亚麻籽营养成分非常丰富,其含有丰富的亚麻胶、木脂素、亚麻酸、亚油酸等生物活性物质,并具有抗肿瘤、抗氧化、调节免疫力、降血压、降血脂、预防心血管疾病等多种功效。随着人们生活质量不断提高以及对健康饮食需求不断扩大,亚麻籽也越来越受到大众喜爱,同时也为亚麻深加工产业发展道路带来了新的机遇。由于亚麻籽颗粒小,外壳坚硬,壳与仁之间的间隙小,脱壳较为困难,因此目前我国亚麻籽利用多采用全籽进行榨油,亚麻粕则用于饲料,加工方式简单,亚麻籽中的生物活性物质未得到充分利用,造成资源浪费。而亚麻籽脱壳及壳仁分离是亚麻籽深加工最关键的环节,目前亚麻籽脱壳机械仍处于研究阶段,市场没有亚麻籽脱壳及壳仁分离专用设备,因此研究亚麻籽脱壳及壳仁分离技术及其设备将有助于突破亚麻籽种植容易加工难的瓶颈,带动亚麻籽产业发展,扩大种植面积,加快发展绿色农业,给亚麻籽产区带来巨大的经济和社会效益。针对目前国内亚麻籽脱壳机及壳仁分离设备的匮乏,本文对亚麻籽的基本物料特性、亚麻籽脱壳设备及壳仁分离设备进行了深入的理论分析和试验研究,获得了以下主要研究成果：(1)研究了亚麻籽的初始含水量、亚麻籽三维结构尺寸、千粒重及容重等基本物理特征,并利用扫描电子显微镜对亚麻籽壳、亚麻仁、亚麻籽横切面及亚麻籽纵切面进行观察,对其微观结构进行分析。同时利用食品物性分析仪对亚麻籽剪切力学特性进行研究,为其脱壳设备的研制提供理论基础。(2)根据亚麻籽的结构特征,设计了砂盘碾搓式亚麻籽脱壳设备,利用Design-Expert中的Box-Benhnken中心组合试验设计原理设计试验,设计3因素3水平试验优化亚麻籽脱壳设备的脱壳条件,得到亚麻籽含水率1.65%,砂盘转速为1670rpm,砂盘间隙为1.60mm,在此条件下亚麻脱壳率为60.8%,脱壳损失率为5.37%。(3)利用Inventor软件对高压静电分选设备的进行理论研究,并研究了静电分离设备,利用Inventor软件建立了静电分选设备的三维模型,采用Matlab软件中的PDE工具箱对静电分选设备的静电场进行模拟,分析了电压大小、电极与辊筒中心距离及电极位置对电场强度分布的影响。(4)采用Box-Benhnken中心组合试验设计原理设计试验,对其静电分选设备的分选条件进行优化,得到静电分选机分选的最优条件,输入电压为5.535kV,辊筒转速为189r/min,电极与辊筒距离为129.5mm,在此条件下预测壳中含仁率为6.84%,籽仁中含壳率为1.37%。(5)利用Inventor软件对脱壳亚麻籽风选设备的进行建模,通过Fluent12.0对风选机的分离风道进行气流场仿真分析,分别对不同气道出口压力(-30Pa、-50Pa、-100Pa)、气道宽度(30mm、80mm)对气流场的影响进行仿真模拟,结果显示50mm和80mm宽度气道内气流分布更加均匀,考虑到成本及空间利用效率,选择50mm气道宽度。(6)在对气流场仿真分析的基础上进行试验验证,结果显示当风选机风道内风速为3.24m/s时,壳中含仁率为8.63%,籽仁中含壳率仅为0.15%,风速对壳中含仁率和籽仁中含壳率的影响均表现为极显著(P<0.01)。通过对高压静电分选和风选进行组合分选试验,结果发现先进行风选再进行高压静电分选比单一分选和先高压静电分选再风选效果好。