Разработка технологии и комплексное исследование качества функционального тыквенно-яблочного пюре «Аленка» на основе сорта тыквы «Витаминная»
Автор: Чурикова С.Ю., Жуков А.М., Айрапетян А.А., Манжесов В.И., Ковалева Т.С.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Пищевые системы
Статья в выпуске: 2 (108) т.88, 2026 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены результаты разработки рецептуры и технологии нового консервированного продукта функциональной направленности – тыквенно-яблочного пюре «Аленка». Уникальность работы заключается в целенаправленном использовании высококаротинового сырья – тыквы сорта «Витаминная». Целью являлось создание продукта профилактического питания с максимально возможным содержанием β-каротина и витамина С. В качестве контроля использовано промышленное тыквенное пюре «Фрутоняня». Для защиты β-каротина от окисления предложена и обоснована операция выдерживания нарезанной тыквы в подкисленной водной заливке. Проведена комплексная оценка органолептических, физико-химических, микробиологических показателей и биологической безопасности нового продукта. Установлено, что пюре «Аленка» обладает сбалансированным вкусом и повышенной пищевой ценностью: содержание β-каротина составляет 4,46 мг/100 г (в 2,6 раза выше контроля), что обусловлено как выбором сырья, так и технологией. Содержание витамина С – 23,7 мг/100 г, пектиновых веществ – 0,68%. Порция продукта (100 г) покрывает более 90% суточной потребности взрослого человека в β-каротине. Биотестирование на культуре Paramecium caudatum подтвердило биологическую безвредность пюре. Исследование стабильности β-каротина показало его высокую сохранность при хранении (потери 1,4% за 6 месяцев) и при кратковременном высокотемпературном воздействии. Разработанный продукт соответствует критериям функционального питания и может быть рекомендован для широкого потребителя, включая группы, нуждающиеся в коррекции витаминного статуса.
Тыквенное пюре, функциональный продукт, β-каротин, сорт «Витаминная», технология, биологическая безопасность, пищевая ценность
Короткий адрес: https://sciup.org/140315792
IDR: 140315792 | УДК: 664.923.034:613.2 | DOI: 10.20914/2310-1202-2026-2-61-68
Technology development and comprehensive quality study of functional pumpkin-apple puree "Alenka" based on the "Vitaminnaya" pumpkin variety
The article presents the results of developing the recipe and technology for a new canned functional product – pumpkin and apple puree "Alenka". The uniqueness of the work lies in the targeted use of high-carotene raw material – pumpkin of the "Vitaminnaya" variety. The goal was to create a prophylactic nutrition product with the highest possible content of β-carotene and vitamin C. Industrial pumpkin puree "Frutonyanya" was used as a control. To protect β-carotene from oxidation, the procedure of keeping sliced pumpkin in acidified water brine was proposed and justified. A comprehensive assessment of the organoleptic, physicochemical, microbiological indi-cators and biological safety of the new product was carried out. It was established that the puree "Alenka" has a balanced taste and increased nutritional value: the content of β-carotene is 4.46 mg / 100 g (2.6 times higher than the control), which is due to both the choice of raw materials and the technology. Vitamin C content is 23.7 mg/100 g, and pectin content is 0.68%. A 100 g serving of the product covers over 90% of an adult's daily requirement for β-carotene. Biotesting using Parame-cium caudatum confirmed the puree's biological safety. A β-carotene stability study demonstrated its high preservation during storage (1.4% loss over 6 months) and short-term exposure to high tem-peratures. The developed product meets the criteria for functional nutrition and can be recommend-ed for a wide range of consumers, including those requiring vitamin status adjustments.
Текст научной статьи Разработка технологии и комплексное исследование качества функционального тыквенно-яблочного пюре «Аленка» на основе сорта тыквы «Витаминная»
Актуальность разработки специализированных продуктов питания, способствующих укреплению здоровья и профилактике заболеваний, не вызывает сомнений. В этом контексте особый интерес представляют продукты на основе овощного сырья, богатого природными биорегуляторами. Тыква ( Cucurbita moschata ), в частности мускатные сорта, к которым относится сорт «Витаминная», является одним из ценнейших источников β-каротина – провитамина А, обладающего выраженными антиоксидантными, иммуномодулирующими и адаптогенными свойствами [3, 16].
Сорт «Витаминная» характеризуется стабильно высоким содержанием каротиноидов (до 16–18 мг% в сырье), что делает его идеальным сырьем для продуктов функционального назначения. Однако высокая лабильность каротиноидов к окислению при переработке и хранении требует разработки специальных технологических приемов для их сохранения [4, 12].
Пюреобразные консервы для детского и профилактического питания являются удобной и востребованной формой. Обогащение таких продуктов витамином С и пектином, выполняющими важные физиологические функции, усиливает их профилактическую направленность.
Цель работы – разработка рецептуры, оптимизация технологии и комплексная оценка качества нового тыквенно-яблочного пюре «Аленка» на основе тыквы сорта «Витаминная» с повышенным содержанием β-каротина, аскорбиновой кислоты и пектина.
Материалы и методы
Объекты и сырье
Объектом исследования служил опытный образец тыквенно-яблочного пюре «Аленка», изготовленный по разработанной технологии с использованием тыквы сорта «Витаминная». Контрольным образцом выступало промышленное тыквенное пюре «Фрутоняня» (ОАО «Прогресс», Россия).
Для производства использовали свежую тыкву сорта «Витаминная» (содержание β-ка-ротина в сырье 16,2±0,5 мг%), яблоки осенних сортов, сахар-песок, лимонную кислоту пищевую, пектин яблочный и аскорбиновую кислоту. Вода для технологических нужд соответствовала требованиям ГОСТ 2874–82 [1].
Рисунок 1. Технологическая схема производства
Figure 1. Production flow chart
Технология производства
За основу была взята модифицированная рецептура, отличительной особенностью которой является введение операции выдерживания сырья в заливке [9]. Технологическая схема производства тыквенно-яблочного пюре «Аленка» представлена на рисунке 1. Выбор именно сорта «Витаминная» предопределил необходимость особого внимания к операциям, предотвращающим окисление каротина: быстрая мойка, немедленная обработка после резки, использование подкисленной заливки [13].
Рецептура и основные технологические параметры
Норма расхода сырья на 1 тонну готовой продукции представлена в таблице 1. Использование тыквы сорта «Витаминная» позволило оптимизировать количество вносимой аскорбиновой кислоты за счет синергического антиоксидантного действия природных и добавленных компонентов [11].
Ключевые управляющие воздействия и параметры технологических операций, направленные на сохранение биологически активных веществ высококаротинового сырья, сведены в таблице 2.
Таблица 1.
Рецептура и норма расхода сырья для пюре «Аленка»
Recipe and raw material consumption rates for "Alenka" puree
Table 1.
|
Сырье |
Массовая доля сухих веществ, % Dry matter content, % |
Норма расхода сырья, кг/т готовой продукции Raw material consumption rate, kg/t of finished product |
Примечание Notes |
|
Тыква, сорт «Витаминная» Pumpkin, Vitaminnaya variety |
6,2 |
522,4 |
Повышенное содержание сухих веществ и β-каротина Increased dry matter and β-carotene content |
|
Яблоки | Apples |
30,0 |
319,6 |
Источник кислоты и пектина Source of acid and pectin |
|
Сахар-песок Granulated sugar |
99,85 |
149,7 |
Корректор вкуса Flavor corrector |
|
Пектин | Pectin |
89,0 |
10,5 |
Стабилизатор консистенции, сорбент Consistency stabilizer, sorbent |
|
Лимонная кислота Citric acid |
99,77 |
6,0 |
Антиокислитель, регулятор кислотности Antioxidant, acidity regulator |
|
Аскорбиновая кислота Ascorbic acid |
11,2 |
3,7 |
Витаминизация, антиокислитель Fortification, antioxidant |
|
Итого Total |
- |
1011,9 |
Суммарный расход сырья на 1 тонну готовой продукции Total raw material consumption per 1 ton of finished product |
|
Выход Yield |
56,0 |
1000,0 |
Массовая доля сухих веществ в готовом продукте / Выход Dry matter content in finished product / Yield |
Таблица 2.
Параметры ключевых технологических операций для сырья сорта «Витаминная»
Parameters of key process operations for Vitamin grade raw materials
Органолептическую оценку проводили по 5-балльной шкале группой экспертов из 5 человек в соответствии с общепринятыми методиками [7]. Оценивали внешний вид, цвет, консистенцию, запах и вкус.
Физико-химические показатели определяли стандартными методами [6, 15]: массовую долю сухих веществ – рефрактометрически и высушиванием; титруемые кислоты – титрованием (в пересчете на яблочную кислоту);
витамин С – йодометрическим титрованием; β-каротин – спектрофотометрически после экстракции; содержание пектина – весовым методом; рН – потенциометрически.
Микробиологические исследования проводили согласно требованиям СанПиН 2.3.2.1078–01 [10]. Определяли КМАФАнМ, наличие БГКП (колиформ), сульфитредуцирующих клостридий, S. aureus , патогенных микроорганизмов, в т. ч. сальмонелл.
Table 2.
|
Технологическая операция Technological operation |
Цель операции Purpose of the operation |
Управляющие воздействия и параметры Control Actions and Parameters |
Обоснование для сорта «Витаминная» Justification for the "Vitaminnaya" variety |
|
Выдерживание тыквы в заливке Maintaining pumpkin in the filling |
Критически важно для предотвращения окисления β-каротина Critically important for preventing β-carotene oxidation |
Состав заливки: вода + 0,3% лимонной кислоты. Время: не более 40 мин. Filling Composition: Water + 0.3% Citric Acid. Time: No more than 40 min. |
Высокое исходное содержание каротина требует активной защиты от окисления на этапе подготовки. High initial carotene content requires active protection from oxidation during preparation. |
|
Гидротермическая обработка (ГТО) Hydrothermal treatment (HTT) |
Размягчение ткани для протирания с минимизацией потерь Softening the cloth for wiping while minimizing losses |
t = 85±2 °C, время 12–14 мин. t = 85±2°C, time 12–14 min. |
Снижение времени обработки для сохранения витаминного комплекса. Reduced processing time to preserve the vitamin complex. |
|
Протирание Pulling |
Получение однородной пюреобразной массы Obtaining a homogeneous pureelike mass |
Диаметр отверстий сит 0,6 мм. Sieve aperture diameter: 0.6 mm. |
Оптимальный размер для нежной мякоти сорта «Витаминная». Optimal size for the tender flesh of the "Vitaminnaya" variety. |
|
Приготовление смеси, деаэрация Preparing the mixture, deaeration |
Смешивание компонентов, удаление кислорода Mixing the components, removing oxygen |
Вакуумирование при остаточном давлении 34,6 кПа. Evacuation at a residual pressure of 34.6 kPa. |
Удаление растворенного кислорода – ключевой фактор стабильности каротиноидов. Dissolved oxygen removal is a key factor in carotenoid stability. |
Биологическое тестирование на культуре инфузорий Paramecium caudatum проводили для оценки острой токсичности и биологической активности образцов согласно методике [5, 8]. Рассчитывали плотность инокулята (ПИ) и индекс биологической активности (ИБА) при разведении экстракта пюре 1:1000.
Исследование стабильности β-каротина :
-
а) при хранении: образцы хранили в темном месте при 18–20 °C в течение 6 месяцев с ежемесячным контролем содержания β-каротина;
-
б) при термическом воздействии: образцы нагревали на водяной бане при температурах 80–160 °C с интервалом 10 °C и выдерживали в течение 15, 30, 45 и 60 минут с последующим анализом [14].
Статистическую обработку данных проводили методами вариационной статистики с расчетом средних значений и стандартных отклонений.
Результаты и обсуждение
Органолептические и физико-химические характеристики
Результаты органолептической оценки показали, что пюре «Аленка» на основе сорта «Витаминная» имеет однородную, нежную, кремовую консистенцию без комков и посторонних включений. Цвет – интенсивно-оранжевый, насыщенный, что характерно для данного сорта. Вкус – гармоничный, сладкий с тонкой мускатной ноткой и приятной кислинкой, без посторонних привкусов. Запах – чистый, выраженный тыквенный с фруктовыми тонами. Средняя балльная оценка составила 4,9 из 5, что превышает оценку контрольного образца (4,3 балла). Использование сорта «Витаминная» положительно сказалось на насыщенности цвета и богатстве вкусового букета.
Сравнительные физико-химические показатели опытного и контрольного образцов представлены в таблице 3. Результаты подтверждают, что выбор исходного сырья является определяющим фактором конечной пищевой ценности продукта.
Таблица 3.
Сравнительный анализ физико-химических показателей пюре
Table 3.
Comparative analysis of the physicochemical properties of puree
|
Показатель Index |
Контроль («Фрутоняня») |
Пюре «Аленка» (сорт «Витаминная») |
Примечание Notes |
|
Массовая доля сухих в-в, %: Dry matter content, %: |
– |
– |
– |
|
растворимых (рефрактометр) Soluble (refractometer) |
12,5 |
15,4 |
Более высокое значение связано с повышенной сахаристостью и содержанием растворимых пектинов сорта «Витаминная». The higher value is due to the increased sugar content and soluble pectin content of the "Vitaminnaya" variety. |
|
нерастворимых (высушивание) Insoluble (drying) |
3,5 |
4,5 |
Обусловлено высоким содержанием мякоти и пищевых волокон. This is due to the high pulp and dietary fiber content. |
|
Титруемая кислотность, % Titratable acidity, % |
1,7 |
2,0 |
В пересчете на яблочную кислоту. Сбалансирована добавлением яблочного пюре. Calculated as malic acid. Balanced by the addition of applesauce. |
|
Общий сахар (в с.в.), % Total sugar (dry matter), % |
15,4 |
18,2 |
Естественная высокая сахаристость сорта. Naturally high sugar content of the variety. |
|
Витамин С, мг/100 г. Vitamin C, mg/100 g |
2,8 |
23,7 |
За счет введения аскорбиновой кислоты, синергия с природными антиоксидантами тыквы. Due to the addition of ascorbic acid, it synergizes with the natural antioxidants of pumpkin. |
|
β-каротин, мг/100 г. β-carotene, mg/100 g |
1,7 |
4,46 |
В 2,6 раза выше контроля, что напрямую связано с использованием высококаротинового сорта «Витаминная» и щадящей технологией. 2.6 times higher than the control, which is directly related to the use of the high-carotene "Vitaminnaya" variety and the gentle production process. |
|
Сумма пектиновых в-в, % Total pectin, % |
0,28 |
0,71 |
В 2,5 раза выше контроля. Сорт характеризуется хорошей желирующей способностью. 2.5 times higher than the control. The variety is characterized by good gelling properties. |
|
рН |
3,7 |
3,8 |
– |
Оценка безопасности продукта
Результаты микробиологического анализа (таблица 4) показали, что все исследуемые показатели для пюре «Аленка» соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1078–01 [10] для данной категории продуктов и не отличаются от контроля. Отсутствие санитарно-показательных и патогенных микроорганизмов свидетельствует о корректности технологического процесса стерилизации, адаптированного под конкретное сырье.
Результаты биотестирования на культуре Paramecium caudatum представлены в таблице 5. В разведении 1:1000 образцы пюре проявили индифферентность – не оказывали токсического действия на инфузории. Наблюдались значения ПИ и ИБА, превышающие 1,0, что указывает на легкое стимулирующее действие
на репродуктивную активность и повышение стрессоустойчивости клеток [8]. Для образца на основе сорта «Витаминная» этот эффект был выражен стабильнее, что может быть связано с комплексом биологически активных веществ данного сорта.
Исследование стабильности в-каротина
Динамика изменения содержания β-каро-тина при хранении в течение 6 месяцев подтвердила эффективность технологического решения с заливкой. Потери в пюре «Аленка» на основе сорта «Витаминная» составили всего 1,4% от исходного уровня, в контрольном образце – 1,0%. Детальное исследование влияния температурно-временных факторов представлено в таблице 6.
Таблица 4.
Микробиологические показатели пюре
Table 4.
Microbiological parameters of puree
|
Показатель Index |
Допустимые уровни по [10] Acceptable levels according to [10] |
Пюре «Аленка» |
Контроль («Фрутоняня») |
|
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более QMAFAnM, CFU/g, no more than |
1,0 x 10⁴ |
1,8 x 10³ |
1,0 x 10² |
|
БГКП (колиформы) в 1,0 г | Coliforms in 1.0 g |
не допус-тся not allowed |
не обнар. not detected |
|
|
Сульфитредуцирующие клостридии в 0,1 г Sulfite-reducing clostridia in 0.1 g |
|||
|
S. aureus в 1,0 г | S. aureus in 1.0 g |
|||
|
Патогенные, в т. ч. сальмонеллы в 25 г Pathogenic bacteria, including salmonella 25 g |
|||
Таблица 5.
Результаты биотестирования пюре на культуре Paramecium caudatum
Table 5.
Results of biotesting of puree using Paramecium caudatum culture
|
Образец Sample |
Разведение Delution |
Плотность инокулята (ПИ) Density |
Индекс биологической активности (ИБА) Index |
|
Контроль | Control |
1:1000 |
1,09 |
1,08 |
|
«Аленка» | Sample |
1:1000 |
1,12 |
1,10 |
Таблица 6.
Исследование стабильности β-каротина в пюре «Аленка» при различных условиях
Table 6.
Study of β-carotene stability in Alyonka puree under various conditions
|
Условия воздействия Conditions |
Параметры воздействия Exposure Parameters |
Исходное содержание β-каротина, мг/100 г Initial β-carotene content, mg/100 g |
Содержание β-каротина после воздействия, мг/100 г β-carotene content after exposure, mg/100 g |
Потери, % Losses, % |
Примечание Notes |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Длительное хранение Long-term storage |
t = 18–20 °C, в темноте, срок 6 мес. |
4,46 |
4,40 |
1,4 |
Высокая стабильность. Технология эффективно предотвращает окисление при хранении. | High stability. The technology effectively prevents oxidation during storage. |
Продолжение таблицы 6 | Continuation of table 6
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Кратковременный нагрев (вариация времени при t=160 °C) Short-term heating (variable time at 160°C) |
Время 15 мин |
4,46 |
4,458 |
0,05 |
Время – ключевой фактор. Кратковременный нагрев даже при высокой температуре не критичен.| Time is key. Short-term heating, even at high temperatures, is not critical. |
|
Время 60 мин |
4,46 |
4,28 |
4,1 |
Длительная выдержка приводит к значимым потерям. | Long exposure results in significant losses. |
|
|
Термическое воздействие (вариация температуры при времени 15 мин) Thermal exposure (variable temperature at 15 min) |
t = 80 °C |
4,46 |
4,459 |
0,02 |
Температура до 120 °C при кратковременном воздействии практически не влияет на стабильность. Temperatures up to 120°C with short-term exposure have virtually no effect on stability. |
|
t = 100 °C |
4,46 |
4,457 |
0,07 |
||
|
t = 120 °C |
4,46 |
4,455 |
0,11 |
||
|
Контрольный режим (рекомендуемый для пастеризации) Control mode (recommended for pasteurization) |
t = 90–95 °C, время 15– 20 мин |
4,46 |
4,454 – 4,448 |
0,13 – 0,27 |
Режим является щадящим. Потери β-каротина незначительны. The regimen is gentle. Loss of β-carotene is insignificant. |
