蓮子在成(cheng)為食材之前，需(xu)要將其內(nèi)部味(wei)道苦澀的(de)蓮心(xin)去除(chu)。鮮蓮子(zi)機(jī)械去心通常(chang)采用空心(xin)沖針(zhen)插入蓮仁球(qiu)端中心，并借助(zhu)壓縮(suo)空氣將(jiang)蓮心(xin)從蓮仁(ren)擠出的方法，以(yi)保證蓮仁和蓮(lian)心完(wan)整。在(zai)鮮蓮子(zi)去心(xin)過(guò)程中，鮮蓮(lian)子受沖(chong)針、氣流等載(zai)荷的作用，極易(yi)造成蓮仁(ren)和蓮心損傷破(po)碎，進(jìn)(jin)而影響鮮蓮子(zi)的加工質(zhì)量(liang)及經(jīng)濟(jì)性(xing)。為提高鮮(xian)蓮子的(de)去心質(zhì)量(liang)，降低去(qu)心加工中的損(sun)傷，蓮(lian)農(nóng)在去心(xin)前通常(chang)將蓮子浸泡(pao)在清(qing)水中進(jìn)行預(yù)處(chu)理，以提(ti)高去心過(guò)(guo)程中蓮心從(cong)蓮子中滑出(chu)的成功率(lv)。前期研究發(fā)(fa)現(xiàn)，適當(dāng)時(shí)(shi)長(zhǎng)的浸泡(pao)預(yù)處理可以有(you)效提升鮮蓮子(zi)的去心(xin)質(zhì)量，而(er)浸泡時(shí)(shi)間過(guò)短或(huo)過(guò)長(zhǎng)，蓮心去(qu)除難(nan)度與(yu)破損(sun)概率(lv)增大，不(bu)利于保證去(qu)心質(zhì)量。值得一(yi)提的是，如何(he)確定(ding)合適(shi)的浸(jin)泡時(shí)長(zhǎng)(zhang)，目前只能依靠(kao)經(jīng)驗(yàn)，其(qi)背后的影(ying)響機(jī)理尚不(bu)明了，在缺(que)乏理論(lun)指導(dǎo)的情況下(xia)，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓮(lian)子優(yōu)質(zhì)(zhi)去心工(gong)藝的準(zhǔn)確把(ba)控。

有關(guān)花生(sheng)、稻谷、油菜籽(zi)等種子脫粒的(de)文獻(xiàn)(xian)研究(jiu)表明，浸泡處(chu)理將影(ying)響種子含水率(lv)，而含水率(lv)對(duì)這(zhe)些種子的物(wu)理與(yu)力學(xué)特性(xing)將造成影(ying)響，進(jìn)而影響種(zhong)子與機(jī)(ji)械工具之間(jian)的作用力(li)，最終影響種(zhong)子的脫粒效(xiao)果。蓮子與(yu)上述種子具(ju)有相(xiang)似性，去心時(shí)(shi)與機(jī)具直(zhi)接接觸，為降低(di)鮮蓮子去心(xin)的損傷破碎率(lv)，提高去(qu)心質(zhì)量(liang)，有必要(yao)圍繞(rao)浸泡時(shí)(shi)間與(yu)蓮仁物(wu)理與(yu)力學(xué)特性間的(de)關(guān)系開(kāi)展(zhan)研究。圍繞(rao)蓮子(zi)的物理與力(li)學(xué)特性，國(guó)內(nèi)外(wai)學(xué)者開(kāi)(kai)展了相關(guān)研(yan)究工作。在(zai)干蓮子物理特(te)性研究(jiu)方面，趙小廣等(deng)測(cè)得(de)了干蓮子的千(qian)粒質(zhì)量、含水率(lv)、蓮殼厚(hou)度、殼(ke)仁間隙、密(mi)度等物理參(can)數(shù)。馬芝麗(li)等研究了(le)不同產(chǎn)區(qū)干蓮(lian)子的加工特性(xing)，對(duì)比分析了不(bu)同地區(qū)的5 種(zhong)干殼蓮子的縱(zong)橫徑比(bi)、營(yíng)養(yǎng)成分、蒸煮(zhu)后的質(zhì)構(gòu)(gou)特性。為解決(jue)干蓮子去(qu)心破碎問(wèn)題，馬(ma)秋成(cheng)等測(cè)得了(le)干蓮仁(ren)的彈(dan)性模量、抗壓(ya)強(qiáng)度和(he)擠壓極限載(zai)荷等力(li)學(xué)特性參數(shù)，為(wei)干蓮子去(qu)心機(jī)設(shè)計(jì)提供(gong)了基礎(chǔ)依據(jù)。

在鮮蓮子物理(li)與力(li)學(xué)特性研究方(fang)面，侯(hou)群喜等(deng)測(cè)定了(le)不同成熟(shu)度帶殼鮮蓮子(zi)的外(wai)形尺寸和含(han)水率，并對(duì)(dui)鮮蓮子(zi)進(jìn)行了力學(xué)特(te)性試(shi)驗(yàn)，獲得了(le)不同軸線(xian)方向上(shang)的彈(dan)性模量、破殼(ke)力等力學(xué)參數(shù)(shu)。張松(song)等測(cè)定了(le)帶殼鮮(xian)蓮子的剪切力(li)學(xué)特性(xing)，獲得了蓮子(zi)含水率等因(yin)素對(duì)鮮蓮子剪(jian)切破裂(lie)力的影響規(guī)(gui)律。朱亨銀(yin)等測(cè)量(liang)了鮮蓮子(zi)外殼的(de)切透力、仁(ren)堅(jiān)實(shí)度等(deng)物理與力(li)學(xué)特性。HE 等測(cè)(ce)量了鮮蓮子剝(bo)殼過(guò)程中避(bi)免蓮仁(ren)破裂的最大(da)允許壓縮(suo)力和最小(xiao)必要剪切(qie)力。

上述鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)特(te)性研究(jiu)，主要是為(wei)解決(jue)鮮蓮子剝(bo)殼問(wèn)題所(suo)開(kāi)展的，研究對(duì)(dui)象是包括(kuo)蓮殼在內(nèi)的蓮(lian)子整體，而對(duì)(dui)蓮仁的研(yan)究相對(duì)較少。由(you)于鮮(xian)蓮子在(zai)去心加工之前(qian)，已將蓮(lian)殼和(he)蓮膜去除(chu)，去心(xin)時(shí)去心(xin)工具直接(jie)與蓮仁接觸，因(yin)此必(bi)須獲取蓮仁(ren)的物理(li)與力學(xué)特性。盡(jin)管已有文獻(xiàn)(xian)研究了干蓮(lian)仁的力學(xué)特性(xing)，但由于干蓮(lian)仁與鮮蓮仁(ren)的含水率(lv)不同，其(qi)物理與(yu)力學(xué)(xue)特性存(cun)在較大差異(yi)。因此(ci)，為解決鮮(xian)蓮子去(qu)心時(shí)的損(sun)傷破碎問(wèn)題(ti)，研究鮮蓮仁(ren)的物理與(yu)力學(xué)性能及(ji)其與浸泡(pao)時(shí)間(jian)之間(jian)的關(guān)系十(shi)分必要。

本文(wen)對(duì)不同浸(jin)泡時(shí)間(jian)下蓮仁的物(wu)理與力學(xué)(xue)特性開(kāi)展了(le)試驗(yàn)研究(jiu)。分析了浸泡(pao)時(shí)間對(duì)蓮仁、蓮(lian)心的幾何參(can)數(shù)以及蓮(lian)仁的(de)硬度(du)、彈性模(mo)量、抗(kang)壓強(qiáng)度(du)和去心力等力(li)學(xué)特性的影響(xiang)規(guī)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(zhi)標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(xi)；基于(yu)課題(ti)組研制的鮮蓮(lian)子空氣擠出去(qu)心機(jī)開(kāi)展了針(zhen)對(duì)不同浸泡時(shí)(shi)間蓮仁的去心(xin)試驗(yàn)，獲取(qu)了蓮仁浸泡時(shí)(shi)間對(duì)蓮仁物(wu)理與力學(xué)特(te)性及蓮(lian)仁去心質(zhì)量的(de)影響規(guī)律。研(yan)究結(jié)果可為鮮(xian)蓮子機(jī)械(xie)去心技(ji)術(shù)的機(jī)理應(yīng)用(yong)提供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)(ju)支撐。