基于模糊數學模型研究儋州黃皮雞的制備工藝

朱婷婷，李定江，林薇薇， 王 卉

（1.海南熱帶海洋學院食品科學與工程學院，海南三亞 572022；2.海南熱帶海洋學院海南省海洋食品工程技術研究中心，海南三亞 572022）

0 引言

儋州雞產于海南省儋州市，是由儋州當地土雞經過長期馴養而來[1]。儋州雞也稱儋州小種雞，又稱北岸小種雞，是2014 年海南省畜禽品種資源調查時新發現的一個小型地方雞遺傳資源。研究表明，儋州雞具有較好的胴體品質和營養價值，肉質口感和風味俱佳[2-3]。儋州雞雞肉中蛋白質的含量高，且消化率高，易被人體吸收利用，有增強體力、提高人體免疫力的作用。儋州雞肌肉氨基酸組成豐富，以谷氨酸含量最高，谷氨酸是最主要的鮮味氨基酸，具有形成肉鮮味和緩沖咸味等味道的特殊功效[4-6]。此外，儋州雞肌肉脂肪含量低，所含脂肪包括多不飽和脂肪酸（PUFA）11 種，具有促生長、清除自由基、降低血液膽固醇、改善血液流變性及微循環等重要作用[7-9]。

黃皮是一種生長在熱帶和亞熱帶常綠果樹，每個部分都非常珍貴且具備藥食兩用的功能[10-11]。黃皮葉具有疏風解表、化痰行氣的功效，常作為黃皮雞的制備原料之一使用。

目前，黃皮雞的制備較為單一，對于其工藝參數的研究較少，旨在用模糊數學感官模型來分析黃皮雞制備的工藝參數，以便對黃皮雞的感官指標作出更加準確客觀的評價，同時添加了藥食同源的配料，以期豐富黃皮雞產品的多樣性，增加黃皮雞的補益功效，使之具有營養和養生的作用，以滿足現代人對于高品質生活的需求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：儋州雞、黃皮葉，購自儋州農貿市場；食鹽、雞精、耗油、山楂、山藥、紅棗，購自三亞旺豪超市。

儀器：KFS-C 型電子天平，凱豐集團有限公司產品；CYSB60YCW10D-110 型全智能電壓力鍋，浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司產品；AML-767 型破壁料理機，中山澳樂瑪電器有限公司產品；CA-HM型卡路里分析儀，北京盈盛恒泰有限責任公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

試驗所用儋州小種雞為公雞，大小為1.2～1.4 kg，將新鮮的小種雞宰殺后清洗干凈，除去雞毛及內臟后用清水漂洗至無血水后，瀝干水分待用。然后，用食鹽、雞精、蠔油等在雞身上揉搓，使之入味。最后，將整雞放入電壓力鍋中，添加多種藥食同源食材佐料（紅棗、山藥、山楂），山楂具有健脾開胃、消食化滯、活血的功效；山藥含有淀粉酶、多酚氧化酶等物質，有利于脾胃消化吸收功能；紅棗味甘性溫、入脾胃經，有補中益氣、養血安神、緩和藥性的功效；再將黃皮葉蓋于雞上，慢火高溫蒸至整只雞全熟。

1.2.2 黃皮雞的評價方法

（1）感官評價。以黃皮雞的色澤、風味、口感、彈性作為感官評價的指標，選擇食品科學與工程學院的教師和學生共10 人對黃皮雞評分，評價人均無感官缺陷，年齡在20～39 歲。評價前2 h 內，禁止飲食及吸煙等行為，評價期間杜絕相互討論，每次評價間隔20 min 以上，且需要清水漱口[12]。評定人員按照表中的4 個指標評定“好、較好、一般、差”4 個等級，按照十分制進行評分。

黃皮雞感官評價標準見表1。

表1 黃皮雞感官評價標準

（2）模糊數學感官評價[13]。實踐中，感官評價的屬性存在邊界模糊，難以量化，并容易受主觀因素的影響。模糊數學是感官評定中常用的數學方法，能將復雜的感覺因子數值化，從而得出最優的制備方案。具體評價步驟如下：①評價指標集的確定。評價指標集A 包括：A1色澤：色澤是否均勻，表面有無光澤，有無異色的現象；A2風味：是否呈現品種應有的香味，無異味；A3口感：是否口感鮮嫩爽口、細膩，是否過硬或過軟，有無脆感，嚼勁；A4彈性：是否富有彈性、壓而不裂，是否能迅速復原。②評價指標集權重系數的確定。評價指標集權重集采用問卷調查方法[14]，調查人數50 人，均為食品科學與工程學院的教師和學生，確保調查者身體健康，無感知方面缺陷。對黃皮雞的色澤、風味、口感、彈性等因素按照其重要程度的比例進行分析評價，得出黃皮雞的權重集（見表2）。③確定評估矩陣和綜合評估值。模糊評判矩陣是對參與模糊綜合評定的各個因子按照各自的權重來構成評定結果，按照不同評價指標進行票數分布，建立矩陣R，進而求得模糊綜合評判的值。然后，評價得出黃皮雞的4 個評價等級：優（V1）、良（V2）、中（V3）、差（V4），從而得出的評語集V=（V1，V2，V3，V4）。根據清晰質量等級邊界模糊化法將分值區域清晰化，進而得到相對應的分值。最后，將模糊綜合評判的值乘以對應的評語集，就是綜合感官評分。

表2 黃皮雞權重

黃皮雞權重見表2，評語集與分值區域對應見表3。

表3 評語集與分值區域對應/分

具體步驟為已知黃皮雞的4 個權重集為W=（W1，W2，W3，W4）=（色澤、風味、口感、彈性）=（0.24，0.27，0.26，0.23）。

按照模糊數學模型原理Y=W×R。

式中：Y——模糊數學感官評價結果；

W——各因素的權重集；

R——每個樣品的模糊評價矩陣。

再對等級因素進行賦值，得到感官評分。

式中：T——綜合感官評分；

Y——模糊數學感官評價結果；

V——評語集。

1.2.3 單因素試驗設計

（1）黃皮葉添加量對黃皮雞感官評分的影響。選擇黃皮葉添加量為所用雞質量的4%，6%，8%，10%，12%，控制其他因素，包括食鹽添加量0.6%，腌制時間15 min，蒸煮時間40 min，進行試驗篩選，測定黃皮葉添加量對黃皮雞感官評分的影響。

（2）食鹽添加量對黃皮雞感官評分的影響。選擇食鹽添加量為所用雞質量的0.4%，0.5%，0.6%，0.7%，0.8%，控制其他因素，包括腌制時間15 min，蒸煮時間40 min，黃皮葉添加量6%，進行試驗篩選，測定食鹽添加量對黃皮雞感官評分的影響。

（3）腌制時間對黃皮雞感官評分的影響。選擇腌制時間為5，10，15，20，25 min，固定蒸煮時間40 min，黃皮葉添加量6%，食鹽添加量0.6%，進行試驗篩選，得出不同腌制時間對黃皮雞感官評分的影響。

（4）蒸煮時間對黃皮雞感官評分的影響。選擇蒸煮時間為30，35，40，45，50 min，固定黃皮葉添加量6%，食鹽添加量0.6%，腌制時間15 min，進行試驗篩選，得出不同蒸煮時間對黃皮雞感官評分的影響。

1.2.4 正交試驗

根據單因素試驗結果分析基礎之上，選擇以黃皮葉添加量、食鹽添加量、腌制時間、蒸煮時間4 個因素，每個因素選擇3 個水平，對黃皮雞進行設計L9（34）正交試驗。運用模糊數學感官評價的方法，對其制備工藝進行優選。

正交試驗因素與水平設計見表4。

表4 正交試驗因素與水平設計

1.2.5 營養成分的測定

采用卡路里分析儀[15]對黃皮雞營養成分進行測定，過程如下：

在測定開始前，制備一份配料最佳的黃皮雞，雞肉屬于固體樣品，先將雞肉粉碎成糊狀，備用。按照儀器操作要求進行空白矯正，放入樣品進行測定。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果分析

2.1.1 黃皮葉添加量對黃皮雞品質的影響

黃皮葉添加量對黃皮雞感官評分的影響見圖1。

圖1 黃皮葉添加量對黃皮雞感官評分的影響

由圖1 可知，當黃皮葉添加量為6%時，黃皮雞的感官評價最好。黃皮葉獨有的風味賦予儋州雞及湯汁獨特的香味，改善并提高雞肉外觀色澤及味道口感。黃皮葉添加量為6%時，感官評分達到最高。

2.1.2 食鹽添加量對黃皮雞品質的影響

食鹽添加量對黃皮雞感官評分的影響見圖2。

圖2 食鹽添加量對黃皮雞感官評分的影響

食鹽不僅是人們飲食中不可缺少的調味品，還是人體中不可缺少的物質成分。食鹽是黃皮雞菜品中咸味的主要來源，具有提味增鮮的作用，能刺激人的味覺，增加口腔唾液分泌，從而促進食欲和提高食物消化率。由圖2 可知，食鹽添加量為0.5%時，黃皮雞成品的感官評價最好。

2.1.3 腌制時間的確定

腌制有助于調味料給雞肉上色和入味，且腌制的時間過短或太長都會影響黃皮雞成品的總體感官評分。

腌制時間對黃皮雞感官評分的影響見圖3。

圖3 腌制時間對黃皮雞感官評分的影響

由圖3 可知，腌制時間為15 min 時成品感官評分高，適量腌制時間制得的黃皮雞品質好，肉質細膩鮮嫩、口感彈滑、軟硬適中、色澤均勻，感官評分高于其他對照組。

2.1.4 蒸煮時間的確定

蒸煮時間對黃皮雞感官評分的影響見圖4。

圖4 蒸煮時間對黃皮雞感官評分的影響

蒸煮時間的確定對黃皮雞品質好壞影響較大，蒸煮時間過短會使雞肉不能完全變性，熟化不完全；時間過長，水分流失嚴重，肉塊緊縮，雞肉中有些營養物質也會丟失，口味和色澤變壞，彈性變差，營養價值會降低。由圖4 可知，蒸煮時間為40 min 時，成品的感官評價最佳。

2.2 正交試驗結果分析

選擇10 名食品科學與工程學院的教師和學生對黃皮雞的4 項指標進行統一打分。

黃皮雞感官評價指標統計見表5。

表5 黃皮雞感官評價指標統計

將上表的數據帶入模糊矩陣模型[11]：以試驗組1為例，色澤投票結果優、良、中、差的投票人數分別為3，5，1，1，所以R色澤=（3，5，1，1）。同理，R風味=（3，4，2，1），R口感=（4，4，2，0），R彈性=（5，3，2，0）。將以上因素的感官評定票數轉化成矩陣，如下所示：

可得出，第1 組的模糊數學感官評價結果如下：

模糊綜合評價得分T=Y1×T，評價級V=（90，70，50，20），Y1=（0.372，0.401，0.176，0.051），因此得出儋州黃皮雞的模糊綜合評分為：

同理，通過計算得出黃皮雞的模糊數學感官評價得分：

黃皮雞的正交試驗設計及結果因素見表6

表6 黃皮雞的正交試驗設計及結果因素

選取4 個因素進行3 水平試驗，設計L9（34）的正交試驗，確定黃皮雞的最佳工藝。由表6 可知，影響因素主次順序為A＞C＞D＞B，試驗中制作黃皮雞的最佳組合為A3B2C3D3，即黃皮葉添加量8%，食鹽添加量0.5%，腌制時間20 min，蒸煮時間45 min。因該組合不在上述9 組試驗中，因此進行驗證試驗，將上述正交試驗9 組中評分最高組合A3B1C3D2（樣本1）和最佳組合A3B2C3D3（樣本2）進行驗證試驗（表7），最后驗證結果最佳組合A3B2C3D3為79.46 分，高于正交試驗中評分最高組。由表7 可知，按照此配料方法制備的黃皮雞品質較好，感官評分較高。

表7 驗證試驗感官評價指標統計

驗證試驗感官評價指標統計見表7。

感官得分的算法同上。通過計算得出黃皮雞的模糊數學感官評價得分：

2.3 營養成分結果分析

由卡路里分析儀可直接測出黃皮雞的部分營養價值，結果為每100 g 黃皮雞成品中雞肉能量含量820 kJ，蛋白質21.8 g，脂肪10.8 g，碳水化合物2.9 g，水分63.5 g。

3 結論

利用模糊數學模型，通過單因素試驗和正交試驗，得出儋州黃皮雞制備的最佳工藝為黃皮葉添加量8%，食鹽添加量0.5%，腌制時間20 min，蒸煮時間45 min，此工藝下的黃皮雞成品感官評價最好，可得到色澤淡黃、氣味清香、鮮嫩爽滑、滋味鮮美、富有彈性，既有雞肉香味又有黃皮葉清香的黃皮雞；最佳工藝黃皮雞成品營養成分測定用卡路里分析儀檢測，檢測結果為能量含量820 kJ/100 g，蛋白質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。