软儿梨（Pyrus ussuriensis Maxim.）属于青海省地区的特产水果，含有多种酸、糖、纤维素、胡萝卜素等有效成分，其不仅生产量高，而且风味独特、营养价值高，软儿梨中含可溶性固形物约13%、糖8%～11%[1-4]。软儿梨属于秋子梨体系[5-6]，在我国黄河沿岸及河西走廊一带种植较为常见，其他地方也有少数栽植[7]。软儿梨在青海有着700 多年的种植历史[8]，属于较晚成熟梨品种，大约在秋季最后一个节气过后初熟，农历十月中旬后完全成熟[9]。据《本草纲目》中记载，软儿梨具有润肺清心、止咳祛痰、降火、缓解疮毒、醒酒等功效[10]。大部分软儿梨在贮藏时会选择冷冻保藏，但冬季过后，冻梨因天暖化冻，若不及时处理极易流失汁液或软烂变坏，梨汁流出会造成管理和食用不便，卫生方面也存在问题。为避免造成软儿梨资源的大量浪费和经济损失，亟待进一步对软儿梨资源进行开发利用。
橘子含有多种生物活性成分，如挥发性精油、黄酮类物质、柠檬苦素、果胶等，能够起到抑菌抗炎的作用，具有调节机体的免疫功能、降血脂及防治心脑血管疾病、抗癌等多种特殊功效，是常见的调理食疗辅助[11-12]。抗癌肿瘤活性极高的“诺米灵”就存在于在新鲜柑橘果汁中，其可以抑制致癌物对细胞的破坏，维持基因的完整[13-14]，将其复合到饮料中能够提升软儿梨复合饮料的生物活性。
目前市场上已有软儿梨饮料、软儿梨果酒、梨膏[15]等产品，以软儿梨为原料的产品较为单一，对软儿梨复合型饮料的应用研究较少，本课题选择软儿梨和橘子为主要原料制成复合饮料，为软儿梨的进一步开发提供良好的思路，提升软儿梨的附加值，使两者的营养成分有效结合，以期为复合果汁饮料行业增添新产品，为青海省特产资源的开发利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
软儿梨:产自青海同仁；橘子:产自广西南宁；白砂糖:广西市南宁区东塘新凯糖业有限公司；果胶酶（12.5～18.3 U/g）、纤维素酶[以羧甲基纤维素钠为底物，（35.2±1.8） U/g]:河南省万邦实业有限公司；维生素C（≥99.0%）:石药集团有限公司；柠檬酸（≥99.5%）:潍坊英轩实业有限公司。以上试剂均为食品级。
1.2 仪器与设备
电热鼓风干燥箱（DHG-9053A）:上海恒源恒远仪器有限公司；电子天平（ESJ110-48）:奥豪斯仪器（上海）有限公司；电热恒温水浴锅（HH-6）:上海比朗仪器有限公司；电炉（GW-0.1T）:长沙明杰仪器有限公司；手持折光仪（WY050T）:成都万辰光学仪器厂；（榨汁机（JE-36）:九阳股份有限公司；pH 计（PHS-3C）:上海雷磁仪器厂。
1.3 方法
1.3.1 软儿梨复合饮料制备工艺流程
1.3.1.1 工艺流程
软儿梨→解冻→去除果皮、去籽→榨汁→过滤→软儿梨汁。
橘子→清洗→去皮、去籽→压榨→过滤→橘子汁。
软儿梨汁+橘子汁→调配→离心→灌装→杀菌→成品。
1.3.1.2 操作要点
软儿梨汁的制备:取冷冻的软儿梨，放入清水清洗干净，然后解冻处理，去除软儿梨的果皮、籽。为防止果肉的酶促褐变，迅速加入质量比1∶1 的护色剂（维生素C∶柠檬酸质量比为2∶1），浸泡时长为10 min。再放入榨汁机打浆后用过滤袋过滤备用，向其中加入0.1% 的果胶酶，提高出汁率。在50 ℃酶解2 h 后，于80 ℃下水浴5 min 灭酶。
橘子汁的制备:选取新鲜、黄色、皮薄光滑、无霉烂的橘子去皮，为避免苦味的产生，掰开橘子果肉去籽，放入榨汁机打浆后用过滤袋过滤备用，添加0.1%的果胶酶，提高出汁率。在50 ℃酶解2 h 后，于80 ℃下水浴5 min 灭酶。
调配:将软儿梨汁和橘子汁按一定的比例添加混合，调配时按一定比例加入白砂糖，然后补充水配成软儿梨复合饮料。
离心:将调配好的软儿梨复合饮料放入3 500 r/min 离心15min 后，倒出上层澄清透亮的软儿梨果汁饮料，备用。
灌装、灭菌:将调配好的软儿梨复合饮料进行装灌，然后通过65～85 ℃、15 min 巴氏灭菌法进行灭菌，冷却至常温，即为成品[16]。
1.3.2 单因素试验
以生产复合饮料的总数量为基础标准进行统计计算，并以感官评分为主要指标，以此来确定软儿梨汁添加量、橘子汁添加量、白砂糖添加量3 个因素对软儿梨复合饮料品质的影响。
1.3.2.1 软儿梨汁添加量的确定
固定白砂糖添加量为7%，橘子汁添加量为20%，选取的软儿梨汁添加量分别为25%、30%、35%、40%、45% 进行单因素试验，以感官评分为考察指标，进行3 组平行试验。
1.3.2.2 橘子汁添加量的确定
固定软儿梨汁添加量为35%，白砂糖添加量为7%，选取橘子汁添加量分别为10%、15%、20%、25%、30% 进行单因素试验，以感官评分为考察指标，进行3 组平行试验。
1.3.2.3 白砂糖添加量的确定
固定软儿梨汁添加量为35%，橘子汁添加量为20%，选取白砂糖添加量分别为5%、6%、7%、8%、9%进行单因素试验，以感官评分为考察指标，进行3 组平行试验。
1.3.3 响应面优化试验
以软儿梨汁添加量（A）、橘子汁添加量（B）、白砂糖添加量（C）3 个因素作为自变量，以软儿梨复合饮料感官评分为响应值，进行三因素三水平的响应面试验设计，响应面试验因素与水平见表1。
表1 响应面试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of response surface test
水平-1 C 白砂糖添加量/%0 1 A 软儿梨汁添加量/%30 35 40 B 橘子汁添加量/%15 20 25 6 7 8
1.3.4 软儿梨复合饮料感官评价
采用综合打分的方式，以产品色泽、滋味、口感、组织状态为感官指标，对软儿梨复合饮料的品质进行感官评价，以满分100 计。由10 名具备饮料品评经验的食品科学与工程专业的学生组成评分小组，去掉最高得分和最低得分，取平均值[17]。软儿梨复合饮料的感官评分标准如表2 所示。
表2 软儿梨复合饮料感官评分标准
Table 2 Flavor score standard of P. ussuriensis compound beverage
评价项目色泽滋味口感组织状态评价指标橙黄色黄色淡黄色软儿梨汁与橘子汁味道协调适当软儿梨汁与橘子汁味道较协调软儿梨汁与橘子汁味道较协调酸甜可口，风味柔和酸甜较可口，些许过甜或过酸口感较差，寡淡无味组织状态均匀，无分层现象黏稠性增大，不清爽整体浓稠，黏度过大评分标准25～30 20～＜25 0～＜20 25～30 20～＜25 0～＜20 25～30 20～＜25 0～＜20 7～10 4～＜7 0～＜4
1.3.5 产品理化指标及微生物指标检测
可溶性固形物含量参照NY/T 2637—2014《可溶性固形物含量的测定》中折光仪法进行测定，取1～2 滴软儿梨汁饮料于20 ℃的折光仪上，读取可溶性总固形物含量[18-19]；总酸含量测定参照GB/T 12456—2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》，使用pH 计进行测定[20]；总黄酮含量参照GB/T 12143—2008《饮料通用分析方法》进行测定[21]。
取5 mL 待测复合饮料在离心管中，称量样品质量后，3 000 r/min 离心10 min，取出离心管静置10 min，弃去离心管中的上清液，称量残留物的质量[22]。离心沉淀率（L，%）的计算公式如下。
式中:m 为沉淀物质量，g；m1 为样品质量，g。
大肠菌群参照GB 4789.3—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》[23]中规定的方法进行测定；菌落总数参照GB 4789.2—2022《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》[24]中规定的方法。
1.4 数据处理
本试验所有数据均采用Excel 2019 进行整理与初步统计，采用Design-Expert V8.0.6 软件进行响应面试验设计与分析，采用SPSS 26.0 软件进行单因素方差分析（One-way ANOVA），组间差异显著性分析采用Duncan 多重比较法，结果以平均值±标准差表示，P＜0.05为差异具有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果与分析
2.1.1 软儿梨汁添加量的确定
软儿梨汁添加量对软儿梨复合饮料感官评分的影响如图1 所示。
图1 软儿梨汁添加量对软儿梨复合饮料感官评分的影响
Fig.1 Effect of P. ussuriensis juice addition on sensory score of P. ussuriensis compound beverage
由图1 可知，感官评分随着软儿梨汁添加量的增加呈现先增加后减小的趋势，当软儿梨汁添加量为35%时，感官评分最高，此时软儿梨复合饮料的颜色为橙黄色，均匀一致，具有软儿梨浓郁的果香；当软儿梨汁添加量低于30% 时，软儿梨复合饮料的风味会减弱，无浓郁的软儿梨果香味，口感较为寡淡；当软儿梨的添加量高于40% 时，虽然软儿梨的果香会更浓郁，但是软儿梨的酸味会比较明显，口感略差。综上，选择软儿梨汁添加量为30%、35%、40% 进行后续响应面试验。
2.1.2 橘子汁添加量的确定
橘子汁添加量对软儿梨复合饮料感官评分的影响如图2 所示。
图2 橘子汁添加量对软儿梨复合饮料感官评分的影响
Fig.2 Effect of orange juice addition on sensory score of P. ussuriensis compound beverage
由图2 可知，感官评分随橘子汁添加量的不断增加呈现先增加后减小的趋势，当橘子汁添加量为20%时，感官评分最高，此时软儿梨复合饮料的颜色为橙黄色，颜色均匀一致，橘子汁和软儿梨汁口感浓郁搭配协调，滋味酸甜可口；当橘子汁添加量低于15%时，软儿梨复合饮料滋味会略淡，橘子的香味不太明显，会影响饮料的口感；当橘子汁添加量高于25% 时，会影响软儿梨复合饮料的口感，继续添加会掩盖软儿梨汁的风味，软儿梨复合饮料的口感搭配就会不协调。综上，选择橘子汁添加量为15%、20%、25% 进行后续响应面试验。
2.1.3 白砂糖添加量的确定
白砂糖添加量对软儿梨复合饮料感官评分的影响如图3 所示。
图3 白砂糖添加量对软儿梨复合饮料感官评分的影响
Fig.3 Effect of sugar content on sensory evaluation of P. ussuriensis compound beverage
由图3 可知，随着白砂糖添加量的不断增加，感官评分呈现先增加后减小的趋势，当白砂糖添加量为7%时，感官评分最高，此时软儿梨复合饮料酸甜可口、口感最佳；当白砂糖添加量低于6%时，软儿梨复合饮料的甜度过低，饮料的口感平淡无味；当白砂糖添加量高于8%时，导致软儿梨饮料的味道过甜，继续添加则过于甜腻影响口感。综上，选择白砂糖添加量为6%、7%、8%进行后续响应面试验。
2.2 响应面试验优化结果与分析
以单因素试验为基础，使用 Design-Expert V8.0.6软件对软儿梨汁添加量（A）、橘子汁添加量（B）、白砂糖添加量（C）进行三因素三水平的响应面试验设计，试验结果见表3，方差分析结果见表4。
表3 响应面试验结果
Table 3 Results of response surface test
试验号B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 A0--1 1 0 1--1-1-1 1 1-0 1 1-1 1 0-0 0 1 0-11 12 13 14 15 16 17 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0-1-1 0 0 0 0 0感官评分85.38 84.13 83.00 87.75 82.92 88.35 86.15 86.15 86.38 85.05 87.05 87.13 93.75 94.13 92.45 92.88 93.05
表4 响应面方差分析
Table 4 Variance analysis of response surface
注:**表示影响极显著（P＜0.01）。
方差源模型自由度A B C A B显著性****AC BC****A2 B2 C2 F 值49.53 19.03 0.002 4 3.50 16.98 14.43 0.97 154.86 120.56 75.40 P 值＜0.000 1 0.003 3 0.961 9 0.103 7 0.004 5 0.006 7 0.356 8＜0.000 1＜0.000 1＜0.000 1******残差失拟项纯误差总离差9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 7 3 4 1 6平方和227.76 9.72 0.001 2 1.79 8.67 7.27 0.49 79.12 61.59 38.52 3.58 1.73 1.84 231.33均方和25.31 9.72 0.001 2 1.79 8.67 7.37 0.49 79.12 61.59 38.52 0.51 0.57 0.46 1.26 0.401 1
使用Design-Expert V8.0.6 软件对表3 试验结果进行多元回归方程拟合，以各个因素为本次试验的自变量，感官评分（y）为响应值，得出软儿梨复合饮料的回归模型方程 y=93.25+1.10A+0.01B+0.47C+1.47AB-1.36AC+0.35BC-4.33A2-3.82B2-3.02C2。二次项中A2、B2、C2 的系数均为负数，且响应抛物面的开口朝下，说明模型具有最大值，因此可被系统优化，得到制备软儿梨复合饮料的最佳的工艺配方。
由表4 可知，该回归模型极显著（P＜0.01），校正系数R2=0.984 5、R2adj=0.964 7、R2pred=0.867 6，失拟项P=0.401 1＞0.05，不显著，表明实际数据与预测值之间具有较好拟合度，模型较合理以及各影响因素和响应值的函数关系具备可靠性，即可利用此模型对软儿梨复合饮料研制工艺进行试验优化，且通过F 值可知，各个因素对软儿梨复合饮料的感官评分影响顺序为软儿梨汁添加量（A）＞白砂糖添加量（C）＞橘子汁添加量（B）。
用Design-Expert V8.0.6 软件进行统计分析，所得的响应曲面见图4～图6。
图4 橘子汁添加量与软儿梨汁添加量对感官评分影响的等高线及响应面
Fig.4 Contour and response surface plots of the effects of orange juice and P. ussuriensis addition on sensory score
图5 白砂糖添加量与软儿梨汁添加量对感官评分影响的等高线及响应面
Fig.5 Contour and response surface of the effect of white sugar and P. ussuriensis juice on sensory score
图6 白砂糖添加量与橘子汁添加量对感官评分影响的等高线及响应面
Fig.6 Contour and response surface plots of the effects of sugar content and orange juice content on sensory score
二维图可以比较直观地反映出各因素的交互作用对响应值的影响。等高线呈现椭圆形表示两因素之间存在显著的交互作用，圆形则表示两个因素之间存在的交互作用不显著。本试验所得AB、AC 的等高线都趋于椭圆形，表明AB、AC 之间存在的交互作用显著。等高线越密集，对感官评分的影响作用就越大，反之则反。故软儿梨汁添加量（A）对软儿梨复合果汁饮料感官品质的影响比橘子汁添加量（B）和白砂糖添加量（C）的影响大，且白砂糖添加量（C）对软儿梨复合饮料感官品质的影响较橘子汁添加量（B）的影响大，与方差分析的结果是一致的。综上所述，软儿梨汁添加量对软儿梨复合饮料感官品质的影响最为明显，白砂糖添加量的影响次之，橘子汁添加量的影响最小。经软件Design-Expert V8.0.6 优化，分析得到软儿梨复合饮料的最佳工艺配方:软儿梨汁添加量35.617%、橘子汁添加量20.137%、白砂糖添加量7.05%。根据模型预测得到的理论感官评分为93.33。
2.3 确定最佳配方及验证试验
根据试验实际情况调整方案为软儿梨汁添加量35.6%、橘子汁添加量20%、白砂糖添加量7%。以此方案进行3 组平行试验，得出复合饮料感官评分平均值为92.87，与理论评价值（93.33）相近，误差为0.46，因此可以使用该模型进行配方优化。
2.4 理化指标及微生物指标检测结果
理化指标及微生物检测指标如表5 所示。
表5 理化指标及微生物指标检测结果
Table 5 The detection results of physicochemical indexes and microbial indexes
可溶性固形物含量/%11.3离心沉淀率/%4.2总酸含量/%0.62总黄酮含量/（mg/kg）6.3菌落总数/（cfu/mL）＜100大肠菌群未检出
由表5 可知，复合饮料在加工过程中没有致病菌产生且微生物菌落达到国家生产饮料要求。
3 结论
以软儿梨和橘子为主要原材料，并通过单因素试验和响应面试验确定软儿梨复合饮料的最佳配方为软儿梨汁添加量35.6%、橘子汁添加量20%、白砂糖添加量7%。根据上述配方制得的软儿梨复合饮料感官评分为92.87，颜色呈橙黄色，产品状态澄清透亮，组织均一，软儿梨复合饮料口感细腻，酸甜适中，且兼具软儿梨的清香和橘子汁的甜香。本研究结果填补了软儿梨的食用空白，提高了其营养价值。
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