蓮子在(zai)成為食材之(zhi)前，需要(yao)將其內(nèi)部(bu)味道苦澀的蓮(lian)心去(qu)除。鮮(xian)蓮子機(jī)械去心(xin)通常采(cai)用空心沖針(zhen)插入蓮仁球端(duan)中心(xin)，并借助(zhu)壓縮(suo)空氣(qi)將蓮心從蓮(lian)仁擠(ji)出的(de)方法，以(yi)保證蓮仁和蓮(lian)心完(wan)整。在(zai)鮮蓮子(zi)去心過(guò)(guo)程中(zhong)，鮮蓮子(zi)受沖針、氣流(liu)等載(zai)荷的作用，極(ji)易造成蓮仁和(he)蓮心(xin)損傷破碎(sui)，進(jìn)而(er)影響鮮(xian)蓮子的加(jia)工質(zhì)量及經(jīng)(jing)濟(jì)性。為提高鮮(xian)蓮子(zi)的去心質(zhì)量，降(jiang)低去心加(jia)工中的損傷，蓮(lian)農(nóng)在去心前(qian)通常將(jiang)蓮子浸泡在(zai)清水中進(jìn)行預(yù)(yu)處理，以提(ti)高去心過(guò)(guo)程中蓮心從蓮(lian)子中滑出的(de)成功率。前(qian)期研究發(fā)(fa)現(xiàn)，適當(dāng)時(shí)長(zhǎng)的(de)浸泡預(yù)處理可(ke)以有效提(ti)升鮮蓮(lian)子的去心質(zhì)量(liang)，而浸泡時(shí)(shi)間過(guò)(guo)短或過(guò)長(zhǎng)，蓮心(xin)去除(chu)難度與破損概(gai)率增大，不利(li)于保證去心質(zhì)(zhi)量。值得(de)一提的是，如何(he)確定合(he)適的浸泡(pao)時(shí)長(zhǎng)(zhang)，目前只能依靠(kao)經(jīng)驗(yàn)，其背后(hou)的影響機(jī)理尚(shang)不明了，在缺(que)乏理論指導(dǎo)的(de)情況(kuang)下，難以實(shí)(shi)現(xiàn)對(duì)蓮子(zi)優(yōu)質(zhì)去心工(gong)藝的準(zhǔn)確把(ba)控。

有關(guān)花生(sheng)、稻谷、油(you)菜籽等種子脫(tuo)粒的(de)文獻(xiàn)研究(jiu)表明(ming)，浸泡處理將(jiang)影響種子含水(shui)率，而含(han)水率對(duì)(dui)這些種子的物(wu)理與力學(xué)(xue)特性將造成(cheng)影響(xiang)，進(jìn)而影響種子(zi)與機(jī)械工(gong)具之(zhi)間的作用(yong)力，最終影響(xiang)種子的脫粒效(xiao)果。蓮子與(yu)上述種子具(ju)有相(xiang)似性(xing)，去心時(shí)與機(jī)具(ju)直接接觸，為降(jiang)低鮮蓮子去(qu)心的損傷破碎(sui)率，提高(gao)去心質(zhì)(zhi)量，有必要圍(wei)繞浸泡(pao)時(shí)間與(yu)蓮仁物理與力(li)學(xué)特性間的(de)關(guān)系(xi)開(kāi)展研(yan)究。圍繞蓮(lian)子的物理與力(li)學(xué)特性，國(guó)(guo)內(nèi)外(wai)學(xué)者開(kāi)(kai)展了相關(guān)研(yan)究工作。在(zai)干蓮子物理(li)特性研究方(fang)面，趙小(xiao)廣等測(cè)得(de)了干蓮(lian)子的千(qian)粒質(zhì)量(liang)、含水率、蓮殼厚(hou)度、殼(ke)仁間隙、密度等(deng)物理參數(shù)(shu)。馬芝麗(li)等研究了(le)不同產(chǎn)區(qū)(qu)干蓮子的加工(gong)特性，對(duì)(dui)比分(fen)析了(le)不同地區(qū)的5 種(zhong)干殼(ke)蓮子的縱(zong)橫徑比、營(yíng)養(yǎng)成(cheng)分、蒸煮后的(de)質(zhì)構(gòu)特性。為(wei)解決干(gan)蓮子去心(xin)破碎問(wèn)題，馬(ma)秋成等測(cè)得(de)了干(gan)蓮仁的彈性模(mo)量、抗壓強(qiáng)(qiang)度和擠(ji)壓極限載(zai)荷等力學(xué)(xue)特性參數(shù)(shu)，為干(gan)蓮子(zi)去心(xin)機(jī)設(shè)計(jì)提供了(le)基礎(chǔ)依(yi)據(jù)。

在鮮蓮子(zi)物理(li)與力學(xué)(xue)特性研究(jiu)方面，侯群喜(xi)等測(cè)定了(le)不同成(cheng)熟度(du)帶殼鮮蓮(lian)子的外形尺(chi)寸和(he)含水率，并對(duì)鮮(xian)蓮子(zi)進(jìn)行了力學(xué)(xue)特性試驗(yàn)，獲(huo)得了不(bu)同軸(zhou)線方向上(shang)的彈性模量、破(po)殼力等力學(xué)參(can)數(shù)。張松等(deng)測(cè)定了帶殼鮮(xian)蓮子的剪切(qie)力學(xué)特性，獲(huo)得了蓮子含(han)水率等(deng)因素對(duì)鮮蓮子(zi)剪切破裂力的(de)影響規(guī)律。朱(zhu)亨銀等測(cè)量了(le)鮮蓮子外殼(ke)的切透力、仁(ren)堅(jiān)實(shí)度(du)等物理與力學(xué)(xue)特性。HE 等(deng)測(cè)量了(le)鮮蓮子(zi)剝殼過(guò)程中(zhong)避免蓮(lian)仁破裂的最大(da)允許(xu)壓縮力和最小(xiao)必要剪(jian)切力。

上述鮮蓮(lian)子物理與(yu)力學(xué)(xue)特性(xing)研究(jiu)，主要是為解(jie)決鮮蓮(lian)子剝殼問(wèn)題(ti)所開(kāi)(kai)展的，研(yan)究對(duì)象是(shi)包括蓮殼在(zai)內(nèi)的(de)蓮子整(zheng)體，而對(duì)蓮仁(ren)的研究相對(duì)(dui)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(mo)去除，去心時(shí)(shi)去心工具直接(jie)與蓮仁接觸，因(yin)此必須獲(huo)取蓮仁的物理(li)與力(li)學(xué)特性。盡(jin)管已有(you)文獻(xiàn)(xian)研究了干蓮(lian)仁的(de)力學(xué)特性(xing)，但由于干蓮仁(ren)與鮮蓮仁的含(han)水率(lv)不同，其物理與(yu)力學(xué)特(te)性存在較大差(cha)異。因此，為解決(jue)鮮蓮子去心(xin)時(shí)的損傷破(po)碎問(wèn)(wen)題，研究鮮蓮仁(ren)的物理與(yu)力學(xué)性能(neng)及其與(yu)浸泡時(shí)間(jian)之間的關(guān)(guan)系十分必要。

本文對(duì)不同浸(jin)泡時(shí)間下蓮(lian)仁的物(wu)理與力學(xué)特性(xing)開(kāi)展了試驗(yàn)(yan)研究(jiu)。分析了(le)浸泡時(shí)間對(duì)蓮(lian)仁、蓮心的幾何(he)參數(shù)以及蓮仁(ren)的硬度、彈(dan)性模量、抗壓強(qiáng)(qiang)度和(he)去心力等力學(xué)(xue)特性的影響規(guī)(gui)律，建立了蓮仁(ren)浸泡時(shí)(shi)間與蓮仁物(wu)理與力學(xué)(xue)特性指標(biāo)的(de)對(duì)應(yīng)關(guān)系(xi)；基于課題組研(yan)制的鮮(xian)蓮子(zi)空氣擠(ji)出去心機(jī)(ji)開(kāi)展了(le)針對(duì)(dui)不同(tong)浸泡時(shí)(shi)間蓮仁(ren)的去(qu)心試驗(yàn)，獲(huo)取了蓮(lian)仁浸(jin)泡時(shí)間對(duì)(dui)蓮仁(ren)物理(li)與力學(xué)(xue)特性及蓮仁去(qu)心質(zhì)量(liang)的影(ying)響規(guī)律。研(yan)究結(jié)果可(ke)為鮮(xian)蓮子機(jī)械去心(xin)技術(shù)的(de)機(jī)理應(yīng)用提供(gong)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。