蓮子在成為食(shi)材之(zhi)前，需要(yao)將其內(nèi)部味道(dao)苦澀的蓮心去(qu)除。鮮蓮子(zi)機(jī)械去心通常(chang)采用(yong)空心沖(chong)針插入蓮仁球(qiu)端中心(xin)，并借(jie)助壓縮空(kong)氣將蓮(lian)心從蓮(lian)仁擠出的方(fang)法，以保證蓮仁(ren)和蓮心完整(zheng)。在鮮蓮子(zi)去心過(guò)程中(zhong)，鮮蓮子受沖(chong)針、氣流(liu)等載荷(he)的作用(yong)，極易造(zao)成蓮仁和蓮心(xin)損傷破碎，進(jìn)而(er)影響鮮蓮子的(de)加工質(zhì)(zhi)量及經(jīng)濟(jì)性。為(wei)提高鮮蓮子的(de)去心質(zhì)(zhi)量，降低去(qu)心加工中(zhong)的損傷，蓮(lian)農(nóng)在去心前通(tong)常將蓮子(zi)浸泡在清(qing)水中進(jìn)(jin)行預(yù)處(chu)理，以提高去心(xin)過(guò)程(cheng)中蓮(lian)心從蓮子中(zhong)滑出的(de)成功率(lv)。前期研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)(dang)時(shí)長(zhǎng)的浸(jin)泡預(yù)處理可以(yi)有效提(ti)升鮮蓮(lian)子的去心質(zhì)量(liang)，而浸泡(pao)時(shí)間過(guò)(guo)短或過(guò)長(zhǎng)(zhang)，蓮心(xin)去除(chu)難度與破(po)損概率(lv)增大，不利于保(bao)證去心質(zhì)量。值(zhi)得一(yi)提的是，如(ru)何確定(ding)合適(shi)的浸泡(pao)時(shí)長(zhǎng)(zhang)，目前只能依靠(kao)經(jīng)驗(yàn)(yan)，其背后(hou)的影(ying)響機(jī)理尚不明(ming)了，在缺乏理(li)論指導(dǎo)(dao)的情況(kuang)下，難以實(shí)(shi)現(xiàn)對(duì)蓮(lian)子優(yōu)質(zhì)去心工(gong)藝的準(zhǔn)確把(ba)控。

有關(guān)(guan)花生、稻谷、油(you)菜籽等種子脫(tuo)粒的文獻(xiàn)研究(jiu)表明(ming)，浸泡處理將影(ying)響種子含(han)水率，而(er)含水率對(duì)這(zhe)些種子的物理(li)與力學(xué)特性將(jiang)造成(cheng)影響，進(jìn)而(er)影響種子與機(jī)(ji)械工具之(zhi)間的作用力(li)，最終影響(xiang)種子的脫粒效(xiao)果。蓮子與上(shang)述種子具有相(xiang)似性，去(qu)心時(shí)與機(jī)具直(zhi)接接觸，為(wei)降低鮮蓮(lian)子去心的損(sun)傷破碎率(lv)，提高去心(xin)質(zhì)量(liang)，有必(bi)要圍繞浸(jin)泡時(shí)間與蓮仁(ren)物理與(yu)力學(xué)特性(xing)間的關(guān)系開(kāi)展(zhan)研究。圍(wei)繞蓮子的物(wu)理與力學(xué)特(te)性，國(guó)內(nèi)外學(xué)(xue)者開(kāi)(kai)展了(le)相關(guān)研究工作(zuo)。在干蓮子物(wu)理特性研究(jiu)方面，趙小廣(guang)等測(cè)得了干(gan)蓮子的千(qian)粒質(zhì)量、含水率(lv)、蓮殼厚(hou)度、殼仁間隙(xi)、密度等物(wu)理參數(shù)。馬芝(zhi)麗等研究了(le)不同產(chǎn)區(qū)(qu)干蓮(lian)子的加(jia)工特性，對(duì)比分(fen)析了(le)不同地區(qū)(qu)的5 種干殼(ke)蓮子(zi)的縱橫徑比(bi)、營(yíng)養(yǎng)(yang)成分、蒸煮后的(de)質(zhì)構(gòu)特性(xing)。為解決干蓮(lian)子去(qu)心破碎問(wèn)(wen)題，馬秋成等(deng)測(cè)得了干(gan)蓮仁的彈性(xing)模量(liang)、抗壓強(qiáng)度和擠(ji)壓極限載(zai)荷等力(li)學(xué)特(te)性參(can)數(shù)，為干蓮(lian)子去心(xin)機(jī)設(shè)(she)計(jì)提供了基礎(chǔ)(chu)依據(jù)(ju)。

在鮮蓮(lian)子物理與(yu)力學(xué)(xue)特性(xing)研究(jiu)方面，侯群喜等(deng)測(cè)定了不同(tong)成熟度(du)帶殼鮮(xian)蓮子的外形(xing)尺寸和含(han)水率(lv)，并對(duì)鮮蓮子(zi)進(jìn)行了(le)力學(xué)特(te)性試驗(yàn)，獲得了(le)不同軸線(xiàn)(xian)方向上的(de)彈性模量、破殼(ke)力等力學(xué)(xue)參數(shù)。張(zhang)松等測(cè)(ce)定了帶殼鮮蓮(lian)子的剪切力(li)學(xué)特性，獲(huo)得了蓮子(zi)含水率等因(yin)素對(duì)(dui)鮮蓮子剪切(qie)破裂力的(de)影響規(guī)律。朱(zhu)亨銀等(deng)測(cè)量了鮮蓮(lian)子外(wai)殼的切透力(li)、仁堅(jiān)實(shí)度(du)等物理與(yu)力學(xué)特(te)性。HE 等測(cè)量了(le)鮮蓮(lian)子剝殼過(guò)程中(zhong)避免蓮仁(ren)破裂的(de)最大(da)允許壓縮力(li)和最小必要剪(jian)切力。

上述鮮蓮(lian)子物理與(yu)力學(xué)特性(xing)研究，主要是為(wei)解決鮮蓮子(zi)剝殼問(wèn)題(ti)所開(kāi)展的(de)，研究對(duì)象是(shi)包括蓮(lian)殼在(zai)內(nèi)的蓮子整(zheng)體，而(er)對(duì)蓮仁的研(yan)究相(xiang)對(duì)較少(shao)。由于鮮(xian)蓮子在(zai)去心加工(gong)之前，已將蓮殼(ke)和蓮膜去除(chu)，去心時(shí)去(qu)心工具直接與(yu)蓮仁接觸(chu)，因此必(bi)須獲取蓮仁(ren)的物理(li)與力學(xué)特性(xing)。盡管已有文(wen)獻(xiàn)研究了(le)干蓮仁的(de)力學(xué)(xue)特性，但由于(yu)干蓮(lian)仁與鮮蓮仁的(de)含水(shui)率不(bu)同，其(qi)物理(li)與力學(xué)特性(xing)存在(zai)較大差異。因(yin)此，為解決鮮(xian)蓮子去(qu)心時(shí)的損(sun)傷破碎問(wèn)題(ti)，研究鮮(xian)蓮仁的物理與(yu)力學(xué)性能(neng)及其與浸(jin)泡時(shí)(shi)間之間的關(guān)系(xi)十分必要(yao)。

本文(wen)對(duì)不同(tong)浸泡時(shí)間(jian)下蓮仁的(de)物理與(yu)力學(xué)(xue)特性(xing)開(kāi)展了試驗(yàn)(yan)研究(jiu)。分析了(le)浸泡時(shí)間對(duì)蓮(lian)仁、蓮心(xin)的幾何參(can)數(shù)以及蓮仁的(de)硬度、彈(dan)性模量、抗壓(ya)強(qiáng)度和去心力(li)等力學(xué)(xue)特性的影響規(guī)(gui)律，建立了蓮(lian)仁浸泡時(shí)間(jian)與蓮仁(ren)物理與力學(xué)(xue)特性指標(biāo)(biao)的對(duì)(dui)應(yīng)關(guān)系；基(ji)于課(ke)題組研制的(de)鮮蓮子空(kong)氣擠出去心(xin)機(jī)開(kāi)展(zhan)了針對(duì)(dui)不同(tong)浸泡時(shí)(shi)間蓮仁(ren)的去心試(shi)驗(yàn)，獲(huo)取了蓮(lian)仁浸泡時(shí)(shi)間對(duì)蓮(lian)仁物理與(yu)力學(xué)特性(xing)及蓮仁去心(xin)質(zhì)量的影響(xiang)規(guī)律(lv)。研究結(jié)果可(ke)為鮮(xian)蓮子機(jī)械去(qu)心技術(shù)的機(jī)理(li)應(yīng)用提供基礎(chǔ)(chu)數(shù)據(jù)支(zhi)撐。