蓮子在成為(wei)食材之前(qian)，需要將其內(nèi)部(bu)味道苦(ku)澀的(de)蓮心去(qu)除。鮮蓮(lian)子機(jī)(ji)械去心通常采(cai)用空心(xin)沖針(zhen)插入蓮仁球(qiu)端中心，并借(jie)助壓縮空氣將(jiang)蓮心(xin)從蓮(lian)仁擠(ji)出的方(fang)法，以(yi)保證蓮仁和(he)蓮心(xin)完整(zheng)。在鮮蓮子去(qu)心過(guò)程(cheng)中，鮮蓮子受沖(chong)針、氣流等載(zai)荷的作用(yong)，極易造(zao)成蓮仁和蓮心(xin)損傷破碎，進(jìn)(jin)而影響(xiang)鮮蓮子的加(jia)工質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)(ji)性。為提高鮮蓮(lian)子的(de)去心質(zhì)量，降低(di)去心加工(gong)中的損(sun)傷，蓮(lian)農(nóng)在去(qu)心前通常將蓮(lian)子浸泡在(zai)清水中(zhong)進(jìn)行(xing)預(yù)處理，以(yi)提高去(qu)心過(guò)程中(zhong)蓮心從蓮(lian)子中(zhong)滑出的(de)成功率(lv)。前期研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，適(shi)當(dāng)時(shí)(shi)長(zhǎng)的(de)浸泡預(yù)(yu)處理可以(yi)有效提升鮮蓮(lian)子的去心(xin)質(zhì)量，而(er)浸泡時(shí)間(jian)過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)，蓮(lian)心去除難度與(yu)破損概(gai)率增大，不(bu)利于保證(zheng)去心質(zhì)量(liang)。值得一提的(de)是，如何確定(ding)合適的浸泡(pao)時(shí)長(zhǎng)，目前只能(neng)依靠經(jīng)驗(yàn)(yan)，其背后(hou)的影響機(jī)理尚(shang)不明了，在缺乏(fa)理論指(zhi)導(dǎo)的(de)情況下，難以(yi)實(shí)現(xiàn)對(duì)蓮(lian)子優(yōu)質(zhì)去心(xin)工藝的準(zhǔn)確(que)把控(kong)。

有關(guān)花生(sheng)、稻谷、油菜籽(zi)等種(zhong)子脫粒的文獻(xiàn)(xian)研究表明，浸泡(pao)處理將影響(xiang)種子(zi)含水率，而(er)含水率對(duì)這(zhe)些種子的(de)物理(li)與力(li)學(xué)特(te)性將造成影響(xiang)，進(jìn)而影(ying)響種子與機(jī)(ji)械工(gong)具之間的(de)作用力，最終影(ying)響種子的(de)脫粒效果。蓮(lian)子與上述種(zhong)子具有相似(shi)性，去心(xin)時(shí)與機(jī)具直(zhi)接接(jie)觸，為(wei)降低鮮蓮子去(qu)心的損傷破碎(sui)率，提高去心質(zhì)(zhi)量，有必(bi)要圍繞(rao)浸泡(pao)時(shí)間與蓮仁(ren)物理與力學(xué)(xue)特性間(jian)的關(guān)系開(kāi)(kai)展研究。圍繞蓮(lian)子的(de)物理與(yu)力學(xué)特(te)性，國(guó)內(nèi)(nei)外學(xué)者(zhe)開(kāi)展了相(xiang)關(guān)研究工作。在(zai)干蓮子物理特(te)性研究方面，趙(zhao)小廣等測(cè)得(de)了干蓮(lian)子的千粒質(zhì)量(liang)、含水率、蓮(lian)殼厚(hou)度、殼仁(ren)間隙、密(mi)度等物理參(can)數(shù)。馬(ma)芝麗等研究了(le)不同產(chǎn)區(qū)干(gan)蓮子(zi)的加工(gong)特性，對(duì)比(bi)分析了不同地(di)區(qū)的5 種干殼(ke)蓮子的縱(zong)橫徑(jing)比、營(yíng)養(yǎng)成分、蒸(zheng)煮后的質(zhì)構(gòu)(gou)特性。為解決干(gan)蓮子(zi)去心破碎問(wèn)(wen)題，馬(ma)秋成等測(cè)得(de)了干蓮仁的(de)彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)度和擠壓(ya)極限載荷等力(li)學(xué)特(te)性參數(shù)，為干蓮(lian)子去(qu)心機(jī)設(shè)計(jì)(ji)提供了基礎(chǔ)依(yi)據(jù)。

在鮮蓮子物理(li)與力學(xué)(xue)特性研究方(fang)面，侯群喜(xi)等測(cè)定了不同(tong)成熟度帶(dai)殼鮮蓮(lian)子的外形尺(chi)寸和含水(shui)率，并對(duì)鮮蓮(lian)子進(jìn)行(xing)了力學(xué)特(te)性試驗(yàn)(yan)，獲得(de)了不(bu)同軸線方向(xiang)上的彈(dan)性模量、破殼(ke)力等力學(xué)參數(shù)(shu)。張松等測(cè)定了(le)帶殼鮮(xian)蓮子的剪(jian)切力學(xué)特性，獲(huo)得了(le)蓮子含水率等(deng)因素對(duì)鮮蓮子(zi)剪切破(po)裂力的影(ying)響規(guī)律。朱亨(heng)銀等測(cè)量(liang)了鮮蓮子外(wai)殼的(de)切透力、仁堅(jiān)(jian)實(shí)度等(deng)物理(li)與力(li)學(xué)特性。HE 等(deng)測(cè)量了(le)鮮蓮(lian)子剝(bo)殼過(guò)(guo)程中避免蓮仁(ren)破裂的(de)最大允許壓縮(suo)力和最小(xiao)必要剪切(qie)力。

上述鮮蓮子(zi)物理與力學(xué)(xue)特性研究，主(zhu)要是為解決(jue)鮮蓮(lian)子剝(bo)殼問(wèn)題所開(kāi)展(zhan)的，研究對(duì)象是(shi)包括蓮殼(ke)在內(nèi)的蓮子(zi)整體，而(er)對(duì)蓮(lian)仁的研究相對(duì)(dui)較少。由于鮮蓮(lian)子在去心加(jia)工之(zhi)前，已(yi)將蓮(lian)殼和蓮膜去(qu)除，去心時(shí)(shi)去心(xin)工具(ju)直接與蓮仁接(jie)觸，因此必(bi)須獲(huo)取蓮仁的物(wu)理與力(li)學(xué)特性。盡管(guan)已有(you)文獻(xiàn)(xian)研究了干(gan)蓮仁的力學(xué)(xue)特性，但由于(yu)干蓮仁與鮮(xian)蓮仁的含水(shui)率不同，其物理(li)與力(li)學(xué)特性存(cun)在較大差(cha)異。因(yin)此，為解決(jue)鮮蓮(lian)子去心時(shí)(shi)的損傷破碎(sui)問(wèn)題，研究鮮(xian)蓮仁的(de)物理與力學(xué)性(xing)能及其(qi)與浸泡時(shí)間(jian)之間(jian)的關(guān)系(xi)十分必(bi)要。

本文對(duì)(dui)不同浸泡(pao)時(shí)間下蓮(lian)仁的物(wu)理與力學(xué)特性(xing)開(kāi)展了(le)試驗(yàn)研究(jiu)。分析(xi)了浸泡時(shí)間(jian)對(duì)蓮仁、蓮心的(de)幾何參數(shù)以(yi)及蓮仁的(de)硬度(du)、彈性模量(liang)、抗壓強(qiáng)度和(he)去心力等(deng)力學(xué)(xue)特性的影(ying)響規(guī)(gui)律，建立了(le)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)(guan)系；基于課(ke)題組研(yan)制的鮮蓮子空(kong)氣擠出去心(xin)機(jī)開(kāi)展了針(zhen)對(duì)不(bu)同浸(jin)泡時(shí)間(jian)蓮仁的去(qu)心試驗(yàn)(yan)，獲取了(le)蓮仁浸泡(pao)時(shí)間對(duì)(dui)蓮仁物理(li)與力學(xué)特(te)性及蓮仁(ren)去心(xin)質(zhì)量的影響(xiang)規(guī)律(lv)。研究(jiu)結(jié)果可為鮮(xian)蓮子機(jī)(ji)械去心技術(shù)的(de)機(jī)理應(yīng)(ying)用提供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)(ju)支撐。