TRIZ 理論解決油炸魚丸在定型環節表面雜質的問題

佘文海 ，左光揚 ，馬海霞 ，董 浩

（1.廣州祿仕食品有限公司，廣東廣州 510820；2.中國水產科學研究院南海水產研究所，廣東廣州 510300；3.仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東廣州 510225；4.廣東省水產資源產業化工程技術研究中心，廣東廣州 510820）

0 引言

油炸魚丸是人們喜好的一種魚糜制品，常用于家庭聚會、街邊小吃。魚糜制品是我國重要的水產加工產品之一，營養價值豐富，含有人體8 種必需氨基酸，并且脂肪和膽固醇的含量低，容易消化[1]。魚糜是將魚肉經水洗、采肉、漂洗、脫水和斬拌等工序制作而成的一種深加工制品[2-3]。傳統魚糜制品主要是魚丸、魚豆腐、魚糕等的冷凍預調理食品[4]。在定型環節中，魚丸的表面雜質黏附問題是研究魚丸產業化發展的一個重要環節，若在定型環節中魚丸表面黏附的雜質較多，則在油炸時會產生起泡現象，嚴重影響感官品質。

TRIZ （Theory of inventive problem solving）理論由根里奇·阿奇舒勒在分析研究了世界各國250 萬件專利的基礎上提出的方法論，其應用于分析問題和解決問題的工具主要包括物質- 場分析、ARIZ 算法、沖突矩陣、效應知識庫、理想解方法等模塊[5]。

在研究油炸魚丸產業化生產的過程中發現，黏附有雜質的魚丸表面，在油炸時容易產生起泡的現象，影響魚丸的感官品質。通過TRIZ 理論有效解決了魚丸表面雜質的問題，為TRIZ 在魚丸生產中的應用提供參考。

1 發現問題

魚丸通過油炸產生金黃色，在生產4 h 后，待油炸的魚丸在進行油炸環節時，其表面產生氣泡，影響美觀。這可能是由于魚丸表面帶有雜質，在油炸環節，表面受熱不均勻而產生的結果。目前，魚丸表面產生氣泡主要靠全生產線更換清水來達到。這導致生產效率的降低、熱量的損耗和水資源的浪費，增加了一定的生產成本。

2 應用TRIZ 理論解決定型環節魚丸表面雜質的問題

2.1 因果分析

通過圖1 可知，引起魚丸表面雜質過多的根本原因是：①下沉魚丸撞擊上浮魚丸產生碎屑；②掉落水里的切割碎屑與撞擊產生的碎屑在水里受熱后分解成懸浮顆粒；③魚丸在水中移動時，黏結懸浮顆粒在表面。

魚丸表面起泡因果分析見圖1。

圖1 魚丸表面起泡因果分析

2.2 功能分析及裁剪

魚丸表面起泡功能模型分析見圖2。

圖2 魚丸表面起泡功能模型分析

通過圖2 可知組件“熱水”在雜質產生的環節中起到關鍵作用，依據裁剪規則C：新增功能載體，將“熱水”裁剪可得到相應的解決方案。

裁剪方案1：以蒸汽加熱和傳送鏈支撐代替熱水的功能，則不會產生懸浮顆粒；

裁剪方案2：以油或其他低密度溶液代替水，懸浮顆粒因浮力不足而沉淀，不與魚丸接觸。

2.3 技術矛盾分析

2.3.1 沖洗水的功能

問題：沖洗水在清洗刀片同時，將碎屑帶到下方水槽里，增加水槽里的切割碎屑；

目前解決方法：未有；

改善參數：物質的量；

惡化參數：物質產生的有害因素；

創新原理：局部質量、改變特征（物理或化學參數改變）用復合材料替代或用惰性、真空環境替代。

依據局部質量原理“使組成物體不同部分完成不同功能”的啟發，在沖洗水完成沖洗功能的同時，增加另外的水流裝置，移動切割碎屑到兩側的集料槽里。

沖洗水的局部質量優化見圖3。

圖3 沖洗水的局部質量優化

2.3.2 切割刀的功能

問題：切割刀在切割魚丸的同時，產生了碎屑；

目前解決方法：未有；

改善參數：局部質量優化制造精度；

惡化參數：局部質量優化強度；

創新原理：局部質量優化；

局部質量：一次性用品（廉價物品）。

依據局部質量原理“使組成物體不同部分完成不同功能”的啟發，將切割刀分為2 個功能模塊，提高切割部分的鋒利程度，減少碎屑的產生。

切割刀的局部質量優化見圖4。

圖4 切割刀的局部質量優化

2.4 物場分析

依據因果分析得知，一部分碎屑是由于魚丸的運動產生碰撞而產生，其中下沉魚丸撞擊上浮魚丸的現象較為突出。由此可知，該模型是為“產生有害效應”建立物場模型。

魚丸運動物場模型見圖5。

2.4.1 加入新物質去除有害作用

依據其標準解為第1.2 子級中加入新物質去除有害作用的啟發。可以得到圖5 的解決方案：

方案一，在水里增加浮球，使到上下魚丸之間的撞擊力減少；

圖5 魚丸運動物場模型

方案二，在水底增加產生氣泡的功能，增加下沉魚丸的阻力，進而減少撞擊而導致的碎屑。

加入新物質去除有害作用見圖6。

圖6 加入新物質去除有害作用

2.4.2 加入新場去除有害作用

依據其標準解為第1.2 子級中加入新場，去除有害作用的啟發。可以得到圖7 的解決方案：

方案一，加入導管，減少下落水中的沖力，則下沉和上浮的魚丸之間的力差減少，進一步減少碰撞碎屑的產生。

方案二，加入加熱模塊，增加魚丸的表面硬度，使下沉魚丸不易損壞，進而較少碰撞碎屑的產生。

加入新場去除有害作用見圖7。

3 結語

圖7 加入新場去除有害作用

應用TRIZ 理論，對油炸魚丸在定型環節表面雜質黏附問題進行分析，獲得了多種解決方案，為魚丸的加工節能降耗方面提供了理論支持。證明了TRIZ 理論作為一種創新方法和工具的應用價值，同時為TRIZ 應用于魚丸加工提供了支撐。TRIZ 理論產生的方案是理論上，還需要根據相應的情況進行適用。例如，增加浮球、增加魚丸下落的緩沖，相當引入了異物，不符合安全生產規范的要求，故該方案應當舍棄。下一步需要理論與實際相結合，得出合適的解決方案。