蓮子在成為(wei)食材之前，需(xu)要將其內(nèi)部(bu)味道苦澀的(de)蓮心去除。鮮蓮(lian)子機(jī)械(xie)去心通常采(cai)用空心沖(chong)針插(cha)入蓮仁球端中(zhong)心，并借(jie)助壓(ya)縮空氣將蓮心(xin)從蓮仁擠(ji)出的方(fang)法，以保證蓮仁(ren)和蓮心完整(zheng)。在鮮蓮子去(qu)心過(guò)(guo)程中，鮮蓮(lian)子受沖針、氣(qi)流等(deng)載荷的(de)作用，極易造(zao)成蓮仁和(he)蓮心損傷破(po)碎，進(jìn)而影(ying)響鮮蓮子(zi)的加(jia)工質(zhì)(zhi)量及經(jīng)濟(jì)性(xing)。為提高鮮蓮子(zi)的去心質(zhì)量，降(jiang)低去心加(jia)工中的(de)損傷，蓮(lian)農(nóng)在去(qu)心前通常(chang)將蓮子浸泡(pao)在清水中(zhong)進(jìn)行預(yù)處理(li)，以提(ti)高去心(xin)過(guò)程中蓮心從(cong)蓮子中(zhong)滑出的成(cheng)功率。前期(qi)研究發(fā)現(xiàn)，適(shi)當(dāng)時(shí)長(zhǎng)(zhang)的浸(jin)泡預(yù)處理(li)可以有效(xiao)提升鮮(xian)蓮子的去心質(zhì)(zhi)量，而(er)浸泡(pao)時(shí)間過(guò)短或(huo)過(guò)長(zhǎng)，蓮心去(qu)除難(nan)度與(yu)破損概率增大(da)，不利于保證(zheng)去心質(zhì)量(liang)。值得一提的(de)是，如何確(que)定合(he)適的浸泡(pao)時(shí)長(zhǎng)，目前(qian)只能依靠(kao)經(jīng)驗(yàn)，其背(bei)后的影響機(jī)(ji)理尚不明了(le)，在缺(que)乏理論指導(dǎo)的(de)情況下，難(nan)以實(shí)現(xiàn)對(duì)(dui)蓮子優(yōu)(you)質(zhì)去心(xin)工藝的(de)準(zhǔn)確把控(kong)。

有關(guān)花生(sheng)、稻谷、油(you)菜籽等種(zhong)子脫粒的(de)文獻(xiàn)研(yan)究表明(ming)，浸泡處理(li)將影響種子(zi)含水率，而(er)含水率對(duì)這些(xie)種子的物理(li)與力學(xué)特性將(jiang)造成影響，進(jìn)而(er)影響種子與機(jī)(ji)械工具之(zhi)間的作用(yong)力，最終影響(xiang)種子(zi)的脫(tuo)粒效果。蓮子(zi)與上述種子(zi)具有相似性，去(qu)心時(shí)與機(jī)(ji)具直(zhi)接接觸(chu)，為降低鮮蓮子(zi)去心的損(sun)傷破碎率(lv)，提高去心質(zhì)量(liang)，有必要(yao)圍繞(rao)浸泡時(shí)間與(yu)蓮仁(ren)物理與(yu)力學(xué)特性間的(de)關(guān)系開(kāi)(kai)展研究。圍(wei)繞蓮(lian)子的物(wu)理與力學(xué)特(te)性，國(guó)內(nèi)(nei)外學(xué)者開(kāi)展(zhan)了相(xiang)關(guān)研究工作(zuo)。在干蓮(lian)子物理(li)特性研究(jiu)方面(mian)，趙小廣等(deng)測(cè)得了干(gan)蓮子的(de)千粒質(zhì)量、含水(shui)率、蓮殼厚度(du)、殼仁間隙、密度(du)等物理參數(shù)(shu)。馬芝麗等研(yan)究了不同產(chǎn)(chan)區(qū)干蓮子的加(jia)工特(te)性，對(duì)比分析了(le)不同地區(qū)的(de)5 種干殼蓮(lian)子的(de)縱橫(heng)徑比、營(yíng)養(yǎng)成(cheng)分、蒸煮后的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性(xing)。為解決干蓮子(zi)去心破碎(sui)問(wèn)題(ti)，馬秋成等測(cè)得(de)了干蓮仁(ren)的彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度和擠(ji)壓極限載荷(he)等力(li)學(xué)特性參數(shù)(shu)，為干蓮子去(qu)心機(jī)(ji)設(shè)計(jì)提供(gong)了基礎(chǔ)依(yi)據(jù)。

在鮮蓮(lian)子物理(li)與力學(xué)(xue)特性(xing)研究方面，侯(hou)群喜等(deng)測(cè)定了不(bu)同成熟度帶殼(ke)鮮蓮子的外形(xing)尺寸和含(han)水率(lv)，并對(duì)鮮蓮子(zi)進(jìn)行(xing)了力學(xué)(xue)特性試驗(yàn)(yan)，獲得了不(bu)同軸線方向(xiang)上的(de)彈性模量、破殼(ke)力等力學(xué)參數(shù)(shu)。張松等測(cè)定(ding)了帶殼(ke)鮮蓮子(zi)的剪切力學(xué)特(te)性，獲得了蓮(lian)子含水率(lv)等因(yin)素對(duì)(dui)鮮蓮子(zi)剪切(qie)破裂力(li)的影響(xiang)規(guī)律。朱亨銀等(deng)測(cè)量了(le)鮮蓮子外(wai)殼的切(qie)透力、仁堅(jiān)(jian)實(shí)度等物理(li)與力學(xué)(xue)特性。HE 等測(cè)量了(le)鮮蓮子(zi)剝殼過(guò)程中(zhong)避免蓮仁(ren)破裂的最(zui)大允許壓(ya)縮力(li)和最小必要(yao)剪切(qie)力。

上述鮮蓮子物(wu)理與(yu)力學(xué)特性研究(jiu)，主要是為(wei)解決(jue)鮮蓮子(zi)剝殼問(wèn)題所(suo)開(kāi)展的，研究對(duì)(dui)象是包(bao)括蓮殼在(zai)內(nèi)的蓮子整體(ti)，而對(duì)蓮仁(ren)的研(yan)究相對(duì)(dui)較少(shao)。由于鮮蓮子(zi)在去心(xin)加工之前(qian)，已將蓮殼和(he)蓮膜去除(chu)，去心時(shí)(shi)去心工具(ju)直接與(yu)蓮仁接觸(chu)，因此(ci)必須獲取(qu)蓮仁(ren)的物理(li)與力(li)學(xué)特(te)性。盡管(guan)已有(you)文獻(xiàn)(xian)研究了干蓮(lian)仁的力學(xué)特性(xing)，但由(you)于干蓮仁與鮮(xian)蓮仁的含水率(lv)不同，其(qi)物理與力(li)學(xué)特性存(cun)在較大差異(yi)。因此，為解(jie)決鮮蓮子去(qu)心時(shí)(shi)的損傷破碎(sui)問(wèn)題，研(yan)究鮮蓮(lian)仁的物理與力(li)學(xué)性(xing)能及其與(yu)浸泡時(shí)(shi)間之間的(de)關(guān)系十分必要(yao)。

本文對(duì)不(bu)同浸泡(pao)時(shí)間(jian)下蓮仁的(de)物理與力學(xué)(xue)特性開(kāi)展了試(shi)驗(yàn)研究(jiu)。分析了浸泡(pao)時(shí)間對(duì)蓮(lian)仁、蓮(lian)心的(de)幾何(he)參數(shù)以及蓮(lian)仁的(de)硬度、彈(dan)性模量(liang)、抗壓強(qiáng)度(du)和去心(xin)力等力學(xué)(xue)特性的(de)影響規(guī)律(lv)，建立了蓮仁浸(jin)泡時(shí)間與蓮仁(ren)物理與力學(xué)特(te)性指標(biāo)(biao)的對(duì)應(yīng)關(guān)(guan)系；基(ji)于課題組(zu)研制的(de)鮮蓮子空(kong)氣擠出去心機(jī)(ji)開(kāi)展了針(zhen)對(duì)不同(tong)浸泡時(shí)間蓮(lian)仁的去心試(shi)驗(yàn)，獲(huo)取了蓮仁浸泡(pao)時(shí)間對(duì)(dui)蓮仁(ren)物理與力學(xué)(xue)特性及(ji)蓮仁去心質(zhì)量(liang)的影響規(guī)(gui)律。研究結(jié)果可(ke)為鮮蓮(lian)子機(jī)械去(qu)心技術(shù)(shu)的機(jī)理(li)應(yīng)用提(ti)供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。