蓮子在成為(wei)食材(cai)之前，需要(yao)將其內(nèi)部味(wei)道苦澀的(de)蓮心去(qu)除。鮮(xian)蓮子機械(xie)去心(xin)通常采用(yong)空心沖針插(cha)入蓮(lian)仁球端中心(xin)，并借(jie)助壓縮空氣將(jiang)蓮心(xin)從蓮仁擠(ji)出的方法，以保(bao)證蓮(lian)仁和蓮心完整(zheng)。在鮮蓮子去(qu)心過程中，鮮蓮(lian)子受沖針、氣流(liu)等載荷的作(zuo)用，極易(yi)造成蓮(lian)仁和(he)蓮心損傷破(po)碎，進而影響(xiang)鮮蓮子的加(jia)工質(zhì)(zhi)量及經(jīng)濟性(xing)。為提高鮮蓮(lian)子的(de)去心質(zhì)(zhi)量，降低去心(xin)加工中(zhong)的損傷，蓮(lian)農(nóng)在去心前(qian)通常將(jiang)蓮子浸泡(pao)在清水中進行(xing)預(yù)處理，以提(ti)高去心過(guo)程中蓮心從(cong)蓮子中滑出(chu)的成功率(lv)。前期研(yan)究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)時(shi)長的浸泡預(yù)(yu)處理可(ke)以有(you)效提升(sheng)鮮蓮子的(de)去心質(zhì)量(liang)，而浸泡時間過(guo)短或過長，蓮(lian)心去除難(nan)度與破損概(gai)率增大，不(bu)利于保證去心(xin)質(zhì)量。值得(de)一提(ti)的是，如(ru)何確定合適(shi)的浸(jin)泡時長(zhang)，目前只(zhi)能依靠經(jīng)驗(yan)，其背后的影(ying)響機理(li)尚不明了，在(zai)缺乏(fa)理論指導(dǎo)的(de)情況下，難(nan)以實(shi)現(xiàn)對(dui)蓮子優(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(you)菜籽等種(zhong)子脫粒(li)的文獻(xiàn)研究表(biao)明，浸泡處(chu)理將影(ying)響種子含水率(lv)，而含水(shui)率對這(zhe)些種子(zi)的物理與力(li)學(xué)特性(xing)將造成(cheng)影響，進(jin)而影響(xiang)種子與機械工(gong)具之間的作用(yong)力，最終影響(xiang)種子(zi)的脫粒效果(guo)。蓮子與(yu)上述種子具有(you)相似性，去(qu)心時(shi)與機具直接(jie)接觸(chu)，為降低(di)鮮蓮子去(qu)心的(de)損傷(shang)破碎率，提高去(qu)心質(zhì)量，有必(bi)要圍(wei)繞浸泡時間與(yu)蓮仁(ren)物理與力學(xué)(xue)特性間的(de)關(guān)系開展研(yan)究。圍(wei)繞蓮子(zi)的物理(li)與力學(xué)特(te)性，國內(nèi)外(wai)學(xué)者開展(zhan)了相關(guān)研究工(gong)作。在(zai)干蓮(lian)子物理特性(xing)研究方面，趙(zhao)小廣等測得了(le)干蓮子(zi)的千(qian)粒質(zhì)(zhi)量、含水率、蓮殼(ke)厚度(du)、殼仁(ren)間隙、密(mi)度等物理參數(shù)(shu)。馬芝麗等研(yan)究了不同產(chǎn)(chan)區(qū)干蓮(lian)子的加工特性(xing)，對比分析了不(bu)同地區(qū)的5 種干(gan)殼蓮(lian)子的縱(zong)橫徑(jing)比、營養(yǎng)(yang)成分(fen)、蒸煮后的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。為(wei)解決干(gan)蓮子(zi)去心破碎(sui)問題，馬秋(qiu)成等測得(de)了干蓮仁(ren)的彈性模量、抗(kang)壓強度(du)和擠壓極限載(zai)荷等力學(xué)(xue)特性參數(shù)，為(wei)干蓮子去心(xin)機設(shè)計提供了(le)基礎(chǔ)依(yi)據(jù)。

在鮮蓮子物(wu)理與力(li)學(xué)特性研究(jiu)方面，侯群喜等(deng)測定了不(bu)同成熟(shu)度帶殼鮮(xian)蓮子的(de)外形尺(chi)寸和含水(shui)率，并對(dui)鮮蓮子(zi)進行了力學(xué)(xue)特性(xing)試驗(yan)，獲得了不(bu)同軸(zhou)線方向(xiang)上的彈性(xing)模量、破殼力等(deng)力學(xué)參數(shù)。張松(song)等測定了帶殼(ke)鮮蓮子的剪切(qie)力學(xué)特(te)性，獲得了蓮子(zi)含水率等(deng)因素對鮮蓮(lian)子剪切破裂(lie)力的影響(xiang)規(guī)律(lv)。朱亨(heng)銀等(deng)測量了鮮(xian)蓮子(zi)外殼的切(qie)透力、仁堅實(shi)度等物理與(yu)力學(xué)特性。HE 等測(ce)量了(le)鮮蓮子剝殼過(guo)程中避(bi)免蓮(lian)仁破裂的最大(da)允許(xu)壓縮(suo)力和最(zui)小必要剪切力(li)。

上述鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)(xue)特性(xing)研究，主(zhu)要是為(wei)解決鮮蓮子(zi)剝殼問題所(suo)開展的，研究(jiu)對象是包括蓮(lian)殼在內(nèi)的(de)蓮子整(zheng)體，而對蓮仁的(de)研究相對較少(shao)。由于鮮蓮子(zi)在去心加(jia)工之(zhi)前，已將(jiang)蓮殼和蓮膜(mo)去除，去心(xin)時去心工(gong)具直接與蓮仁(ren)接觸(chu)，因此必(bi)須獲(huo)取蓮仁的物理(li)與力學(xué)特性。盡(jin)管已有文(wen)獻(xiàn)研(yan)究了干(gan)蓮仁(ren)的力學(xué)特性(xing)，但由于干蓮仁(ren)與鮮蓮(lian)仁的含(han)水率不同(tong)，其物理與力(li)學(xué)特性存(cun)在較大差(cha)異。因此，為解(jie)決鮮蓮子去心(xin)時的(de)損傷破(po)碎問題，研(yan)究鮮蓮仁的物(wu)理與力學(xué)性能(neng)及其與浸(jin)泡時間(jian)之間的關(guān)系(xi)十分必要。

本文對(dui)不同浸泡(pao)時間下蓮仁(ren)的物理與力學(xué)(xue)特性開(kai)展了試驗研(yan)究。分析了浸(jin)泡時間(jian)對蓮仁(ren)、蓮心的幾何(he)參數(shù)以及蓮(lian)仁的硬度、彈性(xing)模量(liang)、抗壓強度(du)和去心力(li)等力學(xué)特性的(de)影響(xiang)規(guī)律，建(jian)立了蓮(lian)仁浸泡(pao)時間(jian)與蓮(lian)仁物理與(yu)力學(xué)特性指標(biāo)(biao)的對應(yīng)(ying)關(guān)系；基于課題(ti)組研制的(de)鮮蓮(lian)子空氣(qi)擠出(chu)去心機(ji)開展了針對(dui)不同浸泡時間(jian)蓮仁的(de)去心(xin)試驗，獲取了(le)蓮仁浸(jin)泡時間對蓮(lian)仁物理與(yu)力學(xué)特性及蓮(lian)仁去心(xin)質(zhì)量的(de)影響(xiang)規(guī)律(lv)。研究結(jié)(jie)果可(ke)為鮮蓮子機械(xie)去心技術(shù)的(de)機理應(yīng)用提(ti)供基礎(chǔ)數(shù)(shu)據(jù)支撐。