蓮子在(zai)成為食(shi)材之前(qian)，需要將(jiang)其內(nèi)部(bu)味道苦澀(se)的蓮心去除(chu)。鮮蓮子機械去(qu)心通常采(cai)用空心沖針(zhen)插入蓮仁(ren)球端中心，并(bing)借助壓(ya)縮空氣將蓮(lian)心從(cong)蓮仁(ren)擠出的方(fang)法，以保證蓮(lian)仁和蓮心(xin)完整。在鮮蓮(lian)子去(qu)心過(guo)程中，鮮(xian)蓮子受沖針(zhen)、氣流等載荷(he)的作用，極易(yi)造成蓮仁(ren)和蓮(lian)心損傷(shang)破碎，進而影響(xiang)鮮蓮子的(de)加工質(zhì)量及(ji)經(jīng)濟(ji)性。為提高鮮蓮(lian)子的去心質(zhì)(zhi)量，降低去心(xin)加工中的(de)損傷(shang)，蓮農(nóng)在(zai)去心(xin)前通常將蓮子(zi)浸泡(pao)在清(qing)水中進行預(yu)處理，以提高去(qu)心過程(cheng)中蓮心(xin)從蓮子(zi)中滑出(chu)的成(cheng)功率。前期(qi)研究發(fā)現(xiàn)(xian)，適當(dang)時長(zhang)的浸泡預處(chu)理可以(yi)有效提升鮮(xian)蓮子的去(qu)心質(zhì)量(liang)，而浸泡(pao)時間(jian)過短或過長，蓮(lian)心去除難度與(yu)破損概率(lv)增大，不利于保(bao)證去心質(zhì)量(liang)。值得一提(ti)的是，如(ru)何確定(ding)合適的(de)浸泡時(shi)長，目前只能依(yi)靠經(jīng)驗，其背后(hou)的影響機理(li)尚不明了，在(zai)缺乏理(li)論指導(dao)的情況下(xia)，難以實(shi)現(xiàn)對蓮子優(yōu)(you)質(zhì)去心工藝(yi)的準確把(ba)控。

有關(guān)(guan)花生(sheng)、稻谷、油菜(cai)籽等種子(zi)脫粒的文獻研(yan)究表明，浸泡(pao)處理將(jiang)影響種子(zi)含水率，而含水(shui)率對這些(xie)種子的物理與(yu)力學(xue)特性將造成(cheng)影響(xiang)，進而影響種子(zi)與機(ji)械工(gong)具之間(jian)的作用力，最終(zhong)影響種子的(de)脫粒效果。蓮(lian)子與上述(shu)種子具有相似(shi)性，去心時(shi)與機具直(zhi)接接觸，為降低(di)鮮蓮子去心的(de)損傷破碎率，提(ti)高去心(xin)質(zhì)量，有(you)必要圍(wei)繞浸泡時(shi)間與蓮仁(ren)物理與力學特(te)性間的關(guān)系開(kai)展研究(jiu)。圍繞(rao)蓮子的(de)物理與力學特(te)性，國內(nèi)外學(xue)者開展了相(xiang)關(guān)研究工作。在(zai)干蓮子物理特(te)性研究方面(mian)，趙小(xiao)廣等測(ce)得了(le)干蓮子的千粒(li)質(zhì)量、含(han)水率(lv)、蓮殼(ke)厚度、殼(ke)仁間(jian)隙、密度等(deng)物理參(can)數(shù)。馬芝麗等研(yan)究了不同產(chǎn)區(qū)(qu)干蓮子的加工(gong)特性，對比(bi)分析了不同地(di)區(qū)的5 種干殼(ke)蓮子的縱(zong)橫徑比、營養(yǎng)成(cheng)分、蒸煮后的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)特性。為解決干(gan)蓮子去心破碎(sui)問題，馬(ma)秋成等測得了(le)干蓮仁的彈性(xing)模量、抗壓(ya)強度(du)和擠壓極限(xian)載荷等力學(xue)特性參(can)數(shù)，為干(gan)蓮子(zi)去心機設(shè)(she)計提供了(le)基礎(chǔ)(chu)依據(jù)。

在鮮蓮子物理(li)與力學特(te)性研究方面(mian)，侯群喜等測(ce)定了不同(tong)成熟度帶殼鮮(xian)蓮子(zi)的外(wai)形尺寸(cun)和含(han)水率，并對(dui)鮮蓮子(zi)進行(xing)了力學特性(xing)試驗，獲得(de)了不同軸線方(fang)向上(shang)的彈性模(mo)量、破殼力等力(li)學參數(shù)(shu)。張松等測定(ding)了帶殼鮮(xian)蓮子的剪切力(li)學特(te)性，獲得(de)了蓮子含水率(lv)等因素對鮮(xian)蓮子剪切破裂(lie)力的影(ying)響規(guī)律。朱亨銀(yin)等測量了(le)鮮蓮子外殼(ke)的切(qie)透力、仁堅實度(du)等物(wu)理與力學(xue)特性。HE 等測量(liang)了鮮蓮子剝殼(ke)過程中(zhong)避免(mian)蓮仁破裂的最(zui)大允許壓縮(suo)力和最小必(bi)要剪切力。

上述鮮蓮子物(wu)理與力學特性(xing)研究(jiu)，主要是為(wei)解決鮮蓮(lian)子剝殼(ke)問題所開(kai)展的(de)，研究對(dui)象是包括蓮殼(ke)在內(nèi)的蓮子(zi)整體(ti)，而對蓮(lian)仁的(de)研究相對(dui)較少(shao)。由于鮮蓮子(zi)在去心加工(gong)之前(qian)，已將蓮殼和蓮(lian)膜去除，去心(xin)時去心工具直(zhi)接與蓮仁(ren)接觸，因(yin)此必(bi)須獲取蓮(lian)仁的物理與(yu)力學特性。盡(jin)管已有文獻(xian)研究了干蓮仁(ren)的力學特性，但(dan)由于干(gan)蓮仁與鮮(xian)蓮仁的(de)含水率(lv)不同，其物理(li)與力學特(te)性存在較(jiao)大差異(yi)。因此，為(wei)解決(jue)鮮蓮子去(qu)心時的損傷(shang)破碎問(wen)題，研(yan)究鮮蓮仁的物(wu)理與力學性能(neng)及其與浸泡時(shi)間之(zhi)間的關(guān)系十分(fen)必要。

本文對不同浸(jin)泡時(shi)間下蓮(lian)仁的物理(li)與力學特(te)性開展(zhan)了試驗研究(jiu)。分析了浸泡(pao)時間(jian)對蓮仁、蓮(lian)心的幾何參數(shù)(shu)以及(ji)蓮仁(ren)的硬度、彈性(xing)模量、抗(kang)壓強度和(he)去心(xin)力等力學特性(xing)的影響規(guī)律，建(jian)立了蓮仁浸(jin)泡時間與(yu)蓮仁(ren)物理(li)與力學特(te)性指標的對應(ying)關(guān)系；基于課題(ti)組研制的鮮蓮(lian)子空氣擠出去(qu)心機開展了針(zhen)對不同浸泡(pao)時間蓮(lian)仁的去心(xin)試驗，獲取(qu)了蓮仁(ren)浸泡時間對(dui)蓮仁物理與力(li)學特性及蓮仁(ren)去心質(zhì)量的影(ying)響規(guī)律。研究(jiu)結(jié)果可為鮮(xian)蓮子機械去(qu)心技術(shù)(shu)的機理應用提(ti)供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)(ju)支撐。