蓮子在成為(wei)食材之前，需要(yao)將其(qi)內(nèi)部味道苦(ku)澀的蓮心去(qu)除。鮮蓮子(zi)機(jī)械(xie)去心通常采用(yong)空心沖(chong)針插(cha)入蓮(lian)仁球端中心，并(bing)借助壓(ya)縮空氣將蓮(lian)心從蓮仁擠(ji)出的方法，以保(bao)證蓮(lian)仁和(he)蓮心完整(zheng)。在鮮蓮子去心(xin)過程(cheng)中，鮮蓮子受(shou)沖針、氣流等載(zai)荷的(de)作用，極(ji)易造成蓮仁和(he)蓮心損傷破(po)碎，進(jìn)而影(ying)響鮮蓮子的(de)加工質(zhì)量及經(jīng)(jing)濟(jì)性。為提高(gao)鮮蓮子的去(qu)心質(zhì)(zhi)量，降(jiang)低去心加(jia)工中的損傷，蓮(lian)農(nóng)在去(qu)心前通常將(jiang)蓮子(zi)浸泡在(zai)清水中進(jìn)行(xing)預(yù)處(chu)理，以提(ti)高去心過程(cheng)中蓮心(xin)從蓮子中滑(hua)出的成功(gong)率。前期(qi)研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)(dang)時長的浸泡預(yù)(yu)處理可以有(you)效提升(sheng)鮮蓮子的去(qu)心質(zhì)量，而(er)浸泡時間(jian)過短(duan)或過(guo)長，蓮心去除(chu)難度與(yu)破損概率(lv)增大，不利于(yu)保證去心質(zhì)量(liang)。值得(de)一提的是，如(ru)何確定合適(shi)的浸(jin)泡時長(zhang)，目前(qian)只能依靠經(jīng)驗(yàn)(yan)，其背后(hou)的影響機(jī)理尚(shang)不明了(le)，在缺乏理(li)論指導(dǎo)的(de)情況下，難以(yi)實(shí)現(xiàn)對蓮子優(yōu)(you)質(zhì)去心工(gong)藝的準(zhǔn)確(que)把控。

有關(guān)花生、稻(dao)谷、油菜籽(zi)等種子脫(tuo)粒的(de)文獻(xiàn)研究(jiu)表明(ming)，浸泡處理將(jiang)影響(xiang)種子含(han)水率，而含水率(lv)對這些種子(zi)的物理(li)與力學(xué)特(te)性將(jiang)造成影(ying)響，進(jìn)而(er)影響種子(zi)與機(jī)械(xie)工具之間(jian)的作用力，最(zui)終影響種子的(de)脫粒效果(guo)。蓮子與(yu)上述種子(zi)具有相似性(xing)，去心時與(yu)機(jī)具(ju)直接接(jie)觸，為降(jiang)低鮮蓮子(zi)去心的損傷破(po)碎率，提(ti)高去心(xin)質(zhì)量，有必(bi)要圍繞浸泡(pao)時間與蓮仁物(wu)理與力學(xué)(xue)特性(xing)間的(de)關(guān)系開展研(yan)究。圍(wei)繞蓮子的(de)物理與力學(xué)特(te)性，國內(nèi)外學(xué)(xue)者開展了相關(guān)(guan)研究工作。在干(gan)蓮子物理(li)特性研究方面(mian)，趙小(xiao)廣等測得(de)了干蓮(lian)子的千(qian)粒質(zhì)量、含(han)水率、蓮殼(ke)厚度、殼(ke)仁間(jian)隙、密度(du)等物(wu)理參數(shù)(shu)。馬芝(zhi)麗等研究(jiu)了不同產(chǎn)(chan)區(qū)干蓮子的(de)加工特性，對比(bi)分析了不(bu)同地區(qū)的5 種(zhong)干殼蓮(lian)子的縱橫(heng)徑比、營養(yǎng)成(cheng)分、蒸(zheng)煮后(hou)的質(zhì)構(gòu)特性。為(wei)解決干(gan)蓮子去心破(po)碎問題，馬秋(qiu)成等測得(de)了干(gan)蓮仁的彈(dan)性模量、抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度和擠壓極限(xian)載荷(he)等力學(xué)特(te)性參數(shù)，為干蓮(lian)子去(qu)心機(jī)(ji)設(shè)計提供了(le)基礎(chǔ)(chu)依據(jù)。

在鮮蓮(lian)子物理(li)與力學(xué)(xue)特性(xing)研究方面(mian)，侯群喜(xi)等測定了(le)不同成熟(shu)度帶(dai)殼鮮蓮子的(de)外形尺寸和(he)含水率，并對鮮(xian)蓮子(zi)進(jìn)行了力學(xué)特(te)性試(shi)驗(yàn)，獲得(de)了不同軸(zhou)線方向上的彈(dan)性模量、破殼力(li)等力學(xué)(xue)參數(shù)。張松(song)等測定了帶(dai)殼鮮蓮子的(de)剪切力(li)學(xué)特性，獲得(de)了蓮子含水率(lv)等因素對鮮蓮(lian)子剪切破裂(lie)力的影響規(guī)律(lv)。朱亨銀等測(ce)量了鮮蓮子外(wai)殼的切透力(li)、仁堅(jian)實(shí)度等(deng)物理與力學(xué)(xue)特性。HE 等測量(liang)了鮮(xian)蓮子剝殼(ke)過程中避免蓮(lian)仁破裂的(de)最大允許壓縮(suo)力和最小必要(yao)剪切力。

上述鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)(xue)特性(xing)研究，主要是為(wei)解決鮮蓮子剝(bo)殼問題所開展(zhan)的，研究對象是(shi)包括蓮殼在內(nèi)(nei)的蓮(lian)子整體，而對(dui)蓮仁的研究(jiu)相對較少。由于(yu)鮮蓮(lian)子在去心(xin)加工(gong)之前(qian)，已將(jiang)蓮殼和(he)蓮膜去除，去(qu)心時去心(xin)工具直接與蓮(lian)仁接(jie)觸，因此必須獲(huo)取蓮仁的物(wu)理與(yu)力學(xué)特性(xing)。盡管(guan)已有(you)文獻(xiàn)研究了干(gan)蓮仁的力學(xué)特(te)性，但由于(yu)干蓮仁與(yu)鮮蓮(lian)仁的含(han)水率不(bu)同，其(qi)物理與力學(xué)(xue)特性存(cun)在較大差異(yi)。因此(ci)，為解決(jue)鮮蓮子去心時(shi)的損傷破(po)碎問題，研究鮮(xian)蓮仁的物理與(yu)力學(xué)性能及其(qi)與浸泡時間之(zhi)間的關(guān)系十分(fen)必要(yao)。

本文對(dui)不同浸泡(pao)時間下蓮仁的(de)物理與力學(xué)特(te)性開展了(le)試驗(yàn)研(yan)究。分析了(le)浸泡時(shi)間對蓮仁、蓮心(xin)的幾何參數(shù)(shu)以及蓮(lian)仁的硬度、彈性(xing)模量(liang)、抗壓強(qiáng)度和(he)去心力(li)等力學(xué)特性(xing)的影響規(guī)律(lv)，建立(li)了蓮(lian)仁浸(jin)泡時間(jian)與蓮仁(ren)物理(li)與力學(xué)特性(xing)指標(biāo)的對(dui)應(yīng)關(guān)(guan)系；基于課題組(zu)研制(zhi)的鮮(xian)蓮子空氣擠(ji)出去(qu)心機(jī)開展了針(zhen)對不同浸泡時(shi)間蓮仁的去心(xin)試驗(yàn)，獲取了(le)蓮仁(ren)浸泡時間對蓮(lian)仁物理與力學(xué)(xue)特性及蓮仁(ren)去心質(zhì)(zhi)量的影響(xiang)規(guī)律(lv)。研究結(jié)(jie)果可為鮮蓮子(zi)機(jī)械去(qu)心技術(shù)的機(jī)(ji)理應(yīng)用提供基(ji)礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。