蓮子在(zai)成為(wei)食材之前，需(xu)要將其(qi)內(nèi)部味道(dao)苦澀的蓮心(xin)去除(chu)。鮮蓮子(zi)機(jī)械去心通(tong)常采(cai)用空心沖(chong)針插入(ru)蓮仁球端(duan)中心，并借助(zhu)壓縮空(kong)氣將(jiang)蓮心(xin)從蓮仁(ren)擠出的方(fang)法，以保證蓮仁(ren)和蓮心(xin)完整。在(zai)鮮蓮子去心過(guo)程中，鮮蓮子(zi)受沖(chong)針、氣(qi)流等載荷(he)的作(zuo)用，極易(yi)造成蓮仁(ren)和蓮(lian)心損傷破(po)碎，進(jìn)而(er)影響鮮蓮子的(de)加工(gong)質(zhì)量(liang)及經(jīng)(jing)濟(jì)性。為提高鮮(xian)蓮子(zi)的去心質(zhì)(zhi)量，降低去(qu)心加工中(zhong)的損傷(shang)，蓮農(nóng)在(zai)去心(xin)前通常將蓮子(zi)浸泡在清水中(zhong)進(jìn)行預(yù)處理(li)，以提高去心(xin)過程中蓮(lian)心從蓮子中(zhong)滑出的成(cheng)功率。前期研(yan)究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)時(shí)(shi)長的浸(jin)泡預(yù)處理(li)可以有(you)效提升(sheng)鮮蓮子的(de)去心(xin)質(zhì)量，而浸(jin)泡時(shí)間過短或(huo)過長，蓮心去除(chu)難度與破(po)損概(gai)率增大，不利于(yu)保證去心(xin)質(zhì)量。值得一(yi)提的是(shi)，如何確定(ding)合適(shi)的浸泡時(shí)長，目(mu)前只(zhi)能依靠(kao)經(jīng)驗(yàn)，其背后(hou)的影(ying)響機(jī)理(li)尚不明了，在(zai)缺乏理論(lun)指導(dǎo)的情況(kuang)下，難以(yi)實(shí)現(xiàn)對蓮子(zi)優(yōu)質(zhì)去心(xin)工藝的準(zhǔn)(zhun)確把(ba)控。

有關(guān)花生、稻谷(gu)、油菜(cai)籽等種子(zi)脫粒(li)的文獻(xiàn)研究(jiu)表明，浸泡處(chu)理將影(ying)響種子含(han)水率，而含(han)水率(lv)對這些種(zhong)子的物理與力(li)學(xué)特性將造(zao)成影(ying)響，進(jìn)而影響(xiang)種子與機(jī)械工(gong)具之(zhi)間的作用力，最(zui)終影(ying)響種子的(de)脫粒(li)效果。蓮子(zi)與上述種(zhong)子具有相似性(xing)，去心時(shí)(shi)與機(jī)具直(zhi)接接觸(chu)，為降低鮮蓮子(zi)去心(xin)的損傷破(po)碎率，提高去(qu)心質(zhì)量，有(you)必要圍繞浸泡(pao)時(shí)間與(yu)蓮仁物理與(yu)力學(xué)特性間(jian)的關(guān)(guan)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)者開(kai)展了相(xiang)關(guān)研(yan)究工(gong)作。在(zai)干蓮(lian)子物理特性研(yan)究方面，趙(zhao)小廣等測得了(le)干蓮(lian)子的千粒(li)質(zhì)量(liang)、含水率(lv)、蓮殼厚度(du)、殼仁間隙(xi)、密度(du)等物理(li)參數(shù)。馬芝(zhi)麗等研究了不(bu)同產(chǎn)(chan)區(qū)干蓮子的加(jia)工特性，對比(bi)分析(xi)了不同地區(qū)(qu)的5 種干殼蓮子(zi)的縱(zong)橫徑比、營養(yǎng)(yang)成分、蒸煮后的(de)質(zhì)構(gòu)特(te)性。為解決干(gan)蓮子(zi)去心(xin)破碎(sui)問題，馬秋成(cheng)等測得(de)了干蓮(lian)仁的彈(dan)性模量、抗壓強(qiáng)(qiang)度和擠(ji)壓極限載荷(he)等力學(xué)特性參(can)數(shù)，為干蓮子(zi)去心機(jī)設(shè)計(jì)(ji)提供(gong)了基(ji)礎(chǔ)依(yi)據(jù)。

在鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)特性(xing)研究(jiu)方面，侯(hou)群喜等測定(ding)了不(bu)同成熟(shu)度帶殼鮮蓮(lian)子的(de)外形尺寸(cun)和含水率，并對(dui)鮮蓮子進(jìn)(jin)行了力學(xué)特(te)性試(shi)驗(yàn)，獲得了不(bu)同軸線方(fang)向上的彈(dan)性模(mo)量、破殼力等力(li)學(xué)參(can)數(shù)。張松(song)等測定了帶殼(ke)鮮蓮子的剪(jian)切力學(xué)特性(xing)，獲得了(le)蓮子含(han)水率等因素(su)對鮮蓮子剪切(qie)破裂力的影響(xiang)規(guī)律。朱亨(heng)銀等測量了鮮(xian)蓮子外殼的(de)切透力、仁(ren)堅(jiān)實(shí)度等(deng)物理與(yu)力學(xué)(xue)特性。HE 等測量(liang)了鮮蓮子剝(bo)殼過程中(zhong)避免(mian)蓮仁(ren)破裂的最大允(yun)許壓縮力和(he)最小必要(yao)剪切力。

上述鮮蓮子(zi)物理與力學(xué)(xue)特性(xing)研究，主(zhu)要是為解決鮮(xian)蓮子剝殼問(wen)題所開(kai)展的(de)，研究對象是包(bao)括蓮殼(ke)在內(nèi)的蓮子(zi)整體，而對蓮仁(ren)的研究(jiu)相對較(jiao)少。由于鮮(xian)蓮子在去(qu)心加(jia)工之前，已將(jiang)蓮殼和蓮(lian)膜去除，去(qu)心時(shí)去心(xin)工具直(zhi)接與(yu)蓮仁接(jie)觸，因此必(bi)須獲取蓮仁(ren)的物理與(yu)力學(xué)特性。盡(jin)管已有文獻(xiàn)研(yan)究了干蓮(lian)仁的力學(xué)(xue)特性(xing)，但由于(yu)干蓮仁與(yu)鮮蓮仁的含水(shui)率不(bu)同，其物(wu)理與力學(xué)(xue)特性存在較大(da)差異。因(yin)此，為解決鮮(xian)蓮子去心時(shí)的(de)損傷破碎問(wen)題，研究鮮(xian)蓮仁(ren)的物理與(yu)力學(xué)(xue)性能(neng)及其與浸(jin)泡時(shí)間之間的(de)關(guān)系(xi)十分必(bi)要。

本文對(dui)不同浸泡時(shí)(shi)間下蓮(lian)仁的(de)物理與(yu)力學(xué)(xue)特性開(kai)展了試驗(yàn)(yan)研究。分(fen)析了浸泡時(shí)間(jian)對蓮仁(ren)、蓮心的(de)幾何(he)參數(shù)以及蓮(lian)仁的硬度(du)、彈性模量、抗(kang)壓強(qiáng)度和去心(xin)力等力學(xué)特(te)性的影響規(guī)(gui)律，建(jian)立了蓮(lian)仁浸泡時(shí)間與(yu)蓮仁物理與力(li)學(xué)特性指標(biāo)(biao)的對(dui)應(yīng)關(guān)系；基于課(ke)題組(zu)研制的鮮(xian)蓮子(zi)空氣擠出去心(xin)機(jī)開展了(le)針對不同(tong)浸泡(pao)時(shí)間蓮仁(ren)的去心試驗(yàn)，獲(huo)取了蓮仁浸泡(pao)時(shí)間對蓮(lian)仁物理與力學(xué)(xue)特性及(ji)蓮仁(ren)去心質(zhì)量(liang)的影響(xiang)規(guī)律。研(yan)究結(jié)果可為鮮(xian)蓮子(zi)機(jī)械去心(xin)技術(shù)的機(jī)(ji)理應(yīng)用提供基(ji)礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐(cheng)。