蓮子在成(cheng)為食材之前，需(xu)要將其內(nèi)部(bu)味道(dao)苦澀(se)的蓮心去除。鮮(xian)蓮子機(jī)械去心(xin)通常(chang)采用空心沖(chong)針插入蓮仁(ren)球端(duan)中心，并借助(zhu)壓縮空氣(qi)將蓮心(xin)從蓮仁擠出(chu)的方法，以(yi)保證蓮(lian)仁和蓮心完整(zheng)。在鮮(xian)蓮子(zi)去心過程中(zhong)，鮮蓮子(zi)受沖針、氣(qi)流等(deng)載荷的作用，極(ji)易造成蓮仁和(he)蓮心損傷(shang)破碎，進(jìn)(jin)而影響鮮(xian)蓮子的加(jia)工質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)(ji)性。為提(ti)高鮮蓮子的去(qu)心質(zhì)量，降(jiang)低去心(xin)加工中(zhong)的損傷，蓮農(nóng)(nong)在去(qu)心前通(tong)常將蓮子浸泡(pao)在清水中進(jìn)(jin)行預(yù)(yu)處理，以提(ti)高去(qu)心過程中蓮心(xin)從蓮子(zi)中滑出(chu)的成功率。前期(qi)研究發(fā)現(xiàn)，適(shi)當(dāng)時(shí)(shi)長(zhǎng)的浸泡預(yù)(yu)處理可以有效(xiao)提升鮮蓮(lian)子的去心質(zhì)(zhi)量，而(er)浸泡時(shí)(shi)間過短或(huo)過長(zhǎng)，蓮心去(qu)除難度與破(po)損概率增(zeng)大，不(bu)利于保(bao)證去心質(zhì)量。值(zhi)得一提的是(shi)，如何確(que)定合適(shi)的浸泡(pao)時(shí)長(zhǎng)(zhang)，目前(qian)只能(neng)依靠(kao)經(jīng)驗(yàn)，其背后的(de)影響機(jī)(ji)理尚不明(ming)了，在(zai)缺乏理論指(zhi)導(dǎo)的情(qing)況下，難以實(shí)(shi)現(xiàn)對(duì)蓮子優(yōu)(you)質(zhì)去心工藝的(de)準(zhǔn)確把控。

有關(guān)花(hua)生、稻谷、油菜籽(zi)等種子(zi)脫粒的文獻(xiàn)研(yan)究表明，浸泡處(chu)理將(jiang)影響種子含水(shui)率，而含水(shui)率對(duì)這些種子(zi)的物(wu)理與力(li)學(xué)特性將造(zao)成影響，進(jìn)(jin)而影響種(zhong)子與機(jī)械工具(ju)之間的作用力(li)，最終(zhong)影響種子(zi)的脫粒效果。蓮(lian)子與上述種子(zi)具有相似性，去(qu)心時(shí)與機(jī)具直(zhi)接接觸，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，有(you)必要(yao)圍繞浸泡時(shí)間(jian)與蓮仁物(wu)理與力學(xué)特(te)性間的關(guān)系(xi)開展研究。圍(wei)繞蓮子(zi)的物理與(yu)力學(xué)特(te)性，國(guó)內(nèi)外(wai)學(xué)者開(kai)展了(le)相關(guān)(guan)研究工作。在干(gan)蓮子(zi)物理特(te)性研究方面(mian)，趙小廣(guang)等測(cè)得了干蓮(lian)子的千粒(li)質(zhì)量(liang)、含水(shui)率、蓮殼厚度、殼(ke)仁間隙、密度(du)等物理參數(shù)(shu)。馬芝麗(li)等研(yan)究了不同(tong)產(chǎn)區(qū)干蓮(lian)子的加工特性(xing)，對(duì)比分析了不(bu)同地區(qū)的(de)5 種干(gan)殼蓮子的(de)縱橫(heng)徑比、營(yíng)養(yǎng)成(cheng)分、蒸(zheng)煮后的質(zhì)構(gòu)(gou)特性。為解決干(gan)蓮子去心破碎(sui)問題，馬秋成等(deng)測(cè)得了干(gan)蓮仁的(de)彈性(xing)模量、抗(kang)壓強(qiáng)度和擠(ji)壓極(ji)限載荷等力學(xué)(xue)特性參(can)數(shù)，為(wei)干蓮子去心機(jī)(ji)設(shè)計(jì)(ji)提供了基(ji)礎(chǔ)依據(jù)。

在鮮蓮子物(wu)理與力(li)學(xué)特(te)性研(yan)究方面(mian)，侯群喜等測(cè)(ce)定了不同成(cheng)熟度帶殼鮮蓮(lian)子的(de)外形(xing)尺寸和(he)含水率(lv)，并對(duì)鮮蓮(lian)子進(jìn)行了力(li)學(xué)特性試(shi)驗(yàn)，獲得(de)了不同軸(zhou)線方向上(shang)的彈性(xing)模量、破(po)殼力(li)等力學(xué)參數(shù)。張(zhang)松等測(cè)定(ding)了帶殼鮮蓮(lian)子的剪切力(li)學(xué)特(te)性，獲得了蓮子(zi)含水率等因(yin)素對(duì)鮮蓮子(zi)剪切破(po)裂力的(de)影響(xiang)規(guī)律。朱亨銀(yin)等測(cè)(ce)量了鮮蓮(lian)子外(wai)殼的(de)切透力、仁(ren)堅(jiān)實(shí)度等物理(li)與力學(xué)特性。HE 等(deng)測(cè)量了鮮蓮子(zi)剝殼過程中(zhong)避免蓮仁破(po)裂的(de)最大允許(xu)壓縮(suo)力和最(zui)小必要剪(jian)切力。

上述鮮(xian)蓮子(zi)物理與(yu)力學(xué)特性研(yan)究，主(zhu)要是為解決鮮(xian)蓮子剝殼問(wen)題所開展的，研(yan)究對(duì)象(xiang)是包括蓮殼在(zai)內(nèi)的蓮(lian)子整(zheng)體，而(er)對(duì)蓮仁(ren)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)，去心時(shí)去心工(gong)具直(zhi)接與蓮仁接(jie)觸，因(yin)此必須獲(huo)取蓮仁的物(wu)理與力學(xué)特(te)性。盡(jin)管已有文(wen)獻(xiàn)研究了(le)干蓮仁(ren)的力學(xué)(xue)特性(xing)，但由于(yu)干蓮(lian)仁與鮮(xian)蓮仁(ren)的含(han)水率不同，其(qi)物理與(yu)力學(xué)特性(xing)存在(zai)較大差異。因此(ci)，為解決鮮蓮(lian)子去心時(shí)的(de)損傷破碎(sui)問題，研(yan)究鮮蓮仁的物(wu)理與力學(xué)性(xing)能及其(qi)與浸泡時(shí)間之(zhi)間的關(guān)系十(shi)分必(bi)要。

本文(wen)對(duì)不同浸泡時(shí)(shi)間下蓮仁(ren)的物理與力學(xué)(xue)特性開展(zhan)了試驗(yàn)研究(jiu)。分析(xi)了浸泡時(shí)(shi)間對(duì)蓮仁(ren)、蓮心的幾何參(can)數(shù)以及蓮(lian)仁的硬(ying)度、彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度和去(qu)心力等力(li)學(xué)特性的(de)影響規(guī)律，建(jian)立了蓮仁浸(jin)泡時(shí)間(jian)與蓮仁物理(li)與力學(xué)特性指(zhi)標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)(guan)系；基于課題(ti)組研制的鮮(xian)蓮子(zi)空氣擠出(chu)去心機(jī)開展(zhan)了針對(duì)(dui)不同浸泡(pao)時(shí)間蓮仁的去(qu)心試驗(yàn)，獲(huo)取了(le)蓮仁浸泡(pao)時(shí)間對(duì)蓮仁物(wu)理與力學(xué)特性(xing)及蓮仁去(qu)心質(zhì)量(liang)的影響規(guī)(gui)律。研(yan)究結(jié)果可(ke)為鮮蓮子機(jī)械(xie)去心技術(shù)的機(jī)(ji)理應(yīng)用提供(gong)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。