蓮子在(zai)成為(wei)食材之前(qian)，需要(yao)將其(qi)內(nèi)部味道苦(ku)澀的蓮(lian)心去除。鮮(xian)蓮子機(jī)械(xie)去心通常采用(yong)空心沖針插(cha)入蓮(lian)仁球端中(zhong)心，并借助壓(ya)縮空(kong)氣將蓮(lian)心從(cong)蓮仁擠(ji)出的方法，以(yi)保證蓮仁和(he)蓮心完整(zheng)。在鮮蓮子去心(xin)過(guò)程中，鮮(xian)蓮子受(shou)沖針、氣(qi)流等載(zai)荷的作用，極易(yi)造成(cheng)蓮仁(ren)和蓮(lian)心損傷破(po)碎，進(jìn)而影響(xiang)鮮蓮(lian)子的加工(gong)質(zhì)量(liang)及經(jīng)濟(jì)性(xing)。為提(ti)高鮮蓮子的(de)去心(xin)質(zhì)量，降低去心(xin)加工中(zhong)的損傷(shang)，蓮農(nóng)(nong)在去心前通常(chang)將蓮子浸(jin)泡在清水(shui)中進(jìn)行預(yù)處理(li)，以提高去心(xin)過(guò)程(cheng)中蓮心(xin)從蓮(lian)子中(zhong)滑出的成(cheng)功率(lv)。前期(qi)研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)(dang)時(shí)長(zhǎng)的浸泡(pao)預(yù)處理可(ke)以有(you)效提(ti)升鮮蓮子的去(qu)心質(zhì)(zhi)量，而浸泡時(shí)間(jian)過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)，蓮(lian)心去除(chu)難度與(yu)破損概率增大(da)，不利于保證(zheng)去心質(zhì)量。值得(de)一提的(de)是，如何確(que)定合(he)適的浸泡時(shí)長(zhǎng)(zhang)，目前只(zhi)能依靠(kao)經(jīng)驗(yàn)，其(qi)背后(hou)的影響機(jī)(ji)理尚不明了，在(zai)缺乏理論指導(dǎo)(dao)的情況下，難以(yi)實(shí)現(xiàn)(xian)對(duì)蓮子優(yōu)質(zhì)去(qu)心工藝(yi)的準(zhǔn)確把(ba)控。

有關(guān)花生、稻谷(gu)、油菜籽等種子(zi)脫粒的文獻(xiàn)(xian)研究表明(ming)，浸泡處理將(jiang)影響種子(zi)含水率，而含水(shui)率對(duì)這(zhe)些種子的物(wu)理與(yu)力學(xué)特性(xing)將造成影響(xiang)，進(jìn)而影響種子(zi)與機(jī)(ji)械工具之間的(de)作用力，最終(zhong)影響種子(zi)的脫粒效果。蓮(lian)子與上述(shu)種子具(ju)有相(xiang)似性，去心(xin)時(shí)與機(jī)(ji)具直接接觸(chu)，為降低鮮蓮子(zi)去心的損傷破(po)碎率，提高去(qu)心質(zhì)量，有(you)必要圍(wei)繞浸泡時(shí)間(jian)與蓮仁物理(li)與力學(xué)特性間(jian)的關(guān)系(xi)開展研究(jiu)。圍繞蓮(lian)子的(de)物理(li)與力(li)學(xué)特性，國(guó)內(nèi)外(wai)學(xué)者開展了(le)相關(guān)研究工(gong)作。在干蓮子物(wu)理特性研究方(fang)面，趙小廣等(deng)測(cè)得了干(gan)蓮子的千粒(li)質(zhì)量、含(han)水率、蓮殼厚(hou)度、殼仁(ren)間隙(xi)、密度等(deng)物理參(can)數(shù)。馬芝麗等(deng)研究了(le)不同產(chǎn)區(qū)干(gan)蓮子的加工(gong)特性，對(duì)比分析(xi)了不(bu)同地區(qū)的5 種干(gan)殼蓮子的(de)縱橫徑比、營(yíng)養(yǎng)(yang)成分、蒸煮后的(de)質(zhì)構(gòu)特性。為(wei)解決干(gan)蓮子(zi)去心破(po)碎問(wèn)題，馬秋(qiu)成等測(cè)(ce)得了干蓮仁(ren)的彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)度和(he)擠壓極限載荷(he)等力學(xué)特(te)性參數(shù)，為干蓮(lian)子去心機(jī)設(shè)(she)計(jì)提供(gong)了基(ji)礎(chǔ)依據(jù)(ju)。

在鮮蓮子(zi)物理(li)與力學(xué)特性(xing)研究方面(mian)，侯群(qun)喜等測(cè)定了不(bu)同成熟度帶(dai)殼鮮蓮子的外(wai)形尺寸(cun)和含水率，并對(duì)(dui)鮮蓮子(zi)進(jìn)行(xing)了力學(xué)特(te)性試驗(yàn)(yan)，獲得了不同(tong)軸線方向上的(de)彈性(xing)模量(liang)、破殼力等力學(xué)(xue)參數(shù)。張松等(deng)測(cè)定了(le)帶殼鮮蓮(lian)子的剪切力(li)學(xué)特(te)性，獲得了蓮(lian)子含(han)水率等因素對(duì)(dui)鮮蓮(lian)子剪切破裂(lie)力的影(ying)響規(guī)律。朱亨(heng)銀等測(cè)量了(le)鮮蓮子外殼(ke)的切透力(li)、仁堅(jiān)實(shí)度(du)等物理(li)與力學(xué)特性。HE 等(deng)測(cè)量了(le)鮮蓮子(zi)剝殼過(guò)(guo)程中避(bi)免蓮仁破裂(lie)的最(zui)大允許壓(ya)縮力和(he)最小必要剪(jian)切力(li)。

上述鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)特(te)性研(yan)究，主要是為(wei)解決鮮(xian)蓮子剝殼(ke)問(wèn)題所開展(zhan)的，研究對(duì)(dui)象是包括(kuo)蓮殼在內(nèi)(nei)的蓮(lian)子整體，而對(duì)(dui)蓮仁的研究相(xiang)對(duì)較少。由于鮮(xian)蓮子在去心(xin)加工之前，已將(jiang)蓮殼(ke)和蓮膜去除(chu)，去心(xin)時(shí)去心工(gong)具直接與蓮仁(ren)接觸，因此必(bi)須獲取蓮仁的(de)物理與力學(xué)(xue)特性。盡(jin)管已(yi)有文獻(xiàn)(xian)研究了(le)干蓮(lian)仁的力(li)學(xué)特(te)性，但(dan)由于干蓮(lian)仁與鮮蓮仁(ren)的含(han)水率(lv)不同，其(qi)物理與力學(xué)(xue)特性(xing)存在較大(da)差異。因(yin)此，為(wei)解決鮮蓮子去(qu)心時(shí)的損傷破(po)碎問(wèn)題，研究(jiu)鮮蓮(lian)仁的物理與力(li)學(xué)性能及(ji)其與(yu)浸泡時(shí)間之(zhi)間的關(guān)系十(shi)分必要。

本文對(duì)不(bu)同浸(jin)泡時(shí)(shi)間下蓮仁的物(wu)理與力學(xué)(xue)特性(xing)開展(zhan)了試驗(yàn)研(yan)究。分析(xi)了浸(jin)泡時(shí)間對(duì)(dui)蓮仁、蓮心(xin)的幾(ji)何參(can)數(shù)以(yi)及蓮仁的硬度(du)、彈性模(mo)量、抗(kang)壓強(qiáng)度和去(qu)心力等力學(xué)特(te)性的影響規(guī)律(lv)，建立了蓮(lian)仁浸(jin)泡時(shí)間與(yu)蓮仁物(wu)理與力(li)學(xué)特(te)性指標(biāo)的對(duì)應(yīng)(ying)關(guān)系(xi)；基于(yu)課題組(zu)研制的鮮蓮子(zi)空氣擠出去(qu)心機(jī)開展了(le)針對(duì)不同浸泡(pao)時(shí)間蓮仁的(de)去心試驗(yàn)(yan)，獲取了蓮(lian)仁浸(jin)泡時(shí)間對(duì)蓮(lian)仁物理與力(li)學(xué)特性及蓮仁(ren)去心質(zhì)(zhi)量的影(ying)響規(guī)律。研究結(jié)(jie)果可為鮮(xian)蓮子機(jī)械去(qu)心技術(shù)的(de)機(jī)理應(yīng)(ying)用提(ti)供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)支撐。