蓮子在成為(wei)食材之前(qian)，需要將其內(nèi)(nei)部味道苦(ku)澀的(de)蓮心去除(chu)。鮮蓮子機械(xie)去心通常采用(yong)空心沖針插(cha)入蓮仁球(qiu)端中心，并借助(zhu)壓縮空(kong)氣將(jiang)蓮心從蓮(lian)仁擠出的方(fang)法，以保證蓮(lian)仁和蓮心完整(zheng)。在鮮蓮子去(qu)心過(guo)程中(zhong)，鮮蓮子受沖針(zhen)、氣流等載荷(he)的作用，極易造(zao)成蓮仁(ren)和蓮心(xin)損傷破碎，進而(er)影響鮮蓮子(zi)的加工(gong)質(zhì)量及經(jīng)濟(ji)性。為提高(gao)鮮蓮子的(de)去心質(zhì)量(liang)，降低去心加(jia)工中的損傷(shang)，蓮農(nóng)在去心(xin)前通常將(jiang)蓮子浸泡在(zai)清水中進行預(yù)(yu)處理，以提高去(qu)心過程中(zhong)蓮心從蓮子(zi)中滑(hua)出的成功率。前(qian)期研究發(fā)現(xiàn)，適(shi)當(dāng)時(shi)長的浸泡預(yù)處(chu)理可(ke)以有(you)效提(ti)升鮮(xian)蓮子的去(qu)心質(zhì)量，而(er)浸泡時間過短(duan)或過長，蓮(lian)心去除難度與(yu)破損概(gai)率增大，不(bu)利于保(bao)證去心質(zhì)量(liang)。值得(de)一提的是，如(ru)何確定合(he)適的浸泡時(shi)長，目前只能依(yi)靠經(jīng)(jing)驗，其背后的影(ying)響機理(li)尚不明(ming)了，在缺乏理論(lun)指導(dǎo)的情況下(xia)，難以實現(xiàn)對(dui)蓮子優(yōu)(you)質(zhì)去心工藝(yi)的準(zhǔn)確把(ba)控。

有關(guān)花生、稻谷(gu)、油菜籽(zi)等種子脫(tuo)粒的文獻(xian)研究表明，浸(jin)泡處理將(jiang)影響種子含(han)水率，而含水率(lv)對這些種子的(de)物理與力學(xué)特(te)性將造成(cheng)影響，進(jin)而影響種子與(yu)機械工具之間(jian)的作用力，最終(zhong)影響種子(zi)的脫粒(li)效果。蓮(lian)子與上(shang)述種(zhong)子具有(you)相似性(xing)，去心時與機具(ju)直接(jie)接觸(chu)，為降低鮮(xian)蓮子去心(xin)的損傷破碎(sui)率，提高去心(xin)質(zhì)量，有(you)必要圍繞(rao)浸泡時間與蓮(lian)仁物理與力(li)學(xué)特性間(jian)的關(guān)系開(kai)展研究。圍繞(rao)蓮子的(de)物理與力學(xué)(xue)特性(xing)，國內(nèi)外學(xué)者(zhe)開展了相關(guān)(guan)研究工作。在(zai)干蓮(lian)子物理(li)特性研究方面(mian)，趙小廣等測得(de)了干蓮(lian)子的千粒質(zhì)(zhi)量、含水率(lv)、蓮殼厚度(du)、殼仁(ren)間隙、密度(du)等物理參數(shù)(shu)。馬芝麗(li)等研究了(le)不同產(chǎn)(chan)區(qū)干蓮子的加(jia)工特性，對比(bi)分析了不同(tong)地區(qū)的5 種干殼(ke)蓮子的縱橫(heng)徑比、營養(yǎng)(yang)成分、蒸(zheng)煮后的質(zhì)構(gòu)特(te)性。為解(jie)決干蓮(lian)子去(qu)心破碎問題，馬(ma)秋成等(deng)測得(de)了干蓮仁(ren)的彈性模量(liang)、抗壓強度和擠(ji)壓極限載荷(he)等力(li)學(xué)特性參(can)數(shù)，為干蓮(lian)子去心(xin)機設(shè)計提(ti)供了(le)基礎(chǔ)(chu)依據(jù)(ju)。

在鮮蓮子物(wu)理與力學(xué)特性(xing)研究方面(mian)，侯群喜等(deng)測定了不同成(cheng)熟度(du)帶殼鮮蓮(lian)子的外(wai)形尺寸(cun)和含水率(lv)，并對鮮(xian)蓮子(zi)進行了(le)力學(xué)特性試驗(yan)，獲得了不同(tong)軸線方向上(shang)的彈性模量、破(po)殼力(li)等力學(xué)參數(shù)(shu)。張松等測定(ding)了帶殼鮮蓮(lian)子的剪切(qie)力學(xué)(xue)特性，獲得(de)了蓮子(zi)含水率等因(yin)素對(dui)鮮蓮子剪切(qie)破裂力的影(ying)響規(guī)律。朱亨銀(yin)等測量了(le)鮮蓮子(zi)外殼(ke)的切透力(li)、仁堅實度(du)等物理(li)與力(li)學(xué)特(te)性。HE 等測量了(le)鮮蓮子剝殼過(guo)程中避免蓮(lian)仁破裂的最大(da)允許(xu)壓縮力和最小(xiao)必要(yao)剪切力。

上述鮮蓮(lian)子物理與力學(xué)(xue)特性研究(jiu)，主要是(shi)為解(jie)決鮮蓮子剝殼(ke)問題所開(kai)展的(de)，研究對(dui)象是包括蓮(lian)殼在內(nèi)的(de)蓮子整體，而(er)對蓮仁的研(yan)究相對(dui)較少。由(you)于鮮蓮(lian)子在去心加(jia)工之前，已將(jiang)蓮殼和蓮(lian)膜去除(chu)，去心時去心(xin)工具(ju)直接(jie)與蓮(lian)仁接觸，因此必(bi)須獲(huo)取蓮(lian)仁的物理(li)與力學(xué)特性(xing)。盡管已有文獻(xian)研究了(le)干蓮仁的力學(xué)(xue)特性(xing)，但由于干蓮(lian)仁與鮮蓮仁(ren)的含水率不(bu)同，其物(wu)理與力學(xué)(xue)特性存在(zai)較大差異。因此(ci)，為解(jie)決鮮(xian)蓮子去心(xin)時的(de)損傷破碎(sui)問題，研究鮮(xian)蓮仁的(de)物理與(yu)力學(xué)性能(neng)及其(qi)與浸泡時(shi)間之間的關(guān)(guan)系十分必要。

本文對不(bu)同浸(jin)泡時間下蓮(lian)仁的(de)物理(li)與力學(xué)特性開(kai)展了試驗研(yan)究。分析(xi)了浸泡時(shi)間對蓮仁(ren)、蓮心的幾(ji)何參(can)數(shù)以及蓮仁的(de)硬度、彈性(xing)模量、抗壓強(qiang)度和去心(xin)力等力學(xué)特(te)性的影響規(guī)(gui)律，建立了蓮(lian)仁浸泡時間(jian)與蓮仁(ren)物理與力學(xué)(xue)特性指標(biāo)的對(dui)應(yīng)關(guān)系；基于(yu)課題組研(yan)制的鮮(xian)蓮子空氣擠出(chu)去心(xin)機開(kai)展了針對不(bu)同浸泡時(shi)間蓮仁的去(qu)心試驗，獲取(qu)了蓮仁(ren)浸泡時(shi)間對蓮仁(ren)物理與力學(xué)特(te)性及蓮仁去(qu)心質(zhì)(zhi)量的影響規(guī)律(lv)。研究(jiu)結(jié)果(guo)可為鮮蓮(lian)子機械去心(xin)技術(shù)的(de)機理應(yīng)(ying)用提供基礎(chǔ)數(shù)(shu)據(jù)支撐。