蓮子(zi)在成為(wei)食材(cai)之前，需要將其(qi)內(nèi)部(bu)味道苦澀的蓮(lian)心去除(chu)。鮮蓮子機械去(qu)心通常(chang)采用空心(xin)沖針插入蓮仁(ren)球端中心，并(bing)借助(zhu)壓縮空氣(qi)將蓮心從蓮(lian)仁擠出的方(fang)法，以保證(zheng)蓮仁和(he)蓮心完整。在(zai)鮮蓮子去(qu)心過(guo)程中(zhong)，鮮蓮子受沖針(zhen)、氣流等載(zai)荷的作(zuo)用，極易造成蓮(lian)仁和蓮心(xin)損傷破碎，進而(er)影響鮮蓮(lian)子的加工質(zhì)(zhi)量及經(jīng)濟性(xing)。為提高鮮(xian)蓮子的去心(xin)質(zhì)量，降低去心(xin)加工中的損傷(shang)，蓮農(nóng)在(zai)去心前(qian)通常將蓮子浸(jin)泡在清水(shui)中進行預(yu)處理，以提(ti)高去心(xin)過程中蓮(lian)心從蓮子(zi)中滑出的成功(gong)率。前期研(yan)究發(fā)現(xiàn)，適當(dang)時長的浸泡(pao)預處理可以有(you)效提升(sheng)鮮蓮子的去(qu)心質(zhì)量(liang)，而浸泡時(shi)間過短或(huo)過長(zhang)，蓮心去除(chu)難度與破損(sun)概率增大，不(bu)利于保證去(qu)心質(zhì)量(liang)。值得一提(ti)的是，如何確(que)定合適(shi)的浸泡時長，目(mu)前只能依靠經(jīng)(jing)驗，其背后的(de)影響機理(li)尚不明了，在缺(que)乏理論指導(dao)的情況下(xia)，難以實現(xiàn)對蓮(lian)子優(yōu)質(zhì)去(qu)心工藝的準確(que)把控。

有關花(hua)生、稻谷、油菜籽(zi)等種(zhong)子脫粒的(de)文獻研究表(biao)明，浸泡處理將(jiang)影響(xiang)種子含(han)水率，而含(han)水率對這些種(zhong)子的(de)物理(li)與力學特性將(jiang)造成(cheng)影響，進而(er)影響種(zhong)子與機械工具(ju)之間的作用(yong)力，最終(zhong)影響種子(zi)的脫粒效果。蓮(lian)子與上(shang)述種子具有(you)相似性(xing)，去心時(shi)與機具直接接(jie)觸，為(wei)降低鮮蓮子(zi)去心的損傷破(po)碎率，提高去(qu)心質(zhì)量，有(you)必要圍(wei)繞浸(jin)泡時間(jian)與蓮(lian)仁物理(li)與力(li)學特性(xing)間的關(guan)系開展研究。圍(wei)繞蓮子(zi)的物理(li)與力學(xue)特性，國內(nèi)外學(xue)者開展了(le)相關研究(jiu)工作。在干(gan)蓮子物理特性(xing)研究方面(mian)，趙小廣等(deng)測得了(le)干蓮子的千(qian)粒質(zhì)(zhi)量、含水率、蓮殼(ke)厚度、殼仁(ren)間隙、密度等(deng)物理參數(shù)。馬芝(zhi)麗等(deng)研究了不同(tong)產(chǎn)區(qū)干蓮子的(de)加工特性(xing)，對比(bi)分析了不同(tong)地區(qū)的5 種(zhong)干殼蓮子的(de)縱橫徑比、營養(yǎng)(yang)成分、蒸煮(zhu)后的質(zhì)構特(te)性。為(wei)解決干(gan)蓮子去心(xin)破碎問題(ti)，馬秋成等(deng)測得了(le)干蓮(lian)仁的(de)彈性模量(liang)、抗壓強(qiang)度和擠(ji)壓極限載荷等(deng)力學特(te)性參數(shù)，為干蓮(lian)子去心機設計(ji)提供(gong)了基礎依據(jù)(ju)。

在鮮蓮子(zi)物理與力(li)學特性研究方(fang)面，侯群喜等(deng)測定(ding)了不同(tong)成熟度(du)帶殼鮮(xian)蓮子的(de)外形尺(chi)寸和含(han)水率(lv)，并對鮮蓮子進(jin)行了力學特(te)性試(shi)驗，獲得(de)了不同軸(zhou)線方向上的彈(dan)性模量(liang)、破殼力等力學(xue)參數(shù)。張松(song)等測(ce)定了帶殼鮮蓮(lian)子的(de)剪切力學特性(xing)，獲得(de)了蓮子含水(shui)率等因素(su)對鮮蓮子(zi)剪切破(po)裂力的影(ying)響規(guī)律。朱亨銀(yin)等測量了(le)鮮蓮子外殼的(de)切透力、仁堅實(shi)度等物理(li)與力(li)學特(te)性。HE 等測量了(le)鮮蓮子(zi)剝殼過程(cheng)中避免蓮仁破(po)裂的(de)最大允(yun)許壓縮力和最(zui)小必要剪(jian)切力(li)。

上述鮮(xian)蓮子物理與(yu)力學特性研究(jiu)，主要是為(wei)解決鮮蓮(lian)子剝殼(ke)問題所(suo)開展的，研究(jiu)對象是包括(kuo)蓮殼(ke)在內(nèi)的蓮子(zi)整體，而對(dui)蓮仁的研究相(xiang)對較少。由于(yu)鮮蓮子在(zai)去心(xin)加工之前，已將(jiang)蓮殼和蓮膜(mo)去除，去心時(shi)去心工具(ju)直接(jie)與蓮仁接觸(chu)，因此必須(xu)獲取蓮(lian)仁的物理與力(li)學特性。盡管已(yi)有文獻研(yan)究了干蓮(lian)仁的力學特(te)性，但由于(yu)干蓮仁與(yu)鮮蓮仁的含(han)水率不同，其(qi)物理(li)與力學(xue)特性存在較(jiao)大差異。因(yin)此，為(wei)解決鮮蓮(lian)子去心時的損(sun)傷破(po)碎問題，研究鮮(xian)蓮仁的(de)物理(li)與力學性(xing)能及其(qi)與浸(jin)泡時間(jian)之間的(de)關系十分必要(yao)。

本文對不(bu)同浸泡時(shi)間下蓮仁的物(wu)理與力學特性(xing)開展了試驗研(yan)究。分析了(le)浸泡時(shi)間對蓮仁(ren)、蓮心的幾何參(can)數(shù)以及蓮(lian)仁的硬度、彈性(xing)模量(liang)、抗壓強度(du)和去心力等(deng)力學(xue)特性的影響(xiang)規(guī)律，建(jian)立了蓮(lian)仁浸泡時間與(yu)蓮仁物理(li)與力(li)學特性指標(biao)的對應關系；基(ji)于課題組研制(zhi)的鮮蓮子(zi)空氣擠出(chu)去心機(ji)開展了(le)針對不同(tong)浸泡時間(jian)蓮仁的去(qu)心試驗，獲取(qu)了蓮仁浸(jin)泡時(shi)間對蓮仁物理(li)與力(li)學特性及蓮仁(ren)去心(xin)質(zhì)量(liang)的影響(xiang)規(guī)律。研究結(jie)果可為鮮蓮子(zi)機械去心技(ji)術的機理(li)應用提供基(ji)礎數(shù)據(jù)(ju)支撐。