蓮子在成(cheng)為食材之前，需(xu)要將其(qi)內(nèi)部味道苦澀(se)的蓮心去除。鮮(xian)蓮子機(jī)械(xie)去心通常采用(yong)空心沖針插入(ru)蓮仁球(qiu)端中心，并(bing)借助壓(ya)縮空氣將蓮(lian)心從蓮(lian)仁擠出的方(fang)法，以保(bao)證蓮仁(ren)和蓮(lian)心完整。在鮮蓮(lian)子去心過(guò)程中(zhong)，鮮蓮(lian)子受(shou)沖針(zhen)、氣流等載荷的(de)作用，極易造(zao)成蓮仁和(he)蓮心損傷(shang)破碎(sui)，進(jìn)而影響(xiang)鮮蓮子的加工(gong)質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)(ji)性。為提高鮮(xian)蓮子的去心質(zhì)(zhi)量，降低(di)去心加(jia)工中的損傷，蓮(lian)農(nóng)在(zai)去心前通常(chang)將蓮子浸(jin)泡在(zai)清水中進(jìn)(jin)行預(yù)處理，以提(ti)高去心過(guò)程(cheng)中蓮(lian)心從蓮子中(zhong)滑出的成功(gong)率。前期研(yan)究發(fā)現(xiàn)，適(shi)當(dāng)時(shí)(shi)長(zhǎng)的(de)浸泡預(yù)(yu)處理可以(yi)有效提(ti)升鮮蓮(lian)子的去(qu)心質(zhì)(zhi)量，而浸(jin)泡時(shí)間過(guò)(guo)短或(huo)過(guò)長(zhǎng)，蓮心去(qu)除難(nan)度與(yu)破損概率增大(da)，不利于保證去(qu)心質(zhì)量(liang)。值得一提(ti)的是，如何確(que)定合適(shi)的浸泡時(shí)長(zhǎng)(zhang)，目前只能依靠(kao)經(jīng)驗(yàn)(yan)，其背后的(de)影響機(jī)(ji)理尚不明了，在(zai)缺乏(fa)理論指導(dǎo)的(de)情況(kuang)下，難以實(shí)(shi)現(xiàn)對(duì)蓮子優(yōu)(you)質(zhì)去心工(gong)藝的準(zhǔn)(zhun)確把(ba)控。

有關(guān)花生、稻谷(gu)、油菜籽等種(zhong)子脫(tuo)粒的文獻(xiàn)(xian)研究表明，浸泡(pao)處理將(jiang)影響種子含(han)水率，而含(han)水率對(duì)這(zhe)些種子的物(wu)理與(yu)力學(xué)特性將造(zao)成影響(xiang)，進(jìn)而影響(xiang)種子與(yu)機(jī)械工(gong)具之間的作(zuo)用力，最(zui)終影響(xiang)種子的(de)脫粒效果。蓮子(zi)與上(shang)述種子(zi)具有相(xiang)似性，去心時(shí)(shi)與機(jī)具(ju)直接(jie)接觸，為(wei)降低鮮蓮子去(qu)心的(de)損傷破碎率(lv)，提高去(qu)心質(zhì)量，有必(bi)要圍繞浸泡(pao)時(shí)間與(yu)蓮仁物理與力(li)學(xué)特性間(jian)的關(guān)(guan)系開(kāi)展研究(jiu)。圍繞蓮子的物(wu)理與力學(xué)特(te)性，國(guó)內(nèi)外學(xué)(xue)者開(kāi)展了(le)相關(guān)(guan)研究工作。在干(gan)蓮子物理(li)特性研究方(fang)面，趙小廣等(deng)測(cè)得(de)了干(gan)蓮子的千(qian)粒質(zhì)量、含水率(lv)、蓮殼厚(hou)度、殼仁間隙(xi)、密度等物理(li)參數(shù)。馬芝麗(li)等研究(jiu)了不同產(chǎn)(chan)區(qū)干蓮子的加(jia)工特性(xing)，對(duì)比分析了不(bu)同地區(qū)的(de)5 種干殼蓮子(zi)的縱橫徑(jing)比、營(yíng)養(yǎng)成分、蒸(zheng)煮后的(de)質(zhì)構(gòu)特性。為解(jie)決干蓮子去(qu)心破碎問(wèn)題，馬(ma)秋成(cheng)等測(cè)得了干(gan)蓮仁的彈(dan)性模量、抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度和擠壓極(ji)限載荷等(deng)力學(xué)特性(xing)參數(shù)，為干(gan)蓮子去心機(jī)(ji)設(shè)計(jì)提供(gong)了基礎(chǔ)(chu)依據(jù)。

在鮮(xian)蓮子物理與(yu)力學(xué)特性研(yan)究方(fang)面，侯群(qun)喜等測(cè)(ce)定了(le)不同成熟(shu)度帶殼(ke)鮮蓮子的(de)外形尺寸和含(han)水率，并對(duì)鮮蓮(lian)子進(jìn)行了力學(xué)(xue)特性試(shi)驗(yàn)，獲得了不(bu)同軸線方(fang)向上的彈性模(mo)量、破(po)殼力等力學(xué)參(can)數(shù)。張松等測(cè)定(ding)了帶(dai)殼鮮蓮子的剪(jian)切力學(xué)特性，獲(huo)得了蓮(lian)子含水(shui)率等(deng)因素(su)對(duì)鮮蓮子(zi)剪切破(po)裂力的影響(xiang)規(guī)律。朱亨銀(yin)等測(cè)量了(le)鮮蓮子(zi)外殼的(de)切透力、仁堅(jiān)(jian)實(shí)度(du)等物理與力學(xué)(xue)特性。HE 等(deng)測(cè)量了(le)鮮蓮子剝(bo)殼過(guò)程中避免(mian)蓮仁破裂(lie)的最(zui)大允許壓(ya)縮力和(he)最小必要(yao)剪切力。

上述鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)(xue)特性(xing)研究，主要是為(wei)解決鮮蓮子剝(bo)殼問(wèn)題(ti)所開(kāi)展的，研究(jiu)對(duì)象是包(bao)括蓮殼在內(nèi)的(de)蓮子整體，而(er)對(duì)蓮仁的研究(jiu)相對(duì)較(jiao)少。由于鮮(xian)蓮子(zi)在去心加(jia)工之前(qian)，已將蓮(lian)殼和蓮膜去除(chu)，去心時(shí)去心(xin)工具直接與(yu)蓮仁接(jie)觸，因此必須獲(huo)取蓮仁的物理(li)與力學(xué)特(te)性。盡管已(yi)有文(wen)獻(xiàn)研(yan)究了干(gan)蓮仁的力(li)學(xué)特性，但由(you)于干蓮仁與(yu)鮮蓮仁的含(han)水率不(bu)同，其物理與(yu)力學(xué)特性(xing)存在較大(da)差異。因(yin)此，為解決鮮(xian)蓮子去心時(shí)(shi)的損傷(shang)破碎問(wèn)(wen)題，研究鮮蓮(lian)仁的物理(li)與力學(xué)性能(neng)及其(qi)與浸泡(pao)時(shí)間(jian)之間的關(guān)(guan)系十分必(bi)要。

本文對(duì)(dui)不同(tong)浸泡時(shí)間下(xia)蓮仁的(de)物理與力學(xué)特(te)性開(kāi)展了(le)試驗(yàn)研究(jiu)。分析了浸(jin)泡時(shí)間對(duì)蓮(lian)仁、蓮心的幾何(he)參數(shù)以及蓮(lian)仁的硬度(du)、彈性(xing)模量(liang)、抗壓(ya)強(qiáng)度和去心(xin)力等力(li)學(xué)特性的影(ying)響規(guī)(gui)律，建(jian)立了蓮仁浸(jin)泡時(shí)間與(yu)蓮仁物理(li)與力學(xué)特(te)性指標(biāo)(biao)的對(duì)應(yīng)(ying)關(guān)系；基于課題(ti)組研制(zhi)的鮮蓮子空氣(qi)擠出去(qu)心機(jī)開(kāi)展(zhan)了針(zhen)對(duì)不同浸泡時(shí)(shi)間蓮仁的去(qu)心試(shi)驗(yàn)，獲取了蓮(lian)仁浸泡時(shí)間對(duì)(dui)蓮仁物(wu)理與力學(xué)特性(xing)及蓮仁去心(xin)質(zhì)量的影響規(guī)(gui)律。研究(jiu)結(jié)果可為(wei)鮮蓮子機(jī)械(xie)去心技術(shù)(shu)的機(jī)理應(yīng)用提(ti)供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(ju)支撐。