蓮子在成為(wei)食材之前(qian)，需要將其(qi)內(nèi)部味道苦(ku)澀的蓮心(xin)去除。鮮蓮子(zi)機(jī)械去心通(tong)常采用空心(xin)沖針插入(ru)蓮仁球端中(zhong)心，并借助壓(ya)縮空(kong)氣將蓮心(xin)從蓮仁(ren)擠出(chu)的方法，以保證(zheng)蓮仁(ren)和蓮(lian)心完(wan)整。在(zai)鮮蓮子去(qu)心過(guò)程中(zhong)，鮮蓮子受沖(chong)針、氣流(liu)等載荷的作(zuo)用，極易造成蓮(lian)仁和(he)蓮心(xin)損傷破碎(sui)，進(jìn)而影(ying)響鮮蓮子(zi)的加工質(zhì)(zhi)量及經(jīng)濟(jì)性。為(wei)提高(gao)鮮蓮(lian)子的去心質(zhì)量(liang)，降低(di)去心加(jia)工中的損(sun)傷，蓮(lian)農(nóng)在去(qu)心前通常(chang)將蓮子浸(jin)泡在清水中(zhong)進(jìn)行預(yù)處理(li)，以提(ti)高去心過(guò)(guo)程中蓮(lian)心從蓮子中(zhong)滑出的成功(gong)率。前期研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)(dang)時(shí)長(zhǎng)的浸泡(pao)預(yù)處理(li)可以有效提(ti)升鮮蓮(lian)子的去(qu)心質(zhì)量，而浸(jin)泡時(shí)間過(guò)短或(huo)過(guò)長(zhǎng)，蓮心去(qu)除難度(du)與破損(sun)概率增大，不(bu)利于保(bao)證去(qu)心質(zhì)量。值得(de)一提的是(shi)，如何確定(ding)合適的浸泡(pao)時(shí)長(zhǎng)，目前只能(neng)依靠(kao)經(jīng)驗(yàn)，其(qi)背后的影響機(jī)(ji)理尚不明了(le)，在缺(que)乏理論指導(dǎo)(dao)的情況(kuang)下，難以實(shí)現(xiàn)(xian)對(duì)蓮子優(yōu)質(zhì)(zhi)去心(xin)工藝的準(zhǔn)確(que)把控。

有關(guān)花生、稻谷(gu)、油菜籽等種(zhong)子脫粒的文(wen)獻(xiàn)研究表明，浸(jin)泡處理(li)將影響種子(zi)含水率，而含(han)水率對(duì)這些(xie)種子的物理與(yu)力學(xué)(xue)特性(xing)將造(zao)成影響，進(jìn)(jin)而影(ying)響種子(zi)與機(jī)械工具之(zhi)間的作用(yong)力，最終(zhong)影響種子的脫(tuo)粒效果(guo)。蓮子與上述(shu)種子具(ju)有相似(shi)性，去心(xin)時(shí)與機(jī)具(ju)直接接觸，為(wei)降低鮮蓮子(zi)去心的損(sun)傷破碎率，提高(gao)去心質(zhì)(zhi)量，有必要(yao)圍繞浸泡(pao)時(shí)間(jian)與蓮仁物(wu)理與力學(xué)特(te)性間的關(guān)系開(kāi)(kai)展研究。圍(wei)繞蓮(lian)子的物理(li)與力(li)學(xué)特性，國(guó)內(nèi)外(wai)學(xué)者(zhe)開(kāi)展了相關(guān)(guan)研究工(gong)作。在(zai)干蓮子物(wu)理特性研(yan)究方面，趙小廣(guang)等測(cè)得了干蓮(lian)子的(de)千粒質(zhì)(zhi)量、含水率、蓮殼(ke)厚度(du)、殼仁間(jian)隙、密度等物(wu)理參(can)數(shù)。馬(ma)芝麗等(deng)研究了不同產(chǎn)(chan)區(qū)干蓮(lian)子的加工(gong)特性，對(duì)比分析(xi)了不同(tong)地區(qū)(qu)的5 種(zhong)干殼蓮子的縱(zong)橫徑比、營(yíng)(ying)養(yǎng)成(cheng)分、蒸煮后(hou)的質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)。為解決干蓮子(zi)去心破(po)碎問(wèn)題，馬秋(qiu)成等測(cè)得(de)了干蓮仁的彈(dan)性模量(liang)、抗壓強(qiáng)度和(he)擠壓極限載(zai)荷等(deng)力學(xué)(xue)特性(xing)參數(shù)，為干蓮子(zi)去心機(jī)設(shè)計(jì)提(ti)供了基礎(chǔ)(chu)依據(jù)。

在鮮蓮(lian)子物(wu)理與力學(xué)特(te)性研究(jiu)方面，侯群喜(xi)等測(cè)(ce)定了不同成(cheng)熟度帶殼(ke)鮮蓮子的外(wai)形尺寸和含(han)水率，并(bing)對(duì)鮮蓮子進(jìn)行(xing)了力學(xué)特性試(shi)驗(yàn)，獲得了不同(tong)軸線方向(xiang)上的彈(dan)性模量(liang)、破殼(ke)力等力學(xué)參(can)數(shù)。張松等測(cè)(ce)定了帶殼鮮(xian)蓮子(zi)的剪(jian)切力(li)學(xué)特性(xing)，獲得了蓮子(zi)含水(shui)率等(deng)因素對(duì)(dui)鮮蓮子剪(jian)切破(po)裂力(li)的影響(xiang)規(guī)律。朱亨銀等(deng)測(cè)量了鮮蓮(lian)子外(wai)殼的切(qie)透力、仁堅(jiān)實(shí)(shi)度等(deng)物理(li)與力學(xué)特性。HE 等(deng)測(cè)量(liang)了鮮(xian)蓮子(zi)剝殼過(guò)程中避(bi)免蓮仁破裂(lie)的最(zui)大允(yun)許壓縮力(li)和最小必要(yao)剪切力。

上述鮮蓮(lian)子物(wu)理與力(li)學(xué)特性研究，主(zhu)要是為解決(jue)鮮蓮子剝殼(ke)問(wèn)題所(suo)開(kāi)展(zhan)的，研究對(duì)象是(shi)包括蓮殼在(zai)內(nèi)的蓮子整體(ti)，而對(duì)蓮仁(ren)的研究相(xiang)對(duì)較(jiao)少。由于鮮蓮(lian)子在(zai)去心(xin)加工之前，已將(jiang)蓮殼和蓮膜(mo)去除(chu)，去心時(shí)去(qu)心工具直接與(yu)蓮仁(ren)接觸(chu)，因此必須(xu)獲取蓮仁的物(wu)理與力(li)學(xué)特性(xing)。盡管已有文(wen)獻(xiàn)研究了干蓮(lian)仁的力學(xué)特(te)性，但由于干(gan)蓮仁與(yu)鮮蓮仁的(de)含水率(lv)不同，其物(wu)理與(yu)力學(xué)特性(xing)存在較大差(cha)異。因此(ci)，為解決鮮蓮(lian)子去心時(shí)(shi)的損(sun)傷破碎問(wèn)(wen)題，研(yan)究鮮蓮仁的(de)物理與力學(xué)性(xing)能及其與浸(jin)泡時(shí)(shi)間之間(jian)的關(guān)系(xi)十分必要(yao)。

本文對(duì)不同浸(jin)泡時(shí)間下(xia)蓮仁的物理(li)與力學(xué)特性(xing)開(kāi)展(zhan)了試驗(yàn)研究。分(fen)析了浸泡(pao)時(shí)間對(duì)蓮仁(ren)、蓮心的幾何參(can)數(shù)以及(ji)蓮仁的(de)硬度、彈性模量(liang)、抗壓(ya)強(qiáng)度和去心力(li)等力學(xué)(xue)特性的(de)影響(xiang)規(guī)律，建立(li)了蓮仁浸(jin)泡時(shí)間與蓮(lian)仁物理與力(li)學(xué)特(te)性指(zhi)標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(xi)；基于課(ke)題組研制(zhi)的鮮蓮子空氣(qi)擠出去(qu)心機(jī)開(kāi)展了針(zhen)對(duì)不(bu)同浸泡(pao)時(shí)間(jian)蓮仁的去心(xin)試驗(yàn)(yan)，獲取了蓮仁浸(jin)泡時(shí)(shi)間對(duì)蓮仁物(wu)理與力學(xué)特(te)性及蓮仁去(qu)心質(zhì)量的(de)影響規(guī)(gui)律。研究結(jié)果可(ke)為鮮(xian)蓮子機(jī)械去心(xin)技術(shù)的(de)機(jī)理應(yīng)用提供(gong)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐(cheng)。