蓮子在(zai)成為食材之前(qian)，需要將其(qi)內(nèi)部味道(dao)苦澀的(de)蓮心去除。鮮蓮(lian)子機(jī)械(xie)去心通常采(cai)用空心沖(chong)針插入(ru)蓮仁球端中(zhong)心，并(bing)借助(zhu)壓縮空氣將蓮(lian)心從蓮仁擠出(chu)的方法，以保(bao)證蓮仁和蓮(lian)心完整(zheng)。在鮮(xian)蓮子去心(xin)過程(cheng)中，鮮蓮子受(shou)沖針、氣流(liu)等載荷的(de)作用，極易造(zao)成蓮仁和(he)蓮心(xin)損傷(shang)破碎(sui)，進(jìn)而影響鮮(xian)蓮子的加工(gong)質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性(xing)。為提(ti)高鮮蓮(lian)子的去心質(zhì)量(liang)，降低去心(xin)加工中(zhong)的損傷，蓮農(nóng)在(zai)去心前通常(chang)將蓮子浸泡(pao)在清水(shui)中進(jìn)行預(yù)處理(li)，以提高去(qu)心過(guo)程中蓮心(xin)從蓮子(zi)中滑出(chu)的成功率。前(qian)期研究發(fā)(fa)現(xiàn)，適當(dāng)時(shí)長的(de)浸泡預(yù)(yu)處理可(ke)以有效提升鮮(xian)蓮子的(de)去心質(zhì)量(liang)，而浸泡時(shí)間(jian)過短或(huo)過長，蓮心去除(chu)難度(du)與破(po)損概率增大，不(bu)利于保(bao)證去(qu)心質(zhì)(zhi)量。值得一提的(de)是，如何確定合(he)適的(de)浸泡時(shí)長，目(mu)前只能依靠經(jīng)(jing)驗(yàn)，其背后的(de)影響機(jī)理(li)尚不明了(le)，在缺乏理論指(zhi)導(dǎo)的情況下(xia)，難以(yi)實(shí)現(xiàn)對蓮子(zi)優(yōu)質(zhì)去心(xin)工藝的準(zhǔn)確把(ba)控。

有關(guān)(guan)花生、稻谷、油(you)菜籽(zi)等種子脫粒(li)的文獻(xiàn)研究表(biao)明，浸泡處(chu)理將影響種(zhong)子含水率，而(er)含水(shui)率對這些種子(zi)的物理與(yu)力學(xué)特性將(jiang)造成(cheng)影響，進(jìn)而影響(xiang)種子與機(jī)(ji)械工具之間的(de)作用力，最終(zhong)影響種子(zi)的脫粒效果。蓮(lian)子與上述(shu)種子具(ju)有相(xiang)似性(xing)，去心時(shí)(shi)與機(jī)具直(zhi)接接觸，為降(jiang)低鮮蓮子(zi)去心的(de)損傷(shang)破碎率(lv)，提高去心質(zhì)量(liang)，有必(bi)要圍繞浸(jin)泡時(shí)間與蓮仁(ren)物理(li)與力學(xué)特(te)性間的(de)關(guān)系開展研(yan)究。圍繞蓮(lian)子的物(wu)理與力(li)學(xué)特性，國(guo)內(nèi)外學(xué)者(zhe)開展(zhan)了相關(guān)研究工(gong)作。在干(gan)蓮子物理特(te)性研究方(fang)面，趙小(xiao)廣等(deng)測得了干蓮(lian)子的千(qian)粒質(zhì)量、含水(shui)率、蓮殼厚度、殼(ke)仁間隙(xi)、密度等(deng)物理參數(shù)(shu)。馬芝麗等研(yan)究了不同(tong)產(chǎn)區(qū)(qu)干蓮子的(de)加工特(te)性，對(dui)比分析了不(bu)同地區(qū)的(de)5 種干(gan)殼蓮子的縱橫(heng)徑比、營養(yǎng)成(cheng)分、蒸(zheng)煮后的質(zhì)構(gòu)特(te)性。為解決干蓮(lian)子去心(xin)破碎(sui)問題(ti)，馬秋(qiu)成等測得了干(gan)蓮仁的彈(dan)性模量、抗壓強(qiáng)(qiang)度和擠壓極(ji)限載荷(he)等力學(xué)(xue)特性參數(shù)，為(wei)干蓮子去心(xin)機(jī)設(shè)計(jì)提供(gong)了基(ji)礎(chǔ)依據(jù)。

在鮮蓮子物(wu)理與力(li)學(xué)特性研究(jiu)方面，侯(hou)群喜(xi)等測定了不同(tong)成熟度帶殼鮮(xian)蓮子的外形(xing)尺寸(cun)和含水(shui)率，并對(dui)鮮蓮子(zi)進(jìn)行了力學(xué)特(te)性試驗(yàn)，獲得(de)了不(bu)同軸線方向上(shang)的彈性模(mo)量、破殼力(li)等力學(xué)(xue)參數(shù)。張松(song)等測定了帶(dai)殼鮮蓮(lian)子的剪(jian)切力學(xué)特性(xing)，獲得了(le)蓮子含(han)水率等因(yin)素對鮮(xian)蓮子剪切破裂(lie)力的影(ying)響規(guī)律。朱亨(heng)銀等(deng)測量了鮮蓮子(zi)外殼的切透(tou)力、仁(ren)堅(jiān)實(shí)度等物(wu)理與力(li)學(xué)特性。HE 等測(ce)量了(le)鮮蓮子剝殼過(guo)程中(zhong)避免蓮仁(ren)破裂的最大(da)允許(xu)壓縮力和最(zui)小必要(yao)剪切力(li)。

上述鮮(xian)蓮子(zi)物理(li)與力(li)學(xué)特性研究(jiu)，主要是為解(jie)決鮮蓮子(zi)剝殼問題所(suo)開展的(de)，研究(jiu)對象是包括蓮(lian)殼在內(nèi)的(de)蓮子整體(ti)，而對(dui)蓮仁的研(yan)究相對(dui)較少。由于鮮蓮(lian)子在去心加工(gong)之前，已將(jiang)蓮殼和蓮膜去(qu)除，去心時(shí)(shi)去心(xin)工具(ju)直接(jie)與蓮仁(ren)接觸(chu)，因此必(bi)須獲取蓮仁(ren)的物理(li)與力學(xué)(xue)特性(xing)。盡管已有(you)文獻(xiàn)研究了干(gan)蓮仁的力(li)學(xué)特性(xing)，但由于干(gan)蓮仁與鮮(xian)蓮仁的含水(shui)率不同(tong)，其物理與(yu)力學(xué)特(te)性存在較大差(cha)異。因此，為解決(jue)鮮蓮子去心(xin)時(shí)的損傷破碎(sui)問題，研究(jiu)鮮蓮仁的(de)物理(li)與力學(xué)性(xing)能及其與浸泡(pao)時(shí)間之間的(de)關(guān)系十分(fen)必要。

本文對(dui)不同浸泡(pao)時(shí)間下(xia)蓮仁的物理與(yu)力學(xué)特性(xing)開展了試驗(yàn)研(yan)究。分析了浸泡(pao)時(shí)間對蓮仁(ren)、蓮心的(de)幾何參(can)數(shù)以(yi)及蓮仁的硬度(du)、彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度和去心力(li)等力學(xué)特性的(de)影響規(guī)律，建(jian)立了蓮仁浸(jin)泡時(shí)間與(yu)蓮仁物理(li)與力學(xué)特性指(zhi)標(biāo)的對應(yīng)關(guān)(guan)系；基于課題(ti)組研(yan)制的鮮蓮子空(kong)氣擠出去心機(jī)(ji)開展了針(zhen)對不同浸(jin)泡時(shí)間蓮(lian)仁的(de)去心(xin)試驗(yàn)，獲取了(le)蓮仁浸泡(pao)時(shí)間對(dui)蓮仁物(wu)理與力學(xué)特性(xing)及蓮仁去(qu)心質(zhì)量(liang)的影(ying)響規(guī)律(lv)。研究結(jié)果可(ke)為鮮(xian)蓮子機(jī)械去(qu)心技術(shù)的(de)機(jī)理應(yīng)(ying)用提供(gong)基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)支撐。