基于自動炒菜機的回鍋肉制作工藝研究

張志強， 李葉龍， 王 瓊， 楊 娟

（嶺南師范學院， 廣東 湛江 524048）

0 引言

傳統中餐菜品種類繁多、烹飪工藝各異，難以標準化生產， 如何實現中式菜品的工業化生產已成為當今餐飲科學的重要研究課題[1-2]。 在我國，針對中餐菜品自動烹飪技術的研究多以專利的形式出現， 缺乏相關技術細節的報道，且多是針對設備硬件的研究[3-6]。 因安全及控制需要，目前自動炒菜機均采用電熱源，按其加熱原理可分為電磁加熱式和電阻加熱式， 按結構形式可分為傾斜輥筒式和立式，按自動化程度可分為半自動式（要人工向鍋內添加烹飪菜品原材料）和全自動式，目前市場上公開出售的炒菜機均為半自動式，全自動式僅見內部樣機（尚不能推廣）。

實踐表明，采用電熱源烹飪中式菜品，其口感及風味相比火力（材火或燃氣）熱源差距較大，比較適合食堂、快餐等對菜品風味及品相要求不高的場所使用， 進而限制了自動炒菜機的普及應用[7-10]。針對此，本研究以“回鍋肉”為例，對基于電熱源的回鍋肉自動化制作工藝進行優化，以最大程度的縮小二者間差異， 為自動烹飪工藝算法的優化提參考論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

五花肉，采購自湛江南華市場；植物調和油，秦皇島金海食品工業有限公司；郫縣豆瓣醬，成都市制奇食品有限公司；陽江豆豉，廣東省陽江市機帆豆豉有限公司；醬油，佛山市海天（高明）調味食品有限公司；黃酒，江蘇恒順醋業股份有限公司；白糖，采購自湛江南華市場；蒜苗，采購自湛江南華市場。

1.2 主要儀器與設備

YP1002 電子天平，上海越平科學儀器有限公司；C22-WT2218 電磁爐，廣東美的生活電器制造有限公司；FT310油溫計，日本三菱；L-003 計時器，北京聯信創未科技有限公司；TXG-D001-2 切片機，永康市敏業工貿有限公司；嶺南師范學院機電工程學院研發的JD-01 電熱源式全自動炒菜機（見圖1），鍋體材質為鑄鐵，功率范圍500～1500W；秒表等。

圖1 全自動炒菜機結構簡圖Fig.1 The structure diagram of automatic cooking machine

首先人工將準備好的主輔料等裝入相應物料盒內， 并將物料盒裝入托盤。 之后在自動控制條件下進行如下工作過程： 接通電熱源開關， 并向鍋內加入一定量的食用油 （該裝置圖中未畫出），待食用油六成熱（約160℃）；齒輪驅動電機通過齒輪、齒條傳動（齒條、齒條底座及托盤連接為一體） 將所需物料盒運行至物料盒選擇器處；物料盒選擇器通過電磁力選取物料盒；翻轉電機Ⅰ動作，物料盒翻轉將盒中原料傾倒入鍋，翻轉電機Ⅰ復位，物料盒復位；翻轉電機Ⅱ動作，驅動翻炒機械手到達工位；翻炒驅動電機轉動驅動機械手進行翻炒，翻炒結束電機停轉；翻轉電機Ⅱ復位，鍋蓋及機械手復位；如同上述過程，控制器依據菜品的數字加工工藝（程序），進行其他原料的添加及翻炒，直至菜品制作完成。

1.3 試驗方法

1.3.1 標準配方

回鍋肉的配方是研究回鍋肉制作工藝的重要基礎，本研究在5 位專業廚師提供配方的基礎上， 通過預實驗確定適合自動烹飪過程的標準配方， 為適應于自動炒菜機的要求， 將回鍋肉標準配方中的多種調味料優化為一種回鍋肉復合調味料。 復合調味料配方及回鍋肉標準配方見表1、表2。

表1 復合調味料配方Tab.1 The recipe for the compound seasoning

表2 回鍋肉標準配方Tab.2 The standard recipe for twice- cooked pork

1.3.2 基本參數

炒制油溫、豬肉入鍋時間等為回鍋肉制備過程中的重要參數， 炒制油溫為冷油下鍋經過一定時間加熱后滿足豬肉入鍋的溫度， 該溫度一般在60℃～180℃之間，豬肉入鍋時間為冷油升至炒制油溫所需時間。 為簡化控制程序，本研究以冷油入鍋為計時起點，以時間為控制變量進行工藝優化。為此需采集油溫與時間的對應關系。通過試驗確定試驗基本參數見表3、表4。

表3 基本參數Tab.3 Basic parameters

表4 油溫與時間關系數據Tab.4 The relationship between oil

1.3.3 工藝流程

回鍋肉的制作工藝流程：原材料初步處理→豬肉預煮→豬肉切片→冷鍋熱油→肉片入鍋→添加調味料→加入蒜苗→菜品出鍋。

操作要點：

（1）原料初步處理：將原料洗凈，豬肉切成5cm 寬的長條，蒜苗切5cm 長段，蒜苗放入炒菜機料盒備用。

（2）豬肉預煮：豬肉冷水下鍋，加入蔥姜料酒花椒祛除豬肉異味，煮肉20min 撈出，放涼備用。

（3）豬肉切片：切片機切片，肉片厚薄為3mm，放入炒菜機物料盒備用。

（4）熱油加入肉片炒制：在計時起點（0s），炒菜機自動添加10ml 植物油進行加熱， 溫度達170℃時炒菜機自動放入肉片進行炒制。

（5）加入調味料：在預設時間，炒菜機加入回鍋肉復合調味料進行翻炒。

（6）加入蒜苗：在預設時間，炒菜機器人加入蒜苗進行翻炒。

（7）出鍋：在預設時間，菜品由人工出鍋。

1.3.4 試驗因數與水平

預試驗表明，在回鍋肉制作過程中（以冷油入鍋為計時起點），豬肉入鍋時間、調味料添加時間、蒜苗入鍋時間、菜品出鍋時間四因素對回鍋肉成品的色澤、風味、口感、外觀形態等影響較大。 為此，在預實驗基礎上進行單因素試驗，確定各因素的水平。

（1）豬肉入鍋時間。在調味料添加時間為180s，蒜苗入鍋時間為223s，菜品出鍋時間265s 條件下，取豬肉入鍋 時 間 分 別 為95s、98s、101s、104s、107s 進 行 單 因 素 試驗。試驗結果表明：豬肉入鍋時間為101s 時，菜品的感官評價最高，98s 和104s 時感官分值稍低，但較為接近最高值，為此確定豬肉入鍋時間為98s、101s、104s 三個水平。

（2）調味料添加時間。在豬肉入鍋時間為101s，蒜苗入鍋時間為223s，菜品出鍋時間265s 條件下，取調味料添加時間分別為170s、175s、180s、185s、190s 進行單因素試驗。試驗結果表明：調味料添加時間為180s 時，菜品的感官評價最高，175s 和185s 時感官分值稍低， 但較為接近最高值，為此確定豬肉入鍋時間為175s、180s、185s 三個水平。

（3）蒜苗入鍋時間。在豬肉入鍋時間為101s，調味料添加時間180s，菜品出鍋時間265s 條件下，取蒜苗入鍋時間分別為218s、223s、228s、233s、238s 進行單因素試驗。試驗結果表明：蒜苗入鍋時間為223s 時，菜品的感官評價最高，218s 和228s 時感官分值稍低，但較為接近最高值，為此確定豬肉入鍋時間為218s、223s、228s 三個水平。

（4）菜品出鍋時間。在豬肉入鍋時間為101s，調味料添加時間180s，蒜苗入鍋時間223s 條件下，取菜品出鍋時間分別為250s、255s、260s、265s、270s 進行單因素試驗。試驗結果表明：菜品出鍋時間為260s 時，菜品的感官評價最高，255s 和265s 時感官分值稍低，但較為接近最高值，為此確定豬肉入鍋時間為255s、260s、265s 三個水平。

1.3.5 試驗方案

為評估豬肉入鍋時間（A）、調味料添加時間（B）、蒜苗入鍋時間（C）、菜品出鍋時間（D）四因素對回鍋肉感觀的綜合影響，以此四因素為試驗因素，以回鍋肉色澤、風味、口感及形態為評價指標進行四因素三水平正交試驗。 實驗結果采用感官評定法，即根據回鍋肉的色澤、風味、口感、形態，采用評分法進行綜合評定。 由2 名專業廚師、3名烹飪專業學生、5 名回鍋肉愛好者組成評定小組，分別對回鍋肉進行評定，評定標準見表5，因素水平見表6。

表5 回鍋肉感觀評價標準Tab.5 Sensory evaluation criteria of stir- fried boiled pork slices

表6 試驗因素水平Tab.6 Experimental factors and levels

2 結果與分析

試驗結果見表7，方差分析見表8。

表7 試驗結果Tab.7 Test result

表8 方差分析結果Tab.8 Analysis of variance

由表7 可見， 影響回鍋肉感官品質的因素從大到小依次是菜品出鍋時間、調味料添加時間、豬肉入鍋時間、蒜苗入鍋時間； 同時由極差分析可見， 綜合各因素的影響，回鍋肉最優方案可確定為A3B2C2D2，即在植物油10ml，豬肉140g、蒜苗90g、復合調料30g 條件下，以冷油入鍋為計時起點，豬肉入鍋時間為104s、調味料添加時間為180s、蒜苗入鍋時間為223s、菜品出鍋時間為260s 時所制作的菜品感官品質最佳。

由方差分析表8 可見，豬肉入鍋時間、調料添加時間對回鍋肉的感官品質具有顯著影響、菜品出鍋時間對回鍋肉的感官品質具有極顯著影響，為此在回鍋肉的制作過程中要特別注意油溫（豬肉入鍋時間）和調味料的添加時機，并要準確控制菜品出鍋時間。試驗中發現，豬肉入鍋的時油溫（豬肉入鍋時間）對菜品的感官有一定的影響，適當的油溫可使肉片外部迅速變得緊致能夠較好的保持肉片內部的油脂，進而保持肉片的口感，當肉片入鍋時的油溫較低時， 肉片內的油脂會有較大的流失導致菜品出鍋時肉片變得相對干硬，而肉片入鍋時的油溫過高時，會導致肉片外部產生焦糊感同樣影響菜品口感； 過早添加調味料會使調料發生一定程度的焦糊， 調味料添加過晚則無法充分入味， 菜品的出鍋時間不但影響調料入味效果還會對肉片的形態及口感產生影響， 出鍋時間過早肉片味道不夠濃郁、顏色不夠金黃且略顯油膩感，出鍋時間過晚則肉片顏色過暗，口感稍硬不夠軟糯且蒜苗顯蔫。蒜苗入鍋時間雖然對菜品的感官品質影響不顯著， 但其入鍋時間亦應限制在一定時間段內進行，過早會導致蒜苗發蔫，過晚會影響其口感， 適當的入鍋時間會使蒜苗斷生的同時呈現鮮綠，可提高菜品的整體感觀。

3 結論

本研究以冷油入鍋為計時起點，以時間為控制量進行回鍋肉（基于全自動炒菜機，功率1300W）的制作工藝研究。 以豬肉片入鍋時間、調味料添加時間、蒜苗入鍋時間、菜品出鍋時間為試驗因素，以回鍋肉的感官品質為評價指標進行正交試驗。 試驗結果表明，在植物油10ml，豬肉140g、蒜苗90g、復合調料30g 條件下，豬肉入鍋時間為104s、調味料添加時間為180s、蒜苗入鍋時間為223s、菜品出鍋時間為260s 時所制作的菜品感官品質最佳； 并且豬肉入鍋時間、 調料添加時間對回鍋肉的感官品質具有顯著影響、菜品出鍋時間對回鍋肉的感官品質具有極顯著影響。