蓮子(zi)在成為食材之(zhi)前，需要將(jiang)其內(nèi)部(bu)味道苦(ku)澀的蓮心去(qu)除。鮮蓮子(zi)機(jī)械去心通(tong)常采用(yong)空心(xin)沖針插入(ru)蓮仁球端(duan)中心，并借(jie)助壓縮空(kong)氣將蓮(lian)心從蓮仁(ren)擠出的(de)方法，以保證(zheng)蓮仁(ren)和蓮(lian)心完整(zheng)。在鮮(xian)蓮子去心(xin)過(guò)程中，鮮(xian)蓮子受沖針(zhen)、氣流等載荷的(de)作用，極易造成(cheng)蓮仁和(he)蓮心損傷破碎(sui)，進(jìn)而(er)影響(xiang)鮮蓮子的(de)加工質(zhì)量及經(jīng)(jing)濟(jì)性(xing)。為提高(gao)鮮蓮子的(de)去心質(zhì)量，降(jiang)低去(qu)心加工中(zhong)的損傷(shang)，蓮農(nóng)在去(qu)心前通(tong)常將(jiang)蓮子浸泡(pao)在清水中進(jìn)(jin)行預(yù)處理(li)，以提(ti)高去心過(guò)程(cheng)中蓮心從(cong)蓮子(zi)中滑出的(de)成功率。前期(qi)研究發(fā)現(xiàn)(xian)，適當(dāng)時(shí)長(zhǎng)(zhang)的浸泡預(yù)處(chu)理可以有效(xiao)提升鮮蓮子(zi)的去(qu)心質(zhì)量，而浸泡(pao)時(shí)間(jian)過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)(zhang)，蓮心去除難(nan)度與破損(sun)概率增大(da)，不利(li)于保證去(qu)心質(zhì)量。值得一(yi)提的是，如何(he)確定合(he)適的浸泡時(shí)長(zhǎng)(zhang)，目前只能依靠(kao)經(jīng)驗(yàn)，其背后(hou)的影(ying)響機(jī)理尚(shang)不明(ming)了，在缺乏理論(lun)指導(dǎo)的(de)情況下，難以實(shí)(shi)現(xiàn)對(duì)蓮子優(yōu)質(zhì)(zhi)去心工藝(yi)的準(zhǔn)確把控。

有關(guān)花生(sheng)、稻谷、油菜籽(zi)等種(zhong)子脫(tuo)粒的文(wen)獻(xiàn)研究(jiu)表明，浸泡處理(li)將影響(xiang)種子含水率(lv)，而含水率對(duì)(dui)這些種子的(de)物理與(yu)力學(xué)特性(xing)將造成影(ying)響，進(jìn)而影(ying)響種子(zi)與機(jī)械(xie)工具之間(jian)的作用(yong)力，最終影響種(zhong)子的(de)脫粒(li)效果。蓮子與上(shang)述種子(zi)具有相似(shi)性，去心時(shí)與(yu)機(jī)具直接(jie)接觸，為降(jiang)低鮮(xian)蓮子去(qu)心的損傷破(po)碎率，提高去(qu)心質(zhì)量(liang)，有必要圍繞(rao)浸泡時(shí)間與(yu)蓮仁(ren)物理(li)與力學(xué)(xue)特性間(jian)的關(guān)系開(kāi)(kai)展研究。圍繞(rao)蓮子的物理(li)與力學(xué)特性，國(guó)(guo)內(nèi)外學(xué)者(zhe)開(kāi)展(zhan)了相關(guān)研究工(gong)作。在(zai)干蓮子(zi)物理特性研究(jiu)方面，趙小廣等(deng)測(cè)得了干蓮子(zi)的千粒質(zhì)量(liang)、含水率、蓮殼厚(hou)度、殼仁間(jian)隙、密度等物(wu)理參數(shù)。馬芝麗(li)等研究了(le)不同產(chǎn)(chan)區(qū)干(gan)蓮子的加工(gong)特性，對(duì)(dui)比分析了不(bu)同地區(qū)的(de)5 種干殼(ke)蓮子的縱(zong)橫徑比、營(yíng)養(yǎng)(yang)成分、蒸煮后的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)特性。為(wei)解決干蓮子(zi)去心(xin)破碎問(wèn)題(ti)，馬秋成等測(cè)得(de)了干蓮仁的(de)彈性模(mo)量、抗壓強(qiáng)度(du)和擠壓極限(xian)載荷等(deng)力學(xué)特性參數(shù)(shu)，為干蓮子(zi)去心機(jī)設(shè)計(jì)提(ti)供了基礎(chǔ)依(yi)據(jù)。

在鮮蓮子(zi)物理與力學(xué)(xue)特性研(yan)究方面，侯群喜(xi)等測(cè)定了不(bu)同成熟度(du)帶殼鮮蓮子的(de)外形(xing)尺寸和含水(shui)率，并(bing)對(duì)鮮蓮子(zi)進(jìn)行了力(li)學(xué)特性(xing)試驗(yàn)，獲得(de)了不(bu)同軸線方向(xiang)上的彈性(xing)模量、破殼力等(deng)力學(xué)參數(shù)。張(zhang)松等測(cè)(ce)定了帶殼鮮蓮(lian)子的(de)剪切力學(xué)特性(xing)，獲得了蓮子含(han)水率等因素對(duì)(dui)鮮蓮子剪切破(po)裂力的影響規(guī)(gui)律。朱(zhu)亨銀(yin)等測(cè)(ce)量了鮮(xian)蓮子(zi)外殼的(de)切透力(li)、仁堅(jiān)實(shí)度等(deng)物理與力(li)學(xué)特性(xing)。HE 等測(cè)量(liang)了鮮蓮子(zi)剝殼過(guò)(guo)程中避免蓮(lian)仁破裂的最大(da)允許(xu)壓縮力(li)和最小必要剪(jian)切力。

上述鮮蓮子(zi)物理(li)與力學(xué)(xue)特性研究(jiu)，主要是(shi)為解決鮮蓮(lian)子剝殼問(wèn)(wen)題所開(kāi)(kai)展的，研究對(duì)象(xiang)是包括蓮(lian)殼在內(nèi)(nei)的蓮子(zi)整體(ti)，而對(duì)(dui)蓮仁的研究相(xiang)對(duì)較少。由(you)于鮮蓮子在去(qu)心加工(gong)之前，已將蓮殼(ke)和蓮膜去除(chu)，去心(xin)時(shí)去(qu)心工具(ju)直接與蓮仁(ren)接觸(chu)，因此必(bi)須獲取(qu)蓮仁的(de)物理與力學(xué)(xue)特性(xing)。盡管已(yi)有文獻(xiàn)研究(jiu)了干蓮仁的(de)力學(xué)特(te)性，但由于干蓮(lian)仁與鮮蓮仁(ren)的含水率不(bu)同，其物(wu)理與力(li)學(xué)特性(xing)存在(zai)較大差異。因此(ci)，為解(jie)決鮮蓮(lian)子去心時(shí)(shi)的損傷破(po)碎問(wèn)題，研究鮮(xian)蓮仁的物理與(yu)力學(xué)(xue)性能及其(qi)與浸泡時(shí)間(jian)之間的關(guān)系十(shi)分必要(yao)。

本文對(duì)不(bu)同浸泡時(shí)間(jian)下蓮仁的(de)物理(li)與力(li)學(xué)特性開(kāi)展(zhan)了試驗(yàn)(yan)研究。分析(xi)了浸(jin)泡時(shí)間對(duì)蓮仁(ren)、蓮心(xin)的幾何(he)參數(shù)以及(ji)蓮仁的(de)硬度、彈性模(mo)量、抗(kang)壓強(qiáng)度(du)和去心力等力(li)學(xué)特性(xing)的影響規(guī)律，建(jian)立了(le)蓮仁浸泡時(shí)(shi)間與蓮仁(ren)物理(li)與力學(xué)(xue)特性指(zhi)標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)(guan)系；基于課題組(zu)研制的鮮蓮子(zi)空氣(qi)擠出去心機(jī)開(kāi)(kai)展了針對(duì)不(bu)同浸泡時(shí)(shi)間蓮仁(ren)的去心試驗(yàn)(yan)，獲取了蓮仁浸(jin)泡時(shí)間對(duì)蓮(lian)仁物(wu)理與力學(xué)特性(xing)及蓮仁(ren)去心質(zhì)量(liang)的影響(xiang)規(guī)律(lv)。研究結(jié)果可為(wei)鮮蓮子機(jī)(ji)械去心技術(shù)的(de)機(jī)理應(yīng)用(yong)提供基礎(chǔ)數(shù)(shu)據(jù)支撐。