CN101214076A - 一种辅酶q10强化型运动饮料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种辅酶Q₁₀强化型运动饮料及其制备方法，属于纳米脂质体稳态化保护与超高压杀菌应用技术领域。本发明的运动饮料含有辅酶Q₁₀纳米脂质体、蔗糖、果葡糖浆、电解质、矿物质、维生素等；制备时先将蔗糖、果葡糖浆、电解质、维生素等加水逐个溶解，待完全溶解后过滤、混合，加入制备好的辅酶Q₁₀纳米脂质体，搅拌混匀、装袋、真空封口、超高压杀菌即可。本发明采用纳米脂质体稳态化保护技术和超高压杀菌技术，开发了具有良好分散性、稳定性的辅酶Q₁₀强化型运动饮料，不仅解决了辅酶Q₁₀水溶性方面的难题，而且可以满足消费者对营养型运动饮料的需求；用超高压杀菌技术防止运动饮料贮存过程中微生物生长，使运动饮料的稳定性得到了显著提高。

Description

一种辅酶Q10强化型运动饮料及其制备方法

技术领域

一种辅酶Q₁₀强化型运动饮料的制备方法，属于纳米脂质体稳态化保护与超高压杀菌应用技术领域。

背景技术

近年来，运动饮料已经成为市场上热销的产品，采用功能性营养成分强化的运动饮料能够更好的补充运动中损失的电解质、体液和能量物质，延缓疲劳的产生，从而提高运动能力。其中，添加抗氧化剂的运动饮料通过补充外源性抗氧化剂可减少运动时氧自由基的损伤。作为一种功能性营养成分，辅酶Q₁₀(CoQ₁₀)是生物体内广泛存在的脂溶性醌类化合物，能加速产生三磷酸腺苷(ATP)，是细胞自身产生的天然抗氧化剂和细胞代谢激活剂，能抑制线粒体的过氧化，保护生物膜结构的完整性。在保健食品市场，辅酶Q₁₀对缓解疲劳、延缓衰老、提高机体免疫力等方面有着特殊的意义。日本是最早开发辅酶Q₁₀并成为世界上最大的生产国家。2001年厚生省药品局同意将辅酶Q₁₀改为“保健食品”，可用于包括美容食品、抗疲劳(运动)食品以及饮料等食品中，首创CoQ₁₀+V_E/植物油+乳化剂工艺已被西方各国普遍采用作为生产口服液或饮料等保健食品的方法。美国FDA早在上世纪80年代已批准辅酶Q₁₀可作为“膳食补充剂”，而现有的产品多为粉剂胶囊和以油为基质悬浮液的配方，其水溶性和药物渗透性差导致生物利用度很低。2006年10月8日国家食品药品监督管理局拟订了《以辅酶Q₁₀为原料生产的保健食品申报与审评规定》。因此，从辅酶Q₁₀的未来发展前景来看，在食品方面的应用将是提高辅酶Q₁₀市场需求的主要源动力。

但由于辅酶Q₁₀是一种脂溶性物质，难溶于饮料从而限制了其应用。辅酶Q₁₀的应用已成为研究热点，为了改善辅酶Q₁₀的体外溶解性并方便的用于食品强化，各国际食品配料公司也在逐步提高研发工艺。国外已有公司开发了含有水溶性辅酶Q₁₀及多种复合维生素、矿物质的运动饮料。

脂质体作为一种国家认可剂型，已经被收录在2005版《中国药典》中，得到广泛重视和应用。采用纳米脂质体包埋辅酶Q₁₀能增强辅酶Q₁₀的稳定性，防止氧化降解，且能改善其水溶性，提高生物利用率，从而促进人体吸收，可将其作为营养强化剂添加到运动饮料中，在保健食品领域也将有广阔的应用前景。不仅可以满足人们对高品质营养物的需求，而且还可填补国内食品市场上的空白，其社会效益和经济效益甚大、应用前景广阔。

超高压杀菌是一种新型冷灭菌技术，经100MPa以上超高压处理后的食品，不仅能保证食品在微生物方面的安全，而且能较好地保持运动饮料的固有营养成分、色泽和新鲜程度，符合消费者对运动饮料营养方面的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种运动饮料——辅酶Q₁₀强化型运动饮料及其制备方法，可改善辅酶Q₁₀作为保健因子的水溶性，提高其生物利用率，以增强其抗疲劳、抗氧化等保健功效。本发明不仅能促进食品加工业的发展，赢得可观的经济效益，同时也能产生巨大的社会效益。

本发明的技术方案：一种辅酶Q₁₀强化型运动饮料，其含有辅酶Q₁₀纳米脂质体、蔗糖、果葡糖浆、电解质、矿物质、维生素、食用香料和纯净水，各组分的重量以总量100mL计的配方为：

碳水化合物：蔗糖3000～4400mg，果葡糖浆3000～3600mg；

电解质：氯化钠、磷酸二氢钠和/或柠檬酸三钠，10～40mg；

氯化钾和/或磷酸二氢钾，5～25mg；

矿物质：硫酸镁30～60mg；乳酸钙20～40mg；

维生素：V_B1 0.3～0.5mg，V_B5 0.3～1mg，V_B6 0.04～0.12mg；

辅酶Q₁₀脂质体：辅酶Q₁₀ 5～25mg，卵磷脂50～250mg；

柠檬酸100～200mg，调pH至4.0～4.5；

食用香料：30～60mg；

纯净水：余量，定容至100mL。

所述辅酶Q₁₀强化型运动饮料的制备方法，它含有辅酶Q₁₀纳米脂质体、蔗糖、果葡糖浆、电解质、矿物质、维生素、食用香料和纯净水，经搅拌混匀、装袋、真空封口、超高压杀菌得辅酶Q₁₀强化型运动饮料成品；工艺为：

a)辅酶Q₁₀纳米脂质体的制备：

采用乙醇注入超声法制备辅酶Q₁₀纳米脂质体，主要壁材采用蛋黄磷脂或大豆磷脂中的一种，辅助壁材为吐温-80，用量为辅酶Q₁₀∶磷脂∶吐温-80质量比为4～20∶25∶18，所用磷脂以质量体积浓度为1.25％(w/v)计；

b)强化运动饮料的制备：按权利要求1所述配方进行复配、混合、装袋、真空封口、超高压杀菌得到辅酶Q₁₀强化型运动饮料；配料顺序为：

(1)将蔗糖和果葡糖浆放入适量的纯净水中，搅拌并逐渐升温至80℃～90℃，待蔗糖和果葡糖浆完全溶解后在80℃～90℃的温度条件下保温20分钟，过滤、冷却；

(2)将柠檬酸、钠、镁、钾、钙、维生素和食用香料依次放入适量的纯净水中，逐个溶解，待完全溶解后过滤；

(3)将(1)所得的溶液与(2)所得的溶液混合，然后加入辅酶Q₁₀纳米脂质体，以纯净水定容，并搅拌均匀；

(4)将(3)所得的饮料进行灌装、真空封口、超高压杀菌得成品饮料。

所述辅酶Q₁₀强化型运动饮料的制备方法，饮料的超高压静态杀菌工艺是：升压、保压、再卸压，温度控制在20℃～25℃，压力控制在400MPa～600MPa，时间控制在5～15分钟。

蛋黄磷脂(EPC)，由华东师范大学化工公司提供，大豆磷脂(SPC)，由上海油脂一厂提供。制得的辅酶Q₁₀纳米脂质体平均粒径在100nm以下，包封率达85％以上。

强化运动饮料的制备：运动饮料的配方为(所述各组分的重量以总量100mL计)

碳水化合物	蔗糖		3000～4400mg
				果葡糖浆		3000～3600mg
	电解质	Na+	氯化钠				10～40mg
磷酸二氢钠
			柠檬酸三钠
K+				氯化钾	5～25mg
		磷酸二氢钾
			矿物质	Mg2+(硫酸镁)		30～60mg
Ca2+(乳酸钙)		20～40mg
				维生素	VB1		0.3～0.5mg
VB5		0.3～1mg
			VB6		0.04～0.12mg
辅酶Q10脂质体	辅酶Q10					5～25mg
			卵磷脂		50～250mg
	其它	柠檬酸(pH调至4.0～4.5)				100～200mg
食用香料				30～60mg
		纯净水			余量

按配方进行复配混合得到辅酶Q₁₀强化型运动饮料

步骤一，将碳水化合物放入适量的纯净水中，搅拌并逐渐升温至80℃～90℃，待碳水化合物完全溶解后在80℃～90℃的温度条件下保温20分钟，过滤、冷却；

步骤二，将柠檬酸、钠、镁、钾、钙、维生素和食用香料依次放入适量的纯净水中，逐个溶解，待完全溶解后过滤；

步骤三，将步骤一所得的溶液混合于步骤二所得的溶液中，然后加入辅酶Q₁₀纳米脂质体，以适量的纯净水定容，并搅拌均匀；

步骤四，将步骤三所得的成品溶液进行装袋、真空封口，进行超高压杀菌，温度控制在20℃～25℃，压力控制在400MPa～600MPa，时间控制在5～15分钟。

分析方法

1.辅酶Q₁₀脂质体平均粒径：用Nano-ZS90粒径分析仪测定。

2.辅酶Q₁₀脂质体包封率：用Waters高效液相色谱系统测定。

3.Zeta电位：用ZetaSizer2000型Zeta电位测定仪测定。

4.pH：用320-S pH计测定。

本发明的有益效果：本发明采用纳米脂质体稳态化保护技术和超高压杀菌技术，开发了具有良好分散性、稳定性的辅酶Q₁₀强化型运动饮料，不仅解决了辅酶Q₁₀水溶性差、难以在饮料中应用的问题，而且可满足消费者对营养型运动饮料的需求；用超高压杀菌技术防止运动饮料贮存过程中微生物生长，辅酶Q₁₀强化型运动饮料的稳定性得到了显著提高；具有较大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1辅酶Q₁₀纳米脂质体强化型运动饮料粒径分布。

具体实施方式

实施例1

按说明书工艺路线制备辅酶Q₁₀强化型运动饮料。按比例称取辅酶Q₁₀、大豆磷脂、吐温-80，比例为辅酶Q₁₀/大豆磷脂/吐温-80为5∶25∶18(w/w)，大豆磷脂的浓度为1.25％(w/v)，加入2mL无水乙醇于55℃水浴至溶，用注射器快速将其注入20mL pH 7.4，0.01mol/L磷酸盐缓冲液，搅拌水化30min，旋转蒸发除去乙醇(55℃，真空度0.1MPa)，迅速冷却，冰浴超声处理4min(脉冲1s/1s)，得到辅酶Q₁₀纳米脂质体，冷冻离心30min(1，1000g，4℃)后充入N₂保存。

将蔗糖30g和果葡糖浆30g放入适量的纯净水中，搅拌并逐渐升温至80℃，待完全溶解后在80℃保温20分钟，过滤、冷却；将氯化钠100mg、磷酸二氢钠100mg、柠檬酸三钠100mg、氯化钾50mg、磷酸二氢钾50mg、硫酸镁300mg、乳酸钙400mg、V_B13mg、V_B53mg、V_B61mg、柠檬酸1.5g、食用香料300mg依次放入适量的纯净水中，逐个溶解，待完全溶解后过滤；将所得的溶液混合，按加入5mL辅酶Q₁₀纳米脂质体，以1000mL纯净水定容，并搅拌均匀，装袋、真空封口，进行超高压杀菌，温度控制在25℃，压力控制在400MPa，时间控制在10分钟。

实施例2

操作同实施1，按比例称取辅酶Q₁₀、蛋黄磷脂、吐温80，比例为辅酶Q₁₀/蛋黄磷脂/吐温-80为10∶25∶18(w/w)，蛋黄磷脂的浓度为1.25％(w/v)，加入2mL无水乙醇于55℃水浴至溶，用注射器快速将其注入20mL pH 7.4，0.01mol/L磷酸盐缓冲液，搅拌水化30min，旋转蒸发除去乙醇(55℃，真空度0.1MPa)，迅速冷却，冰浴超声处理4min(脉冲1s/1s)，得到辅酶Q₁₀纳米脂质体，冷冻离心30min(1，1000g，4℃)后充入N₂保存。

将蔗糖40g和果葡糖浆35g放入适量的纯净水中，搅拌并逐渐升温至90℃，待完全溶解后在90℃保温20分钟，过滤、冷却；将氯化钠150mg、磷酸二氢钠150mg、柠檬酸三钠100mg、氯化钾100mg、磷酸二氢钾100mg、硫酸镁300mg、乳酸钙400mg、V_B1 3mg、V_B5 3mg、V_B6 1mg、柠檬酸1.5g、食用香料300mg依次放入适量的纯净水中，逐个溶解，待完全溶解后过滤；将所得的溶液混合，按加入5mL辅酶Q₁₀纳米脂质体，以1000mL纯净水定容，并搅拌均匀，装袋、真空封口，进行超高压杀菌，温度控制在20℃，压力控制在500MPa，时间控制在10分钟。

实施例3超高压杀菌对辅酶Q₁₀强化型运动饮料品质的影响

表1.压力对辅酶Q₁₀纳米脂质体强化型运动饮料的杀菌影响

时间10min，压力(MPa)	400	500	600
				总菌数(cfu/mL)包封率(％)平均粒径(nm)	＜1094.5775.86	＜1093.9182.36	＜1087.482.6

超高压处理时选取不同压力，保压时间相同均为10min，温度20℃～25℃。表1显示，当压力达到400MPa时，达到杀菌效果，但是压力增大会使脂质体包封率降低，粒径在一定范围内增大，但不影响运动饮料的稳定性。

表2.保压时间对辅酶Q₁₀纳米脂质体强化型运动饮料的杀菌影响

压力600MPa，时间(min)	5	10	15
				总菌数(cfu/mL)包封率(％)平均粒径(nm)	＜1096.4867.83	＜1087.482.6	＜1088.2698.35

超高压处理时选取不同保压时间，压力相同均为600MPa，温度20℃～25℃。表2显示均达到灭菌效果，但是时间延长会使脂质体包封率降低，粒径有所增加，但不影响运动饮料的稳定性。

Claims (3)

1.一种辅酶Q₁₀强化型运动饮料，其特征是含有辅酶Q₁₀纳米脂质体、蔗糖、果葡糖浆、电解质、矿物质、维生素、食用香料和纯净水，各组分的重量以总量100mL计的配方为：

碳水化合物：蔗糖3000～4400mg，果葡糖浆3000～3600mg；

电解质：氯化钠、磷酸二氢钠和/或柠檬酸三钠，10～40mg；

        氯化钾和/或磷酸二氢钾，5～25mg；

矿物质：硫酸镁30～60mg；乳酸钙20～40mg；

维生素：V_B10.3～0.5mg，V_B5 0.3～1mg，V_B6 0.04～0.12mg；

辅酶Q₁₀脂质体：辅酶Q₁₀ 5～25mg，卵磷脂50～250mg；

柠檬酸100～200mg，调pH至4.0～4.5；

食用香料：30～60mg；

纯净水：余量，定容至100mL。

2.权利要求1所述辅酶Q₁₀强化型运动饮料的制备方法，其特征是：它含有辅酶Q₁₀纳米脂质体、蔗糖、果葡糖浆、电解质、矿物质、维生素、食用香料和纯净水，经搅拌混匀、装袋、真空封口、超高压杀菌得辅酶Q₁₀强化型运动饮料成品；工艺为：

a)辅酶Q₁₀纳米脂质体的制备：

采用乙醇注入超声法制备辅酶Q₁₀纳米脂质体，主要壁材采用蛋黄磷脂或大豆磷脂中的一种，辅助壁材为吐温-80，用量为辅酶Q₁₀∶磷脂∶吐温-80质量比为4～20∶25∶18，所用磷脂以质量体积浓度为1.25％(w/v)计；

b)强化运动饮料的制备：按权利要求1所述配方进行复配、混合、装袋、真空封口、超高压杀菌得到辅酶Q₁₀强化型运动饮料；配料顺序为：

(1)将蔗糖和果葡糖浆放入适量的纯净水中，搅拌并逐渐升温至80℃～90℃，待蔗糖和果葡糖浆完全溶解后在80℃～90℃的温度条件下保温20分钟，过滤、冷却；

(2)将柠檬酸、钠、镁、钾、钙、维生素和食用香料依次放入适量的纯净水中，逐个溶解，待完全溶解后过滤；

(3)将(1)所得的溶液与(2)所得的溶液混合，然后加入辅酶Q₁₀纳米脂质体，以纯净水定容，并搅拌均匀；

(4)将(3)所得的饮料进行灌装、真空封口、超高压杀菌得成品饮料。

3.根据权利要求2所述辅酶Q₁₀强化型运动饮料的制备方法，其特征是：饮料的超高压静态杀菌工艺是：升压、保压、再卸压，温度控制在20℃～25℃，压力控制在400MPa～600MPa，时间控制在5～15分钟。

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