蓮子在成為食(shi)材之前(qian)，需要將其內(nèi)(nei)部味道苦澀的(de)蓮心去除(chu)。鮮蓮子機(jī)械(xie)去心通常采用(yong)空心沖針插(cha)入蓮仁(ren)球端中心，并借(jie)助壓縮(suo)空氣將蓮心(xin)從蓮仁擠(ji)出的方(fang)法，以保(bao)證蓮(lian)仁和蓮(lian)心完整。在鮮(xian)蓮子(zi)去心(xin)過(guò)程中，鮮(xian)蓮子受沖針(zhen)、氣流(liu)等載荷的(de)作用，極(ji)易造成蓮仁和(he)蓮心損(sun)傷破碎(sui)，進(jìn)而影(ying)響鮮蓮子的(de)加工(gong)質(zhì)量及經(jīng)(jing)濟(jì)性(xing)。為提高鮮蓮(lian)子的去心質(zhì)(zhi)量，降低去心(xin)加工中(zhong)的損傷(shang)，蓮農(nóng)在去(qu)心前通常將(jiang)蓮子浸(jin)泡在清(qing)水中進(jìn)(jin)行預(yù)處理，以(yi)提高去(qu)心過(guò)(guo)程中蓮(lian)心從(cong)蓮子(zi)中滑(hua)出的成功率。前(qian)期研究發(fā)現(xiàn)(xian)，適當(dāng)(dang)時(shí)長(zhǎng)的浸泡預(yù)(yu)處理可(ke)以有(you)效提升鮮蓮子(zi)的去心質(zhì)量，而(er)浸泡時(shí)間過(guò)(guo)短或過(guò)(guo)長(zhǎng)，蓮心(xin)去除難度(du)與破損(sun)概率(lv)增大，不利(li)于保證(zheng)去心質(zhì)(zhi)量。值(zhi)得一提的是，如(ru)何確定合(he)適的浸泡時(shí)(shi)長(zhǎng)，目前只能依(yi)靠經(jīng)驗(yàn)，其背后(hou)的影響機(jī)理(li)尚不明了，在(zai)缺乏理論指導(dǎo)(dao)的情況下(xia)，難以實(shí)現(xiàn)(xian)對(duì)蓮(lian)子優(yōu)(you)質(zhì)去心工(gong)藝的(de)準(zhǔn)確(que)把控。

有關(guān)花生(sheng)、稻谷、油菜籽等(deng)種子脫粒(li)的文獻(xiàn)研究表(biao)明，浸泡處(chu)理將(jiang)影響種(zhong)子含水率，而含(han)水率(lv)對(duì)這些(xie)種子的物理(li)與力(li)學(xué)特性將造成(cheng)影響，進(jìn)而影(ying)響種子與機(jī)械(xie)工具之間的(de)作用力，最終影(ying)響種子的(de)脫粒效果。蓮(lian)子與上述(shu)種子(zi)具有相(xiang)似性，去(qu)心時(shí)(shi)與機(jī)具直(zhi)接接觸，為降(jiang)低鮮蓮(lian)子去心(xin)的損傷破碎率(lv)，提高去心(xin)質(zhì)量，有必要(yao)圍繞浸(jin)泡時(shí)(shi)間與蓮仁物理(li)與力學(xué)特(te)性間的關(guān)系開(kāi)(kai)展研究。圍(wei)繞蓮子的(de)物理與(yu)力學(xué)(xue)特性(xing)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)(kai)展了相關(guān)研(yan)究工作(zuo)。在干蓮子物理(li)特性研究方面(mian)，趙小廣等測(cè)(ce)得了干蓮(lian)子的千粒(li)質(zhì)量、含水(shui)率、蓮殼厚度(du)、殼仁間隙、密度(du)等物理參(can)數(shù)。馬芝(zhi)麗等(deng)研究了不(bu)同產(chǎn)區(qū)干蓮子(zi)的加工特(te)性，對(duì)比分(fen)析了不同(tong)地區(qū)(qu)的5 種干殼(ke)蓮子的(de)縱橫徑比、營(yíng)養(yǎng)(yang)成分、蒸煮后(hou)的質(zhì)構(gòu)特性(xing)。為解決干(gan)蓮子去心破(po)碎問(wèn)(wen)題，馬秋成等(deng)測(cè)得了干蓮(lian)仁的彈性模(mo)量、抗壓強(qiáng)度和(he)擠壓極限載荷(he)等力學(xué)(xue)特性參數(shù)(shu)，為干蓮子(zi)去心機(jī)設(shè)(she)計(jì)提供了基礎(chǔ)(chu)依據(jù)。

在鮮蓮子物理(li)與力學(xué)特(te)性研究方(fang)面，侯群喜等測(cè)(ce)定了不(bu)同成熟(shu)度帶殼鮮蓮(lian)子的外(wai)形尺寸和(he)含水率(lv)，并對(duì)(dui)鮮蓮子進(jìn)行了(le)力學(xué)特性試(shi)驗(yàn)，獲(huo)得了(le)不同軸(zhou)線(xiàn)方向上(shang)的彈性模量、破(po)殼力(li)等力學(xué)(xue)參數(shù)。張松等測(cè)(ce)定了帶殼(ke)鮮蓮子(zi)的剪切力學(xué)特(te)性，獲(huo)得了(le)蓮子(zi)含水率等(deng)因素對(duì)(dui)鮮蓮(lian)子剪(jian)切破裂(lie)力的影響(xiang)規(guī)律。朱亨(heng)銀等測(cè)量了(le)鮮蓮(lian)子外殼(ke)的切透力、仁(ren)堅(jiān)實(shí)度等物(wu)理與力學(xué)(xue)特性。HE 等測(cè)量(liang)了鮮蓮(lian)子剝殼過(guò)程中(zhong)避免蓮(lian)仁破(po)裂的最大允(yun)許壓縮力(li)和最小必要(yao)剪切力。

上述鮮蓮子物(wu)理與(yu)力學(xué)(xue)特性(xing)研究，主要是(shi)為解決(jue)鮮蓮子剝(bo)殼問(wèn)題(ti)所開(kāi)展(zhan)的，研究對(duì)象(xiang)是包(bao)括蓮殼在內(nèi)(nei)的蓮(lian)子整體，而對(duì)蓮(lian)仁的研究相對(duì)(dui)較少。由于(yu)鮮蓮子在去心(xin)加工之前，已(yi)將蓮(lian)殼和蓮膜去除(chu)，去心時(shí)去心工(gong)具直接與蓮(lian)仁接觸(chu)，因此必須獲(huo)取蓮仁(ren)的物理與力學(xué)(xue)特性(xing)。盡管(guan)已有(you)文獻(xiàn)研究了(le)干蓮仁的力學(xué)(xue)特性，但由于干(gan)蓮仁(ren)與鮮(xian)蓮仁的含水率(lv)不同，其(qi)物理與(yu)力學(xué)特性存(cun)在較大差(cha)異。因此(ci)，為解(jie)決鮮蓮子去心(xin)時(shí)的損傷(shang)破碎問(wèn)題(ti)，研究鮮蓮(lian)仁的物(wu)理與力學(xué)性(xing)能及其與(yu)浸泡時(shí)間之間(jian)的關(guān)系十分(fen)必要。

本文對(duì)(dui)不同(tong)浸泡時(shí)間下蓮(lian)仁的物理(li)與力(li)學(xué)特性(xing)開(kāi)展(zhan)了試驗(yàn)研究(jiu)。分析(xi)了浸泡時(shí)間(jian)對(duì)蓮仁、蓮(lian)心的幾(ji)何參數(shù)以(yi)及蓮仁(ren)的硬(ying)度、彈性模量(liang)、抗壓強(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)仁浸泡時(shí)(shi)間與蓮仁物理(li)與力學(xué)(xue)特性指(zhi)標(biāo)的(de)對(duì)應(yīng)關(guān)系(xi)；基于課題組研(yan)制的鮮(xian)蓮子空氣(qi)擠出去(qu)心機(jī)開(kāi)(kai)展了針(zhen)對(duì)不同浸泡(pao)時(shí)間蓮仁的去(qu)心試驗(yàn)(yan)，獲取了蓮仁(ren)浸泡(pao)時(shí)間對(duì)蓮仁物(wu)理與力(li)學(xué)特(te)性及蓮仁(ren)去心質(zhì)量的(de)影響規(guī)律。研究(jiu)結(jié)果可(ke)為鮮(xian)蓮子機(jī)械(xie)去心(xin)技術(shù)的(de)機(jī)理應(yīng)用提(ti)供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)(ju)支撐。