蓮子在(zai)成為食材之前(qian)，需要將其內(nèi)部(bu)味道苦澀(se)的蓮心(xin)去除。鮮(xian)蓮子(zi)機(jī)械去心通常(chang)采用(yong)空心沖(chong)針插入(ru)蓮仁球(qiu)端中心，并(bing)借助(zhu)壓縮空(kong)氣將蓮(lian)心從(cong)蓮仁擠(ji)出的方(fang)法，以保證蓮(lian)仁和蓮心完(wan)整。在鮮蓮子去(qu)心過(guò)(guo)程中，鮮(xian)蓮子(zi)受沖針、氣流(liu)等載(zai)荷的作(zuo)用，極易造(zao)成蓮(lian)仁和蓮(lian)心損傷破碎，進(jìn)(jin)而影響(xiang)鮮蓮子的(de)加工質(zhì)量及經(jīng)(jing)濟(jì)性。為提(ti)高鮮蓮子的(de)去心質(zhì)(zhi)量，降低去心(xin)加工中的(de)損傷，蓮(lian)農(nóng)在(zai)去心前通常將(jiang)蓮子浸泡(pao)在清水中進(jìn)行(xing)預(yù)處理，以提(ti)高去心過(guò)程中(zhong)蓮心從蓮子(zi)中滑出的成功(gong)率。前期(qi)研究發(fā)現(xiàn)(xian)，適當(dāng)時(shí)長(zhǎng)的浸(jin)泡預(yù)處(chu)理可以有效(xiao)提升(sheng)鮮蓮子(zi)的去心質(zhì)量，而(er)浸泡時(shí)(shi)間過(guò)短(duan)或過(guò)長(zhǎng)，蓮心去(qu)除難度與(yu)破損(sun)概率增(zeng)大，不利于保(bao)證去(qu)心質(zhì)量(liang)。值得一(yi)提的(de)是，如何確定合(he)適的浸泡時(shí)長(zhǎng)(zhang)，目前只能(neng)依靠經(jīng)驗(yàn)(yan)，其背后(hou)的影響機(jī)理(li)尚不明了，在缺(que)乏理論指導(dǎo)(dao)的情況下(xia)，難以實(shí)現(xiàn)(xian)對(duì)蓮子優(yōu)質(zhì)去(qu)心工藝的準(zhǔn)(zhun)確把控。

有關(guān)(guan)花生、稻谷、油菜(cai)籽等(deng)種子脫(tuo)粒的文(wen)獻(xiàn)研究表明，浸(jin)泡處理將影(ying)響種(zhong)子含(han)水率，而含水(shui)率對(duì)這(zhe)些種子的(de)物理與力學(xué)特(te)性將造成影(ying)響，進(jìn)而影響種(zhong)子與(yu)機(jī)械工具之(zhi)間的作用力，最(zui)終影響種子(zi)的脫粒(li)效果(guo)。蓮子(zi)與上述種子(zi)具有相(xiang)似性(xing)，去心時(shí)與機(jī)(ji)具直接接(jie)觸，為降低鮮蓮(lian)子去心的損(sun)傷破碎率，提高(gao)去心質(zhì)量，有(you)必要圍繞(rao)浸泡時(shí)(shi)間與蓮(lian)仁物理與(yu)力學(xué)特(te)性間(jian)的關(guān)系開(kāi)展(zhan)研究。圍繞(rao)蓮子的物理與(yu)力學(xué)(xue)特性，國(guó)內(nèi)外(wai)學(xué)者開(kāi)展了相(xiang)關(guān)研究工作(zuo)。在干蓮子物(wu)理特性研(yan)究方面，趙(zhao)小廣等測(cè)得了(le)干蓮(lian)子的千(qian)粒質(zhì)量、含(han)水率、蓮殼厚(hou)度、殼仁間隙(xi)、密度(du)等物(wu)理參數(shù)。馬(ma)芝麗等研(yan)究了(le)不同產(chǎn)(chan)區(qū)干蓮子(zi)的加工特性(xing)，對(duì)比分析了不(bu)同地(di)區(qū)的5 種干(gan)殼蓮子的(de)縱橫(heng)徑比、營(yíng)養(yǎng)成(cheng)分、蒸煮后的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性。為解決(jue)干蓮(lian)子去(qu)心破碎問(wèn)題，馬(ma)秋成等測(cè)(ce)得了干蓮仁(ren)的彈性模(mo)量、抗壓強(qiáng)(qiang)度和擠壓(ya)極限載荷等(deng)力學(xué)特性(xing)參數(shù)，為干蓮子(zi)去心(xin)機(jī)設(shè)(she)計(jì)提供了基礎(chǔ)(chu)依據(jù)(ju)。

在鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)(xue)特性研究方(fang)面，侯群喜(xi)等測(cè)定(ding)了不同成熟(shu)度帶殼鮮蓮(lian)子的外形尺寸(cun)和含(han)水率，并對(duì)鮮(xian)蓮子進(jìn)行了力(li)學(xué)特性試驗(yàn)(yan)，獲得了不同(tong)軸線方向(xiang)上的彈性(xing)模量、破殼力等(deng)力學(xué)參(can)數(shù)。張松等測(cè)(ce)定了(le)帶殼鮮蓮子的(de)剪切力學(xué)特(te)性，獲(huo)得了蓮子含水(shui)率等(deng)因素對(duì)鮮(xian)蓮子剪切破(po)裂力的影響規(guī)(gui)律。朱亨銀等測(cè)(ce)量了鮮蓮子(zi)外殼的(de)切透力(li)、仁堅(jiān)實(shí)度等(deng)物理(li)與力學(xué)(xue)特性。HE 等(deng)測(cè)量了(le)鮮蓮子剝殼過(guò)(guo)程中避(bi)免蓮仁破(po)裂的最大允(yun)許壓縮(suo)力和(he)最小必要(yao)剪切力。

上述(shu)鮮蓮(lian)子物(wu)理與力學(xué)(xue)特性研究，主要(yao)是為解決鮮蓮(lian)子剝殼問(wèn)題所(suo)開(kāi)展(zhan)的，研究對(duì)象是(shi)包括蓮殼在內(nèi)(nei)的蓮子整體，而(er)對(duì)蓮仁的(de)研究相對(duì)(dui)較少。由于鮮(xian)蓮子(zi)在去心加(jia)工之前，已將蓮(lian)殼和(he)蓮膜去除，去心(xin)時(shí)去心工(gong)具直(zhi)接與蓮仁(ren)接觸，因(yin)此必須獲(huo)取蓮仁的(de)物理與力(li)學(xué)特性。盡管(guan)已有文獻(xiàn)(xian)研究了干蓮(lian)仁的力學(xué)特性(xing)，但由(you)于干蓮仁與(yu)鮮蓮仁的(de)含水率不同，其(qi)物理與(yu)力學(xué)特性(xing)存在(zai)較大差異(yi)。因此，為解決(jue)鮮蓮(lian)子去心時(shí)(shi)的損傷(shang)破碎問(wèn)題，研究(jiu)鮮蓮仁的物理(li)與力學(xué)性能(neng)及其(qi)與浸泡時(shí)(shi)間之間的關(guān)(guan)系十分必(bi)要。

本文(wen)對(duì)不(bu)同浸泡時(shí)間下(xia)蓮仁的物理與(yu)力學(xué)特性開(kāi)展(zhan)了試驗(yàn)研究(jiu)。分析了(le)浸泡時(shí)間對(duì)(dui)蓮仁、蓮(lian)心的幾(ji)何參數(shù)(shu)以及(ji)蓮仁的硬(ying)度、彈(dan)性模(mo)量、抗壓強(qiáng)(qiang)度和去心力等(deng)力學(xué)特性的影(ying)響規(guī)律(lv)，建立了蓮仁(ren)浸泡時(shí)間(jian)與蓮仁物理與(yu)力學(xué)特(te)性指(zhi)標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)(guan)系；基于課題組(zu)研制(zhi)的鮮蓮子(zi)空氣擠(ji)出去(qu)心機(jī)開(kāi)展了針(zhen)對(duì)不同浸泡時(shí)(shi)間蓮仁的(de)去心試驗(yàn)，獲(huo)取了蓮仁浸(jin)泡時(shí)間對(duì)蓮仁(ren)物理(li)與力(li)學(xué)特(te)性及(ji)蓮仁去(qu)心質(zhì)量(liang)的影響規(guī)(gui)律。研究(jiu)結(jié)果(guo)可為鮮蓮(lian)子機(jī)械(xie)去心技術(shù)的(de)機(jī)理應(yīng)(ying)用提供基(ji)礎(chǔ)數(shù)據(jù)(ju)支撐。