CN104026699B - 一种运动饮料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种运动饮料，其特征在于，每1L饮料中包含：牛磺酸200-400mg，左旋肉碱150-600mg，维生素B60.6-1.4mg，维生素B120.8-1.5μg，烟酰胺5-10mg，氯化钠300-600mg，氯化钾100-200mg。经实际测试表明：采用本发明提供的运动饮料，能够很好地补充人体在运动中丢失水分、能纠正血钠离子浓度的下降、将水分更多地保留在体内，有利于延缓运动性疲劳的发生。本发明还提供一种运动饮料的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及非酒精类饮料领域，尤其涉及一种运动饮料及制备方法。
背景技术
运动饮料是根据运动时生理消耗的特点而配制的，包括一定的含糖量，适量的维生素和适量的电解质。然而，目前国内的运动饮料主要集中在补充人体运动后所丢失的能量、钾离子和钠离子，但并不能完全满足人体在运动后其它维生素的丢失和促进代谢物的分解或排出体外，疲劳缓解效果并不理想，影响人体的体能发挥和耐力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能延缓运动性疲劳，提高耐力，降低身体脂肪比例的运动饮料。
本发明还提供一种运动饮料的制备方法。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种运动饮料，其特征在于，每1L饮料由以下含量的原料配置而成：牛磺酸200-400mg，左旋肉碱150-600mg，维生素B60.6-1.4mg，维生素B120.8-1.5μg，烟酰胺5-10mg，氯化钠300-600mg，氯化钾100-200mg，适量甜味剂、柠檬酸和柠檬酸钠，余量为水。
作为上述运动饮料的进一步说明，它还包括风味剂，所述风味剂为香草、木瓜、蓝莓、草莓、橙、柠檬、葡萄、梨子、菠萝、柑橘、苹果、芒果、番石榴、樱桃、覆盆子、椰子、胡萝卜、南瓜或西红柿中至少一种的提取物。
作为上述运动饮料的进一步说明，所述甜味剂选自蔗糖、葡萄糖、果糖、阿斯巴甜、糖精、山梨醇或甘露醇中的至少一种。
一种基于上述运动饮料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
糖浆制备，首先将白砂糖、果葡糖浆使用60～80℃RO水溶解，制成白利糖度在60～65°的糖浆，然后采用活性炭和硅藻土过滤去除糖浆中的异物杂质，使其浊度≤10NTU，冷却至常温，待调配使用；
酸、盐溶液制备，将柠檬酸、柠檬酸钠、氯化钠、氯化钾使用常温反渗透水溶解，经过筛网过滤，去除原料中的杂质；
维生素溶液制备，将牛磺酸、左旋肉碱、烟酰胺、维生素B6、维生素B12使用常温反渗透水溶解，经过过滤，去除原料中的杂质；
在调配缸中依次加入过程糖浆、酸、盐溶液、维生素溶液，并完成定容；
产品经过高温灭菌后，经灌注、封盖、倒瓶杀菌、冷却、包装制得。
作为上述制备方法的进一步说明，在糖浆制备步骤中包含有杀菌步骤，即经过80～85℃保温30分钟使糖浆灭菌。在糖浆制备过程中，通过杀菌步骤有效避免细菌被带入到调配过程中。
作为上述制备方法的进一步说明，在酸、盐溶液制备时，反渗透水的用量为溶质的5倍重量。
作为上述制备方法的进一步说明，在维生素溶液制备时，反渗透水的用量为溶质的5倍重量。
作为上述制备方法的进一步说明，所述筛网为200目的筛网。
作为上述制备方法的进一步说明，在调配缸中还加入有适量的香精。
作为上述制备方法的进一步说明，所述高温灭菌是指在90～110℃下经30秒瞬时灭菌；在灭菌后，于80～90℃下灌注、封盖。90～110℃下瞬时灭菌的好处是避免维生素、牛磺酸等营养物质遭长时间高温的破坏。
本发明提供的运动饮料经国家体育科学研究所测试得出：
1)使用本发明提供的运动饮料的运动员，其运动前后体重没有显著性差别、血球压积运动后有显著下降、尿液比重运动后明显比较浓、血液钠离子浓度运动后没有明显下降；能够很好地补充人体在运动中丢失水分、能纠正血钠离子浓度的下降、将水分更多地保留在体内，其效果好于纯净水，有利于延缓运动性疲劳的发生。
2)使用本发明提供的运动饮料的运动员，在运动中的血糖变化很小，血糖比较稳定；能够及时补充人体运动所需糖分，维持血糖浓度，有利于延缓运动性疲劳的发生。
3)使用本发明提供的运动饮料的运动员，在运动后心率下降率(心率恢复速度)大，说明心率恢复得快、血乳酸消除率大，说明血乳酸消除得快；运动后第二天血肌酸激酶浓度低，说明补充健力宝能降低肌肉疲劳；血尿素氮浓度比较低；能够抑制肌肉蛋白质的分解、促进运动疲劳的恢复。这些指标说明补充健力宝有缓解运动疲劳、促进消除疲劳的功效。
4)长期使用本发明提供的运动饮料的运动员，其血清游离脂肪酸浓度降低，有效促进身体脂肪组织的氧化、增加有氧运动中脂肪供能占的比例，从而节省了糖原，有利于提高人体有氧运动耐力。
5)长期使用本发明提供的运动饮料的运动员，结合运动可以降低身体脂肪比例。
附图说明
图1所示为本发明提供的运动饮料制备流程图。
具体实施方式
为方便本领域普通技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。
本发明的改进之处主要在于，在现有的功能性饮料(富含钠离子、钾离子)中添加左旋肉碱，维生素B6，维生素B12和烟酰胺。
其中，左旋肉碱的主要生理功能是促进脂肪转化成能量，服用左旋肉碱能够在减少身体脂肪、降低体重的同时，不减少水分和肌肉，在2003年被国际肥胖健康组织认定为最安全无副作用的减肥营养补充品。
目前国际上并未针对左旋肉碱建立NRV((NutrientReferenceValues，营养素参考值)，在不同类型的日常饮食已经含有5-100毫克的左旋肉碱，但一般人每天只能从膳食中摄入50毫克，素食者摄入更少。为更合理的摄入左旋肉碱，本发明中将左旋肉碱的添加量设定在150mg/L以上，每瓶产品中的左旋肉碱含量基本可达到每日所摄入的50mg水平。
依据《食品安全国家标准食品营养强化剂使用标准》GB14880-2012中对维生素B6、维生素B12和烟酰胺在饮料中标准限量，按照如下方式进行添加：
| 名称 | 标准范围 | 添加量 |
| 维生素B6 | 0.4～1.6mg/kg | 0.6～1.4mg/L |
| 维生素B12 | 0.6～1.8μg/kg | 0.8～1.5μg/L |
| 烟酰胺 | 3～18mg/kg | 5.0～10mg/L |
| 牛磺酸 | 0.1～0.5g/kg | 0.2～0.4g/L |
实施例一
如图1所示，一种运动饮料，按以下步骤制得：
1)糖浆制备，首先采用60℃RO(ReversesOsmosis,反渗透)水将白砂糖、果葡糖浆溶解；然后在80℃下恒温30分钟使糖浆灭菌，制成白利糖度在60°的糖浆；最后用活性炭和硅藻土过滤去除糖浆中的异物杂质，使其浊度≤10NTU，并冷却至常温，待调配使用。
2)酸盐溶液制备，取400g氯化钠、150g氯化钾、适量柠檬酸、适量柠檬酸钠，使用5倍于上述溶质重量的常温RO水将其溶解，然后经过200目的筛网过滤，去除原料中的杂质。
3)维生素溶液的制备，取350mg牛磺酸、200mg左旋肉碱、8mg烟酰胺、0.8mg维生素B6、0.8μg维生素B12，用5倍于上述溶质重量的常温RO水将其溶解，然后经过200目的筛网过滤，去除原料中的杂质。
4)在调配缸中依次加入上述糖浆，酸、盐溶液和维生素溶液，并加入香精后定容。
5)将定容后的溶液经过UHT(UltraHeatTreated)90℃，30秒瞬时灭菌后，于80℃下灌注、封盖、倒瓶杀菌、冷却、包装制得。
实施例二
一种运动饮料，按以下步骤制得：
1)糖浆制备，首先采用80℃RO(ReversesOsmosis)水将白砂糖、果葡糖浆溶解；然后在85℃下恒温30分钟使糖浆灭菌，制成白利糖度在60°的糖浆；最后用活性炭和硅藻土过滤去除糖浆中的异物杂质，使其浊度≤10NTU，并冷却至常温，待调配使用。
2)酸盐溶液制备，取300g氯化钠、100g氯化钾、适量柠檬酸、适量柠檬酸钠，使用5倍于上述溶质重量的常温RO水将其溶解，然后经过200目的筛网过滤，去除原料中的杂质。
3)维生素溶液的制备，取200mg牛磺酸、150mg左旋肉碱、5mg烟酰胺、0.6mg维生素B6、0.8μg维生素B12，用5倍于上述溶质重量的常温RO水将其溶解，然后经过200目的筛网过滤，去除原料中的杂质。
4)在调配缸中依次加入上述糖浆，酸、盐溶液和维生素溶液，并加入香精后定容。
5)将定容后的溶液经过UHT(UltraHeatTreated)110℃，20秒瞬时灭菌后，于90℃下灌注、封盖、倒瓶杀菌、冷却、包装制得。
实施例三
一种运动饮料，按以下步骤制得：
1)糖浆制备，首先采用80℃RO(ReversesOsmosis)水将白砂糖、果葡糖浆溶解；然后在85℃下恒温30分钟使糖浆灭菌，制成白利糖度在65°的糖浆；最后用活性炭和硅藻土过滤去除糖浆中的异物杂质，使其浊度≤10NTU，并冷却至常温，待调配使用。
2)酸盐溶液制备，取600g氯化钠、200g氯化钾、适量柠檬酸、适量柠檬酸钠，使用5倍于上述溶质重量的常温RO水将其溶解，然后经过200目的筛网过滤，去除原料中的杂质。
3)维生素溶液的制备，取400mg牛磺酸、600mg左旋肉碱、10mg烟酰胺、1.4mg维生素B6、1.5μg维生素B12，用5倍于上述溶质重量的常温RO水将其溶解，然后经过200目的筛网过滤，去除原料中的杂质。
4)在调配缸中依次加入上述糖浆，酸、盐溶液和维生素溶液，并加入香精后定容。
5)将定容后的溶液经过UHT(UltraHeatTreated)110℃，20秒瞬时灭菌后，于90℃下灌注、封盖、倒瓶杀菌、冷却、包装制得。
实施例四
一种运动饮料，按以下步骤制得：
1)糖浆制备，首先采用70℃RO(ReversesOsmosis)水将白砂糖、果葡糖浆溶解；然后在80℃下恒温30分钟使糖浆灭菌，制成白利糖度在65°的糖浆；最后用活性炭和硅藻土过滤去除糖浆中的异物杂质，使其浊度≤10NTU，并冷却至常温，待调配使用。
2)酸盐溶液制备，取500g氯化钠、200g氯化钾、适量柠檬酸、适量柠檬酸钠，使用5倍于上述溶质重量的常温RO水将其溶解，然后经过200目的筛网过滤，去除原料中的杂质。
3)维生素溶液的制备，取300mg牛磺酸、300mg左旋肉碱、8mg烟酰胺、1mg维生素B6、1μg维生素B12，用5倍于上述溶质重量的常温RO水将其溶解，然后经过200目的筛网过滤，去除原料中的杂质。
4)在调配缸中依次加入上述糖浆，酸、盐溶液和维生素溶液，并加入香精后定容。
5)将定容后的溶液经过UHT(UltraHeatTreated)110℃，20秒瞬时灭菌后，于90℃下灌注、封盖、倒瓶杀菌、冷却、包装制得。
为验证运动饮料的使用效果，我们做了人体服用后作用效果的观察实验，实验以自身对照设计，受试者自身补充前后的测试指标进行比较，观察补充的效果。
受试者：国家运动员，平均年龄：22.4±4.01，平均身高：178.2±4.24厘米，平均体重：73.1±7.16公斤，平均专业训练年限：7.5±2.22年：每天上、下午训练6小时以上。
地点：河北省秦皇岛市省自行车运动训练基地。
时间：2009年9月7日到10月7日。
受试饮料：利用上述实施例二制得。
对照液：饮用纯净水。
实验结果
一、补充健力宝对运动前后体重变化的影响。
表1.补充健力宝对运动前后体重(kg)的影响
从表1中可以看出：运动员补充纯净水的体重低于运动前，差异有极显著性p<0.01，而运动员补充健力宝的体重运动前后没有差别，甚至体重略有上升。连续补充健力宝一周后再同样进行测试，体重变化没有更进一步的显著性差别，说明连续补充健力宝不会造成身体储留水分能力的进一步提高。
二、补充健力宝对运动前后血球压积变化的影响。
表2.补充健力宝对运动前后血球压积(％)的影响
身体水分不足时，血液会变浓，血球压积会增加。血球压积的变化反映了身体水合状况。从表2中看出：运动后纯净水组、健力宝组、健力宝一周组的血球压积都低于运动前，差异极显著。但是，运动前后血球压积的差值健力宝一周组和健力宝组与纯净水组都有极显著性差异，p<0.01，说明健力宝组、健力宝一周组都把更多水分留在了血液中。健力宝组和健力宝一周组的差别没有显著性，说明长期饮用健力宝对于更多把水分留在血液中没有明显作用。
三、补充健力宝对运动前后尿比重变化的影响。
表3.补充健力宝对运动前后尿液比重的影响
身体脱水时，肾脏增加会增加对尿液的重吸收，使尿液变浓，尿液比重增加。大量饮用纯净水可以导致水分快速被吸收入血，导致血液的迅速被稀释。肾脏的血液浓度感受器会立刻感受到血液浓度的变化，从而调节肾脏的重吸收，导致水分被迅速从血液中排出，导致尿液浓度迅速下降。
从表3中看出，健力宝组和健力宝一周组运动后尿液浓度都比纯净水组浓，差异有显著性，但健力宝组和健力宝一周组二者没有显著性差别，显示健力宝使身体储水能力强，但长期饮用不会进一步增加储水效果。
四、补充健力宝对运动前后血液碱性无机盐离子浓度的影响。
表4.补充健力宝对运动前后血清无机盐离子浓度的影响
五、补充健力宝补充机体能量功能测试
表5、补充能量功能测试：运动前、中补充饮料维持血糖稳定的功能(mmol/L)
运动中维持血糖稳定对于维持运动能力是非常重要的。运动中补充饮料维持血糖的效果如表5显示。纯净水组在运动40分钟时，血糖已经显著低于运动开始时的血糖值。补充健力宝组在运动40分钟、60分钟时，血糖显著高于纯净水组，p<0.05，且运动自始至终血糖没有明显下降。说明补充健力宝能有效维持血糖稳定，维持运动能力。
六、补充健力宝对运动后心率恢复速度的影响
表6.补充健力宝对运动后心率恢复的影响
同样的负荷运动后，心率越低、心率恢复速度越快反映身体机能越好。表6的结果显示，补充健力宝组和补充健力宝一周组的心率在运动后即刻和运动后5分钟时都极显著低于纯净水组的心率，p<0.01，说明补充健力宝可以提高运动能力。补充健力宝一周组的心率下降率也大于补充纯净水组，差异有显著性，p<0.05,提示运动中补充健力宝有助于心率的恢复，长时间补充健力宝使心率恢复得更快。
七、补充健力宝对运动后血乳酸清除速度的影响
表7.补充健力宝对运动后血乳酸(mmol/L)的影响
同样的负荷运动后，血乳酸越低、血乳酸下降速度越快反映身体机能越好。表7的结果显示，补充健力宝组和补充健力宝一周组的血乳酸在运动后即刻和运动后5分钟时都显著低于纯净水组的心率，p<0.01，说明补充健力宝可以降低血乳酸浓度、提高运动能力。血乳酸下降率各组没有显著性差异，说明补充健力宝对血乳酸清除速度没有显著性影响，这提示健力宝导致的血乳酸值降低不是由于清除速度的差异导致的，而是有可能血乳酸产生量有显著性差异导致的。
八、补充健力宝对运动后机能状态恢复指标的影响
表8.运动中补充健力宝对运动后身体机能恢复的影响
运动员身体机能状态生化测试指标主要有血色素(HB)、血睾酮(T)、血肌酸激酶(CK)、血尿素氮(BUN)水平等。表8数据显示，运动后第二天早晨健力宝组和健力宝一周组的血清肌酸激酶浓度显著低于纯净水组，p<0.05，说明补充健力宝可以降低运动员的肌肉疲劳，但健力宝补充一周前后没有显著性差异，说明长期补充健力宝没有更进一步地降低肌酸激酶的作用。
表8显示，补充健力宝组和补充纯净水组运动后第二天早晨血清尿素氮浓度没有显著性差异，而连续补充健力宝一周可以降低第二天早晨血清尿素氮浓度，说明长期补充健力宝有降低血清尿素氮的作用，机制可能是：长期补充健力宝增加了脂肪的供能比例，对蛋白质有节省作用，从而降低了蛋白质的分解。
补充健力宝对于运动后第二天早晨的血色素和血睾酮没有显著性影响。九、长期饮用健力宝对能量代谢和脂肪代谢血生化值的影响
表9.长期饮用健力宝对能量代谢和脂肪代谢血生化值的影响
运动中身体能量来源于糖、脂肪、蛋白质、CP-ATP系统。能量供应方面运动能力最受限制的是机体糖供应能量的比例。脂肪氧化供能增加即意味着可以减少糖供能比例，从而可以增加机体的运动能力。表9结果显示饮用健力宝一周后运动中脂肪供能的比例显著增加，与刚开始饮用时的供能比例有显著性差异，p<0.01。
血脂生化指标反映了身体脂肪的代谢情况。表9结果显示饮用健力宝前后早晨空腹血总胆固醇浓度、血甘油三酯浓度都没有显著性差异。饮用健力宝一周后血游离脂肪酸浓度有显著性下降，p<0.05，提示游离脂肪酸代谢加快。
十、长期饮用健力宝对身体体重和身体脂肪含量的影响
表10.长期饮用健力宝对体重和体脂肪含量的影响
健力宝主要有效成分左旋肉碱，可以促进脂肪酸的氧化供能，从而促进身体脂肪的代谢。体脂百分比指的是身体脂肪重量占整个体重的百分比，代表身体脂肪的含量。从表9的结果看，饮用一周的健力宝后，运动员体重有下降的趋势，统计学没有显著性差别，但饮用一周的健力宝后，运动员的体脂百分比与饮用刚开始时有显著性差别，p<0.05，提示运动的同时合理饮用健力宝有助于促进身体脂肪代谢、减少身体脂肪量。
以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种运动饮料，其特征在于，每1L饮料由以下含量的原料配置而成：牛磺酸200-400mg，左旋肉碱150-600mg，维生素B60.6-1.4mg，维生素B120.8-1.5μg，烟酰胺5-10mg，氯化钠300-600mg，氯化钾100-200mg，适量甜味剂、柠檬酸和柠檬酸钠，余量为水。
2.一种运动饮料制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：
1)糖浆制备，首先将白砂糖、果葡糖浆使用60～80℃RO水溶解，制成白利糖度在60～65°的糖浆，然后采用活性炭和硅藻土过滤去除糖浆中的异物杂质，使其浊度≤10NTU，冷却至常温，待调配使用；
2)酸、盐溶液制备，将柠檬酸、柠檬酸钠、氯化钠、氯化钾使用常温反渗透水溶解，经过筛网过滤，去除原料中的杂质；
3)维生素溶液制备，将牛磺酸、左旋肉碱、烟酰胺、维生素B6、维生素B12使用常温反渗透水溶解，经过过滤，去除原料中的杂质；
4)在调配缸中依次加入过程糖浆、酸、盐溶液、维生素溶液，并完成定容；
5)产品经过高温灭菌后，经灌注、封盖、倒瓶杀菌、冷却、包装制得；
在糖浆制备步骤中包含有杀菌步骤，即经过80～85℃保温30分钟使糖浆灭菌；所述高温灭菌是指在90℃下经30秒瞬时灭菌；在灭菌后，于80℃下灌注、封盖。
3.根据权利要求2所述的运动饮料制备方法，其特征在于，在酸、盐溶液制备时，反渗透水的用量为溶质的5倍重量。
4.根据权利要求2所述的运动饮料制备方法，其特征在于，在维生素溶液制备时，反渗透水的用量为溶质的5倍重量。
5.根据权利要求2所述的运动饮料制备方法，其特征在于，所述筛网为200目的筛网。
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