基于模糊數學評價法及脂質氧化程度優化過油肉的制作工藝

來靜，張宏麗，朱迎春

（山西農業大學食品科學與工程學院，山西 晉中 030801）

過油肉起源于明代，原是官府中的一道名菜，后來傳到太原一帶的民間，再逐漸傳播至山西其它地區，成為山西省最著名的漢族傳統菜肴。雖然過油肉在江蘇、上海和浙江等地也有流傳，但是山西過油肉從選料到制作都與眾不同，具有濃厚的山西地方特色[1]，表現為色澤金黃鮮艷、質感外軟里嫩、汁芡適量透明、味道咸鮮酸香。

過油肉在加工過程中有一道油炸的工藝[2-5]。雖油炸可使食品口感更佳，質地更好，卻使食品在高溫油炸過程中損失大量營養物質。如溫度過高、時間過長，會使蛋白質炸焦變質，氧化速度加快[6-8]，還會破壞食物中的脂溶性維生素，如類胡蘿卜素、維生素A和維生素E，影響人體對它們的吸收和利用。而胡蘿卜中不僅含有大量維生素，且具有較強的抗氧化性，能很好地降低食品氧化程度[9]。

試驗基于模糊數學的感官評價法[10-12]對過油肉的制作工藝進行優化，模糊數學評價法是通過構建影響食品感官質量的多因素與評價指標的數學關系來表征影響規律并建立理想化的評價模型，從而實現評價指標的數字化進而實現評價指標等級的綜合評定。它具有結果清晰、系統性強的特點，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，適合各種非確定性問題的解決。

隨著生活水平的提高，越來越多的人追求綠色、健康的食品。傳統過油肉在制作過程中，未對油炸時間和油炸溫度進行控制，導致產品脂質氧化現象較為嚴重。

為了進一步規范操作，并增加產品營養價值，本研究用胡蘿卜汁對原料肉進行腌制，并通過模糊數學的感官評價結合過氧化值對過油肉的品質進行綜合評價，以制作健康營養、口味獨特、對人體有益的綠色健康的新型過油肉，從而在一定程度上為減緩油炸食品氧化程度提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬肉（里脊肉）、新鮮胡蘿卜、菜椒、蒜苔、木耳、洋蔥、雞蛋、大豆食用油、玉米淀粉、食鹽、醬油、料酒：市售。

石油醚、三氯甲烷、冰乙酸（均為分析純）：天津市化學試劑一廠。

1.2 主要儀器設備

旋轉蒸發儀（RE-52AA）：上海亞榮生化儀器廠；油炸機（WFT-8L-C4）：廣東圣托智能設備有限公司；電子分析天平（FA2004）：上海華巖儀器設備有限公司；電熱恒溫鼓風干燥箱（DHG-9243BS-Ⅲ）：上海新苗醫療器械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 原料選擇與處理

選擇新鮮的豬里脊肉以及優質、新鮮的蔬菜。將木耳、蒜苔、菜椒洗凈，切分成適宜大小備用。

1.3.2.2 胡蘿卜汁的制備

將胡蘿卜清洗干凈，去皮并切成0.5 cm3的小丁，將胡蘿卜丁放入榨汁機中打漿，然后用消毒過的兩層紗布過濾，得到胡蘿卜汁備用。

1.3.2.3 腌制

把切好的原料肉加入一定濃度的胡蘿卜汁與適量食鹽、醬油、料酒進行腌制，腌制時間為30 min。

1.3.2.4 裹粉

將腌制好的原料肉添加適量玉米淀粉[13]、蛋清[14]攪拌均勻。

1.3.2.5 過油

取適量大豆食用油放入鍋中，待油溫升起，將裹好粉的原料肉分次酌量放入鍋中過油[15-16]，待顏色發生變化后，將肉片撈出。

1.3.2.6 炒制

炒鍋上旺火，加入食用油，將洋蔥炒出香味，把處理好的木耳、蒜苔、菜椒放入煸炒，后將過好油的肉片放入，加入調味料（食鹽、料酒、醬油）炒勻即可。

1.3.3 過氧化值的測定

過氧化值按照GB5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》進行測定[17]。

1.3.4 感官評價

制作好成品之后，進行品質評價。選取經過培訓的食品專業的10名評價員進行評價。對每個樣品的色澤、風味、口感、質地4個指標逐一進行評價。過油肉品質評價標準見表1。

表1 過油肉品質評價標準Table 1 Evaluation standard for quality of oiled meat

1.3.5 模糊數學法綜合感官評價

1.3.5.1 建立模糊數學模型

以色澤、風味、口感、質地4個感官指標為評價因素集，以很好、好、一般、差4個等級為評語集，根據感官評價結果，建立4個單因素評價矩陣，采用模糊評價模型[9]對其進行分析。

1.3.5.2 確立評價對象集Y

評價對象集Y是指研究過程中，需要進行評價的產品的集合，即 Y={y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7，y8，y9}。y1～y9分別代表本研究中不同胡蘿卜汁濃度的過油肉產品，用Yj代表對9種過油肉產品的綜合評分，j＝1，2，……9。

1.3.5.3 確定評價因素集M

評價因素集M是指產品感官質量的構成因素的集合。即 M={m1，m2，m3，m4}。m1～m4分別代表本研究中色澤、風味、口感、質地4個評價指標，即M={色澤、風味、口感、質地}。

1.3.5.4 確定評價等級集N

評價等級集N為對前述每個因素的評價，可以是一組定性的形容詞的集合，即 N={n1，n2，n3，n4}。本研究中n1～n4分別代表單項評分4分～1分，即N={很好，好，一般，差}={4，3，2，1}。

1.3.5.5 感官指標權重集X的確定

采用模糊數學法進行食品感官質量評定時，首先需要合理確定食品各感官指標所占的權重，權重的分配方案會直接影響評定結果的正確性。

本試驗采用強制決定法確定過油肉色澤、風味、口感、質地各自的權重。請10位評價員進行權重確定，參加評價的因素重要的得1分，次要的得0分，4個指標的得分與總分數的比值為權重，權重確定結果見表2。

表2 過油肉感官指標權重的確定Table 2 Determination of sensory index weight of oiled meat

由表2可知，過油肉產品各感官指標的權重分別為色澤0.33、風味0.23、口感0.18、質地0.26，即X=（0.33，0.23，0.18，0.26）。4 個權重結果為色澤＞質地＞風味＞口感。

1.3.5.6 建立模糊關系變換原理

模糊關系變換原理為Z=X×R，Y=Z×N。式中：X為權重集；R為模糊矩陣；Y為對象集；N為等級集。

1.4 試驗設計

1.4.1 單因素試驗

原料肉的腌制過程中，對胡蘿卜汁濃度分別為0%、25%、50%、75%、100%的腌制液進行感官評價，在油炸過程中，以油炸溫度分別為100、120、140、160、180 ℃和油炸時間分別為 60、75、90、105、120 s進行單因素試驗，以感官品質和過氧化值為指標對油炸效果進行評價。

1.4.2 正交試驗

通過前期的單因素試驗，以胡蘿卜汁濃度、油炸溫度、油炸時間為因素進行正交試驗，試驗因素水平見表3。

表3 正交試驗因素水平Table 3 Factors and levels of orthogonal experiment

1.5 數據處理

試驗均重復2次，結果取平均值，采用SigmaPlot10.0繪圖軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 胡蘿卜汁濃度對過油肉品質的影響

胡蘿卜汁濃度對過油肉感官評分的影響見表4。

表4 感官評價結果Table 4 Sensory evaluation results

依據模糊關系變換原理：Z=X×R，Y=Z×N，第j號樣品的綜合評價結果為：Zj=X×Rj，Yj=Zj×N，因此胡蘿卜汁濃度為0%的樣品的綜合評價結果如下。

按照該計算方法對各個樣品進行模糊評判，結果為 Y2=2.726，Y3=3.06，Y4=3.252，Y5=3.222。

腌制過程中胡蘿卜汁濃度對過油肉感官品質的影響見圖1。

圖1 胡蘿卜汁濃度對過油肉感官品質的影響Fig.1 Effect of carrot juice concentration on sensory quality of oiled meat

由圖1可知，隨著胡蘿卜汁濃度的增加，感官評分逐漸升高，當胡蘿卜汁濃度達到75%時，感官評分達到最高，即3.252分，繼續增大胡蘿卜汁濃度感官評分開始下降。這是因為隨著胡蘿卜汁濃度的增大，原料肉與其接觸面積增大，胡蘿卜汁逐漸滲入原料肉中。當濃度達到75%時已經達到飽和，繼續增大胡蘿卜汁濃度也不再繼續滲入，即確定最佳胡蘿卜汁濃度為75%。此時由于胡蘿卜汁的滲入，增加了產品中的胡蘿卜素含量，使其色澤金黃，且更加綠色營養。

2.1.2 油炸溫度對過油肉過氧化值和感官品質的影響

不同油炸溫度下感官品質的評價方式參考2.1.1，油炸溫度對過油肉過氧化值和感官品質的影響見圖2。

圖2 油炸溫度對過油肉過氧化值和感官品質的影響Fig.2 Effect of frying temperature on peroxide value and sensory quality of oiled meat

由圖2可知，隨著油炸溫度的升高，過氧化值呈現逐漸上升趨勢，其中100℃～160℃上升趨勢緩慢，當油炸溫度達到180℃時，過氧化值顯著上升至0.0516g/100g。過氧化值表示食物中脂質的氧化程度，隨著油炸溫度的升高，食物中的過氧化物、醛、酮等物質的含量增加，導致過氧化值升高，與此同時，脂溶性維生素溶出，使得過油肉品質降低。感官品質與過氧化值的變化趨勢有所不同，隨著溫度的升高，感官評分先增高后降低，當油炸溫度達到140℃時，產品光澤均勻，肉質鮮嫩有彈性，感官評分達到最高，即3.383分。油炸溫度繼續升高，感官評分逐漸下降。

2.1.3 油炸時間對過油肉過氧化值和感官品質的影響

不同油炸時間下感官品質的評價方式參考2.1.1，油炸時間對過油肉過氧化值和感官品質的影響見圖3。

圖3 油炸時間對過油肉過氧化值和感官品質的影響Fig.3 Effect of frying time on peroxide value and sensory quality of oiled meat

從圖3可以看出，過氧化值隨油炸時間延長呈現逐漸上升趨勢，其中60 s～75 s上升趨勢緩慢，而超過75 s以后過氧化值上升顯著。這是因為當油炸時間較短時，食物中的過氧化物、醛、酮等物質含量較少，且維生素還不足以被大量破壞，當油炸時間達到一定值時，繼續增加油炸時間，食品中的過氧化物、醛、酮等物質含量增多，脂溶性維生素大量流失，使其營養成分遭到破壞，導致食品品質下降。油炸時間75 s時，感官評分達到最高值3.053分，此時產品口感鮮美，營養成分也盡可能多地被保留，達到試驗中所要求的營養豐富的目的。但是當油炸時間繼續增加，感官評分開始下降。

2.2 正交試驗結果

正交試驗結果見表5。

表5 正交試驗結果Table 5 Results of orthogonal experiment

過氧化值的高低體現了脂質氧化的程度，感官評分的高低體現了過油肉的色澤、風味、口感等品質被人們接受的程度，兩者綜合考慮分析，以感官評分為主要考慮指標，過氧化值為次要指標篩選最佳工藝參數。由表5可知，胡蘿卜汁濃度對感官評分有較大的影響，油炸溫度對過氧化值影響較大。當胡蘿卜汁濃度為75%時，過氧化值低且感官評分高，因此選擇A2；當油炸溫度為140℃時，感官品質高，過氧化值低，因此選擇B2；由于油炸時間對于感官品質和過氧化值都為次要影響因素，且本試驗以感官評分為主要考慮指標，因此選C3。綜上，優化正交試驗結果得出工藝參數條件為A2B2C3，即胡蘿卜汁濃度為75%，油炸溫度為140℃，油炸時間為90 s。此工藝參數條件與試驗5相同，且試驗5的感官評分最高，為3.553分，過氧化值最低，為0.037 74，所以不需要進行驗證試驗。即在此條件下所得的產品品質為最佳。

3 結論

通過試驗確定過油肉的最佳工藝條件為胡蘿卜汁濃度75%、油炸溫度140℃、油炸時間90 s，按該工藝制得的過油肉色澤好、光澤飽滿、風味濃郁、咸淡適口、口感細膩、質地緊密、有彈性。通過胡蘿卜汁腌制可以有效地提高其感官品質，為以后降低油炸產品的氧化程度提供新思路。