蓮子(zi)在成為食材(cai)之前，需要(yao)將其內(nèi)部味道(dao)苦澀的蓮(lian)心去(qu)除。鮮蓮子機(jī)械(xie)去心(xin)通常采用空(kong)心沖針插入(ru)蓮仁球端中(zhong)心，并(bing)借助壓縮空(kong)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。在(zai)鮮蓮子去心過(guo)程中(zhong)，鮮蓮(lian)子受沖針、氣(qi)流等載荷的(de)作用，極易造(zao)成蓮仁(ren)和蓮心(xin)損傷破碎，進(jìn)(jin)而影(ying)響鮮蓮(lian)子的加工質(zhì)(zhi)量及經(jīng)濟(jì)性(xing)。為提高鮮蓮子(zi)的去心(xin)質(zhì)量，降低(di)去心加工中(zhong)的損(sun)傷，蓮農(nóng)在去心(xin)前通常(chang)將蓮子浸(jin)泡在(zai)清水中進(jìn)行預(yù)(yu)處理，以提高去(qu)心過程(cheng)中蓮心從蓮(lian)子中(zhong)滑出的成功(gong)率。前期研(yan)究發(fā)現(xiàn)，適(shi)當(dāng)時長的(de)浸泡預(yù)(yu)處理可(ke)以有效(xiao)提升(sheng)鮮蓮子的(de)去心質(zhì)量(liang)，而浸泡時(shi)間過短或(huo)過長，蓮心去(qu)除難度與破損(sun)概率增大，不(bu)利于保證去(qu)心質(zhì)量。值得一(yi)提的(de)是，如何確(que)定合適(shi)的浸泡時(shi)長，目前只能依(yi)靠經(jīng)驗，其背后(hou)的影響(xiang)機(jī)理尚(shang)不明(ming)了，在缺乏(fa)理論(lun)指導(dǎo)的情況下(xia)，難以實現(xiàn)對(dui)蓮子優(yōu)質(zhì)去心(xin)工藝的準(zhǔn)(zhun)確把控。

有關(guān)花生、稻谷(gu)、油菜籽等種子(zi)脫粒的文獻(xiàn)(xian)研究表(biao)明，浸(jin)泡處理將影響(xiang)種子含水率，而(er)含水率(lv)對這些種子(zi)的物(wu)理與(yu)力學(xué)特(te)性將造(zao)成影(ying)響，進(jìn)而影響種(zhong)子與機(jī)械工(gong)具之間的(de)作用力，最(zui)終影(ying)響種子的(de)脫粒效(xiao)果。蓮子與上述(shu)種子具有相(xiang)似性，去心時(shi)與機(jī)具直(zhi)接接(jie)觸，為降低鮮(xian)蓮子去心(xin)的損傷破(po)碎率，提(ti)高去心(xin)質(zhì)量，有(you)必要圍繞浸泡(pao)時間與(yu)蓮仁物(wu)理與力學(xué)(xue)特性間的關(guān)系(xi)開展(zhan)研究。圍(wei)繞蓮子的物(wu)理與力學(xué)(xue)特性，國內(nèi)外學(xué)(xue)者開展了相關(guān)(guan)研究工作。在干(gan)蓮子物(wu)理特性研(yan)究方面，趙小(xiao)廣等測(ce)得了干蓮子的(de)千粒質(zhì)(zhi)量、含(han)水率、蓮殼厚(hou)度、殼仁間隙、密(mi)度等(deng)物理(li)參數(shù)。馬(ma)芝麗(li)等研究(jiu)了不同產(chǎn)區(qū)(qu)干蓮子的(de)加工(gong)特性，對比分析(xi)了不同地(di)區(qū)的5 種(zhong)干殼蓮子(zi)的縱橫徑(jing)比、營養(yǎng)成(cheng)分、蒸煮后(hou)的質(zhì)構(gòu)(gou)特性。為解(jie)決干蓮(lian)子去心(xin)破碎問題，馬秋(qiu)成等(deng)測得了干蓮仁(ren)的彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)度和擠(ji)壓極限載荷等(deng)力學(xué)特性參數(shù)(shu)，為干蓮(lian)子去心機(jī)(ji)設(shè)計提供了(le)基礎(chǔ)依據(jù)。

在鮮蓮(lian)子物(wu)理與力學(xué)特性(xing)研究方(fang)面，侯(hou)群喜等測定(ding)了不同成(cheng)熟度帶殼(ke)鮮蓮(lian)子的(de)外形尺寸(cun)和含(han)水率，并對鮮蓮(lian)子進(jìn)行(xing)了力學(xué)特性(xing)試驗(yan)，獲得(de)了不同軸線方(fang)向上(shang)的彈性(xing)模量、破殼力等(deng)力學(xué)參數(shù)(shu)。張松等測定(ding)了帶(dai)殼鮮蓮(lian)子的剪切力(li)學(xué)特性，獲得(de)了蓮(lian)子含水率等因(yin)素對鮮蓮子剪(jian)切破(po)裂力的影響(xiang)規(guī)律(lv)。朱亨銀等測量(liang)了鮮蓮子外(wai)殼的切透力、仁(ren)堅實度等物理(li)與力(li)學(xué)特性(xing)。HE 等測量(liang)了鮮蓮(lian)子剝殼過程中(zhong)避免蓮仁破裂(lie)的最大允(yun)許壓(ya)縮力(li)和最小必要剪(jian)切力。

上述(shu)鮮蓮子(zi)物理與力學(xué)特(te)性研究，主要是(shi)為解決鮮蓮子(zi)剝殼問題所開(kai)展的，研究(jiu)對象是包括(kuo)蓮殼(ke)在內(nèi)的蓮子整(zheng)體，而對(dui)蓮仁的研(yan)究相(xiang)對較少。由于鮮(xian)蓮子在去心加(jia)工之前，已將蓮(lian)殼和蓮膜去除(chu)，去心時去(qu)心工具(ju)直接(jie)與蓮仁(ren)接觸，因(yin)此必須獲取蓮(lian)仁的物理與(yu)力學(xué)特性。盡(jin)管已有文獻(xiàn)(xian)研究了干(gan)蓮仁(ren)的力學(xué)特性(xing)，但由(you)于干蓮(lian)仁與(yu)鮮蓮(lian)仁的含水率不(bu)同，其物理與(yu)力學(xué)特性存(cun)在較大差(cha)異。因(yin)此，為解決鮮蓮(lian)子去心時的損(sun)傷破碎問題(ti)，研究鮮蓮仁的(de)物理(li)與力學(xué)(xue)性能及其與(yu)浸泡時間(jian)之間的關(guān)系十(shi)分必要。

本文對(dui)不同(tong)浸泡時(shi)間下蓮仁(ren)的物理(li)與力學(xué)(xue)特性開展了(le)試驗研(yan)究。分析了(le)浸泡時間(jian)對蓮仁、蓮心(xin)的幾何參數(shù)(shu)以及(ji)蓮仁的硬(ying)度、彈(dan)性模量、抗壓強(qiáng)(qiang)度和去心力等(deng)力學(xué)特(te)性的影響(xiang)規(guī)律(lv)，建立(li)了蓮仁(ren)浸泡時間與(yu)蓮仁物理(li)與力(li)學(xué)特性指(zhi)標(biāo)的對應(yīng)關(guān)(guan)系；基于課題(ti)組研制的(de)鮮蓮(lian)子空氣擠出(chu)去心機(jī)開(kai)展了針對不(bu)同浸泡時間蓮(lian)仁的去心試(shi)驗，獲取(qu)了蓮仁浸泡(pao)時間對(dui)蓮仁物理與(yu)力學(xué)特性(xing)及蓮仁去心質(zhì)(zhi)量的影響(xiang)規(guī)律。研(yan)究結(jié)果可為鮮(xian)蓮子機(jī)械去(qu)心技術(shù)的機(jī)理(li)應(yīng)用提供基(ji)礎(chǔ)數(shù)據(jù)(ju)支撐。