蓮子在(zai)成為食(shi)材之(zhi)前，需要將其(qi)內(nèi)部味道苦(ku)澀的(de)蓮心去除。鮮蓮(lian)子機械去(qu)心通常采用(yong)空心沖(chong)針插(cha)入蓮仁球端(duan)中心，并借(jie)助壓縮(suo)空氣(qi)將蓮心從(cong)蓮仁擠出的方(fang)法，以保證蓮(lian)仁和蓮心(xin)完整。在鮮蓮子(zi)去心過程中(zhong)，鮮蓮子受沖針(zhen)、氣流(liu)等載荷的(de)作用(yong)，極易造成(cheng)蓮仁和(he)蓮心損(sun)傷破碎，進而影(ying)響鮮蓮子(zi)的加工質(zhì)(zhi)量及經(jīng)濟(ji)性。為提高(gao)鮮蓮子的去心(xin)質(zhì)量，降低去(qu)心加工(gong)中的損傷(shang)，蓮農(nóng)在去心(xin)前通常將蓮子(zi)浸泡在清水中(zhong)進行預(yù)處理，以(yi)提高(gao)去心過程(cheng)中蓮心從蓮(lian)子中滑出的(de)成功率。前期(qi)研究發(fā)(fa)現(xiàn)，適當(dāng)(dang)時長的浸泡預(yù)(yu)處理可以(yi)有效(xiao)提升(sheng)鮮蓮子(zi)的去心質(zhì)量(liang)，而浸(jin)泡時間過(guo)短或過(guo)長，蓮心去除難(nan)度與破損概率(lv)增大，不利于保(bao)證去心質(zhì)(zhi)量。值得一提(ti)的是，如(ru)何確定合(he)適的浸(jin)泡時長，目(mu)前只(zhi)能依靠經(jīng)驗，其(qi)背后的(de)影響機理(li)尚不明了，在(zai)缺乏(fa)理論指導(dǎo)的(de)情況下(xia)，難以實現(xiàn)對蓮(lian)子優(yōu)質(zhì)去心工(gong)藝的準確把(ba)控。

有關(guān)花生、稻谷(gu)、油菜籽等(deng)種子脫粒的(de)文獻研究(jiu)表明(ming)，浸泡處理將(jiang)影響種子(zi)含水率，而(er)含水率對這(zhe)些種子的物理(li)與力(li)學(xué)特性將(jiang)造成(cheng)影響，進而影響(xiang)種子與機械(xie)工具之間的(de)作用力(li)，最終影響種(zhong)子的脫(tuo)粒效果(guo)。蓮子與(yu)上述種(zhong)子具(ju)有相似性，去(qu)心時與(yu)機具(ju)直接接觸，為(wei)降低鮮蓮(lian)子去(qu)心的(de)損傷(shang)破碎率，提高(gao)去心質(zhì)量，有(you)必要圍繞(rao)浸泡時(shi)間與蓮仁物理(li)與力學(xué)特性(xing)間的關(guān)系開(kai)展研究。圍繞蓮(lian)子的物理與(yu)力學(xué)特(te)性，國內(nèi)外學(xué)者(zhe)開展了(le)相關(guān)(guan)研究工作(zuo)。在干蓮子物(wu)理特性研究(jiu)方面(mian)，趙小(xiao)廣等測得了干(gan)蓮子的千粒(li)質(zhì)量、含(han)水率、蓮殼厚度(du)、殼仁(ren)間隙、密度等(deng)物理(li)參數(shù)。馬(ma)芝麗等研究了(le)不同產(chǎn)區(qū)干蓮(lian)子的加(jia)工特性，對(dui)比分析了(le)不同地(di)區(qū)的5 種干(gan)殼蓮子的縱橫(heng)徑比、營(ying)養(yǎng)成分(fen)、蒸煮(zhu)后的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。為解(jie)決干蓮子去(qu)心破碎(sui)問題(ti)，馬秋成等(deng)測得了干蓮(lian)仁的彈性模(mo)量、抗壓強(qiang)度和擠(ji)壓極限載(zai)荷等(deng)力學(xué)特(te)性參數(shù)，為干(gan)蓮子去(qu)心機(ji)設(shè)計提供(gong)了基礎(chǔ)依(yi)據(jù)。

在鮮蓮子物(wu)理與(yu)力學(xué)特性研究(jiu)方面，侯群喜等(deng)測定(ding)了不同成熟度(du)帶殼鮮蓮(lian)子的外形尺寸(cun)和含水率，并(bing)對鮮(xian)蓮子進行(xing)了力學(xué)(xue)特性試驗(yan)，獲得(de)了不同(tong)軸線(xian)方向(xiang)上的(de)彈性(xing)模量、破殼力(li)等力(li)學(xué)參數(shù)。張(zhang)松等(deng)測定了帶(dai)殼鮮蓮(lian)子的剪切力學(xué)(xue)特性，獲得(de)了蓮子含(han)水率(lv)等因素對鮮蓮(lian)子剪切破裂力(li)的影響規(guī)律(lv)。朱亨(heng)銀等測量了(le)鮮蓮子外(wai)殼的(de)切透力、仁堅實(shi)度等物理(li)與力學(xué)特性(xing)。HE 等測(ce)量了(le)鮮蓮子剝殼過(guo)程中(zhong)避免蓮仁破裂(lie)的最大允許(xu)壓縮力和最(zui)小必要(yao)剪切力。

上述鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)特性(xing)研究，主要是(shi)為解決鮮蓮子(zi)剝殼(ke)問題所開展的(de)，研究對(dui)象是包括蓮殼(ke)在內(nèi)的(de)蓮子整(zheng)體，而對(dui)蓮仁(ren)的研究(jiu)相對較(jiao)少。由于鮮蓮(lian)子在去(qu)心加工之前(qian)，已將蓮(lian)殼和(he)蓮膜去除(chu)，去心時(shi)去心工具直接(jie)與蓮仁接觸，因(yin)此必須獲取蓮(lian)仁的物(wu)理與力(li)學(xué)特性。盡管已(yi)有文獻研究了(le)干蓮仁的(de)力學(xué)(xue)特性，但由(you)于干(gan)蓮仁與鮮(xian)蓮仁的(de)含水率不同(tong)，其物理與力學(xué)(xue)特性存在較(jiao)大差(cha)異。因此(ci)，為解決鮮蓮子(zi)去心時的(de)損傷破(po)碎問題，研(yan)究鮮蓮仁的(de)物理與力學(xué)性(xing)能及其(qi)與浸泡(pao)時間之間(jian)的關(guān)系十分必(bi)要。

本文對不同(tong)浸泡(pao)時間下(xia)蓮仁的物理與(yu)力學(xué)特性開(kai)展了試驗研(yan)究。分析了浸泡(pao)時間對蓮(lian)仁、蓮心的(de)幾何參數(shù)以及(ji)蓮仁的硬度(du)、彈性模量(liang)、抗壓強度和去(qu)心力等力學(xué)特(te)性的影響規(guī)律(lv)，建立了蓮仁(ren)浸泡時間(jian)與蓮仁物(wu)理與力學(xué)(xue)特性指標的(de)對應(yīng)關(guān)系(xi)；基于(yu)課題組(zu)研制的鮮蓮子(zi)空氣擠出(chu)去心機開展了(le)針對不同(tong)浸泡時間蓮仁(ren)的去(qu)心試驗，獲取(qu)了蓮仁浸泡(pao)時間對蓮仁(ren)物理與力(li)學(xué)特性(xing)及蓮仁去(qu)心質(zhì)量(liang)的影響規(guī)律。研(yan)究結(jié)(jie)果可為鮮(xian)蓮子(zi)機械去心技(ji)術(shù)的機理(li)應(yīng)用(yong)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(ju)支撐。