蓮子在成(cheng)為食(shi)材之前，需(xu)要將(jiang)其內(nèi)部味道苦(ku)澀的(de)蓮心(xin)去除。鮮蓮子(zi)機(jī)械去心(xin)通常采用空心(xin)沖針插入(ru)蓮仁球(qiu)端中心(xin)，并借助壓(ya)縮空氣將(jiang)蓮心(xin)從蓮仁擠出(chu)的方法，以(yi)保證蓮仁和(he)蓮心完(wan)整。在鮮蓮(lian)子去心(xin)過(guò)程中，鮮蓮(lian)子受(shou)沖針、氣流(liu)等載(zai)荷的作用，極(ji)易造成蓮(lian)仁和蓮心損傷(shang)破碎，進(jìn)而(er)影響鮮蓮子(zi)的加工質(zhì)量及(ji)經(jīng)濟(jì)性。為(wei)提高鮮蓮子的(de)去心質(zhì)量，降(jiang)低去心加工中(zhong)的損傷(shang)，蓮農(nóng)在去心前(qian)通常將蓮子(zi)浸泡在清水(shui)中進(jìn)(jin)行預(yù)處理，以提(ti)高去心過(guò)(guo)程中(zhong)蓮心從蓮子(zi)中滑出的成功(gong)率。前期研究發(fā)(fa)現(xiàn)，適當(dāng)(dang)時(shí)長(zhǎng)(zhang)的浸泡(pao)預(yù)處理可以有(you)效提升鮮(xian)蓮子的去心(xin)質(zhì)量，而(er)浸泡時(shí)間過(guò)(guo)短或過(guò)長(zhǎng)，蓮心(xin)去除難度與(yu)破損概率增(zeng)大，不(bu)利于保證去心(xin)質(zhì)量。值得(de)一提的是，如(ru)何確定合適的(de)浸泡時(shí)長(zhǎng)(zhang)，目前只(zhi)能依(yi)靠經(jīng)驗(yàn)，其背后(hou)的影響機(jī)理尚(shang)不明(ming)了，在缺乏理論(lun)指導(dǎo)的情(qing)況下，難以實(shí)(shi)現(xiàn)對(duì)(dui)蓮子優(yōu)(you)質(zhì)去心(xin)工藝的準(zhǔn)確把(ba)控。

有關(guān)花(hua)生、稻谷(gu)、油菜籽等(deng)種子脫粒(li)的文獻(xiàn)研(yan)究表明，浸(jin)泡處理將影響(xiang)種子(zi)含水率，而(er)含水率(lv)對(duì)這些種子的(de)物理與力(li)學(xué)特性將(jiang)造成影響，進(jìn)而(er)影響(xiang)種子與機(jī)械(xie)工具(ju)之間的作(zuo)用力，最終(zhong)影響種子的(de)脫粒效果。蓮子(zi)與上(shang)述種子(zi)具有(you)相似性，去心(xin)時(shí)與機(jī)(ji)具直接接觸，為(wei)降低鮮蓮子(zi)去心的損(sun)傷破碎率(lv)，提高去(qu)心質(zhì)量，有必要(yao)圍繞浸泡時(shí)間(jian)與蓮仁物理與(yu)力學(xué)特性(xing)間的關(guān)系開(kai)展研究。圍繞蓮(lian)子的(de)物理與力學(xué)特(te)性，國(guó)內(nèi)(nei)外學(xué)者開展了(le)相關(guān)(guan)研究工(gong)作。在干蓮子物(wu)理特性研究(jiu)方面，趙(zhao)小廣等(deng)測(cè)得了(le)干蓮子的千粒(li)質(zhì)量(liang)、含水率、蓮殼(ke)厚度、殼(ke)仁間隙、密度等(deng)物理參數(shù)(shu)。馬芝麗(li)等研究了不同(tong)產(chǎn)區(qū)(qu)干蓮(lian)子的加工(gong)特性，對(duì)比(bi)分析了不同地(di)區(qū)的(de)5 種干殼蓮子(zi)的縱(zong)橫徑比、營(yíng)(ying)養(yǎng)成分(fen)、蒸煮后的質(zhì)構(gòu)(gou)特性。為解決(jue)干蓮子去心破(po)碎問(wèn)(wen)題，馬秋(qiu)成等測(cè)得了(le)干蓮仁的彈(dan)性模量、抗(kang)壓強(qiáng)度和(he)擠壓極限載(zai)荷等力(li)學(xué)特性參(can)數(shù)，為干(gan)蓮子(zi)去心機(jī)(ji)設(shè)計(jì)(ji)提供了(le)基礎(chǔ)依據(jù)。

在鮮蓮子物理(li)與力學(xué)特性研(yan)究方面，侯群(qun)喜等測(cè)定(ding)了不同成熟(shu)度帶(dai)殼鮮(xian)蓮子的(de)外形尺寸和含(han)水率(lv)，并對(duì)(dui)鮮蓮子進(jìn)行(xing)了力學(xué)特(te)性試驗(yàn)，獲(huo)得了不(bu)同軸線方向(xiang)上的彈性(xing)模量(liang)、破殼力(li)等力學(xué)(xue)參數(shù)。張松等(deng)測(cè)定了帶殼鮮(xian)蓮子的剪(jian)切力學(xué)特性(xing)，獲得了蓮子含(han)水率等因素對(duì)(dui)鮮蓮子剪(jian)切破(po)裂力的(de)影響規(guī)律。朱亨(heng)銀等測(cè)(ce)量了鮮蓮子外(wai)殼的(de)切透力、仁(ren)堅(jiān)實(shí)度等物理(li)與力學(xué)特(te)性。HE 等測(cè)量了(le)鮮蓮(lian)子剝殼過(guò)程中(zhong)避免(mian)蓮仁破裂的(de)最大允許壓(ya)縮力(li)和最小必(bi)要剪切力。

上述鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)特性(xing)研究，主(zhu)要是為解決鮮(xian)蓮子剝(bo)殼問(wèn)(wen)題所開展的(de)，研究對(duì)象(xiang)是包(bao)括蓮殼(ke)在內(nèi)(nei)的蓮子整(zheng)體，而對(duì)蓮仁(ren)的研(yan)究相對(duì)(dui)較少。由(you)于鮮蓮(lian)子在(zai)去心加工(gong)之前，已將蓮殼(ke)和蓮膜去除(chu)，去心時(shí)(shi)去心工具(ju)直接與蓮仁(ren)接觸，因(yin)此必須獲取蓮(lian)仁的物(wu)理與(yu)力學(xué)(xue)特性(xing)。盡管(guan)已有文獻(xiàn)(xian)研究了干(gan)蓮仁的力學(xué)(xue)特性(xing)，但由于干(gan)蓮仁與鮮蓮(lian)仁的含(han)水率不同，其物(wu)理與力學(xué)(xue)特性存在較(jiao)大差(cha)異。因(yin)此，為解(jie)決鮮蓮子去心(xin)時(shí)的損傷破(po)碎問(wèn)題，研(yan)究鮮蓮仁的物(wu)理與(yu)力學(xué)性能及(ji)其與(yu)浸泡時(shí)(shi)間之間的關(guān)系(xi)十分必要。

本文對(duì)不(bu)同浸泡時(shí)間(jian)下蓮仁的物理(li)與力學(xué)特性開(kai)展了試驗(yàn)研(yan)究。分析了(le)浸泡時(shí)間對(duì)(dui)蓮仁、蓮(lian)心的幾何參數(shù)(shu)以及蓮(lian)仁的硬度、彈(dan)性模(mo)量、抗壓強(qiáng)度(du)和去(qu)心力(li)等力學(xué)特性的(de)影響規(guī)律(lv)，建立了(le)蓮仁(ren)浸泡(pao)時(shí)間與蓮仁(ren)物理與力學(xué)(xue)特性指標(biāo)的對(duì)(dui)應(yīng)關(guān)(guan)系；基于課題組(zu)研制(zhi)的鮮(xian)蓮子空(kong)氣擠出(chu)去心機(jī)開(kai)展了針(zhen)對(duì)不同浸泡(pao)時(shí)間蓮仁的(de)去心試驗(yàn)，獲(huo)取了蓮仁(ren)浸泡時(shí)間對(duì)蓮(lian)仁物理與力學(xué)(xue)特性(xing)及蓮(lian)仁去心(xin)質(zhì)量的(de)影響規(guī)(gui)律。研究結(jié)果(guo)可為鮮(xian)蓮子機(jī)械(xie)去心技(ji)術(shù)的機(jī)(ji)理應(yīng)(ying)用提供(gong)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。