烤箱风扇转速及发热管功率对烤鸡翅的影响

◎ 石晓璐，冯晓琳，张 智，唐相伟

（广东美的厨房电器有限公司，广东 佛山 528300）

烤箱热风对流模式，主要是通过在烤箱后部设置加热管、风扇和电机组件，利用循环风扇的旋转作用来带动烤箱内部空气流动，从而实现烤箱内部空气循环和强制对流[1]。目前，国内外大部分学者对热风烤箱的改进是基于增大加热管功率、提高风扇转速和改变排气口位置等措施实现的[2]。热风烤箱由于加热速度快、加热均匀等特性，在市场上受到广大消费者的喜爱，因此，在提升受消费者喜爱食物的烹饪效果方面，急需进行深入研究。

本文主要通过改变热风组件的风扇转速及发热管功率，使用单因素实验的分析方法，通过测定不同条件下热风对鸡翅表皮强度及烹饪时间的影响，将烤鸡翅关键指标的变化趋势，与热风组件关键部件的变化趋势相对应，以推动对热风组件关键部件的认知和设计。

1 材料与方法

1.1 材料与处理

肉鸡中翅，购自麦德龙超市，在冰柜中冷冻保存。冷冻鸡翅放置在室温环境中解冻，待鸡翅回软整体解冻后，用清水反复清洗鸡翅表面，最后捞出沥水待测。待测的鸡翅应保持表面湿润。

腌制液：酷克壹佰奥尔良腌料，海天草菇老抽酱油。感官评定使用腌料腌制过的鸡翅。

1.2 试验仪器与设备

DHG-9075A 电热恒温干燥箱（上海齐欣科学仪器有限公司）、LR8401-21 多通道数据记录仪（日本HIOKI 公司）、TA-XTPlus 型质构仪（英国SMS 公司）、蒸烤箱。

1.3 实验方法

1.3.1 工艺流程

用于指标测定的鸡翅加工流程：原料解冻→修剪、清洗、沥干→热风烘烤。

用于感官评定的鸡翅加工流程：原料解冻→修剪、清洗、沥干→腌料腌制→热风烘烤。

1.3.2 温度控制

为保障实验过程中加热温度恒定，使用自主研发的软件控制系统控制样机工作，保证在测试过程中样机中心温度始终稳定在目标温度±2 ℃以内。

1.3.3 质构的测定

通过质构仪测定鸡翅表皮的强度，能在一定程度上反映热风对鸡翅的加热能力和加热效果。采用TAXT Plus 型质构仪进行测定，测试时选用P/2 型平底圆柱探头[3]（测试参数由供应商提供）。

1.3.4 加热终点判定

加热过程中，至少检测3 个鸡翅的中心温度，以其中2 个的中心温度均到达99 ℃作为加热终点。为保证加热终点尽量一致，每次测试鸡翅的放置位置、大小均需保持一致。

1.3.5 实验变量设定

实验样机的热风风扇初始转速为A，发热管初始功率为B。研究热风风扇转速对烤鸡翅的影响时，设定实验变量分别为60%A、80%A、100%A、120%A、130%A；研究发热管功率对烤鸡翅的影响时，设定实验变量分别为70%B、100%B、120%B、130%B、150%B。后续为了实验结果描述方便，对应的热风风扇转速变量分别用A1、A2、A0、A3、A4 表示，对应的发热管功率变量分别用B1、B0、B2、B3、B4 表示。

1.3.6 感官评定

条件筛选后，筛选出来的最佳实验条件与优化前样机进行对比，将通过感官评定的方式进行评价打分确认。由10 名有感官评定经验的食品专业人员组成感官评价小组。从色泽、气味、滋味和口感4 个方面评价烤鸡翅的感官品质，评分细则见表1[4]。

表1 烤鸡翅感官评价打分表

2 结果与分析

鸡翅属于带皮的小块肉类，是消费者接受度比较高的代表性食材，同时也是研究食物加热的典型食材。鸡翅在烹饪过程中需要充足的热量，一方面快速传热使内部成熟，另一方面使表皮快速结壳，防止内部水分蒸发损失。优良的外部加热环境可以烹饪出外焦里嫩，受消费者喜欢的烤鸡翅。而用质构仪测定的鸡翅表皮强度可以反映鸡翅表面的结壳情况，可以在一定程度上反映外部环境对鸡翅的加热能力。

2.1 热风风扇转速对鸡翅烹饪的影响

固定实验样机的发热管工作输出功率为B0，通过质构仪测定鸡翅表皮强度来研究不同热风风扇转速对烤鸡翅的影响。测试结果如图1 所示，在发热管功率不变的条件下，随着风扇转速的提高，鸡翅表皮的强度也随之明显增强，呈现一定正相关的关系。

图1 风扇转速对鸡翅表皮强度的影响图

由图2 结果可知，随着风扇转速的提高，样机达到预定温度的时间随之明显增加，与风扇转速呈现一定正相关的关系；而食物的烹饪时间随之明显减少，呈现一定负相关的关系；总体上看，总时间未与热风风扇转速表现出明显的相关性。

图2 热风风扇转速对样机预热时间和烹饪时间的影响图

2.2 发热管功率对鸡翅烹饪的影响

固定实验样机的风扇转速为A0，通过质构仪测定鸡翅表皮强度来研究不同发热管功率对烤鸡翅的影响。测试结果如图3 所示，在风扇转速不变的条件下，随着发热管功率的提升，整体上鸡翅表皮的强度也有所增强，呈现一定正相关的关系。

图3 发热管功率对鸡翅表皮强度的影响图

由图4 结果可知，随着发热管功率的提升，样机达到预定温度的预热时间随之明显减少，呈现一定正相关的关系；而食物的烹饪时间整体上随之明显减少，呈现一定负相关的关系；总体上看，总时间与发热管功率呈现一定负相关的关系。

2.3 边界参数的组合条件对鸡翅烹饪的影响

热风风扇转速的边界参数为A1 和A4，发热管功率的边界参数为B1 和B4，将边界参数两两组合进行测试（由于发热管功率最大，转速最小的情况下，热量全部集中在背部造成样机损坏，因此未在A1B4 条件下进行测试），样机原始参数组合条件A0B0 作为参考。

图4 发热管功率对样机预热和烹饪时间的影响图

如图5 可知，与测试样机原参数条件相比：3 个边界参数组合条件中，A1B1 和A4B1 测试条件下鸡翅的表皮强度无明显变化，而A4B4 测试条件下鸡翅的表皮强度明显降低。

图5 边界参数组合条件对鸡翅表皮强度的影响图

由图6 可知，与样机原参数条件相比：3 个边界参数组合条件中，A1B1 和A4B4 的预热时间均有明显减少，A4B1 的预热时间反而明显增加；3 个边界参数组合条件中，A4B1 和A4B4 的烹饪时间均有所减少，A1B1 的烹饪时间反而有所增加。

图6 参数组合对样机预热时间和烹饪时间的影响图

2.4 感官评定

以样机原参数条件作为对比参照组，然后根据测试结果，挑选鸡翅表皮强度最高的2 个测试条件，即A1B3 和A4B1（见图5），在该测试条件下通过烘烤有腌料的鸡翅进行感官评定。同时将极限条件A4B4的组合也加入到感官对比评定中。4 组测试条件下烘烤鸡翅的感官评定结果如表2。

表2 感官评价得分表（单位：分）

如表2 感官评价结果所示，4 个测试条件中，A1B3 的感官评价得分最高，为92.3 分；A0B0 的感官评价得分最低，仅为82.6 分；同时，A4B4 条件下的鸡翅感官评价得分并不高，仅高于A0B0 测试条件，既验证了前面表皮强度的测试结果，也证明热风烘烤鸡翅并不是一味地增加发热管功率和热风转速就可以得到外焦里嫩的烤鸡翅。

3 结论

（1）从表皮强度的测试数据看，不论是测试样机提升热风风扇转速，还是提升发热管功率，对鸡翅的表皮强度都有一定积极的影响，并且提升发热管功率带来的影响更为明显。提升风扇转速，某种程度上提升了鸡翅表面的热交换风量和风速，加快了鸡翅表皮的快速干燥，形成硬壳，进而形成脆皮结构；提升发热管功率，某种程度上提升了鸡翅表面的热交换能量，加快了鸡翅表面的水分蒸发，快速干燥形成硬壳，最终形成脆皮结构。从结果上看，本文所用实验样机更容易通过提升发热管功率来达到脆皮效果。

（2）提升热风风扇转速，会延长样机的预热时间，但明显地减少了烹饪时间，因此可以考虑通过调整不同阶段的风扇转速来达到快速烹饪的效果；提升发热管功率，对样机的预热时间和烹饪时间都有明显地缩短，因此是简单有效地达到快速烹饪的途径之一。

（3）从感官评定的结果看，不论是测试样机提升热风风扇转速，还是提升发热管功率，均能有效地提升感官评价得分，得到更受消费者喜欢的“外焦里嫩”的鸡翅。鸡翅的脆皮形成需要一定的时间，因此不能一味地提升发热管功率和风扇转速，最佳的烹饪参数组合还要后续进行实验优化确定。