新型体力恢复运动饮料的研制

李艳茹



新型体力恢复运动饮料的研制

李艳茹

陕西师范大学体育学院, 陕西 西安，710062。

以乳清蛋白为原料，感官评价为指标，运用科学配方生产体力恢复运动保健饮料，通过单因素和正交实验确定了饮料的最佳配方：乳清蛋白添加量3.0%，混合甜味剂添加量3%，混合酸味剂添加量1.5%，食盐为1.2%、维生素C为2.5%。所得产品口感良好，品质稳定。

运动饮料；乳清蛋白；体力恢复

乳清是生产干酪的副产品，乳清蛋白包含有α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白等多种蛋白[1]。研究表明，乳清蛋白可以增加运动机体肌肉的力量、增强运动机体的免疫、改善运动机体内环境，促进机体快速恢复体能，对提高个体运动成绩具有重要作用[2]。

目前，我国市场上的运动饮料基本是糖类、维生素和矿物质的单一补糖体系，缺乏修复肌肉组织受损所需要的氨基酸，不能满足专业运动员和健身人群的需求。本文就以以酸性乳清蛋白为原料，研发出一种针对专业运动群体和健身人群的蛋白质、糖与电解质的复合运动饮料，为新型运动饮料的开发提供一些参考。

1 试验材料、仪器与方法

1.1 试验材料与试剂

材料：酸性乳清蛋白、蔗糖、低聚糖、维生素C、苹果酸、柠檬酸、食盐，均为市售食品级、所用试剂均为分析纯。

1.2 试验仪器与设备

PHS-3C型酸度计，手持糖量计，高压均质机，MA110型电子分析天平。

1.3 试验方法[3—5]

1.3.1 饮料生产工艺流程 乳清蛋白液与辅料混合均匀→调pH值→过滤、均质、脱气→灌装、杀菌→冷却→成品

1.3.2 操作要点 （1）投料顺序。先将酸性乳清蛋白完全润湿，加适量水高速搅拌使其充分溶解后，再加入事先混合均匀的辅料混合物。（2）pH值的调节。为保证该乳清蛋白运动饮料的澄清度，应该将饮料的pH值严格控制在3.3的范围内。（3）均质、脱气。采用25MPa的压力对饮料进行均质处理，并在0.09MPa的真空度下进行脱气。均质是为了保证饮料的澄清度和细腻度，防止灭菌后饮料分层和产生沉淀；脱气是为了防止饮料氧化变色。（4）灌装、杀菌。乳清蛋白质是热敏性蛋白质，杀菌温度太高将会导致乳清蛋白饮料产生絮状沉淀，因此饮料灌装后采用较高的巴氏短时灭菌，灭菌温度95℃，保持时间1min。

1.3.3 饮料感官质量标准 聘请10名有一定感官评定经验的专业人员对饮料的色泽、香气、口感及外观进行感官评定打分并记录。满分为100分，具体见表1

表1 运动饮料感官品质质量标准

2 结果与分析

2.1 体力恢复运动饮料配方单因素实验

2.1.1 乳清蛋白添加量对饮料感官品质的影响 试验条件：甜味剂（蔗糖和低聚糖为1:1.5）的添加量为1.5%，酸味剂（柠檬酸和苹果酸为1:1）的添加量为1.0%，食盐为1.2%、维生素C为2. 5%，考察乳清蛋白的添加量分别为 1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、5%情况下，对饮料感官品质的影响。

图1 乳清蛋白添加量对饮料感官品质的影响

由图1可以看出，随着乳清蛋白含量的增加，饮料的感官品质分数也随之增加，当乳清蛋白含量到达3%时，感官得分最高，此时饮料的口感、风味、透明等效果最佳。但如果再继续增加乳清蛋白的含量，反而引起饮料感官评分的下降。故饮料乳清蛋白的添加量确定为3%。

2.1.2 甜味剂添加量对饮料感官品质的影响 高水平运动能力的维持和运动性疲劳的产生主要因素之一就是糖的供给。低聚糖分解吸收速度比单糖和双糖慢，医学研究表明，长时间运动时饮用低聚糖饮料，有利保持血糖处于较高水平，可减轻人体长时间运动中肌糖元的耗损，对消除疲劳，提高机体耐力有显著的效果。因此本试验选择蔗糖和低聚糖为复合甜味剂，（质量比1:1.5），控制糖浓度在 1%～6%范围内。

试验条件：乳清蛋白添加量为2.5%，酸味剂（柠檬酸和苹果酸为1:1）添加量为1. 0%，食盐为1.2%、维生素C为2.5%，考察甜味剂（蔗糖和低聚糖为1:1.5）的添加量为1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、5%情况下，对饮料感官品质的影响。

图2 甜味剂添加量对饮料感官品质的影响

由图2可以看出，随着甜味剂量的增加，饮料的感官品质先增加后减小，在含量为3.5%时，感官得分最高。此时饮料的甜度比较适口，口感柔和，甜酸比也比较协调。故该饮料中甜味剂的添加量为3.5%。

2.1.3 酸味剂添加量对饮料感官品质的影响 酸味剂添加量对饮料风味质量起着决定性的作用，有机酸不但是酸味调节剂，而且直接参与人体新陈代谢，在运动饮料中不能过少。本实验选择柠檬酸和苹果酸作为复合酸味剂（质量比1:1），在提高饮料功能性的同时改善其口味。

试验条件：乳清蛋白添加量为2.5%，甜味剂（蔗糖和低聚糖为1:1.5）添加量为1.5%，食盐为1.2%、维生素C为2.5%，考察酸味剂（柠檬酸和苹果酸为1:1）添加量为0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%情况下，对饮料感官品质的影响。

图3 酸味剂添加量对饮料感官品质的影响

由图3可以看出，随着酸味剂含量的增加，饮料的感官评分先增加后减小，在酸味剂含量为2.0%时，感官得分最高。此时饮料的酸甜适中、口感纯正协调、外观澄清透明、风味效果也最佳，测得此时饮料的pH为3. 2。因此确定饮料酸味剂的添加量为2.0%。

2.2 运动饮料配方正交实验

采用正交试验法，在单因素试验的基础上，对乳清蛋添加量、甜味剂添加量、酸味剂添加量三个因素均设计三个水平试验，选用 L9（33）正交实验表安排试验。因素水平见表2，结果见表3。

表2 正交因素水平表

表3 饮料配方正交试验表

由表正交试验极差分析看出，影响饮料感官品质的主次因素乳清蛋添加量（A）>酸味剂添加量（B）>甜味剂添加量（C）。影响饮料感官品质的优化条件为A2B1C2，即最佳饮料配方为：乳清蛋添加量3%，酸味剂添加量1.5%，甜味剂添加量3%。

2.3 运动饮料稳定性试验

产品稳定天数是指产品在不同的储存条件下开始出现少量沉淀的天数。

产品稳定性试验

添加物/%保持稳定天数/d 乳清蛋白甜味剂酸味剂增稠剂食盐VC常温冷藏 33.530.151.22.52032

2.4 产品质量标准

2.4.1 感官指标 （1）色泽：淡黄绿色。（2）滋味：具有果香和乳香复合风味，口感清凉，酸甜适中。（3）外观及形态：澄清透明，无杂质，久直后允许有微量沉淀

2.4.2 理化指标 可溶性固形物≥6%。

2.4.3 微生物指标 细菌总数≤100个/ml；大肠菌群≤3个/100ml；致病菌：无。

3 结 论

（1）确定了饮料的最佳配方：乳清蛋白添加量3.0%，混合甜味剂添加量3%，混合酸味剂添加量1.5%，食盐为1.2%、维生素C为2.5%。

（2）所得饮料，色泽呈淡黄绿色、口感清凉、酸甜适口，有果香与乳香的复合风味，其营养丰富，含有大量小分子肽，易为人体消化吸收，产品稳定性良好。

（3）此款饮料不仅能补充个体在运动中流失的水分和电解质，而且对运动后机体损伤组织的快速修复，提高机体免疫力均有显著的效果，适合个体高强度运动后快速补充蛋白质和能量，消除疲劳、恢复体能。

（4）该款饮料生产工艺和设备要求简单，与该工艺配套的设备通用性好，一般饮料生产厂家均具备，因此市场开发前景广阔。

[1] 蒲玲玲，郭长江. 乳清蛋白的组成及其主要保健功能[J]. 中国食物与营养，2011，17（6）：68~70.

[2] 常翠青. 乳清蛋白在运动营养方面的作用[J]. 中国食物与营养，2008（12）：50~52.

[3] 张根生，喻朝阳，周 云. 鸡蛋蛋白水解多肽饮料的研究[J]. 食品科技，2002，（2）：43~45.

[4] 佟海涛，剂海萍. 乳清多肽饮料的开发[J]. 饮料工业，2005，8（4）：18~21.

[5] 龚树立，文 剑，吴逸民，等. 大豆多肽运动饮料的研制[J]. 食品与发酵工业，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