基于模糊數(shù)學(xué)法對(duì)真空低溫烹飪鹵鴨工藝優(yōu)化

王亞蘭 程慧燕

摘要：醬鹵鴨加工工藝涉及多個(gè)因素，而這些因素之間存在模糊性和不確定性。模糊數(shù)學(xué)是一種處理模糊信息和不確定性的有效工具。通過(guò)使用模糊集合和模糊邏輯，可以更好地描述和處理加工工藝中模糊和不確定的因素，從而更準(zhǔn)確地進(jìn)行決策優(yōu)化。傳統(tǒng)的優(yōu)化方法難以處理多因素之間的復(fù)雜關(guān)系，而模糊數(shù)學(xué)可以有效地將多個(gè)因素的信息進(jìn)行融合，通過(guò)建立模糊推理和模糊控制模型，從而更全面地考慮多因素的綜合影響，并找到最優(yōu)決策?；诖?，該研究利用模糊數(shù)學(xué)法對(duì)真空低溫烹飪鹵鴨加工工藝進(jìn)行研究和優(yōu)化。研究結(jié)果表明，鹵鴨的最佳加工工藝為鹵制溫度75 ℃、鹵制時(shí)間150 min、料液比例1∶1.5。

關(guān)鍵詞：模糊數(shù)學(xué)；鹵鴨；加工工藝；優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：TS251.55

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1000-9973（2024）06-0143-04

Optimization of Vacuum Low-Temperature Cooking Technology of

Braised Duck Based on Fuzzy Mathematics Method

WANG Ya-lan， CHENG Hui-yan

（Zhengzhou Technology and Business University， Zhengzhou 451400， China）

Abstract： The processing technology of braised duck involves many factors， and there are ambiguity and uncertainty among these factors. Fuzzy mathematics is an effective tool to deal with fuzzy information and uncertainty. By using fuzzy sets and fuzzy logic， the fuzzy and uncertain factors in the processing technology can be better described and dealt with， so as to optimize the decision more accurately. It is difficult to deal with complex relationships among multiple factors by traditional optimization methods， while fuzzy mathematics can effectively integrate the information of multiple factors， and through the establishment of fuzzy reasoning and fuzzy control models， the comprehensive effects of multiple factors can be considered more comprehensively and the optimal decision can be found. Based on this， fuzzy mathematics method is used to study and optimize the vacuum low-temperature cooking processing technology of braised duck. The research results show that the optimal processing technology of braised duck is braising temperature of 75 ℃， braising time of 150 min and solid-liquid ratio of 1∶1.5.

Key words： fuzzy mathematics; braised duck; processing technology; optimization

收稿日期：2023-12-19

基金項(xiàng)目：2020年度河南省高等學(xué)校青年骨干教師培訓(xùn)計(jì)劃項(xiàng)目（2020GGJS290）

作者簡(jiǎn)介：王亞蘭（1987—），女，講師，碩士，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)在食品工藝方面的應(yīng)用。

鴨肉是一種富含營(yíng)養(yǎng)的肉類(lèi)，是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的良好來(lái)源，它含有豐富的氨基酸，有助于身體細(xì)胞的生長(zhǎng)和修復(fù)，并提供持久的能量^[1-2]。相比于其他肉類(lèi)，鴨肉脂肪含量較高。鴨肉的脂肪主要集中在皮下，其中包括較高比例的不飽和脂肪酸，如單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸，特別是Omega-3脂肪酸^[3-4]，這些脂肪酸對(duì)心臟健康和炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)具有益處^[5]。此外，鴨肉還含有多種維生素，包括維生素B₃（煙酸）、維生素B₅（泛酸）、維生素B₆、維生素B₁₂、維生素A和維生素E，這些維生素在能量代謝、神經(jīng)系統(tǒng)功能、免疫系統(tǒng)支持和細(xì)胞保護(hù)方面起著重要作用^[6-7]。

通過(guò)研究不同的加工工藝參數(shù)，找到最佳的處理方法，提高醬鹵鴨的品質(zhì)和口感^[8]。加工工藝可以影響鴨肉的嫩滑度、香味和口感^[9-10]，優(yōu)化研究工藝可以幫助生產(chǎn)者制定更科學(xué)、有效的制作方案，提高產(chǎn)品的整體品質(zhì)和口感^[11]。研究醬鹵鴨加工工藝能夠更好地保留鴨肉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。合理選擇鹵制溫度和時(shí)間可以最大限度地保留鴨肉中的維生素、礦物質(zhì)和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，提高產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。研究醬鹵鴨加工工藝可以幫助改進(jìn)生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率和出品率^[12]。通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù)，減少加工時(shí)間和資源消耗，可以提高生產(chǎn)效率，并在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下增加產(chǎn)量。還可以探索創(chuàng)新方法和工藝技術(shù)，以滿(mǎn)足消費(fèi)者不斷變化的口味需求，研制出不同口味和風(fēng)格的鹵鴨產(chǎn)品，以增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

鴨胸肉、食鹽、八角、花椒、肉桂、丁香、豆蔻、砂仁、香葉、小茴香、辣椒、草果和高溫蒸煮袋。

1.2 試驗(yàn)儀器

恒溫水浴鍋、真空包裝機(jī)、電子天平、色差儀 福建福光光電科技有限公司；質(zhì)構(gòu)儀 北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 醬鹵鴨加工工藝

鴨肉：選擇新鮮的鴨肉，最常用的是鴨腿或鴨胸肉。提前處理鴨肉，去除多余的脂肪并清洗。

鹵料：制作鹵料，一般包括醬油、花椒、八角、香葉、桂皮、生姜、蔥等調(diào)料?？梢愿鶕?jù)個(gè)人口味加入其他香料和調(diào)味料。

鹵制：將鴨肉放入鹵汁中浸泡一定時(shí)間，使其充分吸收鹵料的味道。鹵制的時(shí)間可以根據(jù)個(gè)人喜好和鴨肉的大小、厚度等因素而定。

燉煮：將鹵制好的鴨肉和鹵汁一起放入燉鍋或壓力鍋中，用慢火或適當(dāng)?shù)膲毫M(jìn)行燉煮，直至鴨肉變得酥爛、口感嫩滑。

成品：將燉煮好的鴨肉取出，切片或整塊擺盤(pán)，可以搭配鹵汁作為蘸料或淋在鴨肉上，以增加風(fēng)味。

1.3.2 鴨肉鹵制單因素試驗(yàn)

固定鹵鴨單因素試驗(yàn)的基本條件，控制鹵制溫度為70 ℃、鹵制時(shí)間為120 min、料液比例為1∶2，研究不同的鹵制溫度（60，65，70，75，80 ℃）、鹵制時(shí)間（30，60，90，120，150 min）和料液比例（1∶0.5、1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5）對(duì)鹵鴨品質(zhì)的影響。

1.3.3 鴨肉鹵制正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)鹵鴨加工工藝進(jìn)行三因素三水平的優(yōu)化試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1。

1.3.4 鹵鴨感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

邀請(qǐng)10位具有感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的人員從顏色、香味、嚼勁和滋味4個(gè)方面對(duì)鹵鴨進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，其中優(yōu)的評(píng)分范圍為90～100分，良的評(píng)分范圍為70～89分，差的評(píng)分范圍為0～69分，鹵鴨的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

1.3.5 模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)模型的建立

根據(jù)感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將鹵鴨的顏色、香味、嚼勁和滋味作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定模糊數(shù)學(xué)因素集A=（A₁，A₂，A₃，A₄）；確定評(píng)價(jià)等級(jí)集B=（優(yōu)，良，差）=（90，80，70）。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查法確定鹵鴨的顏色、香味、嚼勁和滋味的權(quán)重集C=（C₁，C₂，C₃，C₄）=（0.3，0.2，0.3，0.2），權(quán)重的總和為1。

模糊數(shù)學(xué)模糊原理的變換為Y=C×R；S=Y×B。

式中：Y為綜合評(píng)定結(jié)果；C為權(quán)重集；R為模糊數(shù)學(xué)矩陣；S為綜合感官評(píng)分；B為等級(jí)集。

1.3.6 鹵鴨出品率的測(cè)定

將鹵制完成的鹵鴨用廚房紙擦干，稱(chēng)重，記為m₁，放入真空包裝的密封袋中，再將其放入水浴鍋中進(jìn)行蒸煮，鹵制完成后將鹵鴨在廚房紙上靜置吸水30 min，稱(chēng)重，記為m₂。

鹵鴨出品率（%）=m₂m₁×100%。

式中：m₁為鹵制前鹵肉的質(zhì)量，kg；m₂為鹵制后鹵肉的質(zhì)量，kg。

2 結(jié)果和討論

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 鹵制溫度對(duì)鹵鴨品質(zhì)的影響

2.1.1.1 鹵制溫度對(duì)鹵鴨感官評(píng)分的影響

鹵制溫度越高，鹵鴨的口感可能會(huì)更加酥脆。高溫烹制可以促使鹵料滲入鴨肉中，增強(qiáng)鴨肉的味道，這種口感和味道的變化可能會(huì)使人們對(duì)鹵鴨的評(píng)分更高。然而，鹵制溫度過(guò)高也可能導(dǎo)致鴨肉變得過(guò)于干燥，口感變差。因此，烹飪鹵鴨時(shí)需要注意控制鹵制溫度，以免溫度過(guò)高或過(guò)低。鹵制溫度對(duì)鹵鴨感官評(píng)分的影響見(jiàn)表3。

由表3可知，隨著鹵制溫度的升高，鹵鴨的感官評(píng)分先升高后降低。當(dāng)鹵制溫度為75 ℃時(shí)，鹵鴨的感官評(píng)分最高，為89.23分，當(dāng)鹵制溫度低于或高于75 ℃時(shí)，鹵鴨的感官評(píng)分均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

2.1.1.2 鹵制溫度對(duì)鹵鴨出品率的影響

由圖1可知，隨著鹵制溫度的升高，鹵鴨的出品率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，當(dāng)鹵制溫度達(dá)到80 ℃時(shí)，鹵鴨的出品率最低，為65%。高溫可以使鹵液中的調(diào)味料更快地滲入鴨肉中，并使鴨肉更易熟化，從而減少鹵制時(shí)間，提高制作效率。然而，如果鹵制溫度過(guò)高且鹵制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鴨肉可能會(huì)變得過(guò)于干燥，導(dǎo)致出品率下降。高溫烹飪可能會(huì)使鴨肉的水分流失過(guò)多，使鴨肉變得干燥、質(zhì)量減少，這將導(dǎo)致鹵鴨的出品率下降，即原料經(jīng)過(guò)鹵制后，可用于食用的部分相對(duì)減少。因此，在鹵制過(guò)程中需要控制好鹵制溫度和鹵制時(shí)間，以保持鹵鴨的出品率和口感的平衡。

2.1.1.3 鹵制溫度對(duì)鹵鴨質(zhì)構(gòu)特性的影響

不同的鹵制溫度對(duì)鹵鴨彈性、咀嚼性、硬度、膠黏性和剪切力的影響見(jiàn)表4。

由表4可知，隨著鹵制溫度的升高，鹵鴨的彈性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)；而鹵鴨的咀嚼性、硬度、膠黏性均隨著鹵制溫度的升高而升高；剪切力先降低后升高。隨著鹵制溫度的升高，烹飪時(shí)間會(huì)縮短。高溫烹制使鹵汁更快地滲入鴨肉中，使其更加入味。因此，在鹵制溫度較高的情況下，鹵鴨可能會(huì)表現(xiàn)出較高的脆度和口感。如果鹵制溫度過(guò)高，鴨肉可能會(huì)變得干燥和硬化，導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)特性下降。高溫烹飪可能會(huì)使鴨肉的水分流失過(guò)多，使其變得干燥且咀嚼困難，這將影響鹵鴨的質(zhì)構(gòu)特性，使其變得不夠柔嫩和口感變差。溫度過(guò)高也會(huì)影響鹵鴨嫩滑的口感，而溫度過(guò)低則可能導(dǎo)致內(nèi)部肉質(zhì)不易熟透，口感變得柴硬。所以在鹵鴨鹵制過(guò)程中，需要控制好鹵制溫度和鹵制時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)理想的鹵鴨質(zhì)構(gòu)特性。

2.1.2 鹵制時(shí)間對(duì)鹵鴨品質(zhì)的影響

2.1.2.1 鹵制時(shí)間對(duì)鹵鴨感官評(píng)分的影響

鹵制時(shí)間對(duì)鹵鴨感官評(píng)分的影響見(jiàn)表5。

由表5可知，隨著鹵制時(shí)間的增加，鹵鴨的感官評(píng)分先升高后降低。當(dāng)鹵制時(shí)間為120 min時(shí)，鹵鴨的感官評(píng)分最高，為84.23分；當(dāng)鹵制時(shí)間低于或高于120 min時(shí)，鹵鴨的感官評(píng)分均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

較長(zhǎng)的鹵制時(shí)間可以使鹵料更充分地滲入鴨肉中，增強(qiáng)鴨肉的味道和香氣。長(zhǎng)時(shí)間鹵制還可以使鴨肉更加嫩滑，增加其口感的柔軟度，這種口感和味道的改善可能會(huì)使人們對(duì)鹵鴨的感官評(píng)分更高。然而，鹵制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也可能導(dǎo)致鴨肉變得過(guò)于松軟和油膩。另外，長(zhǎng)時(shí)間的鹵制還可能使鴨肉吸收過(guò)多的鹵汁，導(dǎo)致鴨肉過(guò)膩，影響口感的平衡。因此，在鹵制過(guò)程中需要控制好鹵制時(shí)間，以平衡鹵鴨的口感和風(fēng)味。

2.1.2.2 鹵制時(shí)間對(duì)鹵鴨出品率的影響

由圖2可知，隨著鹵制時(shí)間的增加，鹵鴨的出品率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這是由于過(guò)長(zhǎng)的鹵制時(shí)間導(dǎo)致鴨肉重量的損失，鴨肉中的水分會(huì)被鹵汁吸收或蒸發(fā)，導(dǎo)致鹵鴨的出品率下降，即原料經(jīng)過(guò)鹵制后，可用于食用的部分相對(duì)減少。

2.1.2.3 鹵制時(shí)間對(duì)鹵鴨質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表6可知，隨著鹵制時(shí)間的增加，鹵鴨的彈性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，剪切力呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，咀嚼性、硬度和膠黏性呈現(xiàn)不斷升高的趨勢(shì)。當(dāng)鹵制時(shí)間不斷增加時(shí)，鴨肉與鹵汁接觸和浸泡的時(shí)間更多，使鹵料更好地滲透入鴨肉內(nèi)部，使鴨肉更加嫩滑和柔軟，提高其口感和咀嚼性。然而，鹵制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也可能導(dǎo)致鴨肉變得過(guò)于松軟。

2.1.3 料液比例對(duì)鹵鴨品質(zhì)的影響

2.1.3.1 料液比例對(duì)鹵鴨感官評(píng)分的影響

由表7可知，隨著料液比例的增加，鹵鴨的感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)料液比例為1∶2時(shí)，鹵鴨的感官評(píng)分最高，為89.23分；當(dāng)料液比例高于或低于1∶2時(shí)，鹵鴨的感官評(píng)分均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

適當(dāng)?shù)牧弦罕壤梢源_保鹵鴨充分浸泡在鹵液中，使鹵料更好地滲入鴨肉中，增強(qiáng)其風(fēng)味和口感。如果料液比例較高，鹵鴨會(huì)更充分地吸收鹵汁，使其味道更加濃郁。然而，料液比例過(guò)高也可能導(dǎo)致鴨肉過(guò)咸。因此，在烹飪過(guò)程中需要控制好料液比例，以平衡鹵鴨的口感和風(fēng)味。

2.1.3.2 料液比例對(duì)鹵鴨出品率的影響

由圖3可知，隨著料液比例的增加，鹵鴨的出品率先升高后降低。當(dāng)料液比例為1∶2時(shí)，鹵鴨的出品率最高，為75%；當(dāng)料液比例高于或低于1∶2時(shí)，鹵鴨的出品率均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。隨著料液比例的增加，鹵鴨會(huì)更充分地浸泡在鹵料中，使鹵料更好地滲透入鴨肉內(nèi)部，增加其風(fēng)味。較高的料液比例會(huì)導(dǎo)致鴨肉吸收更多的鹵汁，從而增加了鴨肉的重量。

2.1.3.3 料液比例對(duì)鹵鴨質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表8可知，隨著料液比例的增加，鹵鴨的彈性先升高后降低，當(dāng)料液比例為1∶1時(shí)，鹵鴨的彈性最高，當(dāng)料液比例高于或低于1∶1時(shí)，鹵鴨的彈性均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；鹵鴨的咀嚼性、硬度和膠黏性隨著料液比例的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)料液比例為1∶2時(shí)，鹵鴨的咀嚼性、硬度和膠黏性最高；而鹵鴨的剪切力隨著料液比例的增加呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。

較高的料液比例意味著使用較多的水和較少的鹵料，鹵鴨吸收較少的鹵汁，相對(duì)較少地改變其質(zhì)地。所以適當(dāng)?shù)牧弦罕壤赡軙?huì)使鴨肉的質(zhì)地相對(duì)保持原樣，更接近原始的口感。

2.2 正交試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

根據(jù)鹵鴨鹵制單因素試驗(yàn)，以鹵制溫度、鹵制時(shí)間和料液比例為變量因素，采用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)法設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

由表9可知，鹵制溫度對(duì)鹵鴨感官評(píng)分的影響最明顯，料液比例對(duì)鹵鴨感官評(píng)分的影響最小。對(duì)比9組鹵鴨模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分，發(fā)現(xiàn)編號(hào)6鹵鴨的感官評(píng)分最高，其加工工藝為鹵制溫度75 ℃、鹵制時(shí)間150 min、料液比例1∶1.5。采用此加工工藝制作的鹵鴨顏色均一，色澤光亮，香氣濃郁，無(wú)異味，容易咀嚼，肉質(zhì)較嫩。

3 小結(jié)

優(yōu)化鹵鴨加工工藝的意義在于提高產(chǎn)品的品質(zhì)、口感、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、生產(chǎn)效率，創(chuàng)新產(chǎn)品，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，這對(duì)于生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)能提高競(jìng)爭(zhēng)力，拓展市場(chǎng)份額，同時(shí)也可以為消費(fèi)者提供更好的食品選擇和體驗(yàn)。本研究利用模糊數(shù)學(xué)法對(duì)鹵鴨加工工藝進(jìn)行了研究和優(yōu)化，研究結(jié)果表明，鹵鴨的最佳加工工藝為鹵制溫度75 ℃、鹵制時(shí)間150 min、料液比例1∶1.5。

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