蓮子(zi)在成為(wei)食材之(zhi)前，需要將(jiang)其內(nèi)(nei)部味(wei)道苦澀的(de)蓮心去除(chu)。鮮蓮子(zi)機(jī)械去心通常(chang)采用(yong)空心沖針(zhen)插入蓮(lian)仁球端(duan)中心，并借(jie)助壓縮(suo)空氣將(jiang)蓮心(xin)從蓮仁擠(ji)出的方法，以(yi)保證(zheng)蓮仁和(he)蓮心完整(zheng)。在鮮蓮子去(qu)心過(guò)程中(zhong)，鮮蓮(lian)子受沖針、氣流(liu)等載荷的作用(yong)，極易造(zao)成蓮(lian)仁和(he)蓮心損傷破(po)碎，進(jìn)而影響鮮(xian)蓮子的加工(gong)質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性(xing)。為提高(gao)鮮蓮子(zi)的去(qu)心質(zhì)(zhi)量，降低(di)去心(xin)加工中的損(sun)傷，蓮農(nóng)(nong)在去心前通(tong)常將蓮子浸(jin)泡在清(qing)水中進(jìn)行預(yù)處(chu)理，以提高去心(xin)過(guò)程(cheng)中蓮(lian)心從蓮子中(zhong)滑出的成(cheng)功率。前期研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)時(shí)長(zhǎng)(zhang)的浸(jin)泡預(yù)處理(li)可以有(you)效提升鮮蓮(lian)子的去心質(zhì)量(liang)，而浸泡時(shí)間過(guò)(guo)短或過(guò)長(zhǎng)(zhang)，蓮心去除(chu)難度與破損概(gai)率增大，不利于(yu)保證去心(xin)質(zhì)量。值(zhi)得一提的(de)是，如何(he)確定合適的浸(jin)泡時(shí)長(zhǎng)，目前只(zhi)能依(yi)靠經(jīng)(jing)驗(yàn)，其(qi)背后的影響機(jī)(ji)理尚不明了(le)，在缺乏(fa)理論指導(dǎo)(dao)的情況下(xia)，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓮(lian)子優(yōu)質(zhì)去(qu)心工(gong)藝的準(zhǔn)確(que)把控。

有關(guān)花生、稻谷(gu)、油菜籽等種(zhong)子脫粒的文(wen)獻(xiàn)研究表明，浸(jin)泡處理將(jiang)影響種子含(han)水率，而(er)含水率對(duì)(dui)這些種子的物(wu)理與(yu)力學(xué)特(te)性將(jiang)造成影響(xiang)，進(jìn)而影(ying)響種子與(yu)機(jī)械工具(ju)之間(jian)的作用力(li)，最終影響(xiang)種子的(de)脫粒效果。蓮子(zi)與上述種(zhong)子具有相似(shi)性，去(qu)心時(shí)與機(jī)(ji)具直接接觸，為(wei)降低(di)鮮蓮(lian)子去心的損(sun)傷破(po)碎率(lv)，提高去心(xin)質(zhì)量，有(you)必要圍繞浸泡(pao)時(shí)間與蓮(lian)仁物(wu)理與力學(xué)特(te)性間(jian)的關(guān)系開(kāi)展(zhan)研究。圍繞蓮(lian)子的物理(li)與力學(xué)(xue)特性，國(guó)(guo)內(nèi)外學(xué)者(zhe)開(kāi)展了相關(guān)研(yan)究工作。在干(gan)蓮子物理特性(xing)研究(jiu)方面，趙小廣等(deng)測(cè)得了干蓮(lian)子的(de)千粒質(zhì)量、含水(shui)率、蓮殼厚度(du)、殼仁間隙、密(mi)度等(deng)物理參數(shù)(shu)。馬芝麗等研(yan)究了不(bu)同產(chǎn)區(qū)干蓮子(zi)的加工特性，對(duì)(dui)比分析了(le)不同(tong)地區(qū)的5 種(zhong)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)特(te)性。為(wei)解決干蓮子去(qu)心破碎(sui)問(wèn)題，馬秋成(cheng)等測(cè)得了干蓮(lian)仁的彈性(xing)模量、抗壓(ya)強(qiáng)度和擠壓(ya)極限載荷(he)等力學(xué)(xue)特性參(can)數(shù)，為干蓮子(zi)去心機(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，侯群喜等測(cè)(ce)定了(le)不同成熟(shu)度帶(dai)殼鮮蓮子的外(wai)形尺寸和(he)含水(shui)率，并對(duì)(dui)鮮蓮子進(jìn)(jin)行了力(li)學(xué)特性試驗(yàn)，獲(huo)得了(le)不同軸線方(fang)向上的(de)彈性模(mo)量、破殼力等(deng)力學(xué)參數(shù)。張(zhang)松等測(cè)定了帶(dai)殼鮮蓮子的剪(jian)切力學(xué)特(te)性，獲得(de)了蓮子(zi)含水率(lv)等因素對(duì)鮮(xian)蓮子剪切(qie)破裂力(li)的影(ying)響規(guī)律。朱亨銀(yin)等測(cè)(ce)量了(le)鮮蓮子(zi)外殼的切(qie)透力、仁(ren)堅(jiān)實(shí)(shi)度等(deng)物理(li)與力學(xué)(xue)特性(xing)。HE 等測(cè)量了鮮(xian)蓮子剝(bo)殼過(guò)程(cheng)中避免蓮仁破(po)裂的最大允許(xu)壓縮力和最(zui)小必(bi)要剪切力。

上述鮮蓮子物(wu)理與(yu)力學(xué)(xue)特性研(yan)究，主(zhu)要是為解決(jue)鮮蓮子(zi)剝殼問(wèn)(wen)題所開(kāi)(kai)展的，研究(jiu)對(duì)象是包(bao)括蓮(lian)殼在內(nèi)的蓮子(zi)整體，而對(duì)蓮仁(ren)的研(yan)究相對(duì)較少。由(you)于鮮蓮子在去(qu)心加工(gong)之前(qian)，已將蓮殼和(he)蓮膜(mo)去除(chu)，去心時(shí)去心工(gong)具直接與蓮(lian)仁接觸，因此(ci)必須(xu)獲取蓮仁(ren)的物理與(yu)力學(xué)特性(xing)。盡管已有文獻(xiàn)(xian)研究了干(gan)蓮仁的力學(xué)特(te)性，但由于干蓮(lian)仁與鮮蓮(lian)仁的(de)含水率不(bu)同，其物理與(yu)力學(xué)特性存(cun)在較大差異。因(yin)此，為解決鮮蓮(lian)子去心時(shí)的(de)損傷破碎問(wèn)題(ti)，研究鮮蓮仁(ren)的物理與力學(xué)(xue)性能及(ji)其與(yu)浸泡時(shí)(shi)間之(zhi)間的關(guān)系十(shi)分必(bi)要。

本文對(duì)(dui)不同(tong)浸泡時(shí)間(jian)下蓮仁(ren)的物理(li)與力學(xué)(xue)特性開(kāi)展了(le)試驗(yàn)研究。分(fen)析了浸泡時(shí)(shi)間對(duì)(dui)蓮仁、蓮(lian)心的幾何參(can)數(shù)以及蓮仁的(de)硬度、彈性模(mo)量、抗壓(ya)強(qiáng)度和去(qu)心力等力學(xué)特(te)性的(de)影響規(guī)律，建(jian)立了(le)蓮仁(ren)浸泡時(shí)間(jian)與蓮仁物理(li)與力學(xué)特性(xing)指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)(guan)系；基于課題組(zu)研制的鮮蓮子(zi)空氣擠出去(qu)心機(jī)開(kāi)展(zhan)了針對(duì)不同(tong)浸泡(pao)時(shí)間蓮仁的去(qu)心試驗(yàn)(yan)，獲取了蓮仁(ren)浸泡(pao)時(shí)間(jian)對(duì)蓮仁物理與(yu)力學(xué)特性及蓮(lian)仁去心質(zhì)量的(de)影響規(guī)(gui)律。研究結(jié)果(guo)可為(wei)鮮蓮子機(jī)械去(qu)心技術(shù)(shu)的機(jī)理應(yīng)用(yong)提供基礎(chǔ)數(shù)(shu)據(jù)支撐(cheng)。