TRIZ 理論解決油炸魚丸在定型環(huán)節(jié)表面雜質(zhì)的問題

佘文海 ，左光揚 ，馬海霞 ，董 浩

（1.廣州祿仕食品有限公司，廣東廣州 510820；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所，廣東廣州 510300；3.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州 510225；4.廣東省水產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)化工程技術(shù)研究中心，廣東廣州 510820）

0 引言

油炸魚丸是人們喜好的一種魚糜制品，常用于家庭聚會、街邊小吃。魚糜制品是我國重要的水產(chǎn)加工產(chǎn)品之一，營養(yǎng)價值豐富，含有人體8 種必需氨基酸，并且脂肪和膽固醇的含量低，容易消化[1]。魚糜是將魚肉經(jīng)水洗、采肉、漂洗、脫水和斬拌等工序制作而成的一種深加工制品[2-3]。傳統(tǒng)魚糜制品主要是魚丸、魚豆腐、魚糕等的冷凍預(yù)調(diào)理食品[4]。在定型環(huán)節(jié)中，魚丸的表面雜質(zhì)黏附問題是研究魚丸產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)，若在定型環(huán)節(jié)中魚丸表面黏附的雜質(zhì)較多，則在油炸時會產(chǎn)生起泡現(xiàn)象，嚴(yán)重影響感官品質(zhì)。

TRIZ （Theory of inventive problem solving）理論由根里奇·阿奇舒勒在分析研究了世界各國250 萬件專利的基礎(chǔ)上提出的方法論，其應(yīng)用于分析問題和解決問題的工具主要包括物質(zhì)- 場分析、ARIZ 算法、沖突矩陣、效應(yīng)知識庫、理想解方法等模塊[5]。

在研究油炸魚丸產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的過程中發(fā)現(xiàn)，黏附有雜質(zhì)的魚丸表面，在油炸時容易產(chǎn)生起泡的現(xiàn)象，影響魚丸的感官品質(zhì)。通過TRIZ 理論有效解決了魚丸表面雜質(zhì)的問題，為TRIZ 在魚丸生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。

1 發(fā)現(xiàn)問題

魚丸通過油炸產(chǎn)生金黃色，在生產(chǎn)4 h 后，待油炸的魚丸在進行油炸環(huán)節(jié)時，其表面產(chǎn)生氣泡，影響美觀。這可能是由于魚丸表面帶有雜質(zhì)，在油炸環(huán)節(jié)，表面受熱不均勻而產(chǎn)生的結(jié)果。目前，魚丸表面產(chǎn)生氣泡主要靠全生產(chǎn)線更換清水來達到。這導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降低、熱量的損耗和水資源的浪費，增加了一定的生產(chǎn)成本。

2 應(yīng)用TRIZ 理論解決定型環(huán)節(jié)魚丸表面雜質(zhì)的問題

2.1 因果分析

通過圖1 可知，引起魚丸表面雜質(zhì)過多的根本原因是：①下沉魚丸撞擊上浮魚丸產(chǎn)生碎屑；②掉落水里的切割碎屑與撞擊產(chǎn)生的碎屑在水里受熱后分解成懸浮顆粒；③魚丸在水中移動時，黏結(jié)懸浮顆粒在表面。

魚丸表面起泡因果分析見圖1。

圖1 魚丸表面起泡因果分析

2.2 功能分析及裁剪

魚丸表面起泡功能模型分析見圖2。

圖2 魚丸表面起泡功能模型分析

通過圖2 可知組件“熱水”在雜質(zhì)產(chǎn)生的環(huán)節(jié)中起到關(guān)鍵作用，依據(jù)裁剪規(guī)則C：新增功能載體，將“熱水”裁剪可得到相應(yīng)的解決方案。

裁剪方案1：以蒸汽加熱和傳送鏈支撐代替熱水的功能，則不會產(chǎn)生懸浮顆粒；

裁剪方案2：以油或其他低密度溶液代替水，懸浮顆粒因浮力不足而沉淀，不與魚丸接觸。

2.3 技術(shù)矛盾分析

2.3.1 沖洗水的功能

問題：沖洗水在清洗刀片同時，將碎屑帶到下方水槽里，增加水槽里的切割碎屑；

目前解決方法：未有；

改善參數(shù)：物質(zhì)的量；

惡化參數(shù)：物質(zhì)產(chǎn)生的有害因素；

創(chuàng)新原理：局部質(zhì)量、改變特征（物理或化學(xué)參數(shù)改變）用復(fù)合材料替代或用惰性、真空環(huán)境替代。

依據(jù)局部質(zhì)量原理“使組成物體不同部分完成不同功能”的啟發(fā)，在沖洗水完成沖洗功能的同時，增加另外的水流裝置，移動切割碎屑到兩側(cè)的集料槽里。

沖洗水的局部質(zhì)量優(yōu)化見圖3。

圖3 沖洗水的局部質(zhì)量優(yōu)化

2.3.2 切割刀的功能

問題：切割刀在切割魚丸的同時，產(chǎn)生了碎屑；

目前解決方法：未有；

改善參數(shù)：局部質(zhì)量優(yōu)化制造精度；

惡化參數(shù)：局部質(zhì)量優(yōu)化強度；

創(chuàng)新原理：局部質(zhì)量優(yōu)化；

局部質(zhì)量：一次性用品（廉價物品）。

依據(jù)局部質(zhì)量原理“使組成物體不同部分完成不同功能”的啟發(fā)，將切割刀分為2 個功能模塊，提高切割部分的鋒利程度，減少碎屑的產(chǎn)生。

切割刀的局部質(zhì)量優(yōu)化見圖4。

圖4 切割刀的局部質(zhì)量優(yōu)化

2.4 物場分析

依據(jù)因果分析得知，一部分碎屑是由于魚丸的運動產(chǎn)生碰撞而產(chǎn)生，其中下沉魚丸撞擊上浮魚丸的現(xiàn)象較為突出。由此可知，該模型是為“產(chǎn)生有害效應(yīng)”建立物場模型。

魚丸運動物場模型見圖5。

2.4.1 加入新物質(zhì)去除有害作用

依據(jù)其標(biāo)準(zhǔn)解為第1.2 子級中加入新物質(zhì)去除有害作用的啟發(fā)?？梢缘玫綀D5 的解決方案：

方案一，在水里增加浮球，使到上下魚丸之間的撞擊力減少；

圖5 魚丸運動物場模型

方案二，在水底增加產(chǎn)生氣泡的功能，增加下沉魚丸的阻力，進而減少撞擊而導(dǎo)致的碎屑。

加入新物質(zhì)去除有害作用見圖6。

圖6 加入新物質(zhì)去除有害作用

2.4.2 加入新場去除有害作用

依據(jù)其標(biāo)準(zhǔn)解為第1.2 子級中加入新場，去除有害作用的啟發(fā)?？梢缘玫綀D7 的解決方案：

方案一，加入導(dǎo)管，減少下落水中的沖力，則下沉和上浮的魚丸之間的力差減少，進一步減少碰撞碎屑的產(chǎn)生。

方案二，加入加熱模塊，增加魚丸的表面硬度，使下沉魚丸不易損壞，進而較少碰撞碎屑的產(chǎn)生。

加入新場去除有害作用見圖7。

3 結(jié)語

圖7 加入新場去除有害作用

應(yīng)用TRIZ 理論，對油炸魚丸在定型環(huán)節(jié)表面雜質(zhì)黏附問題進行分析，獲得了多種解決方案，為魚丸的加工節(jié)能降耗方面提供了理論支持。證明了TRIZ 理論作為一種創(chuàng)新方法和工具的應(yīng)用價值，同時為TRIZ 應(yīng)用于魚丸加工提供了支撐。TRIZ 理論產(chǎn)生的方案是理論上，還需要根據(jù)相應(yīng)的情況進行適用。例如，增加浮球、增加魚丸下落的緩沖，相當(dāng)引入了異物，不符合安全生產(chǎn)規(guī)范的要求，故該方案應(yīng)當(dāng)舍棄。下一步需要理論與實際相結(jié)合，得出合適的解決方案。