基于模糊数学综合评价法优化红烧肉制作工艺

王瑞花，张文娟，陈健初，叶兴乾，刘东红

（浙江大学生物系统工程与食品科学学院，馥莉食品研究院，浙江省农产品加工技术研究重点实验室，浙江省食品加工技术与装备工程中心，浙江杭州310058）

基于模糊数学综合评价法优化红烧肉制作工艺

王瑞花，张文娟，陈健初*，叶兴乾，刘东红

（浙江大学生物系统工程与食品科学学院，馥莉食品研究院，浙江省农产品加工技术研究重点实验室，浙江省食品加工技术与装备工程中心，浙江杭州310058）

研究了焯水时间、焖焅温度、焖焅时间对红烧肉感官性状及其质构品质的影响。以感官评定为基础对红烧肉的口感、滋味、香气和色泽进行权重分析，在此基础上利用模糊数学综合评价法对不同处理的样品进行综合评分，优化获得红烧肉的制作工艺；同时，仪器测定了不同工艺红烧肉的硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性和回复性，并进行仪器测试品质与感官品质之间的相关性分析，得出影响红烧肉感官评价的主要质构属性。实验表明：模糊数学法评价红烧肉品质的权重集为K=（口感0.32，滋味0.35，香气0.20，色泽0.13）；应用模糊数学综合评价法优化获得红烧肉的最佳工艺条件为：焯水时间3min，焖焅温度100℃，焖焅时间2.5h；结合仪器分析进一步得到红烧肉的弹性，硬度和咀嚼度是影响其感官评价的主要质构因素

模糊数学，红烧肉，感官评价，工艺优化，质构

猪肉营养丰富，是蛋白质、脂肪、必需氨基酸等营养素的重要来源［1-2］。猪肉的烹饪方法有多种，煮、蒸、烤和煎等烹饪处理能赋予其良好的口感和风味［3］。红烧肉是中国劳动人民长期烹饪实践的结晶，其肥而不腻，瘦而不柴，软烂适度、色泽红亮、鲜美可口的特点深得人们的喜爱［4］。红烧肉一般选用精品五花肉：3层瘦肉与2层脂肪形成鲜明对照［5］。目前，红烧肉的制作尚处于经验阶段，缺乏理论依据和数据支持。随着中式菜肴调理食品的发展，有必要将红烧肉的制作工艺科学化、标准化和规范化。

感官评价能够较完整地描述食品的感官特征，是食品综合质量评价的重要方法［6］。食品的感官品质包括外观、风味、质构和滋味等方面，模糊综合评判法可以对食品感官质量中多因素的制约关系进行数学化的抽象，建立一个反映其本质和动态过程的理想化评价模式［7-8］。已有学者用模糊综合评定法评价酱干［9］、鱿鱼的品质［10］，优化炖煮猪肉［11］、红松针茶饮料［12］等产品的工艺，但将其应用于中式菜肴的研究还鲜有报道。

目前，烹饪行业对菜点质量评价以分数评判为主要方式，由于评判者的从业经验和主观因素的影响，其评价结果会存在一定的局限性和误差［13］。将模糊数学综合评价法应用在中式菜肴质量评价中可以综合考虑各因素对产品的影响，从而做出准确、客观与科学的评价。本研究采用模糊数学综合感官评价法优化红烧肉的制作工艺，并结合仪器分析评价仪器测试品质与感官评价之间的相关性，为红烧肉产品的工业化生产提供科学参考。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

冷鲜五花肉（带皮肋排前五花肉）、老葱、生姜、精制食用盐（浙盐蓝海星）、烹饪黄酒（绍兴加饭酒）、老抽王（海天牌） 购于杭州沃尔玛超市。

GB204精密天平瑞士METTLERTIKED；TA XT2i质构仪英国StableMicroSystem；C21-ST2125电磁炉美的；家用煮锅苏泊尔。

1.2实验方法

1.2.1工艺流程猪五花肉→清洗→切块→焯水→调味→加水→大火烧开→小火焖焅→大火收汁→装盘。

1.2.2操作要点将洗净沥干的五花肉切成约4cm× 3cm×3cm的小块，并根据杭州家常红烧肉的制作工艺烹调，主要分为水焯和焖焅。水焯：1000mL水烧开（电磁炉设定温度180℃），立即放入约500g切块五花肉，焯水一定时间。炖煮：水焯后的五花肉按肉、水、葱、姜、老抽、黄酒、白砂糖、盐质量比为100∶100∶2∶2∶4∶5∶3∶0.6的比例［5］调味；大火（180℃）烧开，在不同设定温度下焖焅一定时间；旺火收汁至汤汁浓稠即可。

1.2.3实验设计经预实验，选择影响红烧肉感官评分的主要因素：焯水时间、焖焅温度、焖焅时间进行研究。为使实验省时及具代表性，采用正交实验中均匀排布思想，设计9组实验代替全面实验，实验因素及水平见表1，实验组合见表2。

表1　L9（33）正交实验因素和水平Table1　FactorsandlevelsofL9（33）orthogonalexperiment

表2　L9（33）正交实验Table2　L9（33）orthogonalexperiments

1.2.4感官评定小组的建立参照Ireneusz Białobrzewski［14］的方法并略有改动，挑选本实验室经过感官评定培训的食品专业学生10人（4男6女）组成感官评定小组。所有待评样品以统一容器盛装，随机取样，要求评定员评定前12h内不得饮酒，不食刺激性食物，评定员在单独的房间进行评定，评定过程禁止相互讨论，以10min为时间间隔单位，评定完一个样品后以清水漱口。评定人员对产品的口感，滋味、香气和色泽四个因素根据感官评定标准，按照优秀、一般、较差三个等级进行评定，感官评定标准见表3。

表3　红烧肉感官评价标准表Table3　Criteriaofsensoryevaluationofbraisedpork

1.2.5质构分析（textureprofileanalysis，TPA）参照MValenzuelaMelendres［15］和JEHayes［16］的方法，并略有改动。选用探头为P/5（直径5mm的圆柱形探头），测试模式为多循环模式，测试速度1.0mm/s，形变量为50%，下压次数2次，分别测定红烧肉红肉层和肥肉层，每个样品重复5次，取平均值。

1.3数据统计

采用SPSS20.0软件进行数据分析，测定结果以平均值±标准差表示。实验数据采用ANOVA进行邓肯氏（Duncan’s）差异分析，以p＜0.05表示。

2　结果与讨论

2.1确定因素集U

因素集，即影响被评判对象质量的指标集合，以U=（u1，u2，u3，…，ui，…，um）表示，其中U为因素集，ui为第i个因素。对于红烧肉，确定4项指标组成的因素集，即U=（口感u1，滋味u2，香气u3，色泽u4）。

2.2确定评语集V

评语集是被评对象所属质量级别的集合，表示为V=（v1，v2，…，vi，…，vm）（2＜m＜8，m为整数），其中：V为评语集，vi为第i级评定语。经过评定小组讨论，确立红烧肉的评语集为V=（优秀v1，一般v2，较差v3），各级评语对应的感官评定标准［5］见1.2.4。

2.3确定质量因素权重集K

权重是指各个因素在被评价因素中的影响和所处地位，表示为K=（k1，k2，…ki，…，km），且，即根据归一化原则，权重集K中的元素总和为1［11］。

本实验采用用户调查法［17］及二次对比决定法［12］确定口感、滋味、香气、色泽4项指标的权重。随机找10名不同专业及不同年龄阶段的评定员进行权重的确定，首先对参加评价的因素作一对一比较，当一对一比较时，重要的得1分，次要的得0分，自身比较按1分记。各项指标的总得分与总分100的比重即为权重，结果见表4。

表4　评价红烧肉各风味质量因素的权重分布统计Table 4　Weightanalysis of braised pork’s key quality factors

则4项风味质量因素的权重集合为：K=（k1，k2，k3，k4）=（0.32，0.35，0.20，0.13）。由此可见，4项风味质量因素中权重最大的为肉的口感，其次为肉的滋味，权重较小的为肉的香气和色泽，与顾伟钢［11］对炖煮猪肉风味质量因素权重的调查结果一致。

2.4模糊评价矩阵的建立及结果

10名感官评定员对9组样品按肉的口感、滋味、香气、色泽4个因素逐一评价，对应的等级票数分布情况见表5。将表5中各样品的质量因素各等级所得票数折算成赞成的比率，结合各个样品所有因素的评价结果，得到模糊矩阵Aj。

表5　不同工艺条件下红烧肉感官评定票数分布Table 5　Vote distributions of sensory evaluation of braised pork at different cooking conditions

第j号样品的模糊矩阵为：

其中，j=1，2，3，…，9为样品编号，i=1，2，3，4为质量评价因素，ri1，ri2，ri3分别为第i个评价因素各评价等级所得票数的赞成比率。

由表5可知：1～9号样品的模糊矩阵如下：

2.5模糊变换及综合评价结果

根据模糊矩阵变换原理：R=K×A，则对第j号样品评价结果为Rj=K×Aj，以第1组样品为例的综合评价结果为：=（0.341，0.646，0.01）。

以上结果可以说明，在第1种工艺条件下（焯水时间2min，焖焅温度70℃，焖焅时间1.5h）所得的红烧肉有34.1%的感官评定员认为优秀，64.6%认为一般，1.3%认为较差。同理可得其他样品的综合评价结果：R2=（0.546，0.317，0.137）；R3=（0.499，0.434，0.067）；R4=（0.503，0.439，0.058）；R5=（0.651，0.349，0）；R6=（0.28，0.416，0.304）；R7=（0.602，0.243，0.155）；R8=（0.323，0.391，0.286）；R9=（0.563，0.302，0.135）。

优秀赞成比率最大的样品即可认定为风味质量的模糊感官评分最高，即在此工艺条件下的红烧肉品质最佳。从以上评价结果可以得出5号样品的优秀赞成比率最大，达到了65.1%，即有65.1%的感官评定员认为5号样品得到优秀评价，超过了其他编号的产品，并且优秀赞成比率与一般赞成比率总和达到了100%，即没有人认为5号样品品质较差，因此，根据最大隶属原则，认为样品5的综合感官最佳，其对应的最佳工艺为：焯水时间3m in，焖焅温度100℃，焖焅时间2.5h。

表6　红烧肉感官评价的综合排序结果Table 6　The sort results of braised pork comprehensive evaluation

表7　红烧肉质构分析结果（n=5）Table 7　The texture profile analysis of the braised pork（n=5）

表8　红烧肉瘦肉层质构仪测试品质与感官评价品质间的相关系数Table 8　The correlation coefficients and significance for instrumentmeasurementand sensory evaluation of lean layer

2.6仪器分析

将不同工艺制作的红烧肉进行质构分析，分别得到红烧肉肥肉层和瘦肉层的硬度、弹性、粘聚性、咀嚼度和回复性的结果（表7～表9）。由表7可知，不同工艺制作的红烧肉其同一质构属性具有显著性差异（p＜0.05），其中不同样品之间粘聚性和咀嚼度的差异最大，而瘦肉层弹性和回复性的差异最小。由表8可知，红烧肉瘦肉层弹性与硬度和咀嚼性之间呈显著正相关，弹性和粘聚性之间呈显著负相关，咀嚼性和回复性之间呈显著正相关，硬度与咀嚼性之间呈极显著正相关，弹性和感官评价之间呈显著正相关。由表9可知，红烧肉肥肉层弹性与硬度和咀嚼性之间呈极显著正相关，硬度和咀嚼性之间呈显著相关性，粘聚性和回复性之间呈显著相关性，硬度和咀嚼性之间呈显著正相关性。由此可见，焯水时间、焖焅温度和焖焅时间对样品质构属性具有较显著的影响；TPA测试数据中弹度和咀嚼性与感官评价结果之间相关性显著，而弹性、粘聚性和回复性与感官评价结果之间相关性不显著。因此，瘦肉的弹性与肥肉的硬度和咀嚼度是影响红烧肉感官评价的主要质构属性。

表9　红烧肉肥肉层质构仪测试品质与感官评价品质间的相关系数Table 9　The correlation coefficients and significance for instrumentmeasurementand sensory evaluation of fat layer

3　结论

在感官评价的基础上确定红烧肉的口感、滋味、香气、色泽为红烧肉的质量评价因素；用户调查法结合二次对比法得到以上因素的评判权重集为K=（0.32，0.35，0.2，0.13），应用改进的模糊数学综合评价体系得出红烧肉的最佳制作工艺为：焯水时间3min，焖焅温度100℃，焖焅时间2.5h。结合仪器分析测定红烧肉的硬度、弹性、粘聚性、咀嚼度和回复性，得到红烧肉的弹性、硬度和咀嚼性与感官评价结果之间相关性显著，即对于红烧肉的质构属性，弹性，硬度和咀嚼性是影响其感官评价的主要因素。

模糊数学法评价食品感官质量具有方便、快捷和较为准确的特点［11］，在食品感官评价领域具有很大的应用前景。模糊综合评判法可以考虑各有关因素对总体效果的综合贡献，将其应用于中式菜肴能够极大的消除评判员的主观因素的影响，从而使评价结果更加客观准确。

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Optim ization of braised pork processing based on fuzzymathematic evaluation

WANG Rui-hua，ZHANG W en-juan，CHEN Jian-chu*，YE Xing-qian，LIU Dong-hong
（College of Biosystems Engineering and Food Science，Zhejiang University，Fuli Institute of Food Science，Zhejiang Key Laboratory for Agro-Food Processing，Zhejiang R&D Center for Food Technology and Equipment，Hangzhou 310058，China）

The ob jec tive of the p resent study was to perform experimentaland theoreticalanalyses of the p rocess of b raised pork w ith a view to determ ine the op timal values of b lanch time，stewed temperature and stewed time.Fuzzy mathematic evaluation modelwas introduced to op tim ize the p rocess of b raised pork.As four key fac tors：flavor，taste，odour and color，were on weight analysis based on sensory evaluation，and the integrated assessment system was estab lished.At the same time，the texture p rofile analysis（TPA）was performed for the assessment of hardness，cohesiveness，chew iness，sp ringiness and resilience.The results showed that the quality weight collection of braised pork was K=（flavor 0.32，taste 0.35，odor 0.20，color 0.13），and the op timum conditions were as follows：b lanch time 3m in，stewed time 2.5h and stewed tem perature 100℃.As regards TPA attributes，the sp ringiness，hardness and chew iness were key factors to the sensory evaluation of b raised pork.

fuzzymathematics；braised pork；sensory percep tion；p rocess op tim ization；textures

TS251

B

1002-0306（2015）06-0274-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.06.052

2014-06-05

王瑞花（1989-），女，在读硕士研究生，研究方向：现代调理食品的研究与开发。

陈健初（1964-），男，博士，教授，研究方向：食品加工。

国家科技支撑计划项目（2014BAD04B01）。