基于模糊數(shù)學分析優(yōu)化香辣醬牛肉鹵制工藝

徐菲，付燕，鮑宇茹

(1.豫章師范學院，南昌 330103;2.河南工業(yè)大學 國際教育學院，鄭州 450001)

我國是鹵肉制品生產(chǎn)和消費的大國[1-2]，肉類產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費均占世界前列，肉類制品產(chǎn)業(yè)在我國的地位尤為重要[3]，其加工業(yè)是國民經(jīng)濟的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)[4]。目前，我國的肉類產(chǎn)品主要包括火腿制品、油炸制品、香腸制品、腌臘肉制品等[5]。

醬鹵肉制品是我國較有特色的肉類制品之一[6-7]，在我國已經(jīng)有幾千年的發(fā)展歷史，具有獨特的風味[8]、較好的口感和彈性，深受消費者的喜愛。醬鹵肉是經(jīng)低溫和水煮之后，加入各種調(diào)料制成[9-10]。

目前，我國醬鹵肉制品的加工和生產(chǎn)方式主要是以小型的加工廠加工而成[11]，由于加工工藝的不同，造成鹵肉的口感和品質(zhì)都存在著較大的差異。加工工藝不穩(wěn)定，也會造成前后生產(chǎn)的醬牛肉品質(zhì)和口感存在差異[12]。

本研究基于此，對香辣醬牛肉的制作工藝進行研究，采用模糊數(shù)學的方法，對其加工工藝進行優(yōu)化和研究，旨在為我國肉類和鹵制產(chǎn)品的研發(fā)提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

七星椒、魔鬼椒、燈籠椒、樹椒、朝天椒、加碘食鹽、醬油、黃豆醬、香油、白砂糖、料酒、食醋、生姜、大蒜、味精。

1.2 試驗設(shè)備與儀器

電子天平、質(zhì)構(gòu)儀、分光測色儀。

1.3 香辣醬牛肉的制作工藝

選取品質(zhì)較好的牛肉，用制作香辣醬的料水腌制之后進行煮制，之后進行浸泡和晾制。

1.4 模糊數(shù)學感官評價方法

邀請10名長期從事于感官評價的人員參照我們的感官評價標準，對制作的香辣醬牛肉進行感官評分。感官評價標準見表1。

表1 香辣醬牛肉的感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of spicy sauced beef

感官因素集包括香辣醬牛肉的色澤、口感和組織狀態(tài)，3個影響因子的權(quán)重集為(0.3，0.4，0.3)，得分集包括優(yōu)秀(81～100)、良好(61～80)和差(40～60)。

1.5 單因素試驗

采用單因素控制變量法對香辣醬牛肉的感官評分的單因素試驗進行研究和分析，控制所有的影響因素不變。食鹽添加量為15%、辣椒添加量為6%、黃豆醬添加量為9%、醬油添加量為7%、白砂糖添加量為7%[13]。

當研究食鹽添加量對香辣醬牛肉感官評分的影響時，其他因素均不改變，食鹽添加量為11%、13%、15%、17%、19%；當研究辣椒添加量對香辣醬牛肉感官評分的影響時，辣椒添加量為2%、4%、6%、8%、10%；當研究黃豆醬添加量對香辣醬牛肉感官評分的影響時，黃豆醬添加量為1%、3%、5%、7%、9%、11%、13%；當研究醬油添加量對香辣醬牛肉感官評分的影響時，醬油添加量為1%、3%、5%、7%、9%、11%、13%；當研究白砂糖添加量對香辣醬牛肉感官評分的影響時，白砂糖添加量為3%、5%、7%、9%、11%。

1.6 正交試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，以食鹽添加量(A)、辣椒添加量(B)和白砂糖添加量(C)為變量因子，模糊數(shù)學感官評分作為指標，分析9個不同組合的香辣醬牛肉的感官評分，即不同組合正交水平表，見表2。

表2 模糊數(shù)學的正交試驗因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal test of fuzzy mathematics

續(xù) 表

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗

2.1.1 食鹽添加量對香辣醬牛肉品質(zhì)的影響

食鹽是重要的調(diào)味品，食鹽添加量的多少對食材的品質(zhì)均有著重要的影響，食鹽的添加也會改變食材的色澤、肌肉的緊致性和口感等。李子晗等[14]的研究結(jié)果表明，食鹽的添加量對肉的顏色有明顯的影響，隨著食鹽添加量的增加，肉的色度呈現(xiàn)先增高后不變的趨勢。

圖1 食鹽添加量對香辣醬牛肉品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of salt addition amount on the quality of spicy sauced beef

由圖1可知，隨著食鹽添加量的增加，醬牛肉的感官評分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當食鹽添加量為11%～15%時，醬牛肉的感官評分隨著食鹽添加量的增加而升高；當食鹽添加量為15%時，醬牛肉的感官評分為85。當食鹽添加量為15%～19%時，醬牛肉的感官評分隨著食鹽添加量的增加而逐漸降低。這是由于食鹽對醬牛肉的口感具有重要的影響，適當添加食鹽有利于醬牛肉本身品質(zhì)的改善。

2.1.2 黃豆醬添加量對香辣醬牛肉品質(zhì)的影響

圖2 黃豆醬添加量對香辣醬牛肉品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of soybean paste addition amount on the quality of spicy sauced beef

黃豆醬添加量的改變，在一定程度上對醬牛肉本身的品質(zhì)也有影響。黃豆醬是一種咸的香料醬，其醬味具有明顯濃郁的氣味，能夠賦予醬牛肉特殊的風味[15-16]。由圖2可知，隨著黃豆醬添加量的增加，其感官評分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當黃豆醬添加量為1%～9%時，香辣醬牛肉的感官評分隨著黃豆醬添加量的增加而升高，當黃豆醬添加量為9%～13%時，香辣醬牛肉的感官評分呈現(xiàn)下降的趨勢。隨著黃豆醬添加量的逐漸增加，香辣醬牛肉中的黃豆醬氣味過重，色澤也變得較差，從而影響香辣醬牛肉整體的感官評分。

2.1.3 醬油添加量對香辣醬牛肉品質(zhì)的影響

圖3 醬油添加量對香辣醬牛肉品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of soy sauce addition amount on the quality of spicy sauced beef

由圖3可知，隨著醬油添加量的增加，香辣醬牛肉的感官評分先升高后降低，當醬油的添加量為1%～7%時，香辣醬牛肉的感官評分呈現(xiàn)升高的趨勢，當醬油的添加量為7%時，此時，香辣醬牛肉的感官評分為80。當醬油的添加量超過7%時，香辣醬牛肉的感官評分隨著醬油添加量的增加而逐漸降低。醬油本身帶有獨特的醬香味，顏色較深，呈褐紅色，色澤較好。由試驗結(jié)果可知，當醬油的添加量為7%時，香辣醬牛肉的感官評分最高。

2.1.4 辣椒添加量對香辣醬牛肉品質(zhì)的影響

不同的地域主產(chǎn)辣椒的品種不同，而不同的辣椒其風味也不同，從而導致不同的辣椒制作出的香辣醬牛肉品質(zhì)也不同[17]。

圖4 辣椒添加量對香辣醬牛肉品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of chili addition amount on the quality of spicy sauced beef

由圖4可知，不同的辣椒和不同辣椒的添加量對香辣醬牛肉的感官評分影響均不相同，但是香辣醬牛肉的感官評分均隨著辣椒添加量的增加而呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當辣椒添加量超過4%時，添加七星椒的香辣醬牛肉的感官評分均高于其他幾種辣椒的感官評分。當辣椒添加量為6%時，5種辣椒的感官評分均達到最高，分別為七星椒：82，魔鬼椒：78，燈籠椒：77，樹椒：76，朝天椒：70。研究結(jié)果表明，使用七星椒能夠獲得更高的感官評分，6%為最佳的辣椒添加量。

辣椒獨特的風味，不僅能夠改善食品的味道，而且還能夠增加食品的色澤，讓食品更加有食欲。當辣椒的添加量過少時，不能夠滿足人們對辣味的需求，若辣椒的添加量過多，則會導致香辣醬牛肉過于辛辣，難以下咽[18-19]。

2.1.5 白砂糖添加量對香辣醬牛肉品質(zhì)的影響

白砂糖對香辣醬牛肉感官評分的影響見圖5，白砂糖能夠去除食物的腥味和提高食品的鮮味等[20]。

圖5 白砂糖添加量對香辣醬牛肉品質(zhì)的影響Fig.5 Effect of white granulated sugar addition amount on the quality of spicy sauced beef

香辣醬牛肉的感官評分隨著白砂糖添加量的增加而呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當白砂糖添加量小于7%時，香辣醬牛肉的感官評分隨著白砂糖添加量的增加而升高。當白砂糖添加量大于7%時，香辣醬牛肉的感官評分隨著白砂糖添加量的增加而逐漸降低。當白砂糖添加量為7%時，香辣醬牛肉的感官評分最高，為83。

2.2 模糊數(shù)學感官評價分析

從香辣醬牛肉的單因素試驗中，可以獲得各單因素對香辣醬牛肉影響的最佳取值范圍，試驗結(jié)果表明，食鹽添加量(A)、辣椒添加量(B)和白砂糖添加量(C)3個變量因子對香辣醬牛肉感官評分的影響最為顯著。

邀請10人對香辣醬牛肉進行感官評價，根據(jù)色澤、口感和組織狀態(tài)進行評分，每個組合的評分最后以平均值表示，3個影響因素的感官評價結(jié)果見表3。

表3 香辣醬牛肉感官評價結(jié)果Table 3 Sensory evaluation results of spicy sauced beef

根據(jù)表3中3個影響因素的感官評價結(jié)果，對香辣醬牛肉進行不同因素的加權(quán)分析，獲得下列9組加權(quán)分析，即模糊數(shù)學矩陣:

根據(jù)模糊數(shù)學的計算原理，對上面的9組數(shù)據(jù)進行仔細分析，獲得綜合的隸屬度結(jié)果Yn,即下列9組試驗結(jié)果:

Y1=[0.3,0.4,0.3]×X1[77,81,85]=76.8；

Y2=[0.3,0.4,0.3]×X2[78,81,70]=77.8；

Y3=[0.3,0.4,0.3]×X3[75,76,83]=77.7；

Y4=[0.3,0.4,0.3]×X4[87,75,72]=72.7；

Y5=[0.3,0.4,0.3]×X5[68,67,85]=81.7；

Y6=[0.3,0.4,0.3]×X6[82,85,77]=80.4；

Y7=[0.3,0.4,0.3]×X7[84,78,78]=79.8；

Y8=[0.3,0.4,0.3]×X8[75,84,81]=80.4；

Y9=[0.3,0.4,0.3]×X9[83,75,73]=76.8。

利用模糊數(shù)學，對香辣醬牛肉的加工工藝進行模糊數(shù)學分析，獲得9組模糊數(shù)學正交試驗的感官評分,分別為Y1=76.8，Y2=77.8，Y3=77.7，Y4=72.7，Y5=81.7，Y6=80.4，Y7=79.8，Y8=80.4和Y9=76.8。

根據(jù)模糊數(shù)學獲得感官評分結(jié)果，其中感官評分結(jié)果大于80的有第5組(Y5)、第6組(Y6)和第8組(Y8)。其余的所有感官評分結(jié)果均小于80，從感官評分結(jié)果中可以看出，最優(yōu)的感官評分結(jié)果為第5組(Y5)，即食鹽添加量為15%，黃豆醬添加量為9%，醬油添加量為7%，辣椒添加量為6%，白砂糖添加量為7%。

3 小結(jié)

鹵肉是我國的傳統(tǒng)肉類制品，其主要的特征是在加工過程中加入香料和黃豆醬。香辣醬牛肉是具有代表性的低溫牛肉制品之一，采用煮的方式進行加工，具有濃郁的香味、較低的脂肪和較低的膽固醇，深受廣大消費者的喜愛。但是由于我國醬牛肉的制作多以傳統(tǒng)的小作坊制作為主，產(chǎn)業(yè)存在著很大的不合理性，加之其加工工藝落后、出品率低和保質(zhì)期較短等問題，醬牛肉的發(fā)展受到了很大的阻力。本研究基于此，采用模糊數(shù)學的方法，對我國香辣醬牛肉的加工工藝進行優(yōu)化，研究結(jié)果表明，最優(yōu)的香辣牛肉醬加工工藝為食鹽添加量15%、黃豆醬添加量9%、醬油添加量7%、辣椒添加量6%、白砂糖添加量7%。