蓮子在成為(wei)食材之(zhi)前，需要將(jiang)其內(nèi)部(bu)味道苦(ku)澀的蓮心(xin)去除。鮮蓮子(zi)機(jī)械(xie)去心通(tong)常采用(yong)空心沖(chong)針插入蓮(lian)仁球端中(zhong)心，并借(jie)助壓縮空氣將(jiang)蓮心從蓮仁(ren)擠出的方法，以(yi)保證蓮(lian)仁和蓮心完(wan)整。在鮮蓮子去(qu)心過(guo)程中(zhong)，鮮蓮子受(shou)沖針、氣流等載(zai)荷的作(zuo)用，極易造(zao)成蓮(lian)仁和蓮心(xin)損傷破碎，進(jìn)(jin)而影(ying)響鮮蓮子(zi)的加工質(zhì)量及(ji)經(jīng)濟(jì)性。為提高(gao)鮮蓮子的去(qu)心質(zhì)量，降(jiang)低去心加工中(zhong)的損(sun)傷，蓮農(nóng)在(zai)去心前(qian)通常將(jiang)蓮子浸泡在清(qing)水中進(jìn)行(xing)預(yù)處(chu)理，以提高去心(xin)過程中(zhong)蓮心從蓮(lian)子中(zhong)滑出的成功(gong)率。前期研究發(fā)(fa)現(xiàn)，適當(dāng)時(shí)長(zhǎng)的(de)浸泡預(yù)處(chu)理可以有(you)效提升鮮蓮(lian)子的去(qu)心質(zhì)量，而(er)浸泡時(shí)(shi)間過短(duan)或過長(zhǎng)，蓮(lian)心去(qu)除難度(du)與破損(sun)概率(lv)增大，不利于保(bao)證去心質(zhì)量(liang)。值得一(yi)提的(de)是，如何確(que)定合適(shi)的浸泡時(shí)長(zhǎng)(zhang)，目前只能(neng)依靠經(jīng)(jing)驗(yàn)，其背后(hou)的影響(xiang)機(jī)理尚(shang)不明了，在缺(que)乏理論指導(dǎo)的(de)情況下，難以實(shí)(shi)現(xiàn)對(duì)蓮子優(yōu)質(zhì)(zhi)去心工藝的(de)準(zhǔn)確把(ba)控。

有關(guān)花生、稻谷(gu)、油菜(cai)籽等種子脫粒(li)的文獻(xiàn)研究表(biao)明，浸(jin)泡處理將(jiang)影響種子(zi)含水率，而含(han)水率對(duì)這些種(zhong)子的(de)物理(li)與力學(xué)特(te)性將造(zao)成影響(xiang)，進(jìn)而影響(xiang)種子與機(jī)(ji)械工具(ju)之間(jian)的作用力(li)，最終影(ying)響種(zhong)子的脫粒(li)效果。蓮子與上(shang)述種(zhong)子具有相似性(xing)，去心時(shí)與(yu)機(jī)具直(zhi)接接觸，為(wei)降低鮮(xian)蓮子去(qu)心的損(sun)傷破碎率(lv)，提高去心質(zhì)量(liang)，有必要圍繞(rao)浸泡時(shí)(shi)間與(yu)蓮仁物理(li)與力學(xué)特性間(jian)的關(guān)(guan)系開展研(yan)究。圍繞蓮子(zi)的物理與力(li)學(xué)特性，國(guó)(guo)內(nèi)外學(xué)者(zhe)開展(zhan)了相(xiang)關(guān)研究工(gong)作。在干蓮(lian)子物(wu)理特性研(yan)究方(fang)面，趙小廣(guang)等測(cè)得了(le)干蓮(lian)子的千粒質(zhì)(zhi)量、含水率(lv)、蓮殼(ke)厚度、殼仁間隙(xi)、密度(du)等物理(li)參數(shù)。馬芝麗等(deng)研究了(le)不同產(chǎn)區(qū)(qu)干蓮子的(de)加工特(te)性，對(duì)(dui)比分析了不同(tong)地區(qū)的5 種干(gan)殼蓮子的縱(zong)橫徑比、營(yíng)養(yǎng)(yang)成分、蒸(zheng)煮后的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。為解(jie)決干蓮子去心(xin)破碎問(wen)題，馬秋成等(deng)測(cè)得了干(gan)蓮仁(ren)的彈性(xing)模量、抗壓(ya)強(qiáng)度和擠壓(ya)極限(xian)載荷等力學(xué)(xue)特性參(can)數(shù)，為干蓮子去(qu)心機(jī)(ji)設(shè)計(jì)提(ti)供了基(ji)礎(chǔ)依據(jù)。

在鮮蓮子物理(li)與力(li)學(xué)特性研(yan)究方(fang)面，侯(hou)群喜等測(cè)定(ding)了不同成熟度(du)帶殼鮮蓮子的(de)外形尺(chi)寸和(he)含水率(lv)，并對(duì)鮮(xian)蓮子進(jìn)行了力(li)學(xué)特性試驗(yàn)(yan)，獲得了(le)不同軸線(xian)方向上(shang)的彈性模(mo)量、破殼力等(deng)力學(xué)參數(shù)(shu)。張松等測(cè)定了(le)帶殼鮮蓮(lian)子的剪切力(li)學(xué)特性(xing)，獲得了(le)蓮子(zi)含水率等(deng)因素對(duì)鮮蓮(lian)子剪(jian)切破(po)裂力的(de)影響規(guī)律。朱亨(heng)銀等測(cè)量了(le)鮮蓮(lian)子外殼的切透(tou)力、仁堅(jiān)實(shí)度等(deng)物理與力學(xué)特(te)性。HE 等(deng)測(cè)量了鮮(xian)蓮子剝殼過程(cheng)中避免蓮仁破(po)裂的最大(da)允許壓(ya)縮力和最小必(bi)要剪切力(li)。

上述(shu)鮮蓮(lian)子物(wu)理與力學(xué)(xue)特性研究，主要(yao)是為解(jie)決鮮蓮子(zi)剝殼問題(ti)所開展的(de)，研究對(duì)(dui)象是包(bao)括蓮殼在內(nèi)(nei)的蓮(lian)子整體(ti)，而對(duì)蓮(lian)仁的(de)研究相對(duì)較(jiao)少。由于(yu)鮮蓮子在去心(xin)加工之前，已將(jiang)蓮殼和蓮膜(mo)去除，去心時(shí)去(qu)心工具(ju)直接與蓮仁(ren)接觸(chu)，因此(ci)必須獲取(qu)蓮仁(ren)的物理與力(li)學(xué)特性。盡管(guan)已有文獻(xiàn)研(yan)究了干蓮仁的(de)力學(xué)特性(xing)，但由于干(gan)蓮仁與鮮(xian)蓮仁的含水(shui)率不同，其物(wu)理與力(li)學(xué)特性存(cun)在較大差(cha)異。因(yin)此，為(wei)解決鮮蓮(lian)子去心時(shí)的(de)損傷破碎(sui)問題(ti)，研究鮮(xian)蓮仁的物理與(yu)力學(xué)性能及其(qi)與浸(jin)泡時(shí)間之間(jian)的關(guān)系(xi)十分(fen)必要。

本文對(duì)不同(tong)浸泡時(shí)(shi)間下蓮(lian)仁的物理與力(li)學(xué)特性開(kai)展了(le)試驗(yàn)研(yan)究。分(fen)析了浸泡時(shí)(shi)間對(duì)蓮(lian)仁、蓮心的幾(ji)何參數(shù)以及(ji)蓮仁(ren)的硬度、彈(dan)性模量、抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度和去心力等(deng)力學(xué)特性的影(ying)響規(guī)律，建(jian)立了(le)蓮仁浸泡時(shí)間(jian)與蓮仁物理(li)與力學(xué)特性指(zhi)標(biāo)的(de)對(duì)應(yīng)(ying)關(guān)系(xi)；基于課題(ti)組研制(zhi)的鮮(xian)蓮子(zi)空氣擠出去(qu)心機(jī)開展了針(zhen)對(duì)不同浸(jin)泡時(shí)(shi)間蓮仁(ren)的去(qu)心試驗(yàn)，獲(huo)取了蓮仁浸(jin)泡時(shí)(shi)間對(duì)(dui)蓮仁物理與(yu)力學(xué)特(te)性及蓮仁去心(xin)質(zhì)量的影響(xiang)規(guī)律。研究結(jié)(jie)果可為鮮蓮子(zi)機(jī)械去心技(ji)術(shù)的機(jī)理應(yīng)(ying)用提供(gong)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐(cheng)。