蓮子(zi)在成為食材(cai)之前，需要將其(qi)內(nèi)部味道苦(ku)澀的(de)蓮心去(qu)除。鮮蓮子機(jī)械(xie)去心通常采用(yong)空心(xin)沖針插(cha)入蓮(lian)仁球端中心，并(bing)借助壓縮空氣(qi)將蓮心從(cong)蓮仁擠出的(de)方法，以保證(zheng)蓮仁和蓮心(xin)完整。在鮮蓮子(zi)去心過程中，鮮(xian)蓮子受沖針(zhen)、氣流等載(zai)荷的作用，極(ji)易造成蓮仁和(he)蓮心損傷(shang)破碎，進(jìn)而影(ying)響鮮蓮子(zi)的加工質(zhì)(zhi)量及(ji)經(jīng)濟(jì)性。為提(ti)高鮮蓮子的(de)去心質(zhì)量，降(jiang)低去心加(jia)工中(zhong)的損傷，蓮(lian)農(nóng)在去心(xin)前通常將蓮(lian)子浸泡在(zai)清水(shui)中進(jìn)行(xing)預(yù)處理，以提(ti)高去心(xin)過程(cheng)中蓮心從(cong)蓮子(zi)中滑出的(de)成功率。前(qian)期研究發(fā)現(xiàn)(xian)，適當(dāng)時(shí)長(zhang)的浸泡預(yù)處(chu)理可以有效提(ti)升鮮蓮(lian)子的(de)去心質(zhì)量，而浸(jin)泡時(shí)間(jian)過短或過長，蓮(lian)心去除難度(du)與破(po)損概(gai)率增大(da)，不利于保證去(qu)心質(zhì)量。值得一(yi)提的是，如(ru)何確定合適(shi)的浸泡時(shí)(shi)長，目前只能(neng)依靠經(jīng)驗(yàn)，其(qi)背后(hou)的影響機(jī)理(li)尚不明了，在缺(que)乏理論(lun)指導(dǎo)的情況下(xia)，難以實(shí)(shi)現(xiàn)對(duì)(dui)蓮子優(yōu)質(zhì)(zhi)去心工藝的(de)準(zhǔn)確把控(kong)。

有關(guān)花(hua)生、稻(dao)谷、油(you)菜籽等(deng)種子(zi)脫粒(li)的文獻(xiàn)研(yan)究表明，浸(jin)泡處理將(jiang)影響種(zhong)子含水率，而含(han)水率對(duì)這些種(zhong)子的物理與(yu)力學(xué)特性將造(zao)成影(ying)響，進(jìn)而影響種(zhong)子與機(jī)械工(gong)具之(zhi)間的(de)作用力，最終影(ying)響種子的(de)脫粒效果(guo)。蓮子與上述種(zhong)子具有相似性(xing)，去心時(shí)與機(jī)(ji)具直接接觸(chu)，為降低鮮蓮子(zi)去心的損傷破(po)碎率，提高去(qu)心質(zhì)量(liang)，有必要圍(wei)繞浸泡時(shí)(shi)間與蓮仁物(wu)理與力學(xué)(xue)特性間的(de)關(guān)系開展(zhan)研究。圍繞(rao)蓮子的(de)物理(li)與力學(xué)(xue)特性，國(guo)內(nèi)外學(xué)者開展(zhan)了相關(guān)研究工(gong)作。在(zai)干蓮(lian)子物理(li)特性研(yan)究方面(mian)，趙小廣等測得(de)了干蓮子(zi)的千粒質(zhì)(zhi)量、含水(shui)率、蓮殼厚度、殼(ke)仁間隙(xi)、密度等(deng)物理參數(shù)。馬芝(zhi)麗等(deng)研究(jiu)了不同產(chǎn)(chan)區(qū)干蓮子的(de)加工特性(xing)，對(duì)比(bi)分析了(le)不同地區(qū)的(de)5 種干殼(ke)蓮子(zi)的縱(zong)橫徑(jing)比、營養(yǎng)(yang)成分、蒸煮(zhu)后的質(zhì)構(gòu)(gou)特性。為解(jie)決干蓮子去心(xin)破碎(sui)問題，馬(ma)秋成等測得了(le)干蓮(lian)仁的彈性模(mo)量、抗壓強(qiáng)度(du)和擠(ji)壓極限載荷(he)等力學(xué)特性參(can)數(shù)，為(wei)干蓮子去心(xin)機(jī)設(shè)計(jì)提供(gong)了基礎(chǔ)依據(jù)。

在鮮蓮子(zi)物理與力(li)學(xué)特(te)性研究方面(mian)，侯群(qun)喜等測定了不(bu)同成熟度(du)帶殼鮮蓮(lian)子的外形尺(chi)寸和含水率(lv)，并對(duì)鮮蓮(lian)子進(jìn)(jin)行了力學(xué)(xue)特性試驗(yàn)(yan)，獲得了不同(tong)軸線方(fang)向上的彈性(xing)模量、破殼力(li)等力(li)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(de)了蓮(lian)子含(han)水率等因素對(duì)(dui)鮮蓮子(zi)剪切(qie)破裂力的(de)影響規(guī)(gui)律。朱亨(heng)銀等測量了(le)鮮蓮子外殼的(de)切透(tou)力、仁堅(jiān)實(shí)度(du)等物理與(yu)力學(xué)特(te)性。HE 等測量(liang)了鮮蓮子剝(bo)殼過程(cheng)中避免蓮仁破(po)裂的最(zui)大允許(xu)壓縮力(li)和最(zui)小必要(yao)剪切力。

上述鮮蓮子物(wu)理與(yu)力學(xué)特性(xing)研究，主要是為(wei)解決鮮蓮子(zi)剝殼(ke)問題所開(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)(dui)蓮仁(ren)的研究相對(duì)較(jiao)少。由(you)于鮮蓮子(zi)在去心加工(gong)之前，已將蓮(lian)殼和蓮膜去除(chu)，去心時(shí)去(qu)心工具直接與(yu)蓮仁接觸，因(yin)此必須獲取蓮(lian)仁的物理(li)與力(li)學(xué)特性。盡管已(yi)有文獻(xiàn)研究(jiu)了干蓮仁的(de)力學(xué)特性，但(dan)由于干蓮(lian)仁與鮮蓮仁的(de)含水率不同，其(qi)物理與力學(xué)(xue)特性(xing)存在較大差異(yi)。因此，為解(jie)決鮮(xian)蓮子去心(xin)時(shí)的(de)損傷破碎問題(ti)，研究鮮(xian)蓮仁的物(wu)理與力學(xué)性(xing)能及其與浸泡(pao)時(shí)間(jian)之間(jian)的關(guān)系十(shi)分必要(yao)。

本文對(duì)(dui)不同浸泡時(shí)(shi)間下蓮(lian)仁的物理與(yu)力學(xué)(xue)特性(xing)開展了試驗(yàn)(yan)研究。分析(xi)了浸泡(pao)時(shí)間(jian)對(duì)蓮仁、蓮(lian)心的幾何參數(shù)(shu)以及蓮仁的(de)硬度、彈性模(mo)量、抗壓強(qiáng)度和(he)去心(xin)力等力學(xué)特(te)性的影響(xiang)規(guī)律，建立了(le)蓮仁浸泡時(shí)(shi)間與蓮仁物(wu)理與力學(xué)特性(xing)指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)(guan)系；基于(yu)課題(ti)組研制(zhi)的鮮蓮子空(kong)氣擠出(chu)去心機(jī)開展了(le)針對(duì)(dui)不同浸泡時(shí)(shi)間蓮仁的去心(xin)試驗(yàn)，獲取(qu)了蓮仁浸泡時(shí)(shi)間對(duì)蓮仁物理(li)與力學(xué)特(te)性及蓮仁去(qu)心質(zhì)量的影(ying)響規(guī)律。研究結(jié)(jie)果可為鮮蓮(lian)子機(jī)械去心技(ji)術(shù)的機(jī)理(li)應(yīng)用(yong)提供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。