蓮子在(zai)成為(wei)食材之前，需要(yao)將其內(nèi)部(bu)味道苦澀(se)的蓮(lian)心去(qu)除。鮮蓮子機(jī)械(xie)去心通(tong)常采用(yong)空心沖針(zhen)插入蓮(lian)仁球端(duan)中心，并借助(zhu)壓縮空氣將蓮(lian)心從蓮仁擠出(chu)的方法，以保(bao)證蓮(lian)仁和蓮心(xin)完整。在鮮蓮子(zi)去心過程中(zhong)，鮮蓮子(zi)受沖針、氣流等(deng)載荷的作用(yong)，極易造(zao)成蓮仁(ren)和蓮(lian)心損傷破碎(sui)，進(jìn)而影響鮮(xian)蓮子的加工質(zhì)(zhi)量及經(jīng)濟(jì)(ji)性。為提高(gao)鮮蓮子的(de)去心質(zhì)量(liang)，降低去心(xin)加工(gong)中的(de)損傷，蓮農(nóng)在(zai)去心(xin)前通常將蓮子(zi)浸泡在清(qing)水中進(jìn)行預(yù)處(chu)理，以提(ti)高去心(xin)過程中(zhong)蓮心從蓮子中(zhong)滑出(chu)的成功率(lv)。前期(qi)研究(jiu)發(fā)現(xiàn)(xian)，適當(dāng)時(shí)(shi)長(zhǎng)的(de)浸泡預(yù)處理可(ke)以有(you)效提升鮮(xian)蓮子的(de)去心質(zhì)(zhi)量，而浸泡時(shí)間(jian)過短或過(guo)長(zhǎng)，蓮心去除(chu)難度與破損概(gai)率增大，不利于(yu)保證(zheng)去心質(zhì)量。值得(de)一提(ti)的是，如(ru)何確定合適(shi)的浸泡時(shí)長(zhǎng)，目(mu)前只能依靠經(jīng)(jing)驗(yàn)，其背后的影(ying)響機(jī)理尚不(bu)明了(le)，在缺乏(fa)理論指導(dǎo)(dao)的情況下(xia)，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓮(lian)子優(yōu)質(zhì)去(qu)心工藝(yi)的準(zhǔn)確把控(kong)。

有關(guān)花(hua)生、稻谷、油菜(cai)籽等種子脫粒(li)的文(wen)獻(xiàn)研究表明，浸(jin)泡處(chu)理將(jiang)影響種子含水(shui)率，而(er)含水率對(duì)這(zhe)些種子的(de)物理與力(li)學(xué)特性將造成(cheng)影響，進(jìn)而影響(xiang)種子與機(jī)械(xie)工具之間(jian)的作用力(li)，最終影響(xiang)種子的脫(tuo)粒效果(guo)。蓮子與上述種(zhong)子具有(you)相似(shi)性，去心時(shí)(shi)與機(jī)具(ju)直接接(jie)觸，為(wei)降低鮮蓮子(zi)去心的損傷破(po)碎率，提高去心(xin)質(zhì)量，有必要(yao)圍繞浸(jin)泡時(shí)間(jian)與蓮仁物(wu)理與(yu)力學(xué)(xue)特性間的關(guān)(guan)系開展(zhan)研究(jiu)。圍繞(rao)蓮子的(de)物理與(yu)力學(xué)特性，國內(nèi)(nei)外學(xué)者開(kai)展了相關(guān)(guan)研究工作。在干(gan)蓮子物(wu)理特性研(yan)究方(fang)面，趙(zhao)小廣等測(cè)得了(le)干蓮子的(de)千粒質(zhì)量(liang)、含水率、蓮(lian)殼厚度、殼仁間(jian)隙、密度等物理(li)參數(shù)。馬芝麗(li)等研究(jiu)了不同產(chǎn)區(qū)干(gan)蓮子的加工(gong)特性，對(duì)比(bi)分析(xi)了不(bu)同地(di)區(qū)的5 種干殼蓮(lian)子的縱橫徑比(bi)、營養(yǎng)成分、蒸(zheng)煮后的質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)。為解(jie)決干蓮子去心(xin)破碎問題(ti)，馬秋成等測(cè)(ce)得了干蓮(lian)仁的(de)彈性模量(liang)、抗壓(ya)強(qiáng)度和(he)擠壓(ya)極限(xian)載荷(he)等力學(xué)特性(xing)參數(shù)，為干蓮(lian)子去心(xin)機(jī)設(shè)(she)計(jì)提供了(le)基礎(chǔ)依據(jù)(ju)。

在鮮蓮(lian)子物(wu)理與力學(xué)特性(xing)研究(jiu)方面(mian)，侯群喜等(deng)測(cè)定了(le)不同成熟(shu)度帶殼鮮蓮子(zi)的外形尺寸(cun)和含水率，并(bing)對(duì)鮮蓮子(zi)進(jìn)行了力(li)學(xué)特性試驗(yàn)(yan)，獲得了不(bu)同軸(zhou)線方向上(shang)的彈性模量、破(po)殼力等(deng)力學(xué)參數(shù)。張松(song)等測(cè)定了(le)帶殼(ke)鮮蓮(lian)子的剪切(qie)力學(xué)(xue)特性，獲得(de)了蓮子含水率(lv)等因素對(duì)鮮蓮(lian)子剪切破(po)裂力(li)的影響(xiang)規(guī)律(lv)。朱亨銀等測(cè)量(liang)了鮮蓮子(zi)外殼(ke)的切(qie)透力(li)、仁堅(jiān)實(shí)度等物(wu)理與力學(xué)特性(xing)。HE 等測(cè)(ce)量了(le)鮮蓮(lian)子剝殼(ke)過程中避免(mian)蓮仁破裂的(de)最大允許(xu)壓縮力和最小(xiao)必要剪切力。

上述鮮蓮(lian)子物理與力(li)學(xué)特性(xing)研究，主要(yao)是為解決鮮蓮(lian)子剝殼問題(ti)所開展的(de)，研究對(duì)(dui)象是(shi)包括蓮殼(ke)在內(nèi)的蓮(lian)子整(zheng)體，而對(duì)蓮(lian)仁的研究相對(duì)(dui)較少。由(you)于鮮蓮子(zi)在去心加(jia)工之(zhi)前，已將蓮(lian)殼和蓮膜去除(chu)，去心(xin)時(shí)去心工具直(zhi)接與蓮仁接(jie)觸，因此必(bi)須獲取蓮仁(ren)的物理與力(li)學(xué)特性。盡管(guan)已有文獻(xiàn)研究(jiu)了干蓮(lian)仁的力學(xué)特性(xing)，但由于干(gan)蓮仁與鮮蓮仁(ren)的含水率(lv)不同，其(qi)物理與力學(xué)(xue)特性存在較大(da)差異。因此，為(wei)解決(jue)鮮蓮子去心時(shí)(shi)的損(sun)傷破碎問(wen)題，研究(jiu)鮮蓮仁的物(wu)理與力學(xué)性(xing)能及其與(yu)浸泡時(shí)(shi)間之間的(de)關(guān)系十分必要(yao)。

本文對(duì)(dui)不同浸泡時(shí)間(jian)下蓮仁的物理(li)與力學(xué)特性開(kai)展了試驗(yàn)(yan)研究。分(fen)析了浸泡時(shí)(shi)間對(duì)蓮(lian)仁、蓮心(xin)的幾(ji)何參數(shù)以及(ji)蓮仁的硬度、彈(dan)性模(mo)量、抗壓強(qiáng)度和(he)去心(xin)力等力學(xué)特性(xing)的影響規(guī)(gui)律，建(jian)立了蓮仁浸(jin)泡時(shí)間與(yu)蓮仁物理與(yu)力學(xué)特性指標(biāo)(biao)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(xi)；基于課題組研(yan)制的鮮(xian)蓮子空氣擠(ji)出去心機(jī)開展(zhan)了針對(duì)不同(tong)浸泡時(shí)間(jian)蓮仁(ren)的去心試驗(yàn)(yan)，獲取了蓮仁浸(jin)泡時(shí)間對(duì)(dui)蓮仁物理(li)與力學(xué)特性及(ji)蓮仁(ren)去心質(zhì)量的(de)影響規(guī)律。研(yan)究結(jié)果可為鮮(xian)蓮子機(jī)(ji)械去(qu)心技術(shù)(shu)的機(jī)理應(yīng)用(yong)提供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)支撐(cheng)。