基于模糊数学模型研究儋州黄皮鸡的制备工艺

朱婷婷，李定江，林薇薇， 王 卉

（1.海南热带海洋学院食品科学与工程学院，海南三亚 572022；2.海南热带海洋学院海南省海洋食品工程技术研究中心，海南三亚 572022）

0 引言

儋州鸡产于海南省儋州市，是由儋州当地土鸡经过长期驯养而来[1]。儋州鸡也称儋州小种鸡，又称北岸小种鸡，是2014 年海南省畜禽品种资源调查时新发现的一个小型地方鸡遗传资源。研究表明，儋州鸡具有较好的胴体品质和营养价值，肉质口感和风味俱佳[2-3]。儋州鸡鸡肉中蛋白质的含量高，且消化率高，易被人体吸收利用，有增强体力、提高人体免疫力的作用。儋州鸡肌肉氨基酸组成丰富，以谷氨酸含量最高，谷氨酸是最主要的鲜味氨基酸，具有形成肉鲜味和缓冲咸味等味道的特殊功效[4-6]。此外，儋州鸡肌肉脂肪含量低，所含脂肪包括多不饱和脂肪酸（PUFA）11 种，具有促生长、清除自由基、降低血液胆固醇、改善血液流变性及微循环等重要作用[7-9]。

黄皮是一种生长在热带和亚热带常绿果树，每个部分都非常珍贵且具备药食两用的功能[10-11]。黄皮叶具有疏风解表、化痰行气的功效，常作为黄皮鸡的制备原料之一使用。

目前，黄皮鸡的制备较为单一，对于其工艺参数的研究较少，旨在用模糊数学感官模型来分析黄皮鸡制备的工艺参数，以便对黄皮鸡的感官指标作出更加准确客观的评价，同时添加了药食同源的配料，以期丰富黄皮鸡产品的多样性，增加黄皮鸡的补益功效，使之具有营养和养生的作用，以满足现代人对于高品质生活的需求。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

材料：儋州鸡、黄皮叶，购自儋州农贸市场；食盐、鸡精、耗油、山楂、山药、红枣，购自三亚旺豪超市。

仪器：KFS-C 型电子天平，凯丰集团有限公司产品；CYSB60YCW10D-110 型全智能电压力锅，浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司产品；AML-767 型破壁料理机，中山澳乐玛电器有限公司产品；CA-HM型卡路里分析仪，北京盈盛恒泰有限责任公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

试验所用儋州小种鸡为公鸡，大小为1.2～1.4 kg，将新鲜的小种鸡宰杀后清洗干净，除去鸡毛及内脏后用清水漂洗至无血水后，沥干水分待用。然后，用食盐、鸡精、蚝油等在鸡身上揉搓，使之入味。最后，将整鸡放入电压力锅中，添加多种药食同源食材佐料（红枣、山药、山楂），山楂具有健脾开胃、消食化滞、活血的功效；山药含有淀粉酶、多酚氧化酶等物质，有利于脾胃消化吸收功能；红枣味甘性温、入脾胃经，有补中益气、养血安神、缓和药性的功效；再将黄皮叶盖于鸡上，慢火高温蒸至整只鸡全熟。

1.2.2 黄皮鸡的评价方法

（1）感官评价。以黄皮鸡的色泽、风味、口感、弹性作为感官评价的指标，选择食品科学与工程学院的教师和学生共10 人对黄皮鸡评分，评价人均无感官缺陷，年龄在20～39 岁。评价前2 h 内，禁止饮食及吸烟等行为，评价期间杜绝相互讨论，每次评价间隔20 min 以上，且需要清水漱口[12]。评定人员按照表中的4 个指标评定“好、较好、一般、差”4 个等级，按照十分制进行评分。

黄皮鸡感官评价标准见表1。

表1 黄皮鸡感官评价标准

（2）模糊数学感官评价[13]。实践中，感官评价的属性存在边界模糊，难以量化，并容易受主观因素的影响。模糊数学是感官评定中常用的数学方法，能将复杂的感觉因子数值化，从而得出最优的制备方案。具体评价步骤如下：①评价指标集的确定。评价指标集A 包括：A1色泽：色泽是否均匀，表面有无光泽，有无异色的现象；A2风味：是否呈现品种应有的香味，无异味；A3口感：是否口感鲜嫩爽口、细腻，是否过硬或过软，有无脆感，嚼劲；A4弹性：是否富有弹性、压而不裂，是否能迅速复原。②评价指标集权重系数的确定。评价指标集权重集采用问卷调查方法[14]，调查人数50 人，均为食品科学与工程学院的教师和学生，确保调查者身体健康，无感知方面缺陷。对黄皮鸡的色泽、风味、口感、弹性等因素按照其重要程度的比例进行分析评价，得出黄皮鸡的权重集（见表2）。③确定评估矩阵和综合评估值。模糊评判矩阵是对参与模糊综合评定的各个因子按照各自的权重来构成评定结果，按照不同评价指标进行票数分布，建立矩阵R，进而求得模糊综合评判的值。然后，评价得出黄皮鸡的4 个评价等级：优（V1）、良（V2）、中（V3）、差（V4），从而得出的评语集V=（V1，V2，V3，V4）。根据清晰质量等级边界模糊化法将分值区域清晰化，进而得到相对应的分值。最后，将模糊综合评判的值乘以对应的评语集，就是综合感官评分。

表2 黄皮鸡权重

黄皮鸡权重见表2，评语集与分值区域对应见表3。

表3 评语集与分值区域对应/分

具体步骤为已知黄皮鸡的4 个权重集为W=（W1，W2，W3，W4）=（色泽、风味、口感、弹性）=（0.24，0.27，0.26，0.23）。

按照模糊数学模型原理Y=W×R。

式中：Y——模糊数学感官评价结果；

W——各因素的权重集；

R——每个样品的模糊评价矩阵。

再对等级因素进行赋值，得到感官评分。

式中：T——综合感官评分；

Y——模糊数学感官评价结果；

V——评语集。

1.2.3 单因素试验设计

（1）黄皮叶添加量对黄皮鸡感官评分的影响。选择黄皮叶添加量为所用鸡质量的4%，6%，8%，10%，12%，控制其他因素，包括食盐添加量0.6%，腌制时间15 min，蒸煮时间40 min，进行试验筛选，测定黄皮叶添加量对黄皮鸡感官评分的影响。

（2）食盐添加量对黄皮鸡感官评分的影响。选择食盐添加量为所用鸡质量的0.4%，0.5%，0.6%，0.7%，0.8%，控制其他因素，包括腌制时间15 min，蒸煮时间40 min，黄皮叶添加量6%，进行试验筛选，测定食盐添加量对黄皮鸡感官评分的影响。

（3）腌制时间对黄皮鸡感官评分的影响。选择腌制时间为5，10，15，20，25 min，固定蒸煮时间40 min，黄皮叶添加量6%，食盐添加量0.6%，进行试验筛选，得出不同腌制时间对黄皮鸡感官评分的影响。

（4）蒸煮时间对黄皮鸡感官评分的影响。选择蒸煮时间为30，35，40，45，50 min，固定黄皮叶添加量6%，食盐添加量0.6%，腌制时间15 min，进行试验筛选，得出不同蒸煮时间对黄皮鸡感官评分的影响。

1.2.4 正交试验

根据单因素试验结果分析基础之上，选择以黄皮叶添加量、食盐添加量、腌制时间、蒸煮时间4 个因素，每个因素选择3 个水平，对黄皮鸡进行设计L9（34）正交试验。运用模糊数学感官评价的方法，对其制备工艺进行优选。

正交试验因素与水平设计见表4。

表4 正交试验因素与水平设计

1.2.5 营养成分的测定

采用卡路里分析仪[15]对黄皮鸡营养成分进行测定，过程如下：

在测定开始前，制备一份配料最佳的黄皮鸡，鸡肉属于固体样品，先将鸡肉粉碎成糊状，备用。按照仪器操作要求进行空白矫正，放入样品进行测定。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果分析

2.1.1 黄皮叶添加量对黄皮鸡品质的影响

黄皮叶添加量对黄皮鸡感官评分的影响见图1。

图1 黄皮叶添加量对黄皮鸡感官评分的影响

由图1 可知，当黄皮叶添加量为6%时，黄皮鸡的感官评价最好。黄皮叶独有的风味赋予儋州鸡及汤汁独特的香味，改善并提高鸡肉外观色泽及味道口感。黄皮叶添加量为6%时，感官评分达到最高。

2.1.2 食盐添加量对黄皮鸡品质的影响

食盐添加量对黄皮鸡感官评分的影响见图2。

图2 食盐添加量对黄皮鸡感官评分的影响

食盐不仅是人们饮食中不可缺少的调味品，还是人体中不可缺少的物质成分。食盐是黄皮鸡菜品中咸味的主要来源，具有提味增鲜的作用，能刺激人的味觉，增加口腔唾液分泌，从而促进食欲和提高食物消化率。由图2 可知，食盐添加量为0.5%时，黄皮鸡成品的感官评价最好。

2.1.3 腌制时间的确定

腌制有助于调味料给鸡肉上色和入味，且腌制的时间过短或太长都会影响黄皮鸡成品的总体感官评分。

腌制时间对黄皮鸡感官评分的影响见图3。

图3 腌制时间对黄皮鸡感官评分的影响

由图3 可知，腌制时间为15 min 时成品感官评分高，适量腌制时间制得的黄皮鸡品质好，肉质细腻鲜嫩、口感弹滑、软硬适中、色泽均匀，感官评分高于其他对照组。

2.1.4 蒸煮时间的确定

蒸煮时间对黄皮鸡感官评分的影响见图4。

图4 蒸煮时间对黄皮鸡感官评分的影响

蒸煮时间的确定对黄皮鸡品质好坏影响较大，蒸煮时间过短会使鸡肉不能完全变性，熟化不完全；时间过长，水分流失严重，肉块紧缩，鸡肉中有些营养物质也会丢失，口味和色泽变坏，弹性变差，营养价值会降低。由图4 可知，蒸煮时间为40 min 时，成品的感官评价最佳。

2.2 正交试验结果分析

选择10 名食品科学与工程学院的教师和学生对黄皮鸡的4 项指标进行统一打分。

黄皮鸡感官评价指标统计见表5。

表5 黄皮鸡感官评价指标统计

将上表的数据带入模糊矩阵模型[11]：以试验组1为例，色泽投票结果优、良、中、差的投票人数分别为3，5，1，1，所以R色泽=（3，5，1，1）。同理，R风味=（3，4，2，1），R口感=（4，4，2，0），R弹性=（5，3，2，0）。将以上因素的感官评定票数转化成矩阵，如下所示：

可得出，第1 组的模糊数学感官评价结果如下：

模糊综合评价得分T=Y1×T，评价级V=（90，70，50，20），Y1=（0.372，0.401，0.176，0.051），因此得出儋州黄皮鸡的模糊综合评分为：

同理，通过计算得出黄皮鸡的模糊数学感官评价得分：

黄皮鸡的正交试验设计及结果因素见表6

表6 黄皮鸡的正交试验设计及结果因素

选取4 个因素进行3 水平试验，设计L9（34）的正交试验，确定黄皮鸡的最佳工艺。由表6 可知，影响因素主次顺序为A＞C＞D＞B，试验中制作黄皮鸡的最佳组合为A3B2C3D3，即黄皮叶添加量8%，食盐添加量0.5%，腌制时间20 min，蒸煮时间45 min。因该组合不在上述9 组试验中，因此进行验证试验，将上述正交试验9 组中评分最高组合A3B1C3D2（样本1）和最佳组合A3B2C3D3（样本2）进行验证试验（表7），最后验证结果最佳组合A3B2C3D3为79.46 分，高于正交试验中评分最高组。由表7 可知，按照此配料方法制备的黄皮鸡品质较好，感官评分较高。

表7 验证试验感官评价指标统计

验证试验感官评价指标统计见表7。

感官得分的算法同上。通过计算得出黄皮鸡的模糊数学感官评价得分：

2.3 营养成分结果分析

由卡路里分析仪可直接测出黄皮鸡的部分营养价值，结果为每100 g 黄皮鸡成品中鸡肉能量含量820 kJ，蛋白质21.8 g，脂肪10.8 g，碳水化合物2.9 g，水分63.5 g。

3 结论

利用模糊数学模型，通过单因素试验和正交试验，得出儋州黄皮鸡制备的最佳工艺为黄皮叶添加量8%，食盐添加量0.5%，腌制时间20 min，蒸煮时间45 min，此工艺下的黄皮鸡成品感官评价最好，可得到色泽淡黄、气味清香、鲜嫩爽滑、滋味鲜美、富有弹性，既有鸡肉香味又有黄皮叶清香的黄皮鸡；最佳工艺黄皮鸡成品营养成分测定用卡路里分析仪检测，检测结果为能量含量820 kJ/100 g，蛋白质21.8 g/100 g，脂肪10.8 g/100 g，碳水化合物2.9 g/100 g，水分63.5 g/100 g。