蓮子在(zai)成為食材(cai)之前，需要將其(qi)內(nèi)部味道(dao)苦澀的(de)蓮心去(qu)除。鮮蓮(lian)子機(jī)械去心通(tong)常采用空心(xin)沖針插入蓮(lian)仁球端中心，并(bing)借助壓縮空(kong)氣將蓮心從(cong)蓮仁擠出(chu)的方法(fa)，以保(bao)證蓮仁(ren)和蓮心完(wan)整。在鮮蓮子去(qu)心過(guo)程中，鮮蓮子(zi)受沖針、氣(qi)流等載荷(he)的作用，極(ji)易造成蓮仁(ren)和蓮心損傷(shang)破碎(sui)，進(jìn)而影響(xiang)鮮蓮子的(de)加工質(zhì)量(liang)及經(jīng)濟(jì)性(xing)。為提高(gao)鮮蓮子(zi)的去心質(zhì)(zhi)量，降低去(qu)心加工中的(de)損傷，蓮(lian)農(nóng)在去心前(qian)通常將蓮子浸(jin)泡在清水中(zhong)進(jìn)行預(yù)(yu)處理，以提(ti)高去(qu)心過程中(zhong)蓮心從蓮子中(zhong)滑出的(de)成功(gong)率。前期研(yan)究發(fā)(fa)現(xiàn)，適當(dāng)時長(zhang)的浸泡預(yù)(yu)處理可以有效(xiao)提升鮮(xian)蓮子的去(qu)心質(zhì)量，而浸泡(pao)時間過(guo)短或過長，蓮心(xin)去除(chu)難度與破損概(gai)率增大，不利于(yu)保證(zheng)去心質(zhì)量。值(zhi)得一提的(de)是，如何確定合(he)適的(de)浸泡時長，目(mu)前只能(neng)依靠經(jīng)驗(yàn)(yan)，其背后的影響(xiang)機(jī)理尚不(bu)明了，在缺乏理(li)論指導(dǎo)的情況(kuang)下，難以(yi)實(shí)現(xiàn)對(dui)蓮子優(yōu)質(zhì)去(qu)心工藝的準(zhǔn)(zhun)確把控。

有關(guān)花(hua)生、稻(dao)谷、油菜籽等(deng)種子脫粒的(de)文獻(xiàn)研究(jiu)表明(ming)，浸泡處理將(jiang)影響種子含水(shui)率，而含水(shui)率對這些(xie)種子(zi)的物理(li)與力學(xué)特(te)性將造成影(ying)響，進(jìn)而(er)影響(xiang)種子與機(jī)械(xie)工具之間的作(zuo)用力，最終影(ying)響種子的(de)脫粒效果。蓮(lian)子與上述(shu)種子具有(you)相似性(xing)，去心時(shi)與機(jī)具(ju)直接接觸，為(wei)降低鮮(xian)蓮子去(qu)心的損傷破碎(sui)率，提高去心質(zhì)(zhi)量，有(you)必要(yao)圍繞(rao)浸泡時間(jian)與蓮(lian)仁物理與力學(xué)(xue)特性間(jian)的關(guān)系開(kai)展研究(jiu)。圍繞蓮子的(de)物理與力學(xué)(xue)特性(xing)，國內(nèi)外學(xué)者(zhe)開展了相(xiang)關(guān)研(yan)究工作。在干(gan)蓮子物理特性(xing)研究方面(mian)，趙小廣等測得(de)了干(gan)蓮子(zi)的千粒質(zhì)(zhi)量、含水率、蓮殼(ke)厚度、殼仁間隙(xi)、密度等物(wu)理參數(shù)。馬芝(zhi)麗等研(yan)究了不同(tong)產(chǎn)區(qū)干蓮子(zi)的加工特性，對(dui)比分析(xi)了不(bu)同地區(qū)的(de)5 種干殼蓮子的(de)縱橫徑(jing)比、營養(yǎng)(yang)成分、蒸煮(zhu)后的質(zhì)構(gòu)特(te)性。為解決(jue)干蓮子去心(xin)破碎問題，馬秋(qiu)成等測得(de)了干蓮仁的彈(dan)性模量、抗壓(ya)強(qiáng)度和擠(ji)壓極限載(zai)荷等(deng)力學(xué)特(te)性參數(shù)，為(wei)干蓮子去心(xin)機(jī)設(shè)計提供(gong)了基礎(chǔ)(chu)依據(jù)。

在鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)(xue)特性(xing)研究方(fang)面，侯群(qun)喜等測定了(le)不同成熟(shu)度帶(dai)殼鮮蓮子的(de)外形尺寸(cun)和含水率，并(bing)對鮮蓮子進(jìn)(jin)行了力學(xué)(xue)特性試驗(yàn)(yan)，獲得了(le)不同軸線方(fang)向上的彈性模(mo)量、破殼力等(deng)力學(xué)參數(shù)(shu)。張松(song)等測定了(le)帶殼鮮蓮子(zi)的剪切力學(xué)(xue)特性，獲得(de)了蓮(lian)子含水率等(deng)因素對鮮蓮(lian)子剪切破(po)裂力(li)的影(ying)響規(guī)律。朱亨銀(yin)等測(ce)量了鮮(xian)蓮子(zi)外殼的切透力(li)、仁堅實(shí)(shi)度等物理(li)與力學(xué)特(te)性。HE 等測量了(le)鮮蓮子剝殼過(guo)程中避免(mian)蓮仁(ren)破裂(lie)的最大允(yun)許壓(ya)縮力和最小(xiao)必要剪切(qie)力。

上述(shu)鮮蓮子(zi)物理與力(li)學(xué)特性研(yan)究，主要是為解(jie)決鮮蓮子剝殼(ke)問題所開(kai)展的，研究對(dui)象是(shi)包括蓮殼在(zai)內(nèi)的蓮子(zi)整體，而對蓮仁(ren)的研(yan)究相(xiang)對較少(shao)。由于鮮(xian)蓮子在去心加(jia)工之(zhi)前，已將(jiang)蓮殼(ke)和蓮膜去除(chu)，去心時(shi)去心工具直接(jie)與蓮仁接觸，因(yin)此必須(xu)獲取蓮仁的(de)物理與力學(xué)(xue)特性(xing)。盡管已有文(wen)獻(xiàn)研究(jiu)了干蓮仁的力(li)學(xué)特性，但(dan)由于(yu)干蓮仁(ren)與鮮蓮(lian)仁的(de)含水率(lv)不同，其物理與(yu)力學(xué)特(te)性存在較大(da)差異。因此，為(wei)解決鮮蓮子(zi)去心時的損(sun)傷破碎問題(ti)，研究鮮蓮仁的(de)物理與力(li)學(xué)性能及其(qi)與浸泡(pao)時間(jian)之間(jian)的關(guān)系十分(fen)必要。

本文(wen)對不同(tong)浸泡(pao)時間下(xia)蓮仁的物理與(yu)力學(xué)特性開展(zhan)了試(shi)驗(yàn)研究。分析了(le)浸泡(pao)時間對蓮仁、蓮(lian)心的幾(ji)何參(can)數(shù)以及蓮仁的(de)硬度、彈性模量(liang)、抗壓(ya)強(qiáng)度(du)和去(qu)心力等力學(xué)特(te)性的影響(xiang)規(guī)律，建立了蓮(lian)仁浸泡時間(jian)與蓮仁(ren)物理與力學(xué)特(te)性指標(biāo)的對(dui)應(yīng)關(guān)(guan)系；基于課題(ti)組研制(zhi)的鮮蓮(lian)子空氣擠出(chu)去心機(jī)開展了(le)針對不同浸(jin)泡時間蓮(lian)仁的去心(xin)試驗(yàn)，獲取了蓮(lian)仁浸泡時間對(dui)蓮仁(ren)物理與力學(xué)特(te)性及蓮仁(ren)去心(xin)質(zhì)量的影(ying)響規(guī)(gui)律。研究結(jié)果(guo)可為鮮蓮(lian)子機(jī)械去心技(ji)術(shù)的機(jī)理應(yīng)用(yong)提供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。