蓮子在(zai)成為食材之(zhi)前，需要將其(qi)內(nèi)部味道(dao)苦澀的蓮心去(qu)除。鮮蓮子機(jī)械(xie)去心通常采(cai)用空心沖針(zhen)插入(ru)蓮仁球端(duan)中心，并借助壓(ya)縮空氣(qi)將蓮心(xin)從蓮仁擠出(chu)的方法，以保證(zheng)蓮仁和(he)蓮心完(wan)整。在鮮(xian)蓮子去心過程(cheng)中，鮮(xian)蓮子受沖(chong)針、氣流(liu)等載(zai)荷的作用(yong)，極易造成蓮仁(ren)和蓮心損(sun)傷破碎(sui)，進(jìn)而影(ying)響鮮(xian)蓮子的(de)加工質(zhì)量及經(jīng)(jing)濟(jì)性。為(wei)提高鮮蓮子(zi)的去心質(zhì)量(liang)，降低去心(xin)加工中的損傷(shang)，蓮農(nóng)在去心(xin)前通常將(jiang)蓮子浸(jin)泡在清(qing)水中進(jìn)行預(yù)(yu)處理，以(yi)提高去心過(guo)程中蓮心從(cong)蓮子中滑(hua)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)(yu)處理可以(yi)有效提升鮮(xian)蓮子的去心(xin)質(zhì)量(liang)，而浸(jin)泡時(shí)間過(guo)短或(huo)過長(zhǎng)，蓮(lian)心去除難(nan)度與破損概率(lv)增大，不利于保(bao)證去心(xin)質(zhì)量。值得(de)一提的是，如何(he)確定合(he)適的浸泡時(shí)(shi)長(zhǎng)，目前只(zhi)能依靠經(jīng)驗(yàn)，其(qi)背后的影響機(jī)(ji)理尚不明了(le)，在缺乏理論指(zhi)導(dǎo)的情況下，難(nan)以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓮(lian)子優(yōu)質(zhì)(zhi)去心(xin)工藝的準(zhǔn)確(que)把控(kong)。

有關(guān)(guan)花生、稻(dao)谷、油菜籽(zi)等種子脫粒(li)的文(wen)獻(xiàn)研(yan)究表明，浸(jin)泡處理將影(ying)響種子含水(shui)率，而含水率對(duì)(dui)這些種子的(de)物理(li)與力學(xué)特(te)性將造成影響(xiang)，進(jìn)而影響種子(zi)與機(jī)械工具(ju)之間的作(zuo)用力，最終影響(xiang)種子的脫粒(li)效果。蓮子與(yu)上述種子具有(you)相似性，去心時(shí)(shi)與機(jī)具直接(jie)接觸，為降低鮮(xian)蓮子去(qu)心的(de)損傷破碎(sui)率，提高去(qu)心質(zhì)量，有必(bi)要圍繞浸泡時(shí)(shi)間與蓮仁物(wu)理與(yu)力學(xué)特性間(jian)的關(guān)系開(kai)展研究。圍繞(rao)蓮子的物理(li)與力學(xué)特性，國(guo)內(nèi)外學(xué)(xue)者開展(zhan)了相關(guān)研究工(gong)作。在(zai)干蓮(lian)子物(wu)理特性研究(jiu)方面，趙小廣(guang)等測(cè)得了干(gan)蓮子的(de)千粒質(zhì)量(liang)、含水率、蓮殼(ke)厚度(du)、殼仁間隙、密度(du)等物(wu)理參(can)數(shù)。馬芝麗(li)等研究了(le)不同產(chǎn)區(qū)干蓮(lian)子的加工特性(xing)，對(duì)比分(fen)析了不同(tong)地區(qū)的5 種干殼(ke)蓮子的縱橫徑(jing)比、營(yíng)養(yǎng)成分(fen)、蒸煮后(hou)的質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)。為解決(jue)干蓮(lian)子去(qu)心破碎問題，馬(ma)秋成等測(cè)得了(le)干蓮仁的(de)彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度和擠壓(ya)極限載(zai)荷等(deng)力學(xué)(xue)特性參數(shù)，為(wei)干蓮子去(qu)心機(jī)設(shè)(she)計(jì)提供了基礎(chǔ)(chu)依據(jù)。

在鮮蓮(lian)子物(wu)理與力學(xué)特性(xing)研究方(fang)面，侯群喜等測(cè)(ce)定了不(bu)同成(cheng)熟度(du)帶殼鮮(xian)蓮子(zi)的外形尺寸和(he)含水(shui)率，并(bing)對(duì)鮮(xian)蓮子進(jìn)行了力(li)學(xué)特性(xing)試驗(yàn)(yan)，獲得了(le)不同軸線方(fang)向上(shang)的彈(dan)性模(mo)量、破殼力(li)等力(li)學(xué)參(can)數(shù)。張松(song)等測(cè)定了帶殼(ke)鮮蓮子的剪切(qie)力學(xué)(xue)特性，獲(huo)得了(le)蓮子含水率等(deng)因素對(duì)鮮(xian)蓮子剪切破(po)裂力的影(ying)響規(guī)(gui)律。朱亨銀(yin)等測(cè)量了鮮蓮(lian)子外殼的(de)切透力、仁(ren)堅(jiān)實(shí)度等(deng)物理與力學(xué)(xue)特性。HE 等(deng)測(cè)量(liang)了鮮(xian)蓮子剝殼過(guo)程中(zhong)避免蓮仁破(po)裂的(de)最大(da)允許壓縮力和(he)最小必要(yao)剪切(qie)力。

上述(shu)鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)(xue)特性研究，主要(yao)是為解決鮮(xian)蓮子(zi)剝殼問題所開(kai)展的，研究對(duì)象(xiang)是包括蓮(lian)殼在(zai)內(nèi)的蓮子(zi)整體(ti)，而對(duì)(dui)蓮仁的研究(jiu)相對(duì)較少。由(you)于鮮蓮子在(zai)去心加工之(zhi)前，已(yi)將蓮殼和蓮膜(mo)去除，去心時(shí)去(qu)心工具直接與(yu)蓮仁接觸，因此(ci)必須獲取(qu)蓮仁(ren)的物理與力(li)學(xué)特性(xing)。盡管已有(you)文獻(xiàn)研究(jiu)了干蓮仁(ren)的力學(xué)特性，但(dan)由于干(gan)蓮仁與鮮(xian)蓮仁的(de)含水率(lv)不同，其物理(li)與力學(xué)特性(xing)存在較大差異(yi)。因此，為(wei)解決鮮蓮子去(qu)心時(shí)的損(sun)傷破碎(sui)問題，研究鮮(xian)蓮仁的(de)物理與力學(xué)性(xing)能及(ji)其與浸泡時(shí)(shi)間之間的(de)關(guān)系十分必要(yao)。

本文(wen)對(duì)不同(tong)浸泡時(shí)間(jian)下蓮仁的物(wu)理與力學(xué)特性(xing)開展了(le)試驗(yàn)(yan)研究。分析(xi)了浸泡時(shí)間(jian)對(duì)蓮仁、蓮(lian)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)度和去心(xin)力等(deng)力學(xué)特性(xing)的影響規(guī)(gui)律，建立了蓮仁(ren)浸泡時(shí)間與蓮(lian)仁物(wu)理與力學(xué)特(te)性指標(biāo)的對(duì)(dui)應(yīng)關(guān)系(xi)；基于課題組研(yan)制的鮮蓮(lian)子空氣擠(ji)出去心機(jī)開展(zhan)了針(zhen)對(duì)不同(tong)浸泡(pao)時(shí)間蓮仁的(de)去心試驗(yàn)，獲取(qu)了蓮仁(ren)浸泡時(shí)間(jian)對(duì)蓮(lian)仁物理(li)與力學(xué)特性(xing)及蓮仁去心(xin)質(zhì)量(liang)的影響規(guī)(gui)律。研究結(jié)果(guo)可為鮮蓮子(zi)機(jī)械(xie)去心技術(shù)的機(jī)(ji)理應(yīng)用提(ti)供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。