新型體力恢復運動飲料的研制

李艷茹

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新型體力恢復運動飲料的研制

李艷茹

陜西師范大學體育學院, 陜西 西安，710062。

以乳清蛋白為原料，感官評價為指標，運用科學配方生產體力恢復運動保健飲料，通過單因素和正交實驗確定了飲料的最佳配方：乳清蛋白添加量3.0%，混合甜味劑添加量3%，混合酸味劑添加量1.5%，食鹽為1.2%、維生素C為2.5%。所得產品口感良好，品質穩定。

運動飲料；乳清蛋白；體力恢復

乳清是生產干酪的副產品，乳清蛋白包含有α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白等多種蛋白[1]。研究表明，乳清蛋白可以增加運動機體肌肉的力量、增強運動機體的免疫、改善運動機體內環境，促進機體快速恢復體能，對提高個體運動成績具有重要作用[2]。

目前，我國市場上的運動飲料基本是糖類、維生素和礦物質的單一補糖體系，缺乏修復肌肉組織受損所需要的氨基酸，不能滿足專業運動員和健身人群的需求。本文就以以酸性乳清蛋白為原料，研發出一種針對專業運動群體和健身人群的蛋白質、糖與電解質的復合運動飲料，為新型運動飲料的開發提供一些參考。

1 試驗材料、儀器與方法

1.1 試驗材料與試劑

材料：酸性乳清蛋白、蔗糖、低聚糖、維生素C、蘋果酸、檸檬酸、食鹽，均為市售食品級、所用試劑均為分析純。

1.2 試驗儀器與設備

PHS-3C型酸度計，手持糖量計，高壓均質機，MA110型電子分析天平。

1.3 試驗方法[3—5]

1.3.1 飲料生產工藝流程 乳清蛋白液與輔料混合均勻→調pH值→過濾、均質、脫氣→灌裝、殺菌→冷卻→成品

1.3.2 操作要點 （1）投料順序。先將酸性乳清蛋白完全潤濕，加適量水高速攪拌使其充分溶解后，再加入事先混合均勻的輔料混合物。（2）pH值的調節。為保證該乳清蛋白運動飲料的澄清度，應該將飲料的pH值嚴格控制在3.3的范圍內。（3）均質、脫氣。采用25MPa的壓力對飲料進行均質處理，并在0.09MPa的真空度下進行脫氣。均質是為了保證飲料的澄清度和細膩度，防止滅菌后飲料分層和產生沉淀；脫氣是為了防止飲料氧化變色。（4）灌裝、殺菌。乳清蛋白質是熱敏性蛋白質，殺菌溫度太高將會導致乳清蛋白飲料產生絮狀沉淀，因此飲料灌裝后采用較高的巴氏短時滅菌，滅菌溫度95℃，保持時間1min。

1.3.3 飲料感官質量標準 聘請10名有一定感官評定經驗的專業人員對飲料的色澤、香氣、口感及外觀進行感官評定打分并記錄。滿分為100分，具體見表1

表1 運動飲料感官品質質量標準

2 結果與分析

2.1 體力恢復運動飲料配方單因素實驗

2.1.1 乳清蛋白添加量對飲料感官品質的影響 試驗條件：甜味劑（蔗糖和低聚糖為1:1.5）的添加量為1.5%，酸味劑（檸檬酸和蘋果酸為1:1）的添加量為1.0%，食鹽為1.2%、維生素C為2. 5%，考察乳清蛋白的添加量分別為 1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、5%情況下，對飲料感官品質的影響。

圖1 乳清蛋白添加量對飲料感官品質的影響

由圖1可以看出，隨著乳清蛋白含量的增加，飲料的感官品質分數也隨之增加，當乳清蛋白含量到達3%時，感官得分最高，此時飲料的口感、風味、透明等效果最佳。但如果再繼續增加乳清蛋白的含量，反而引起飲料感官評分的下降。故飲料乳清蛋白的添加量確定為3%。

2.1.2 甜味劑添加量對飲料感官品質的影響 高水平運動能力的維持和運動性疲勞的產生主要因素之一就是糖的供給。低聚糖分解吸收速度比單糖和雙糖慢，醫學研究表明，長時間運動時飲用低聚糖飲料，有利保持血糖處于較高水平，可減輕人體長時間運動中肌糖元的耗損，對消除疲勞，提高機體耐力有顯著的效果。因此本試驗選擇蔗糖和低聚糖為復合甜味劑，（質量比1:1.5），控制糖濃度在 1%～6%范圍內。

試驗條件：乳清蛋白添加量為2.5%，酸味劑（檸檬酸和蘋果酸為1:1）添加量為1. 0%，食鹽為1.2%、維生素C為2.5%，考察甜味劑（蔗糖和低聚糖為1:1.5）的添加量為1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、5%情況下，對飲料感官品質的影響。

圖2 甜味劑添加量對飲料感官品質的影響

由圖2可以看出，隨著甜味劑量的增加，飲料的感官品質先增加后減小，在含量為3.5%時，感官得分最高。此時飲料的甜度比較適口，口感柔和，甜酸比也比較協調。故該飲料中甜味劑的添加量為3.5%。

2.1.3 酸味劑添加量對飲料感官品質的影響 酸味劑添加量對飲料風味質量起著決定性的作用，有機酸不但是酸味調節劑，而且直接參與人體新陳代謝，在運動飲料中不能過少。本實驗選擇檸檬酸和蘋果酸作為復合酸味劑（質量比1:1），在提高飲料功能性的同時改善其口味。

試驗條件：乳清蛋白添加量為2.5%，甜味劑（蔗糖和低聚糖為1:1.5）添加量為1.5%，食鹽為1.2%、維生素C為2.5%，考察酸味劑（檸檬酸和蘋果酸為1:1）添加量為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%情況下，對飲料感官品質的影響。

圖3 酸味劑添加量對飲料感官品質的影響

由圖3可以看出，隨著酸味劑含量的增加，飲料的感官評分先增加后減小，在酸味劑含量為2.0%時，感官得分最高。此時飲料的酸甜適中、口感純正協調、外觀澄清透明、風味效果也最佳，測得此時飲料的pH為3. 2。因此確定飲料酸味劑的添加量為2.0%。

2.2 運動飲料配方正交實驗

采用正交試驗法，在單因素試驗的基礎上，對乳清蛋添加量、甜味劑添加量、酸味劑添加量三個因素均設計三個水平試驗，選用 L9（33）正交實驗表安排試驗。因素水平見表2，結果見表3。

表2 正交因素水平表

表3 飲料配方正交試驗表

由表正交試驗極差分析看出，影響飲料感官品質的主次因素乳清蛋添加量（A）>酸味劑添加量（B）>甜味劑添加量（C）。影響飲料感官品質的優化條件為A2B1C2，即最佳飲料配方為：乳清蛋添加量3%，酸味劑添加量1.5%，甜味劑添加量3%。

2.3 運動飲料穩定性試驗

產品穩定天數是指產品在不同的儲存條件下開始出現少量沉淀的天數。

產品穩定性試驗

添加物/%保持穩定天數/d 乳清蛋白甜味劑酸味劑增稠劑食鹽VC常溫冷藏 33.530.151.22.52032

2.4 產品質量標準

2.4.1 感官指標 （1）色澤：淡黃綠色。（2）滋味：具有果香和乳香復合風味，口感清涼，酸甜適中。（3）外觀及形態：澄清透明，無雜質，久直后允許有微量沉淀

2.4.2 理化指標 可溶性固形物≥6%。

2.4.3 微生物指標 細菌總數≤100個/ml；大腸菌群≤3個/100ml；致病菌：無。

3 結 論

（1）確定了飲料的最佳配方：乳清蛋白添加量3.0%，混合甜味劑添加量3%，混合酸味劑添加量1.5%，食鹽為1.2%、維生素C為2.5%。

（2）所得飲料，色澤呈淡黃綠色、口感清涼、酸甜適口，有果香與乳香的復合風味，其營養豐富，含有大量小分子肽，易為人體消化吸收，產品穩定性良好。

（3）此款飲料不僅能補充個體在運動中流失的水分和電解質，而且對運動后機體損傷組織的快速修復，提高機體免疫力均有顯著的效果，適合個體高強度運動后快速補充蛋白質和能量，消除疲勞、恢復體能。

（4）該款飲料生產工藝和設備要求簡單，與該工藝配套的設備通用性好，一般飲料生產廠家均具備，因此市場開發前景廣闊。

[1] 蒲玲玲，郭長江. 乳清蛋白的組成及其主要保健功能[J]. 中國食物與營養，2011，17（6）：68~70.

[2] 常翠青. 乳清蛋白在運動營養方面的作用[J]. 中國食物與營養，2008（12）：50~52.

[3] 張根生，喻朝陽，周 云. 雞蛋蛋白水解多肽飲料的研究[J]. 食品科技，2002，（2）：43~45.

[4] 佟海濤，劑海萍. 乳清多肽飲料的開發[J]. 飲料工業，2005，8（4）：18~21.

[5] 龔樹立，文 劍，吳逸民，等. 大豆多肽運動飲料的研制[J]. 食品與發酵工業，2003，（4）：86~87.

Development of a New Physical Recovery of Sports Drinks

LI Yan-ru

Sport College of Shanxi Normal University, Shaanxi Xi’an, 710062, China.

In order to whey protein as the raw material,the sensory evaluation indexes,recovery of sports health beverage using scientific formula of strength,the optimal formula of the drink were determined by single factor and orthogonal experiment:Whey protein content of 3%,mixed sweetener added 3%, Mixed acid addition 1.5%,salt 1.2%,vitamin C2.5%.The product has good taste,Stable quality.

Sports drink; Whey protein; Physical recovery

1007―6891（2013）05―0042―03

G804

A

2012-09-12