FI89761B - Anvaendning av aeppelsyra foer framstaellning av motionsdryckpulver - Google Patents

Description

'n ' 1 ° -* ' 0 !

Omenahapon käyttö liikuntajuomajauheen valmistamiseksi -Användning av äppelsyra för framställning av motions-dryckpulver 5 Tämän keksinnön kohteena on omenahapon käyttö mää rässä 3-16 paino-% erikoisen vähän hampaita erodoivan vaikutuksen omaavan liikuntajuomajauheen valmistamiseksi, joka muina pääkomponentteina sisältää 60—85 paino-% pääasiallisesti pitkäketjuista glukoosipolymeeriä sisältävää 10 ainetta, kuten maltodekstriiniä, joka sisältää alle 20 paino-% maltotrioosia, ja 70—95 paino-% muita polysakkarideja, sekä alle 3 paino-% glukoosia ja alle 7 paino-% maltoosia, 0,5—5 paino-% natriumkloridia, 10—20 paino-% natriumbikarbonaattia ja 0,2—3 paino-% magnesiumkloridia, 15 ja jonka vesiliuoksen pH on 5,2-5,8.

Lisäksi mainittu liikuntajuomajauhe voi sisältää makeutusainetta, edullisesti aspartaamia, sekä aromi- ja väriaineita. Tarvittaessa lisätään paakkuuntumisenesto-ainetta, kuten kalsium-, magnesium- tai natriumsilikaat-20 tia.

Erikoisen edullisen liikuntajuoman koostumus on seuraava: pitkäketjuista glukoosipolymeeriä (laskettuna glukoosiyksikköinä) 170 mmol/1 25 natriumia 70 " magnesiumia 5 '· kloridia 30 " bikarbonaattia 50 " omenahappoa 20 " 30 aspartaamia 100 mg/1 luontausta aromia (sitruuna) 700 " sallittuja väriaineita 5 " Tämän edullisen liikuntajuoman pH on noin 5,5.

35 2 w / 6

Pitkäketjuinen glukoosipolyineeri sisältää edullisesti alle 10 paino-% mono- ja disakkarideja. Erikoisen edullinen glukoosipolyineeri on esimerkiksi Suomen Nes-tesokerin valmistama "Maltodextriini", jonka hiilihyd-5 raattikoostumus on seuraava: glukoosia < 3 paino-% maltoosia < 7 " maltotrioosia < 20 "

muita polysakkarideja 70-95 M

10 Tämän glukoosipolymeerin tärkkelysreaktio on nega tiivinen ja se sisältää alle 1 % johtokykytuhkaa.

Mainitun liikuntajuomajauheen avulla valmistetulla juomalla on hyvin miellyttävä maku.

Tunnetaan kunto- ja urheilujuomia, jotka sisältä-15 vät natrium- ja kaliumkloridia ja fosfaatteja sekä sokereita (DE 17 67 652, GB 1 541 461 ja GB 2 037 565). Kaupan on myös tuotteita, jotka sisältävät natrium-, kalium-, magnesium- ja kalsiumklorideja ja fosfaatteja sekä sokeria ja sokerialkoholia.

20 Tunnetuista kunto- ja urheilujuomista jotkut ovat isotonisia (esimerkiksi DE-patentin 17 67 652 mukainen tuote); useimmat ovat nykyään hypotonisia (US 1 541 461).

Tällaisten juomien käytölle on tyypillistä, että elimistö saa käyttöönsä juoman sisältämän veden, suolat 25 ja energialähteen. Niinpä näiden imeytyminen on riippuvainen suolistoon tulevan liuoksen koostumuksesta. Isotonisista suolaliuoksista imeytyy vain vähäisiä määriä vettä ja suoloja. Veden imeytyminen suolistosta on optimaalista, kun natriumkloridin pitoisuus on 75—120 mmol/1 ja 30 glukoosin pitoisuus 60—140 mmol/1 (1-2,5 %). Kun glukoosin pitoisuus nousee yli 240 mmol/1, veden imeytyminen vähenee oleellisesti.

Juomien energialähteen tarkoituksena on veren sokeripitoisuustason säilyttäminen riittävän korkeana 35 fyysisen kuormituksen aikana. Eri hiilihydraattiener-gialähteet käyttäytyvät tässä suhteessa eri tavoin ja i 3 . O · vaikuttavat myös eri tavoin elimistön aineenvaihduntaan. Nautittaessa fyysisen kuormituksen aikana glukoosia veren glukoosipitoisuus nousee sitä korkeammalle ja pitemmäksi ajaksi mitä väkevämpi liuos on kyseessä. Glukoosin naut-5 timinen ennen fyysistä kuormitusta tai sen aikana nostaa myös veren insuliinipitoisuutta. Tämän seurauksena elimistön rasvakudoksen lipolyysi estyy ja veren rasvahap-popitoisuus laskee aiheuttaen elimistön rasvoista saatavan energian saannin estymisen ja johtaen elimistön hii-10 lihydraattivarastojen tavanomaista nopeampaan kulutukseen ja loppumiseen, jonka seurauksena voi olla veren sokerin nopea lasku (hypoglykemia) ja nopea uupuminen.

Kunto ja urheilujuomien käytölle on tyypillistä, että niitä nautitaan säännöllisesti ja jatkuvasti fyysi-15 sen kuormituksen aikana. Tästäkin johtuen on tärkeätä, että juoman sisältämä hiilihydraattienergianlähde sisältää mahdollisimman vähän hammaskarieksen muodostumista edistäviä mono- ja disakkarideja. Kariesta vakavampi uhka on kuitenkin hampaiden eroosio, joka on riippuvainen juo-20 man happamuudesta (pH:sta) sekä juomassa mahdollisesti käytetystä hedelmähaposta. Hammaseroosion estämisen merkitys korostuu liikuntajuomalla, koska useimmiten juomaa nautittaessa suu on kuiva ja syljen eritys vähäistä, jolloin erosoivat tekijät kuten juoman happamuus ovat eri-25 tyisen haitallisia.

Nyt kehitetty liikuntajuomajauhe liukenee helposti veteen ja muodostaa välittömästi nautittavaksi tarkoitetun juoman. Uuden liikuntajuoman nauttimisen tarkoituksena on pitkäaikaisen fyysisen kuormituksen ja rasituksen, 30 kuten urheilusuorituksen, kuntoilun ja retkeilyn aikana, sekä myös sitä ennen ja sen jälkeen, korvata fyysisen kuormituksen aiheuttama nestehukka ja suolamenetykset sekä estää veren sokeripitoisuuden lasku ja siirtää uupumista vaikuttamatta kuitenkaan aineenvaihduntaan ja mui-35 hin elimistön toimintoihin epäedullisesti. Lisäksi juoma siirtyy nopeasti vatsalaukusta suolistoon, eikä se näin 4 / O · ollen aiheuta epämiellyttävää täyteläisyyden tunnetta sen nauttimisen jälkeen. Juomalla on myös se etu, että se ei aiheuta hammaskiilteen liukenemista eikä hampaiden eroosiota silloinkaan, kun sitä nautitaan jatkuvasti ja sään-5 nöllisesti lyhyin välein. Liikuntajuoman maku on raikas eikä sen toistuvakaan nauttiminen ole vastenmielistä voimakkaan urheilusuorituksen aikana.

Uuden liikuntajuomajauheen koostumuksen kehittämisessä on uudella tavalla yhdistetty ko. tyyppisten juomi-10 en ominaisuuksiin liittyvä lääketieteellinen tietämys, mitä on keskeisiltä osin täydennetty omilla tutkimuksilla.

Pitkäkestoisenkin fyysisen kuormituksen aikana uusi liikuntajuoma korvaa tehokkaasti hikoilusta johtuvan 15 nestevajauksen. Kuten tunnettua voimakas hikoilu ja siitä johtuva nestevajaus (2 %) heikentävät elimistön kykyä säädellä kehon lämpötilaa; suurempi nestevajaus (3 %) heikentää lihaskestävyyttä ja lihasvoimaa, mikä heikentää normaalia suorituskykyä. Huomattava nestevajaus (yli 6 %) 20 saattaa johtaa hengenvaarallisiin komplikaatioihin.

Voimakkaasta fyysisestä kuormituksesta johtuvaan hikoiluun saattaa liittyä myös merkittävä suolojen menetys, joka voidaan korvata liikuntajuomalla. Hiki sisältää kuitenkin vähemmän suolaioneja kuin veriseerumi eikä hi-25 koilu näin ollen aiheuta seeruminen ionien pitoisuuden vähenemistä, kun nestevajaus korvataan riittävästi suolaa sisältävällä juomalla.

Fyysisessä kuormituksessa kuluvat elimistön omat energiavarat ja fyysisen kuormituksen keston pidentyessä 30 voivat elimistön omat hiilihydraattivarastot ehtyä siinä määrin, että suorituskyky rajoittuu merkittävästi johtaen väsymiseen. Liikuntajuomasta saatava hiilihydraatti siirtyy nopeasti verenkiertoon ja säästää näin elimistön omia hiilihydraattivarastoja ja siirtää uupumuksen ajankohtaa 35 kauemmaksi.

i 5 ; o,

Vatsalaukun tyhjenemistä säätelevät pohjukaissuolessa sijaitsevat osmoreseptorit ja nesteiden poistumiseen vai kuttaa nautitun nesteen määrä, sen laatu ja ominaisuudet sekä elimistön tila. Nesteen tyhjentymiseen vatsalaukusta 5 vaikuttaa ensisijaisesti juoman koostumukseen käytetyt suo lat, energialähteenä olevan hiilihydraatin laatu ja määrä sekä juoman happamuus.

Laimeat natriumkloridiliuokset poistuvat vatsalaukulta huomattavasti nopeammin kuin pelkkä vesi, ja natriumklo-10 ridin pitoisuuden noustessa yli 150 mmol/1, alkaa vatsalau kun tyhjentyminen jälleen hidastua. Useilla aineilla, esimerkiksi sorbitolilla, kaliumkloridilla ja kalsiumkloridill on epäedullinen, vatsalaukun tyhjenemistä hidastava vaikutu

Vatsan sisällön happamuuden kasvu eli pH:n aleneminc 15 hidastaa lisäksi vatsalaukun tyhjenemistä osmoreseptorien säätelemänä.

Suoritetut fysiologiset kokeet ja niiden tulokset 1. Juoman siirtyminen vatsalaukusta suolistoon

Koehenkilöille annettiin uutta 1iikuntajuomaa sekä 20 vertailujuomana glukoosipolymeerin sijasta glukoosia sisäl tävää juomaa, ja mitattiin vatsalaukun tyhjenemisaika. Kaikissa juomissa suolakoostumus oli sama, vain hiilihydraatti-lähde muuttui. Koehenkilöt olivat säännöllisesti harjoitte-levia urheilijoita. He nauttivat 600 ml juomaa, joka oli 25 merkitty radioaktiivisella isotoopilla 99 mTc DTPA. Nesteen poistumista vatsalaukusta seurattiin gammakameralla.

Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa. Hiilihydraatin pitoisuus Vatsalaukun tyhjene- % glukoosi- miscn puoliintumis-30 Hiilihydraatti_yks, (mmol/1) aika (min)_ glukoosipolymeeri 10 550 50-3 glukoosipolymeeri 5 280 36-4 glukoosipolymeeri 3 170 22-4 glukoosi 3 170 25-4 35 Glukoosin vatsan tyhjenemistä estävä vaikutus on voimakas, jos glukoosin määrä nautitussa juomassa on yli 3 % (170 mmol/1). Sen sijaan pitkäketjuisen 6 '751 sokeriyhdisteen (glukoosipolymeerin) vaikutus vatsan tyhjenemiseen on edullisempi kuin glukoosin.

2. Imeytymisnopeus

Edellisessä kokeessa mainituilla koejärjestelyillä 5 koehenkilöille annettiin uutta liikuntajuomaa sekä vertai- lujuomana glukoosia sisältävää juomaa, ja mitattiin B-glu-koosin ja S-insuliinin pitoisuus veressä 0-60 minuutin ajan yleisesti tunnetuilla kliiniskemiallisilla menetelmillä.

10 Taulukko: Veren glukoosi- ja insuliinipitoisuus eri hiili- hydraattilähteillä

Hiilihydraatti- pitoisuus Veren glukoosi (ntnol/1) glukoosiyks.Aika (min) 15 Hiilihydraatti_%_(xrmol/1)_0 10 20 28 35 45 60 glukoosipolymeeri 10 550 4,7 6,0 8,0 8,8 8,9 8,6 7,2 glukoosipolymeeri 5 280 4,6 5,5 6,8 8,2 8,2 7,3 5,6 glukoosipolymeeri 3 170 4,6 5,5 7,2 8,0 7,2 5,8 4,8 glukoosi 3 170 4,5 5,5 7,0 7,4 6,2 5,0 4,3 20

Veren insuliini (mU/1)

Aika (min) 0 10 20 28 35 45 60 glukoosipolymeeri 10 550 6 20 48 60 66 66 36 glukoosipolymeeri 5 280 6 18 33 45 39 32 14 glukoosipolymeeri 3 170 6 14 27 28 21 13 8 glukoosi 3 170 6 21 35 32 21 13 7 7 61

Koetuloksista ilmenee, että liikuntajuomaa nautittaessa veren glukoositason huippupitoisuudet saavutetaan n. 30 minuutin kuluttua juoman nauttimisen jälkeen. Edelleen k tuloksista ilmenee, että nautittaessa uutta liikuntajuomaa, 5 jossa hiilihydraattilähteenä on glukoosipolymeeri, saavute taan korkeampi ja pitempiaikainen veren glukoositason nousu verrattuna glukoosin käyttöön sekä huomattavasti vähäisempi veren insuliinipitoisuuden nousu. Glukoosin aiheuttama voimakkaampi insuliinireaktio johtaa glukoositason voimakkaain-10 paan laskuun. Aikaisemmissa tutkimuksissa on todettu uudes sa liikuntajuomassa käytettyjen suolojen vaikuttavan myös insuliinitasoa alentavasti ja veren glukoositasoa korottavasti verrattuna juomaan, jossa suoloja ei käytetty.

3. Vaikutus hampaisiin 15 Uuden 1iikuntajuoman hampaita erosoiva vaikutus sel vitettiin juoman hydroksiapatiittia liuottavan vaikutuksen perusteella. Liikuntajuomanäytteisiin, joiden pH oli säädet ty arvoon välillä 2,5 ja 6,0, lisättiin hydroksiapatiittia ja sekoitettiin 30 minuutin ajan, jonka jälkeen määritettäi 20 hydroksiapatiitista liukenevan kalsiumin pitoisuus atomi- absorptiometrisesti.

Liuenneen kalsiumin pitoisuus (mmol/1) Näytteen pH_Omenahappo_Sitruunahappo_ 2.5 5,55 5,01 25 3,0 2,79 2,61 3.5 1,60 1,45 4.0 0,87 0,87 4.5 0,52 0,66 5.0 0,32 0,50 30 5,5 0,19 0,35 6.0 0,17 0,19

Koetuloksista ilmenee, että uuden liikuntajuoman hampaita erosoiva vaikutus on hyvin vähäinen pH:n ollessa 35 yli 5,0, ja varsinkin silloin kun happona käytetään omena- happoa .

. r~! * Λ 8 O .

Esimerkki 1

Liikuntajuoman koostumus Yksikköannoksen koostumus (2 dl juomaa)

Ainesosa_Määrä (mg)_Pitoisuus juomassa ^ glukoosipolymeeri 6000 170 mmol/1 natriumkloridi 240 20 " natriumbikarbonaatti 850 50 " magnesiumkloridi 100 5 " omenahappo 500 20 " ^ q aspartaami 20 100 mg/1 luontainen aromi (sitruuna) 140 700 " kinoliini-keltainen 1 5,5 " patentti-sininen 0,1 0,5 " 7,85 g 1 5

Edullinen nautittavaksi yleisesti voimakkaan pitkäkestoisen fyysisen kuormituksen aikana ja sen jälkeen.

Esimerkki 2

Liikuntajuoman koostumus

Yksikköannoksen koostumus (2 dl juomaa) 20 Ainesosa_Määrä (mg)_Pitoisuus juomassa glukoosipolymeeri 4000 115 mmol/1 natriumkloridi 60 5 " natriumbikarbonaatti 1360 80 " magnesiumkloridi 200 10 " 25 omenahappo 1100 44 ”

Edullinen nautittavaksi erityisesti fyysisen kuormituksen jälkeen tai kuormituksen aikana, jossa erityisesti hikoilu on voimakasta.

Esimerkki 3 30 Liikuntajuomajauheen koostumus

Yksikköannoksen koostumus (2 dl juomaa)

Ainesosa_Määrä (mg)_Pitoisuus juomassa glukoosipolymeeri 10000 280 mmol/1 natriumkloridi 120 10 " 25 natriumbikarbonaatti 1360 80 " magnesiumkloridi 100 10 " omenahappo 1100 44 "

Edullinen nautittavaksi erityisen voimakkaan fyysisen kuormituksen aikana.

i

Claims (3)

1. Omenahapon käyttö määrässä 3—16 paino-% erikoisen vähän hampaita erodoivan vaikutuksen omaavan liikun- 5 tajuomajauheen valmistamiseksi, joka muina pääkomponent-teina sisältää pääasiallisesti pitkäketjuista glukoosipolymeeriä sisältävää ainetta, kuten maltodekstriiniä, 10 joka sisältää alle 20 paino-% maltotrioosia, ja 70-95 paino-% muita polysakkarideja, sekä alle 3 paino-% glukoosia ja alle 7 paino-% maltoosia, 60—85 paino-% 15 natriumkloridia 0,5—5 " natriumbikarbonaattia 10—20 " magnesiumkloridia 0,2—3 " ja jonka vesiliuoksen pH on 5,2-5,8.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen omenahapon käyt-20 tö liikuntajuomajauheen yksikköannoksen valmistamiseksi, joka sisältää maltodekstriiniä 4—10 g natriumkloridia 160—520 mg natriumbikarbonaattia 600—1800 " 25 magnesiumkloridia 40—200 " omenahappoa 350—1250 " aspartaamia 5—150 " luontaista aromia (sitruuna) 50—300 " ja jonka vesiliuoksen pH on 5,2-5,8. 30

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen omenahapon käyt tö liikuntajuomajauheen yksikköannoksen valmistamiseksi, joka sisältää maltodekstriiniä 6000 mg natriumkloridia 240 ” 35 natriumbikarbonaattia 850 " magnesiumkloridia 100 ” 10 ;· 761 omenahappoa 500 " aspartaamia 20 M luontaista aromia (sitruuna) 140 " kinoliinikeltaista 1 " 5 patenttisinistä 0.1 M 7,85 g i 11 ; " o :