条件下，膨化产品的感官评分为92.7，与预测值基本相符，模型可用于试验预测。