蓮子在(zai)成為食材(cai)之前，需要將(jiang)其內(nei)部味道苦澀的(de)蓮心去除。鮮蓮(lian)子機械去心通(tong)常采(cai)用空心沖(chong)針插入(ru)蓮仁球端中(zhong)心，并借助(zhu)壓縮空氣(qi)將蓮(lian)心從蓮仁(ren)擠出(chu)的方法，以保(bao)證蓮仁和蓮心(xin)完整。在鮮蓮(lian)子去(qu)心過程中，鮮蓮(lian)子受沖針(zhen)、氣流等載(zai)荷的作用(yong)，極易造(zao)成蓮仁和(he)蓮心損傷破(po)碎，進(jin)而影響鮮(xian)蓮子的加工(gong)質量及經濟性(xing)。為提高鮮(xian)蓮子的去心質(zhi)量，降低去心加(jia)工中的損(sun)傷，蓮農在去心(xin)前通常(chang)將蓮子浸(jin)泡在(zai)清水中進(jin)行預(yu)處理，以提(ti)高去(qu)心過程中蓮心(xin)從蓮子中(zhong)滑出的成功率(lv)。前期研究發(fā)(fa)現，適當時(shi)長的浸泡預(yu)處理(li)可以(yi)有效提(ti)升鮮蓮子的去(qu)心質量(liang)，而浸泡(pao)時間(jian)過短或過長(zhang)，蓮心去(qu)除難度與破損(sun)概率增大，不利(li)于保(bao)證去心質量(liang)。值得一(yi)提的是(shi)，如何(he)確定合(he)適的浸(jin)泡時(shi)長，目前(qian)只能(neng)依靠經(jing)驗，其背后(hou)的影(ying)響機理尚不(bu)明了，在缺乏(fa)理論指(zhi)導的情況(kuang)下，難以(yi)實現對(dui)蓮子優(yōu)(you)質去心工藝(yi)的準確把控(kong)。

有關(guan)花生(sheng)、稻谷(gu)、油菜籽等(deng)種子脫粒的文(wen)獻研究表(biao)明，浸(jin)泡處理將影響(xiang)種子含水率(lv)，而含水率(lv)對這些(xie)種子的物理(li)與力學特性將(jiang)造成(cheng)影響，進而(er)影響種(zhong)子與機械(xie)工具之間的(de)作用(yong)力，最終(zhong)影響種子的脫(tuo)粒效果(guo)。蓮子與(yu)上述種子具(ju)有相似性(xing)，去心時與(yu)機具直接接觸(chu)，為降低(di)鮮蓮(lian)子去心的損(sun)傷破碎率，提(ti)高去心質(zhi)量，有(you)必要(yao)圍繞浸泡(pao)時間(jian)與蓮仁物理與(yu)力學(xue)特性間的關系(xi)開展研究(jiu)。圍繞蓮子的物(wu)理與力學(xue)特性，國(guo)內外學者(zhe)開展了相關(guan)研究工(gong)作。在干蓮子(zi)物理(li)特性研究(jiu)方面，趙小廣(guang)等測得了干(gan)蓮子的千粒質(zhi)量、含水率、蓮(lian)殼厚度(du)、殼仁間(jian)隙、密度等(deng)物理(li)參數。馬(ma)芝麗等研究(jiu)了不同產區(qū)(qu)干蓮子的加工(gong)特性，對比分(fen)析了(le)不同地區(qū)的(de)5 種干殼(ke)蓮子的縱橫徑(jing)比、營養(yǎng)成分、蒸(zheng)煮后的質構(gou)特性。為解決(jue)干蓮子去(qu)心破碎問(wen)題，馬(ma)秋成等測得了(le)干蓮仁的(de)彈性(xing)模量、抗壓強度(du)和擠壓極限載(zai)荷等(deng)力學特性參數(shu)，為干蓮(lian)子去(qu)心機設計(ji)提供了基(ji)礎依據。

在鮮蓮子(zi)物理與(yu)力學特性研(yan)究方面(mian)，侯群喜等(deng)測定(ding)了不同成熟度(du)帶殼鮮蓮(lian)子的(de)外形尺寸和含(han)水率(lv)，并對鮮蓮子(zi)進行(xing)了力學特(te)性試驗(yan)，獲得了(le)不同軸(zhou)線方(fang)向上的(de)彈性模量(liang)、破殼力等力(li)學參數(shu)。張松等測(ce)定了(le)帶殼鮮蓮子(zi)的剪切力學特(te)性，獲得了蓮(lian)子含(han)水率等(deng)因素(su)對鮮蓮(lian)子剪切破裂力(li)的影響(xiang)規(guī)律。朱亨銀等(deng)測量了鮮(xian)蓮子外殼的(de)切透力、仁堅實(shi)度等(deng)物理(li)與力學(xue)特性。HE 等測量(liang)了鮮蓮子剝(bo)殼過程(cheng)中避(bi)免蓮仁破裂的(de)最大允許(xu)壓縮力(li)和最小必要(yao)剪切(qie)力。

上述鮮蓮子物(wu)理與(yu)力學特(te)性研(yan)究，主要是(shi)為解決(jue)鮮蓮子剝殼問(wen)題所開展的(de)，研究對象是包(bao)括蓮殼(ke)在內的蓮子整(zheng)體，而對蓮仁(ren)的研究相對較(jiao)少。由于鮮蓮子(zi)在去心加工之(zhi)前，已將蓮殼和(he)蓮膜去除，去心(xin)時去(qu)心工具直(zhi)接與蓮仁接觸(chu)，因此(ci)必須獲取(qu)蓮仁的(de)物理(li)與力學特性。盡(jin)管已有文(wen)獻研究了(le)干蓮仁的力(li)學特性(xing)，但由于(yu)干蓮(lian)仁與鮮蓮仁(ren)的含水率(lv)不同，其(qi)物理與力(li)學特性(xing)存在較大(da)差異。因此，為(wei)解決鮮蓮子去(qu)心時(shi)的損(sun)傷破碎(sui)問題，研(yan)究鮮(xian)蓮仁的物理與(yu)力學(xue)性能及(ji)其與(yu)浸泡時(shi)間之間(jian)的關(guan)系十分必要(yao)。

本文對不同(tong)浸泡(pao)時間下蓮仁(ren)的物理與力(li)學特(te)性開展了試驗(yan)研究(jiu)。分析了浸泡(pao)時間對蓮仁(ren)、蓮心的幾(ji)何參數以(yi)及蓮仁的硬(ying)度、彈(dan)性模(mo)量、抗壓強度(du)和去(qu)心力等力(li)學特性的(de)影響(xiang)規(guī)律(lv)，建立了(le)蓮仁浸(jin)泡時間(jian)與蓮(lian)仁物理與力學(xue)特性指標的(de)對應關(guan)系；基于課題組(zu)研制的鮮蓮(lian)子空氣擠(ji)出去心機開展(zhan)了針對(dui)不同浸泡(pao)時間蓮仁的(de)去心試(shi)驗，獲取了蓮仁(ren)浸泡(pao)時間對蓮仁物(wu)理與力(li)學特(te)性及蓮仁去(qu)心質量的影(ying)響規(guī)律。研究(jiu)結果可為(wei)鮮蓮子機械(xie)去心(xin)技術的機(ji)理應用提供(gong)基礎(chu)數據(ju)支撐。