基于模糊数学分析优化香辣酱牛肉卤制工艺

徐菲，付燕，鲍宇茹

(1.豫章师范学院，南昌 330103;2.河南工业大学 国际教育学院，郑州 450001)

我国是卤肉制品生产和消费的大国[1-2]，肉类产品的生产和消费均占世界前列，肉类制品产业在我国的地位尤为重要[3]，其加工业是国民经济的优势产业[4]。目前，我国的肉类产品主要包括火腿制品、油炸制品、香肠制品、腌腊肉制品等[5]。

酱卤肉制品是我国较有特色的肉类制品之一[6-7]，在我国已经有几千年的发展历史，具有独特的风味[8]、较好的口感和弹性，深受消费者的喜爱。酱卤肉是经低温和水煮之后，加入各种调料制成[9-10]。

目前，我国酱卤肉制品的加工和生产方式主要是以小型的加工厂加工而成[11]，由于加工工艺的不同，造成卤肉的口感和品质都存在着较大的差异。加工工艺不稳定，也会造成前后生产的酱牛肉品质和口感存在差异[12]。

本研究基于此，对香辣酱牛肉的制作工艺进行研究，采用模糊数学的方法，对其加工工艺进行优化和研究，旨在为我国肉类和卤制产品的研发提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

七星椒、魔鬼椒、灯笼椒、树椒、朝天椒、加碘食盐、酱油、黄豆酱、香油、白砂糖、料酒、食醋、生姜、大蒜、味精。

1.2 试验设备与仪器

电子天平、质构仪、分光测色仪。

1.3 香辣酱牛肉的制作工艺

选取品质较好的牛肉，用制作香辣酱的料水腌制之后进行煮制，之后进行浸泡和晾制。

1.4 模糊数学感官评价方法

邀请10名长期从事于感官评价的人员参照我们的感官评价标准，对制作的香辣酱牛肉进行感官评分。感官评价标准见表1。

表1 香辣酱牛肉的感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria of spicy sauced beef

感官因素集包括香辣酱牛肉的色泽、口感和组织状态，3个影响因子的权重集为(0.3，0.4，0.3)，得分集包括优秀(81～100)、良好(61～80)和差(40～60)。

1.5 单因素试验

采用单因素控制变量法对香辣酱牛肉的感官评分的单因素试验进行研究和分析，控制所有的影响因素不变。食盐添加量为15%、辣椒添加量为6%、黄豆酱添加量为9%、酱油添加量为7%、白砂糖添加量为7%[13]。

当研究食盐添加量对香辣酱牛肉感官评分的影响时，其他因素均不改变，食盐添加量为11%、13%、15%、17%、19%；当研究辣椒添加量对香辣酱牛肉感官评分的影响时，辣椒添加量为2%、4%、6%、8%、10%；当研究黄豆酱添加量对香辣酱牛肉感官评分的影响时，黄豆酱添加量为1%、3%、5%、7%、9%、11%、13%；当研究酱油添加量对香辣酱牛肉感官评分的影响时，酱油添加量为1%、3%、5%、7%、9%、11%、13%；当研究白砂糖添加量对香辣酱牛肉感官评分的影响时，白砂糖添加量为3%、5%、7%、9%、11%。

1.6 正交试验

根据单因素试验结果，以食盐添加量(A)、辣椒添加量(B)和白砂糖添加量(C)为变量因子，模糊数学感官评分作为指标，分析9个不同组合的香辣酱牛肉的感官评分，即不同组合正交水平表，见表2。

表2 模糊数学的正交试验因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal test of fuzzy mathematics

续 表

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 食盐添加量对香辣酱牛肉品质的影响

食盐是重要的调味品，食盐添加量的多少对食材的品质均有着重要的影响，食盐的添加也会改变食材的色泽、肌肉的紧致性和口感等。李子晗等[14]的研究结果表明，食盐的添加量对肉的颜色有明显的影响，随着食盐添加量的增加，肉的色度呈现先增高后不变的趋势。

图1 食盐添加量对香辣酱牛肉品质的影响Fig.1 Effect of salt addition amount on the quality of spicy sauced beef

由图1可知，随着食盐添加量的增加，酱牛肉的感官评分呈现先升高后降低的趋势。当食盐添加量为11%～15%时，酱牛肉的感官评分随着食盐添加量的增加而升高；当食盐添加量为15%时，酱牛肉的感官评分为85。当食盐添加量为15%～19%时，酱牛肉的感官评分随着食盐添加量的增加而逐渐降低。这是由于食盐对酱牛肉的口感具有重要的影响，适当添加食盐有利于酱牛肉本身品质的改善。

2.1.2 黄豆酱添加量对香辣酱牛肉品质的影响

图2 黄豆酱添加量对香辣酱牛肉品质的影响Fig.2 Effect of soybean paste addition amount on the quality of spicy sauced beef

黄豆酱添加量的改变，在一定程度上对酱牛肉本身的品质也有影响。黄豆酱是一种咸的香料酱，其酱味具有明显浓郁的气味，能够赋予酱牛肉特殊的风味[15-16]。由图2可知，随着黄豆酱添加量的增加，其感官评分呈现先升高后降低的趋势。当黄豆酱添加量为1%～9%时，香辣酱牛肉的感官评分随着黄豆酱添加量的增加而升高，当黄豆酱添加量为9%～13%时，香辣酱牛肉的感官评分呈现下降的趋势。随着黄豆酱添加量的逐渐增加，香辣酱牛肉中的黄豆酱气味过重，色泽也变得较差，从而影响香辣酱牛肉整体的感官评分。

2.1.3 酱油添加量对香辣酱牛肉品质的影响

图3 酱油添加量对香辣酱牛肉品质的影响Fig.3 Effect of soy sauce addition amount on the quality of spicy sauced beef

由图3可知，随着酱油添加量的增加，香辣酱牛肉的感官评分先升高后降低，当酱油的添加量为1%～7%时，香辣酱牛肉的感官评分呈现升高的趋势，当酱油的添加量为7%时，此时，香辣酱牛肉的感官评分为80。当酱油的添加量超过7%时，香辣酱牛肉的感官评分随着酱油添加量的增加而逐渐降低。酱油本身带有独特的酱香味，颜色较深，呈褐红色，色泽较好。由试验结果可知，当酱油的添加量为7%时，香辣酱牛肉的感官评分最高。

2.1.4 辣椒添加量对香辣酱牛肉品质的影响

不同的地域主产辣椒的品种不同，而不同的辣椒其风味也不同，从而导致不同的辣椒制作出的香辣酱牛肉品质也不同[17]。

图4 辣椒添加量对香辣酱牛肉品质的影响Fig.4 Effect of chili addition amount on the quality of spicy sauced beef

由图4可知，不同的辣椒和不同辣椒的添加量对香辣酱牛肉的感官评分影响均不相同，但是香辣酱牛肉的感官评分均随着辣椒添加量的增加而呈现先升高后降低的趋势。当辣椒添加量超过4%时，添加七星椒的香辣酱牛肉的感官评分均高于其他几种辣椒的感官评分。当辣椒添加量为6%时，5种辣椒的感官评分均达到最高，分别为七星椒：82，魔鬼椒：78，灯笼椒：77，树椒：76，朝天椒：70。研究结果表明，使用七星椒能够获得更高的感官评分，6%为最佳的辣椒添加量。

辣椒独特的风味，不仅能够改善食品的味道，而且还能够增加食品的色泽，让食品更加有食欲。当辣椒的添加量过少时，不能够满足人们对辣味的需求，若辣椒的添加量过多，则会导致香辣酱牛肉过于辛辣，难以下咽[18-19]。

2.1.5 白砂糖添加量对香辣酱牛肉品质的影响

白砂糖对香辣酱牛肉感官评分的影响见图5，白砂糖能够去除食物的腥味和提高食品的鲜味等[20]。

图5 白砂糖添加量对香辣酱牛肉品质的影响Fig.5 Effect of white granulated sugar addition amount on the quality of spicy sauced beef

香辣酱牛肉的感官评分随着白砂糖添加量的增加而呈现先升高后降低的趋势。当白砂糖添加量小于7%时，香辣酱牛肉的感官评分随着白砂糖添加量的增加而升高。当白砂糖添加量大于7%时，香辣酱牛肉的感官评分随着白砂糖添加量的增加而逐渐降低。当白砂糖添加量为7%时，香辣酱牛肉的感官评分最高，为83。

2.2 模糊数学感官评价分析

从香辣酱牛肉的单因素试验中，可以获得各单因素对香辣酱牛肉影响的最佳取值范围，试验结果表明，食盐添加量(A)、辣椒添加量(B)和白砂糖添加量(C)3个变量因子对香辣酱牛肉感官评分的影响最为显著。

邀请10人对香辣酱牛肉进行感官评价，根据色泽、口感和组织状态进行评分，每个组合的评分最后以平均值表示，3个影响因素的感官评价结果见表3。

表3 香辣酱牛肉感官评价结果Table 3 Sensory evaluation results of spicy sauced beef

根据表3中3个影响因素的感官评价结果，对香辣酱牛肉进行不同因素的加权分析，获得下列9组加权分析，即模糊数学矩阵:

根据模糊数学的计算原理，对上面的9组数据进行仔细分析，获得综合的隶属度结果Yn,即下列9组试验结果:

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。

利用模糊数学，对香辣酱牛肉的加工工艺进行模糊数学分析，获得9组模糊数学正交试验的感官评分,分别为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。

根据模糊数学获得感官评分结果，其中感官评分结果大于80的有第5组(Y5)、第6组(Y6)和第8组(Y8)。其余的所有感官评分结果均小于80，从感官评分结果中可以看出，最优的感官评分结果为第5组(Y5)，即食盐添加量为15%，黄豆酱添加量为9%，酱油添加量为7%，辣椒添加量为6%，白砂糖添加量为7%。

3 小结

卤肉是我国的传统肉类制品，其主要的特征是在加工过程中加入香料和黄豆酱。香辣酱牛肉是具有代表性的低温牛肉制品之一，采用煮的方式进行加工，具有浓郁的香味、较低的脂肪和较低的胆固醇，深受广大消费者的喜爱。但是由于我国酱牛肉的制作多以传统的小作坊制作为主，产业存在着很大的不合理性，加之其加工工艺落后、出品率低和保质期较短等问题，酱牛肉的发展受到了很大的阻力。本研究基于此，采用模糊数学的方法，对我国香辣酱牛肉的加工工艺进行优化，研究结果表明，最优的香辣牛肉酱加工工艺为食盐添加量15%、黄豆酱添加量9%、酱油添加量7%、辣椒添加量6%、白砂糖添加量7%。