CN101669629B - 天然植物型功能保健运动饮料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种由多种天然经济植物精华液配制的组合物。它是以被选用植物的花、叶、果、根茎或全株为原料，经过现代技术加工获得的提取物质与人体生理和运动生理所必需的生命元素添加剂科学配伍研制而成的功能性保健运动饮料。这种功能饮料分有三种类型：保健型、训练型和比赛型。其中，前者是普及型大众化饮品，后两者是专用型饮品。最有实力的例证就是本饮料经过北京大学的动物实验和北京体育学院的人体实验的试验结果，以充分详实的试验数据验证了发明的科学价值和经济价值。

Description

天然植物型功能保健运动饮料及其制造方法

技术领域

本发明属于软饮料技术领域，涉及的是用可食用的天然植物的花果、茎叶、根块或活立木中提取的新鲜汁液为原料，复配以低聚糖、功能添加剂制取的功能保健饮品和运动饮料；主要应用于体育运动员平常训练、比赛时的专用饮品，可以起到迅速补充能量、解除疲劳、恢复体力、增进耐力的作用。

背景技术

运动饮料，亦称运动员饮料。它是一种对人体具有特殊功能的专用饮品，主要是针对运动员在剧烈运动过程中的体能下降，用饮料的形式补充能量、水分、无机盐、维生素、抗疲劳活性因子等物质，以维持身体在大量出汗情况下体内水分和电解质的平衡，以预防运动员在大运动量的训练和激烈比赛中发生热能散失过多引起的低血糖，防止心律失常或肌肉抽搐、疲劳乏力等现象。此外，还有些特殊的运动饮料具有增强运动员体能耐力、消除疲劳、保持兴奋、进入最佳竞技状态的功能，从而有助于提高运动成绩。

当今，对于运动饮料的开发、研究和利用，国际上体育运动水平比较先进的国家，如美国、俄罗斯、欧洲及日本等国家，早在五、六十年代就已经开始在大力开发研究，并取得了显著的成就，并对推动世界体育事业的发展、提高竞技水平、创造优异成绩，起到了积极的促进作用。在这方面的研究，最具代表性的国家是美国。所以，运动饮料伴随体育运动发展的重要性，已被世界各国所公认，并被冠以“神水”、“魔水”之美称。

我国在运动饮料的研究、开发和利用方面起步较晚，八十年代前后才建立了相关的研究机构。1984年在第二十三届***上，我国体育代表团带去了广东的“健力宝”、石家庄的“维力”、辽宁的“847”、四川的“玉浓泉”，以及后来在国内市场上出现的“红牛”、“K可”等饮料。这些功能性饮料都对我国体育事业的发展做出了重要贡献。但是,应该看到,与先进的国家相比,我们还有不小的差距，这一点早已引起国家有关部门的高度重视。

剖析国外近年来运动饮料的研究进展情况，我们也不难发现一些遗憾，有些发达国家为了刺激运动员创造优异成绩，利用各种现代人工合成技术给运动员服用化学激素类***。因此，在国际奥委会的带领下，在国际体坛掀起了反***运动。例如，在第二十四届汉城***上，美国短跑运动员刘易斯就因尿样检出服用违禁品而被取消金牌得主资格。这样的例子层出不穷，屡禁不止，这就给我们科学界敲响了警钟：研究运动饮料，不能违背体育运动精神，应本着服务体育运动、增强人民体质的宗旨。饮用的目的是为了运动员生理上的需要，补充运动过程中所消耗的能量和各种营养物质，迅速消除疲劳，恢复体能，增强耐力，创造成绩，同时也要求饮品带有普及意义上的保健作用，有益于人类的身体健康。

我国对人体强身键体、延年益寿等方面的饮食研究，具有几千年的历史；药膳同源学说，是以中医学为基础、中草药为原料的饮食科学，饮料(汤类)在古书上的记载早已是屡见不鲜。在此方面的研究，最杰出的贡献就是李时珍的《本草纲目》。因此，利用中医学理论和以经济植物为对象，研究开发具有中国特色的运动饮料，这是中国五千年历史文化积淀的精髓，是国外同行望尘莫及的。中国地大物博，有很多名山大川，都是取之不尽、用之不竭的天然植物宝库，据《长白山经济植物志》记载：长白山区具有经济和药用价值的野生植物达上千种之多。据资料记载，我国的西藏、新疆地区的山区，蕴藏着三、四千种野生经济植物。本研究就是针对如此丰富的自然资源，筛选出适用于制作保健饮料和运动饮料的天然经济植物，经过长达两年时间的研究试验，完成了本发明。

发明内容

本发明的目的，是为体育界提供一种功能性运动饮料和大众化保健饮料及其制造方法。所采用的技术路线是筛选天然植物提取其精华液配制成饮品，并通过动物实验和人体实验的结果，最终确定饮料的实验配方和生产加工工艺。

体育运动属于特殊运动。由于人体的剧烈运动，机体的物质代谢活动迅速加强，内环境发生了一系列生理变化。机体将消耗掉大量的储备能源、水分、无机盐和其它营养元素。因此，及时合理地补充营养，对于保持运动员良好的运动能力，提高竞技状态，迅速消除疲劳，调整机体持续运动的适应能力是非常必要的。

本发明是以运动生理学为研究基础，在运动饮料中添加的营养元素主要有糖类(单糖、多糖及低聚糖)、无机盐、植物精华液、天然果汁(富含多种维生素)及某些“生力物质”，如胶原类蛋白、沙棘油、植酸类物质等。

本发明所述的天然植物型功能保健运动饮料，包括以下成分及其质量：桦树液1500~3500g、糖类1600~5000g、甜菊甙100~200g、枸橼酸钾100~250g、精盐50~200g、赖氨酸盐50~100g、天门冬氨酸盐120~250g、卵磷脂150~250g、天然果汁1800~4200g、植物精华液1000~2000g，合计总量与矿泉水按1︰1比例配制。

上述饮料若作为保健型饮料，其桦树液3000~3500g、糖类是白砂糖1600~2000g、甜菊甙100~120g、枸橼酸钾100~150g、精盐50~60g、赖氨酸盐50~80g、天门冬氨酸盐120~150g、卵磷脂是大豆卵磷脂150~200g、天然果汁是黑加仑鲜果汁3000~4000g和黑加仑籽油180~200g、植物精华液1000~1500g、还增加可乐型香精50~60g，合计总量与二氧化碳混合矿泉水按1︰1比例配制。

上述饮料若作为训练型饮料，其桦树液1500~2000g、糖类是果葡糖浆(固含量50%)2500~3000g、甜菊甙180～200g、枸橼酸钾150~200g、精盐100~150g、赖氨酸盐50~80g、天门冬氨酸盐150~200g、卵磷脂是大豆卵磷脂200~250g、天然果汁是软枣猕猴桃鲜果汁2500~3000g和猕猴桃籽油200~300g、植物精华液1500~2000g、还增加植酸A 200~300g、胶原蛋白粉200~300g，合计总量与矿泉水按1︰1比例混合配制。

上述饮料若作为比赛型饮料，其桦树液2000~3000g、糖类是低聚糖浆(固含量50%)4000~5000g、甜菊甙150～200g、枸橼酸钾200~250g、精盐150～200g、赖氨酸盐50~100g、天门冬氨酸盐200~250g、卵磷脂是蛋黄卵磷脂200~250g、天然果汁是沙棘浓缩汁1500~2500g和沙棘油300~500g、经浓缩的植物精华液1000~1500g，还增加植酸A 200~250g、植酸B200~250g、葡萄糖酸锌钙100~150g和胶原蛋白粉300～400g，合计总量与矿泉水按1︰1比例混合配制。

上述三种饮料中，提及的植物精华液的成分及其质量是，扫罗玛尔布100~120g、东方神草40~80g、洋参果50~100g、中灵草40~60g、文章草40~60g、太阳草50~80g、不老草100~150g、黄精100~120g、北芪80~120g、灵通80~100g、石饴120~150g、天精80~120g、天棘80~120g。

本发明中所述的运动饮料、保健饮料的制备方法，包括以下步骤：

第一步原材料的筛选

1.糖类物质的选择：

运动中的主要热能来自于糖类物质和脂肪。脂肪是体内碳水化合物的贮备物质，体内碳水化合物贮备是影响耐力的重要因素。因此，运动员饮料中的糖类物质的主要作用是补充运动员的能源，以便起到稳定体内血糖水平的作用。由于人体内糖类储备限度为400克(相当于1600千卡热量)。在某些长时间的耐力运动项目中，如马拉松、长距离游泳、公路自行车、长距离竞走、滑雪、长跑、划船等运动时，疲劳的发生常与人体内血糖、肌糖和肌糖元耗损有关。长时间的运动，完全可以使体内储备糖耗尽。由于人的脑细胞几乎没有糖储备，需要不断从血糖中汲取营养。因此当运动员在运动过程中把体内糖元消耗过量时，血液中的血糖水平急剧下降，首先影响大脑的中枢神经***，此时人会产生头晕、乏力和眼前发黑，严重者甚至发生昏迷。因此，在大量运动之前及运动过程中，及时供给适量的糖源物质是有益的。

一般认为,葡萄糖最易被人体吸收,是运动员运动过程“救急”糖源。但葡萄糖亦因极易被人体吸收引起暂时性低血糖反应，所以不宜多用；蔗糖或淀粉因须完全水解后才能被人体吸收，利用速率太慢，不能及时补充血糖。

本发明选用的是低聚糖。它是淀粉的部分降解产物，是由7~8个葡萄糖单体组成的。低聚糖渗透性小、人体吸收利用速率适中，比较适合运动员在训练、比赛过程中饮用。补糖量以每小时不大于50克为宜。长时间剧烈运动中，若需多次补糖，总糖量可达到公斤体重补糖2.5克。在高温条件下运动时，以多补液为主，即饮料中的补充糖浓度≤5%的等渗溶液。

2.水质的选择：

运动员在剧烈运动时体热会迅速上升，在气温高的环境中则产热更多。人体的热扩散是通过排汗作用来调节维持正常体温的。

汗液99%以上是水份。各种代谢过程的正常功能也取决于水的“内环境”的完整性。水损耗达体重5%时，就意味着中等程度的脱水，活动明显受到限制，达到10%时，即为严重脱水，达到20%以上，能引起死亡。运动员因大量出汗而失水时，如果没有适当的补充，会引起体内水分和矿物质的缺乏，造成水的代谢絮乱，引起脱水症。此时，运动员不仅感到口渴，而且会出现体温升高，全身疲劳等现象。

运动员的排汗量主要决定于气温、气压、温度、热辐射强度、单位时间内的运动量、运动强度、密度等。据资料表明，在气温27~31℃条件下，四小时长跑训练的出汗量可达4.5升；在气温37.7℃，相对湿度80~100%条件下，70分钟的足球运动，出汗量可达6.4升，汗散失量可达体重的6~10%。大量的排汗损失的主要是水分。这些水分主要来源于血浆、细胞间隙、细胞内液，当失水量为体重的5%时，运动员的最大吸氧能力和肌肉工作能力亦随之下降10~30%，所以运动员在运动前或运动中或运动后均应合理地补充一定量的水。水质的选择最好是优质的泉水、矿泉水或纯净水。

本发明选用的是天然矿泉水，既无环境污染，又含有对人体有益的多种微量元素。

3.无机盐的选择：

许多无机盐，例如钾、钠、钙、磷、氯等，是人体的必需组成部分，也与人体运动能力相关。它们最重要的功能是：维持电中性，维持一定的渗透压，建立溶解所需的一定条件，建立缓冲***，使机体具有刺激性和反应性。通过酶的强化和抑制影响代谢过程，作为“硬组织”的原料。人的血液PH值介于7.35~7.45之间，呈弱碱性，正常状态下变动范围很小。当人体在剧烈运动时,伴有大量氧债的情况下，血中乳酸量增加很多，致使血液PH值可下降≤7.0。血液酸度增加是产生运动疲劳的原因之一。此时体内的碱贮备(能中和酸的钾或钠化合物)将乳酸中和，使血液PH值增高，体内环境得以保持稳定，并使耐受氧债的范围加大，因而可以增强缺氧活动能力。所以在剧烈运动前、中、后，要给运动员补充一定量的碱性饮料要非常必要的。

4.蛋白质的选择：

运动员在加大运动量时期，生长发育和减体重时期，出现大量排汗，使热能和其它营养不仅要考虑数量，还要注意质量，国外生产的运动饮料，还把添加特殊蛋白质做为一种“生力物质”。

运动员对蛋白质的摄取来源主要是肉、蛋、乳制品中的动物蛋白和豆类中的植物蛋白，最好是在训练或比赛期间，在食品中不可缺少动物蛋白的食品，而在饮料中添加一些极易被人体吸收胶原蛋白。这对于恢复运动员的体力，补充营养是有益的。

5.维生素的选择：

维生素为人体所必需的有机化合物。除少数几种维生素外，人体不能从其它营养物合成维生素。因此，人体所需要的维生素主要是由食物，尤其是水果、蔬菜中供给。如果饮食中经常有充足的果蔬补充人体维生素的不足，那么，人体的营养状况必然良好，就不需要再另外补充了。而运动员则不同，他们因平时训练或比赛期间，运动量大，体内物质代谢强度也大，对维生素的需要量也增多。同时，体内有些维生素也会随汗一起排出。所以，在平时大运动量训练和重大比赛时，可考虑采用预防性补充维生素不足的办法，添加在饮料中。例如，V_c是以其本身原结构参加体内代谢反应的。平时训练期间，运动员对维生素C的需要量为130~140毫克/天，比赛期为150~200毫克/天。赛前一次性大量服用，即可发挥其生理作用。而V_a、V_b族需要在人体内经过磷化转变过程才发挥作用。运动员对V_a的需要量为2毫克/天；对V_b1的需要量为4~5毫克/天；对的需要量为2~3毫克/天。

因此，本发明中所选用的沙棘、黑加仑等浓缩果汁中，富含多种维生素，其含量完全可以满足运动员的需要量，毋须在饮料中额外添加补充。

6.抗疲劳物质的选择：

碱性盐剧烈运动后，摄入碱性盐如枸椽酸钾或钠、碳酸氢钠，都可起到对血液的缓冲作用，保持体内电解质平衡，并可维持与肌肉收缩有关的酶的正常功能。有的注意到缺氧时，体内碱贮备降低，增加碱贮备，可使无氧活动能力增加。

天门冬氨酸盐天门冬氨酸钾盐或镁盐是一种非常必需氨基酸，作为食品，有预防疲劳和促进恢复体力的作用，其有效率达80%以上。

胶原蛋白和某些浆果籽油(如沙棘籽油)具有抗疲劳和增力作用。

7.植物精华及选择：

天然野生果汁    中国东北的大小兴安岭、长白山不仅盛产“东北三宝”，而且也特产近百种野生小浆果；新疆的阿勒泰地区仅青河县就有十万多亩的沙棘果林,这些小浆果不但可食用用,而且营养成份极其丰富,风味独特,色泽鲜艳，是最理想的饮料原料。例如：驰名中外的黑加仑(学名黑穗醋栗，俗称黑豆果)，含有丰富的果糖、葡萄糖、有机酸、氨基酸，维生素和矿物质元素，尤其是V_c含量是苹果、桔子、葡萄等大众化水果的几十倍。

在研制运动饮料时，本发明选择了沙棘、黑加仑、软枣猕猴桃三种天然小浆果，经加工精制获得5~6倍原浆浓缩汁做为本饮料的基料。其优点是营养物质丰富，口味鲜美，赋予天然色素的美感，且无农药污染。

为作对照比较，以下只列出沙棘、黑加仑、软枣猕猴桃三种小浆果的营养成份分析(见附表一至五所示)，做为代表性地被选用到本发明的饮料中。

桦树汁液桦汁液是春天桦树活立木上采集的树液，它芳香无毒，清凉可口，营养价值很高，素有“天然森林饮料”的美称。

经测定,桦树液的比重为1.003,干物质0.5~1.5%,灰分0.4~0.6mg/L，无机物0.03~0.045%，有机酸0.01~0.02%，PH值6~6.5，还原糖0.6~1.4%，其中葡萄糖和果糖较多，因此易于人体吸收。

到目前为止，发现桦汁液中含有4种维生素V_c、V_b1、V_b2、V_k1；11种脂肪酸(二十碳三烯酸、油酸、亚麻酸、十七烯酸、二十烯酸、棕榈酸，十四烷酸、二十五烷酸、硬脂酸、花生酸等)；16种氨基酸(详见附表五)；18种微量元素(见附表六、七)。就许多微量元素和含量而言，桦汁液要比蕃茄汁和苹果汁高很多，特别是被称之为“生命金属”的钙、镁、钾有足够多的含量。这些维生素、有机酸、还原糖和微量素，对人体的生命活动起着至关重要的作用。它能促进人体的新陈代谢，活化有机体分泌机能，预防草酸化合物的沉淀，增强神经***的机能，并有抗血管硬化的作用。

桦汁液中还含有香精油、桦芽醇、皂角甙的化合物，具有杀菌素的性质。此外，桦汁液中的烟酸、桦皮脑物质，具有光洁皮肤的作用，可以除去人脸上的粉刺与雀斑。用桦汁液作动物实验喂牛，证实对牛有增强抗病性和提高出奶率的功效。

因此，本研究发明以桦汁液做为运动饮料的原料之一亦是有选择依据的。

野生经济植物精华被选用是本发明最重要的内容之一。其主要特征表述如下：

东方神草属温补型经济植物。具有补气固表，补脾益肺，生津消渴，生肌增力、安神益智功能（《医学启源》）。“补元气、止泻、生津液”（《主治秘要》）。经现代药理学证明：①神草对神经的高级部位有某种特异功能，主要是改善神经活动过程的灵活性。它能提高人的一般脑力和体力的机能。对动物的抗疲劳作用(延度小鼠游泳时间)很显著，对人亦有显著的抗疲劳作用。②具有“适应原”样作用，即能增强机体对各种有害刺激的防御能力，对垂危动物有延长生命时间，乃至促进恢复健康的作用。③动物实验表明，长期服用，可改善大鼠、小鼠对非特异性刺激(高温或低温)的耐受能力。④它能增强组织呼吸,促进糖类酵解,提高能量代谢,增加肌肉。⑤对心脏(动物实验——兔、犬、猫)皆有增强作用，减弱或消除心率不整，改善心肌无力，稳降血压，使血液循环畅顺之功效。加工时取其根茎叶部分。

洋参果属温补型经济植物、无毒。其主要功能是补脾、益气、生津、消渴、利尿托毒，生肌强力。常用于心悸气短、少便秘、表虚盗汗、内热燥渴、体虚乏力之人的补食。一般同神草配伍，可以提高其补养功效。加工时取其茎叶、果实部分。

中灵草属甘平型经济植物，无毒。其主要功能是补中益气，养血生津，宁神益智。据《本草从新》载：中灵草“补中益气，和脾胃，除燥渴”。适用于疗理脾胃虚弱、气血两亏、体倦乏力、食少口渴等症。现代药理学证实，水浸口服液，对正常家兔的红细胞及血红蛋白有所增加(补氧作用)。加工时取其全株部分。

文章草属辛温型经济植物，微寒、无毒。其主要功能是，益气健脾，补肾安神。用于脾肾阳虚、体虚乏力、食欲不振、腰膝酸痛、失眠多梦。《日华子本草》：“明目,下气,治中风骨节孪急,补五劳七伤”。“祛风湿痰痹，壮筋骨”(《纲目》)。

现代药理学证明：它具有较植物“神草”更好的“适应原”样作用。所谓“适应原”就是能使机体处于“增强非特异性防御能力状态”的物质。这类物质的作用特点是：①在增强机体抵抗能力方面，作用相当广泛，能增强机体对有害刺激因素的抵抗能力，如减轻物理性的寒冷、灼热、过重或失重、过度运动、离心(小鼠放在离心机中旋转)作用等对机体的伤害；又如阻止化学性质的四氧嘧啶所致的糖尿病大鼠的体重下降，降低尿糖，延长生命等；在生物性质方面，它能延迟肿瘤的发生，阻止肿瘤的转移，降低自发性肿瘤的形成过程等。②调节生理机能，使其趋于正常化的作用。③能增加体力和智力工作的效能。加工时取其全株部分。

北芪性甘平、无毒，营养丰富，是人滋补身体健康的理想植物，具有生血、益气、增肌、止渴功效。据外国学者实验分析，其所含的山楂酸抑癌力超过了常用抗癌药物，所以能预防和治疗胃肠及其它部位所发生的恶性肿瘤和治疗血管疾病、增强心脏收缩、改善心肌功能的作用，早在汉代医圣张仲景的方剂中，就有治疗“心悸动，脉结代”的方例。加工时取其全株部分。

灵通属甘平型经济植物，无毒。其主要功能是补脾益气、补肺止咳、和中缓急，润心肺、解百毒作用。

据《本经》记载：该草“主治五脏六腑寒热邪气，坚筋骨，长肌肉，增倍力，疗疮肿，解百毒”。《别录》载：“温中下气，烦满短气，医伤肺咳嗽，止渴，通经脉，利血气，解百药毒”。口服煎液可增体重，空腹游泳实验表明，有增强肌力作用。加工时取其根茎部分。

天精味甘平。《别录》载：“微寒、无毒。”其主要功能是：滋肾、润肺、补肝、明目。治肝阴亏、腰膝酸软、头晕目眩、虚劳咳嗽，清热消渴。《食疗本草》曰：“坚筋，耐老，除风，补益筋骨，能益人，去虚劳”。加工时春采其叶、夏采其花部分。

天棘《别录》载：“甘、大寒、无毒”。《滇南本草》载：“性寒，味甘微苦”。主要功能：滋阴、润燥、清肺、解毒、降火。治阴虚发热、咳嗽、咽喉肿痛、消渴、便秘。《别录》载：“保定肺气、去寒热、养肌肤、益气力、利小便、冷而能补”。《别录》另载：“养脾气、除心烦、食欲不下，止肠癖，解肌痛，明耳目”。做为本发明饮料的添加剂，还具有调味增香的作用。加工时取其全株。

太阳草据《别录》载：“味甘、平、无毒。”主要功能：“补中益气，润心肺，强筋骨。治虚损寒热，肺痨咳血，病后体虚食少，筋骨软弱，风湿疼痛等症，耐寒益脾胃”（《日华子本草》）。现代药理学证明，它还有抗菌，降压作用。古方有“壮筋骨，益精髓，变白发”之方例：用本草加“苍术各四斤，枸杞根、柏叶各五斤、天门冬三斤。煮汁一石、同曲十斤、糯米一石，如常配酒饮”（《纲目》）。用本品六钱、孰灶、山药各五钱、天花粉、麦门冬各四钱、水煎服，治胃热口渴症。加工时取其全株部分。

黄精东北辽宁、内蒙古野生。性味甘苦，凉、无毒（《别录》）。主要作用：滋阴，养血，治阴虚发热、消渴、吐血等症，现代药理学证明，本植物浸膏给家兔灌胃或注射有降低血糖、利尿、强心作用。煎剂对小鼠实验性四氯化碳中毒性肝炎有保护肝脏，防止肝糖元减小的作用。对于运动员在训练或比赛时，由于激烈运动，耗损肝糖元有保护意义。加工时取其根茎部分。

扫罗玛尔布  性寒、味甘涩。古医书记载，该草具有活血止血，清肺止咳之功效。主要特产于新疆、西藏等高寒山区。长白山也有本草生长，具有明显的抗高温、抗缺氧、抗衰老、抗疲劳等到作用。用其研制的饮品，在运动员中试饮，取得了显著的抗疲劳效果。加工时取其全株部分。

不老草  具有补肾、润肠、止血、治腰膝冷热风痛、抗疲劳、抗衰老的作用。加工时取其全株部分。

石饴《本经》载：“味甘、平。主心腹邪气，安五脏诸不足，益气补中，止痛解毒，和百药”。《本草汇言》：“味甘、气寒、无毒”。《千金方》载：“治虚劳绝伤、老年衰损赢瘦、偏枯不随、风湿不仁、冷痹、心腹积聚”等症。其它古书所载：“润燥滋阴，清金降火”（《本草纲目》）；“镇心、润五脏、益皮肤、悦颜色、补五劳七伤，治肺气，止咳，消痰”（《日华子本草》）。加工时取其全株部分。

第二步基料的加工

1)果汁的加工

取成熟的黑加仑(学名黑穗醋栗)或沙棘或软枣猕猴桃鲜果实，用实验室小型浆果打浆机破碎新鲜小浆果，然后将破碎的果浆倒入带有搅拌装置的小根、柏叶各五斤、天门冬三斤。煮汁一石、同曲十斤、糯米一石，如常配酒饮”（《纲目》）。用本品六钱、孰灶、山药各五钱、天花粉、麦门冬各四钱、水煎服，治胃热口渴症。加工时取其全株部分。

黄精东北辽宁、内蒙古野生。性味甘苦，凉、无毒（《别录》）。主要作用：滋阴，养血，治阴虚发热、消渴、吐血等症，现代药理学证明，本植物浸膏给家兔灌胃或注射有降低血糖、利尿、强心作用。煎剂对小鼠实验性四氯化碳中毒性肝炎有保护肝脏，防止肝糖元减小的作用。对于运动员在训练或比赛时，由于激烈运动，耗损肝糖元有保护意义。加工时取其根茎部分。

扫罗玛尔布  性寒、味甘涩。古医书记载，该草具有活血止血，清肺止咳之功效。主要特产于新疆、西藏等高寒山区。长白山也有本草生长，具有明显的抗高温、抗缺氧、抗衰老、抗疲劳等到作用。用其研制的饮品，在运动员中试饮，取得了显著的抗疲劳效果。加工时取其全株部分。

不老草  具有补肾、润肠、止血、治腰膝冷热风痛、抗疲劳、抗衰老的作用。加工时取其全株部分。

石饴《本经》载：“味甘、平。主心腹邪气，安五脏诸不足，益气补中，止痛解毒，和百药”。《本草汇言》：“味甘、气寒、无毒”。《千金方》载：“治虚劳绝伤、老年衰损赢瘦、偏枯不随、风湿不仁、冷痹、心腹积聚”等症。其它古书所载：“润燥滋阴，清金降火”（《本草纲目》）；“镇心、润五脏、益皮肤、悦颜色、补五劳七伤，治肺气，止咳，消痰”（《日华子本草》）。加工时取其全株部分。

第二步基料的加工

1)果汁的加工

取成熟的黑加仑(学名黑穗醋栗)或沙棘或软枣猕猴桃鲜果实，用实验室小型浆果打浆机破碎新鲜小浆果，然后将破碎的果浆倒入带有搅拌装置的小一体积量，降温冷却。然后加入浓度为85%的食用酒精，充分搅拌，静置分液，滤取上清液。将提取分离的上清液用硅藻土过滤机助滤，提高滤液澄清度，然后进入真空浓缩装置减压蒸馏浓缩液，并回收酒精。直至将液内的酒精成分全部蒸馏干净(酒精含量不得高于1%)，最后获得所需要的植物精华液。

根据实践表明，植物精华液的浸泡提取，经过三次浸泡便可达到收取率的要求；浸泡用水量：植物量=9∶1。第一次浸泡用水量为总用水量的40%左右；第二次、第三次用水量均为总用水量的30%左右；浸泡温度；每次均应煮沸1h后保温浸泡，水温保持60℃以上，第一次浸泡4h左右。第二、三次各1.5~2h。浸泡期间要开动搅拌桨不停地搅拌。

见图1所示，为本发明提取植物精华液液制备的工艺流图。

第三步饮料配方的设计与制造

1.配方类型的确定

本发明对功能运动饮料的配方进行了系列设计。从功能上可分为：

⑴保健型：也称基础型。主要用于补充营养，增强体质，提高对外界环境的适应能力及抵抗力。做为基础型饮料，带有大众化的普及意义。不但对运动员而且对平民百姓，老弱病衰，妇女儿童，均有强身健体、解疲劳抗衰老的作用。

⑵训练型：适用于运动员平时训练和强化训练专用的饮料。

⑶比赛型：适用于运动员在激烈的运动比赛过程中的专用饮品，具有补充能量、增力止渴，消除疲劳的功能。

从口味和美感上分，又分果汁型（如黑加伦型、猕猴桃型、沙棘型、草莓型、山葡萄型、柠檬型）和可乐型两种，各有不同风味、色泽的特点。

2.确定基料、糖分、无机盐、维生素的添加量

首先以浓缩果汁和桦树液中营养成份含量为基数，根据人体生理和运动生理学对各种元素的需要量，确定其添加用量，然后再确定其它组份的添加量。通过动物实验和人体实验，采取正交试验法，从中进行对比、筛选，确定最佳配方组合，最后调配成等渗液饮料。

3.植物精华液添加量的依据

以《中华人民共和国药典》中的限量为依据，按提取植物精华液用量的1/3~1/4，将所选择的经济植物设计成五组配比，然后用设计的配方进行调配，通过动物实验进行筛选，以初见苗头的两组做人体实验的筛选，最后确定一组有显著的抗疲劳效果。筛选结果是抗疲2号(详见附件一《动物实验报告》和附件二《人体实验报告》)。

4.饮料制造工艺说明

本发明的饮料制造工艺过程用生产工艺流程图表示(见“具体实施方式”章节中的介绍)。图中，带有*号栏，是生产保健型功能饮料的工艺部分，产品的口味以可乐型碳酸果汁饮料为主，是大众化普及型保健饮品；训练型和比赛型功能饮料的生产工艺，不用带*号栏的工艺部分，产品的口味以果汁型饮料为主，是专用功能型饮品。

附图说明

图1是本发明提取植物精华液液制备的工艺流图；

图2是本发明天然植物型功能运动饮料生产工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供的是一种天然植物型运动功能饮料，其具体方案如下：

一种天然植物型功能保健运动饮料，包括以下成分及其质量：桦树液1500~3500g、糖类1600~5000g、甜菊甙100~200g、枸橼酸钾100~250g、精盐50~200g、赖氨酸盐50~100g、天门冬氨酸盐120~250g、卵磷脂150~250g、天然果汁1800~4200g、植物精华液1000~2000g，合计总量与矿泉水按1︰1比例配制。

上述饮料若作为保健型饮料，其桦树液3000~3500g、糖类是白砂糖1600~2000g、甜菊甙100~120g、枸橼酸钾100~150g、精盐50~60g、赖氨酸盐50~80g、天门冬氨酸盐120~150g、卵磷脂是大豆卵磷脂150~200g、天然果汁是黑加仑鲜果汁3000~4000g和黑加仑籽油180~200g、植物精华液1000~1500g、还增加可乐型香精50~60g，合计总量与二氧化碳混合矿泉水按1︰1比例配制。

上述饮料若作为训练型饮料，其桦树液1500~2000g、糖类是果葡糖浆(固含量50%)2500~3000g、甜菊甙180～200g、枸橼酸钾150~200g、精盐100~150g、赖氨酸盐50~80g、天门冬氨酸盐150~200g、卵磷脂是大豆卵磷脂200~250g、天然果汁是软枣猕猴桃鲜果汁2500~3000g和猕猴桃籽油200~300g、植物精华液1500~2000g、还增加植酸A 200~300g、胶原蛋白粉200~300g，合计总量与矿泉水按1︰1比例混合配制。

上述饮料若作为比赛型饮料，其桦树液2000~3000g、糖类是低聚糖浆(固含量50%)4000~5000g、甜菊甙150～200g、枸橼酸钾200~250g、精盐150～200g、赖氨酸盐50~100g、天门冬氨酸盐200~250g、卵磷脂是蛋黄卵磷脂200~250g、天然果汁是沙棘浓缩汁1500~2500g和沙棘油300~500g、经浓缩的植物精华液1000~1500g，还增加植酸A 200~250g、植酸B200~250g、葡萄糖酸锌钙100~150g和胶原蛋白粉300～400g，合计总量与矿泉水按1︰1比例混合配制。上述三种饮料中，提及的植物精华液的成分及其质量是，扫罗玛尔布100~120g、东方神草40~80g、洋参果50~100g、中灵草40~60g、文章草40~60g、太阳草50~80g、不老草100~150g、黄精100~120g、北芪80~120g、灵通80~100g、石饴120~150g、天精80~120g、天棘80~120g。

上述运动饮料的具体制造方法如下：

第一步 果汁加工：取成熟的黑加仑(学名黑穗醋栗)或沙棘或软枣猕猴桃鲜果实100kg，用实验室FS-2型浆果打浆机破碎新鲜小浆果，然后将破碎的果浆倒入带有搅拌装置的300L不锈钢夹层锅内，加入果浆重量40kg的纯净水，给夹层锅通入蒸汽，加热温度控制在80~90℃，用半小时左右的时间提取果皮中的天然色素。然后停止加热，冷却降温至50~60℃，加入300g单宁与果胶酶制剂，缓慢搅拌90~120分钟，让酶制剂分解果浆中的单宁和果胶成分。最后通过高速离心机分离果汁、果渣(果皮、果籽)，再经过硅藻土过滤机过滤出清澈透明的鲜果汁，通过巴氏杀菌器灭菌包装。加工后鲜果汁可做为本发明的饮料原料直接用于功能饮料的配制生产。若想做为饮料原料长期保藏，可将鲜果汁直接泵入到浓缩装置(离心式旋转薄膜蒸发器)反复浓缩，温度控制在120℃以内，使其固体含量达到38~42%,即可包装冷藏。

第二步桦树液的加工：取春季桦树活立木的天然汁液100kg，投入到带有搅拌装置的300L不锈钢夹层锅中，通入蒸汽加热，温度控制在50~60℃，加入溶胶酶制剂150g，缓慢搅拌90~120分钟，分解桦树液中的单宁和树胶成分，然后经过硅藻土过滤机精细过滤出无色透明的汁液，通过巴氏杀菌器灭菌包装。加工后的桦汁液做为辅助基料，可直接配制到主基料果汁中用于本功能饮料的生产。若做为饮料原料需要长期使用，可将桦汁液直接泵入到浓缩装置(离心式旋转薄膜蒸发器)中反复浓缩，温度控制在120℃以内，使桦汁液的体积浓缩至5倍,即可包装冷藏(温度控制在2~3℃)，可长期保存。

第三步植物精华液的提取与加工：

①称取植物原料:扫罗玛尔布100~120g、东方神草40~80g、洋参果50~100g、中灵草40~60g、文章草40~60g、太阳草50~80g、不老草100~150g、黄精100~120g、北芪80~100g、灵通80~100g、石饴120~150g、天精80~120g、天棘80~120g；

②前处理:对称取植物原料在提取精华液的工序之前，先进行拣选、漂洗、干燥、切割、粉碎作业；

③提取植物精华液:各种植物原料经前处理后，混合均匀放入到实验用的20L小型夹层锅中。

第一次煮提加入纯净水约4800~5000g浸至原料界面15~20cm处，然后通入热蒸汽加热，煮沸1h后保温浸泡，水温保持60℃以上，第一次浸泡4h左右。浸泡期间要开动搅拌桨不停地搅拌。

第二、三次各加入纯净水约3500~3600g煮提1h后保温浸泡1.5~2h。

最后一次煮提的滤渣用压榨机挤出渣内的残留液。

煮提三次的提取液混合到一起过滤后，重新放入夹层锅内继续加热，蒸发浓缩至提取原液的十分之一体积量，降温冷却。然后加入同体积浓度为85%的食用酒精，充分搅拌，静置分液，滤取上清液。

将提取分离的上清液用硅藻土过滤机助滤，提高滤液澄清度，然后泵入真空浓缩装置内减压蒸馏浓缩液，并回收酒精。

直至将液内的酒精成分全部蒸馏干净(酒精残留量＜1%)，最后获得所需要的植物精华液。

第四步饮料的配制与制造方法：

见图2所示，是本发明天然植物型功能运动饮料生产工艺流程图；图中，带有*号栏，是生产保健型功能饮料的工艺部分，产品的口味以可乐型碳酸果汁饮料为主，是大众化普及型保健饮品；训练型和比赛型功能饮料的生产工艺，不采用带*号栏的工艺部分，产品的口味以果汁型饮料为主，是专用功能型饮品。

1.饮料浆的配制：

(1)保健型饮料浆的配制：先称取桦树液3000~3500g放入带有搅拌装置的20L夹层锅中加热至60℃左右,然后投入白砂糖1600~2000g，在不断搅拌状态下向锅内投入甜菊甙100~120g、枸橼酸钾100~150g、精盐50~80g、赖氨酸盐50~80g、天门冬氨酸盐120~150g、大豆卵磷脂150~200g，直至投料完全溶解，再加入黑加仑鲜果汁3000~4000g、黑加仑籽油180~200g、植物精华液10001500g、可乐型香精50~60g。混合均匀后趁热过滤，输送到冷藏罐内备用。

(2)训练型饮料浆的配制：先称取桦树液1500~2000g放入带有搅拌装置的20L夹层锅中加热至60℃左右,然后投入果葡糖浆(固含量50%)2500~3000g，在不断搅拌状态下向锅内投入胶原蛋白粉200~300g、甜菊甙180~200g、精盐100~150g、枸橼酸钾150~200g、赖氨酸盐50~80g、天门冬氨酸盐150~200g、大豆卵磷脂200~250g，直至投料完全溶解后再加入软枣猕猴桃鲜果汁2500~3000g、猕猴桃籽油200~300g、植物精华液1500~2000g、植酸A 200~300g。混合均匀后趁热过滤，输送到冷藏罐内备用。

(3)比赛型饮料浆的配制：先称取桦树液2000~3000g放入带有搅拌装置的20L夹层锅中加热至60℃左右,然后投入低聚糖浆(固含量50%)4000~500g，在不断搅拌状态下向锅内投入胶原蛋白粉300~400g、甜菊甙150~200g、精盐150~200g、植酸A 200~250g、植酸B200~250g、枸橼酸钾200~250g、葡萄糖酸锌钙100~150g、赖氨酸盐50~100g、天门冬氨酸盐200~250g、蛋黄卵磷脂200~250g，直至投料完全溶解后再加入沙棘浓缩汁1500~2500g、沙棘油300~500g、植物精华液1000~1500g。混合均匀后趁热过滤，输送到冷藏罐内备用。

2.饮料的制造过程：

在完成上述基料浆的制备后,即可按照饮料生产工艺进入灌装生产工序。

保健型功能饮料浆罐装时，要求混合浆料体积一倍的碳酸水，即浆料与碳酸水混合的体积比为1∶1。训练型和比赛型运动饮料罐装时，稀释水用过滤净化的矿泉水，只需要按1∶1的体积比定容、混合、罐装，即为成品。

质量标准

（一）原材料质量标准

1.糖源：执行国家“一级”以上的质量标准。

2.果桦汁：执行国家软饮料果汁原料质量标准。

3.植物精华液：应符合《中华人民共和国药典》(八五年版)的规定。

4.无机盐及添加剂：均应符合《中华人民共和国药典》(八五年版)的规定。

5.植物提取浓缩液：均应符合《中华人民共和国药典》(八五年版)的规定，并不得检出酒精成分。

（二）成品质量标准

1.感官指标：

（1）色泽：具有天然果汁原色泽(如猕猴桃为果绿色、黑加仑为红宝石色、沙棘为金黄色等)，无变色现象。

（2）香气与滋味：具有原果汁特有的果香气味；可乐型饮料具有可乐的香气味。

（3）外观形态：透明、允许底部略有沉淀物(少量果蓉)，无颈环，密封严紧，无有漏气现象和外来杂质。

2.理化指标：

（1）可溶性固形物(以折光计)：保健型8±0.5%

                             训练型5±0.5%

                             比赛型5±0.5%

（2）总酸含量(以柠檬酸计)：0.14~0.18%

（3）CO₂汽体含量(保健型)：1.5~2.5倍

（4）铜(以Cu计)：＜10.0mg/kg

（5）铅(以Pb计)：＜1.0mg/kg

（6）砷(以As计)：＜0.5mg/kg

3.卫生指示：

（1）细菌总数：＜100个/mL

（2）大肠菌群：＜6个/mL

（3）致病菌：不得检出

4.违禁品指标：

（1）酒精含量：不得检出

（2）***：不得检出

（3）国际奥委会规定的违禁药品：不得检出

附表一

吉林大学分子生物学系

化学分析结果检验报告

附表二

黑龙江省轻工业研究所

化学分析检验结果报告

技术负责人(签字)：张洪桥    检验人员(签字)：李顺 贺诗华 权承兰 王俊国

附表三                几种水果V_C含量的比较^*

果名

沙棘

黑加伦

猕猴桃

柠檬

桔子

山楂

草莓

酸橙

香蕉

桃

含量,mg/100g

400~800

180~200

160~214

50

54

43

51

32

13

6

*同一水果因品种、产地、土壤及气候条件的差异，营养成份上有很大差异,如山西的柳叶沙棘和东北的鼠李沙棘就存在很大的差异性。资料来源《食品机械》杂志，1987第四期。

附表四        山西省大同、雁北地区野生沙棘果组成及含量分析^*

*资料来源《食品机械》杂志，1987第四期。

附表五软枣猕猴桃与中华猕猴桃主要营养成份分析比较(吉林省特产研究所)

注：还原糖用裴林氏液法测定；还原型维生素C用2.6二氯靛酚法测定。

附表六                桦树液氨基酸种类及含量^*（mg／L）

附表七                桦汁液微量元素种类及含量^*（mg／L）

吉林省农业科学院测定的结果是受我们委托化验分析的。

*附表六、附表七资料来源《吉林林学院学报》。

附件一 动物实验报告

抗疲劳功能运动饮料

对小白鼠运动前后血液中乳酸、尿素含量的影响

<北京大学分校生物系>

引言

运动性疲劳使动物体内产生各种生物化学变化。如在短时间大强度运动至疲劳时，肌肉及血液中乳酸含量显著增加。较长时间大运动量运动，使血液中蛋白质代谢产物尿素的生成增多。在运动后的恢复期中，当身体对运动量的适应能力增强时，血液中乳酸及尿素恢复的快。适应能力减弱时则恢复的慢。（1）利用测定血乳酸、血尿素等生物化学指标来评价运动员的身体机能状态早已成为运动生化的重要研究内容。但利用这些指标研究抗疲劳食品在国内仅刚开始。我们以小白鼠为实验材料，对运动前后小白鼠血液中乳酸，尿素含水平的变化进行研究，找到了一定量运动后血乳酸、血尿素的变化规律。（2）根据这个规律，我们分别对服用饮料、糖水、白水的小白鼠运动前后血乳酸、血尿素含量进行了测定，结果表明：

1.对于有氧代谢的运动，服用功能运动饮料八天的小白鼠运动后血液中乳酸含量明显低于服用同样天数糖水及白水的小白鼠。

2.服用功能运动饮料的小白鼠血液中尿素水平在正常安静状态下(即运动前），比服用糖水和白水的高。

3.服用运动饮料的小白鼠运动后血液中乳酸和尿素的恢复比服用糖水、白水的小白鼠显著增快。

一、功能运动饮料对小白鼠运动后血液乳酸含量的影响

(一)材料

昆明种雌性小白鼠，一个半月龄，体重25~32克，共36只。

(二)方法

将36只小鼠分笼饲养，随机分为三组，每组12只，编为饮料组、糖水组、白水组。采用自然饮水形式，分别给三组服用抗疲劳运动饮料，糖水(与饮料含糖量相同)和白水，共服八天。每只每天平均服20mL。八天后分别在28℃水中负重(体重的3%)游泳5分钟，然后离水休息。对同一只小鼠在游泳后20分钟和40分钟分别从尾部取血，每次取0.01mL，用乙醛对羟基联苯胺显色后进行比色分析。

(三)结果

1.1986年5月生，昆明种小白鼠，饮料、糖水、白水各喂8天后负重游泳5分钟。血乳酸变化情况测定见下表。

白水组

糖水组

饮料组

2.显著性检验结果：

①糖水与白水20′~40′差值的显著性检验：

∵ $t=\frac{X-Y}{\frac{\stackrel{\&OverBar;}{\&radic;\mathrm{\&Sigma;}{(X-X)}^2+{(Y-Y)}^2}}{n(n-)}}=5.005$ 大于t _0.001＝2.819

∴结论为：t＞t _0.001（22），P＜0.01，差别有极显著意义。

②功能运动饮料与糖水20′~40′差值的显著性检验：

∵ $t=\frac{X-Y}{\frac{\stackrel{\&OverBar;}{\&radic;\mathrm{\&Sigma;}{(X-X)}^2+{(Y-Y)}^2}}{n(n-)}}=7.9357$ 大于t _0.001＝2.81

∴结论为：t＞t _0.001(22)，P＜0.01，差别有极显著意义。

二、功能运动饮料对小白鼠运动前后血液尿素氮含量的影响

(一)材料

瑞士杂交种雌性小白鼠，一个半月龄，体重约25克，共36只。

(二)方法

将36只鼠分笼饲养并随机分成三组，每组12只分别编为饮料组、糖水组和白水组。采用自然饮水形式，分别给服用抗疲劳运动饮料、糖水(与饮料含糖量相同)和白水，共服八天，每只每天平均服20mL，八天后分别在30℃水中游泳15分钟，对同一只小鼠分别于游泳前、游泳后120分钟、240分钟从尾取血，每次取0.01mL，用二乙酰一肟硫胺显色，进行比色测定。

(三)结果

1.不同组动物运动前后血液尿素含量变化情况测定见下表。

白水组

糖水组

白水组

糖水组

白水组

2．显著性检验结果：

①糖水与白水120′~240′差值的显著性检验：

∵ $t=\frac{X-Y}{\frac{\stackrel{\&OverBar;}{\&radic;\mathrm{\&Sigma;}{(X-X)}^2+{(Y-Y)}^2}}{n(n-)}}=1.6$ 大于t _0.05＝2

∴结论为：t＜t _0.05(22)，P＞0.05，差别无显著意义。

②运动饮料与糖水120′~240′差值的显著性检验：

∵ $t=\frac{X-Y}{\frac{\stackrel{\&OverBar;}{\&radic;\mathrm{\&Sigma;}{(X-X)}^2+{(Y-Y)}^2}}{n(n-)}}=4.12$ 大于t _0.01＝2.89

∴结论为：t＜t _0.01(22)；∴P＜0.01，差别有极显著意义。

③运动饮料与糖水运动前的显著性检验：

∵ｔ＝4.12＞t _0.01＝2.89；∴P＜0.01，差别有极显著意义。

三、讨论

(一)本实验小白鼠的游泳为半缺氧状态的运动，其能量供应即要靠无氧代谢又要靠有氧代谢。有氧代谢供能较多，而且不产生乳酸，因此提高机体有氧代谢能力是抗疲劳的重要途径之一。在我们设定的条件下，运动后20分钟小白鼠血液中乳酸含量达到最高值，从运动后20分钟各组血乳酸含量平均值可以看出：白水组＞糖水组＞饮料组。在相同条件下，饮料组小白鼠运动后产生的乳酸最少，说明该组动物有氧代谢能力较其它两组高，血乳酸产生的少，不容易引起疲劳。这一结果表明：功能运动饮料有抗疲劳的作用。乳酸是无氧代谢的产物，血液和肌肉中乳酸升高是造成运动疲劳的一个重要原因。在运动后的恢复期内，如身体对运动的适应能力强，血液中乳酸恢复的就快，反之便慢。比较三个组运动后20′40′所得的平均差值，我们可以看到运动后血乳酸的恢复是饮料组＞糖水组＞白水组。

提示：功能运动饮料具有增加身体对运动的适应能力和加速恢复疲劳的作用。

(二)血液中尿素是蛋白质分解代谢的终产物。较长时间的大运动量，会加快蛋白质分解代谢，它的代谢产物尿素的生成会增多。血液中尿素含量的变化有两个特点：一是在正常安静状态下，血尿素水平较高，说明蛋白质代谢较强。二是经过较长时间的大运动量运动后，血液尿素长时间内不能恢复到原来水平，认为是身体对负荷适应能力低的表现。因此，对血液中尿素除了来自蛋白质代谢外，还有一部分是由于身体不能适应运动而导致肌肉中酶化分解产生的。从三个组运动前血尿素平均值可以看出，血尿素含量在正常状态下，饮料组＞糖水组＞白水组。这说明饮料有增强蛋白质代谢的作用。另一方面，从运动后120分钟减去运动后240分钟的平均差值可以看出：运动后血液尿素的恢复是饮料组＞糖水组＞白水组。

提示：该运动饮料有增强机体对负荷适应能力的作用，即抗疲劳的作用。

(三)由于本实验是采用每组个体指标的变化量(即差值)加以平均值后与其它组进行比较，就使得同一组内由于个体差异引起的实验误差减小到最低限度。实验结果中，每一只动物运动前后测定的数据几乎完全符合理论变化规律，说明这种实验方法获得的结果还是比较可靠的。

(四)本实验采用的运动方式为游泳。由于这种方式很难使每一实验动物的运动完全相同，所以尽管游泳时间一致，不同动物之间还会存在运动量的差异。若采用在跑动状态下来进行实验，效果将更为理想。

本实验选用的运动饮料产品是由吉林饮料厂提供的，在实验过程中得到了国家体委、科委和吉林省科委及吉林饮料厂家的大力支持与合作，在此深表致意。

主要参考资料

[1]冯炜权冯美云（1985）运动前训练生物化学。

[2]文镜,吴玫,王津,高学硕(1986)运动前后小白鼠血液中乳酸，尿素含量的变化—介绍两种评价抗疲劳饮料效果的方法。

[3]上海市医学化验所（1979）临床生化检验(上)。

[4]杨奎生,王世平(1983)用0.02mL全血分别测定血乳酸和血糖的超微量方法。中国运动医学杂志2.2.40

[5]张蕴琨(1983)运动员身体机能评定方法之一血液尿素氮微量测定法的改良。江苏体育科技3.35

附件二人体实验报告

功能运动饮料试用效果观察

(北京体育学院基础系)

一、试验目的

观察功能运动饮料抗疲劳效果。

二、试验对象

北京体育学院竞技体校优秀摔跤、柔道运动员和该专业的大学生共42人。其中男31人，女11人，年龄范围15~23岁，训练年限为1~6年。

将受试者随机组成两组，情况如下：

三、指标选择

功能运动抗疲劳饮料是一种适用于大运动量活动的抗疲劳运动饮料，它有增加肌力和活动耐久力的功效。根据疲劳的机理，选用心率、血压、血乳酸、血尿素和力量(包括卧推、深蹲、握力)等项指标。

各项指标均作安静时和负荷后恢复的测试，此外，心率、血压两项还测定负荷中的变化，从中找出最高心率、收缩压、舒张压、脉压差，并导出心功能心脏脉搏输出量，心肌耗氧量。力量指标是服用饮料阶段前后各测一次。

四、运动负荷及饮料服用方法

运动负荷采用自行车测功计递增负荷，女子从500W开始，男子从1200W开始；当达到最大心率的80％左右时，再冲刺两分钟(个别人冲一分钟)。

表1 两组运动负荷功率比较

表2 两组负荷时的最高心率与预测最大心率的百分比比较

从上表中看到，两组受试者的运动负荷强度无差异，可排除运动本身对两组指标影响的差异。

实验组服用抗疲劳功能运动饮料，对照组服用普通汽水(安慰剂)；服用期为三周，每人每天6瓶(1500毫升)。

五、试验结果

测试结束，经对测试数据处理后，在血乳酸、血尿素、力量等指标得到有意义的结果。

（一）血乳酸的变化：

表3试验阶段前后负荷对血乳酸增长值(毫克%)比较

（二）血尿素变化：

表4    试验阶段前后血尿素氮变化(毫克%)比较

（三）肌力的变化：

表5  实验组试验阶段前后肌力变化(千克)

表6  对照组试验阶段前后肌力变化(千克)

表7  两组试验阶段前后肌力增长(千克)比较

表8  两组试验阶段前后握力增加值、增长人数和百分率比较

六、结果分析

乳酸在体内的累积是机体产生疲劳的重要因素。乳酸在体内累积的多少与身体疲劳的程度呈正相关。降低乳酸累积的速度，即能延缓疲劳的发生。累积的乳酸清除越快，消除疲劳恢复体力越快。血液尿素含量的变化，反映人体对肌肉活动的适应能力，血尿素的升高，标志体力的下降。随着人体机能的改善，肌肉工作的力量和耐力增加，从上面的试验结果可看出功能运动饮料有如下作用：

1.根据表3、表4，在试验前负荷引起血乳酸的增长，两组(实验组67.92+18.20mg%，对照组72.01+16.62mg%)是没有差别的(P＞0.05)，说明它们的条件是同等的。而试验后，对照组(67.33+18.79)与前(72.01+16.62)无显著变化(P＞0.05)，而实验组乳酸增长值(前为67.92+18.20，后为56.52+14.43)大幅度下降(P＜0.05)，试验后两组增长值(实验组56.52+14.43，对照组67.33+18.79)比较，具有极显著差异(P＜0.05)；同样条件，乳酸的下降延缓了疲劳的发生。表5中，对照组的血尿氮，试验后(9.43+1.89)比试验前(8.65+2.12)升高(P＜0.05)，而实验组(前为9.10+2.12，后为8.94+1.97)则略有下降(P＞0.05)。由于身体机能的改善，运动员适应了冬训开始阶段的大运动量训练。

2.表6、表7、表8中所列：深蹲一项，实验组试验阶段前后有极显著的变化(P＜0.01)，对照组则无显著变化(P＞0.05)。同时两组增长值比较，实验组(7.94+7.92千克)大于对照组(1.22+5.83)，并有非常显著的差异。

卧推项，实验组服用饮料前后有非常显著的变化(P＜0.001),对照组也有显著差异(P＜0.05)，但通过对两组增长值进行比较检验，则实验组(8.13+6.02)比对照组(3.0+5.48)的P＜0.05增长显著。

握力项，实验组服用前后有非常显著变化P＜0.01，对照组前后则无显著变化P＞0.05，两组增长值比较，无显著差异。但从表中看出，实验组增长值(3.19+4.07)大于对照组增长值(1.68+2.50)。增长人数百分率也有不同，前者占75%，后者占52%，看出变化的趋势，从这三个力量项目的测试看出了力量的增大。

总的来看，服用功能运动饮料，既能预防疲劳或延缓疲劳的发生，同时又能提高人体的工作能力。

本实验所选用的运动饮料是由吉林饮料厂新研制的试制产品，在实验过程中得到了国家体委、国家科委和吉林省科委及生产厂家的大力支持与合作，在此表示谢意。

Claims (9)

1.一种天然植物型功能保健运动饮料，其特征是，包括以下成分及其质量：桦树液1500~3500 g、糖类1600~5000g、甜菊甙100~200 g、枸橼酸钾100~250 g、精盐50~200 g、赖氨酸盐50~100 g、天门冬氨酸盐120~250g、卵磷脂150~250 g、天然果汁1800~4200 g、植物精华液1000~2000 g，合计总量与矿泉水按1：1体积比配制；

所述植物精华液是从以下植物配伍中提取制备而成，扫罗玛尔布100~120 g、东方神草40~80 g、洋参果50~100 g、中灵草40~60 g、文章草40~60 g、太阳草50~80 g、不老草100 ~150g、黄精100~120 g、北芪80~120 g、灵通80~100 g、石饴120~150 g、天精80~120 g、天棘80~120 g；

所述植物精华液的具体制备方法如下：

提取与加工，① 称取植物原料:  扫罗玛尔布100 ~120 g、东方神草40~80 g、洋参果50~100 g、 中灵草40~60 g、文章草40~60 g、太阳草50~80 g、不老草100~150 g、黄精100~120 g、北芪80~100 g、灵通80~100 g、石饴120~150 g、天精80~120 g、天棘80~120 g；② 前处理: 对称取植物原料在提取精华液的工序之前，先进行拣选、漂洗、干燥、切割、粉碎作业；③ 提取植物精华液: 各种植物原料经前处理后，混合均匀放入到实验用的20 L小型夹层锅中；第一次煮提加入纯净水4800~5000 g浸至原料界面15~20cm处，然后通入热蒸汽加热，煮沸1 h后保温浸泡，水温保持60℃以上，第一次浸泡4 h；浸泡期间要开动搅拌桨不停地搅拌；第二、三次各加入纯净水3500~3600 g煮提1 h后保温浸泡1.5~2 h；最后一次煮提的滤渣用压榨机挤出渣内的残留液；煮提三次的提取液混合到一起过滤后，重新放入夹层锅内继续加热，蒸发浓缩至提取原液的十分之一体积量，降温冷却；然后加入同体积浓度为85 %的食用酒精，充分搅拌， 静置分液，滤取上清液；

将提取分离的上清液用硅藻土过滤机助滤，提高滤液澄清度，然后泵入真空浓缩装置内减压蒸馏浓缩液，并回收酒精；直至将液内的酒精成分全部蒸馏干净，其酒精残留量＜1%，最后获得所需要的植物精华液。

2.一种天然植物型功能保健运动饮料，其特征是，饮料作为保健型饮料，包括以下成分及其质量：其桦树液3000~3500 g、白砂糖1600~2000 g、甜菊甙100~120 g、枸橼酸钾100~150 g、 精盐50~60 g、 赖氨酸盐50~80 g、天门冬氨酸盐120~150g、大豆卵磷脂150~200 g、黑加仑鲜果汁3000~4000 g和 黑加仑籽油180~200 g、植物精华液1000~1500 g、可乐型香精50~60 g，合计总量与二氧化碳混合矿泉水按1：1体积比配制；

所述植物精华液的具体制备方法如下：

提取与加工，① 称取植物原料:  扫罗玛尔布100 ~120 g、东方神草40~80 g、洋参果50~100 g、 中灵草40~60 g、文章草40~60 g、太阳草50~80 g、不老草100~150 g、黄精100~120 g、北芪80~100 g、灵通80~100 g、石饴120~150 g、天精80~120 g、天棘80~120 g；② 前处理: 对称取植物原料在提取精华液的工序之前，先进行拣选、漂洗、干燥、切割、粉碎作业；③ 提取植物精华液: 各种植物原料经前处理后，混合均匀放入到实验用的20 L小型夹层锅中；第一次煮提加入纯净水4800~5000 g浸至原料界面15~20cm处，然后通入热蒸汽加热，煮沸1 h后保温浸泡，水温保持60℃以上，第一次浸泡4 h；浸泡期间要开动搅拌桨不停地搅拌；第二、三次各加入纯净水3500~3600 g煮提1 h后保温浸泡1.5~2 h；最后一次煮提的滤渣用压榨机挤出渣内的残留液；煮提三次的提取液混合到一起过滤后，重新放入夹层锅内继续加热，蒸发浓缩至提取原液的十分之一体积量，降温冷却；然后加入同体积浓度为85 %的食用酒精，充分搅拌， 静置分液，滤取上清液；

将提取分离的上清液用硅藻土过滤机助滤，提高滤液澄清度，然后泵入真空浓缩装置内减压蒸馏浓缩液，并回收酒精；直至将液内的酒精成分全部蒸馏干净，其酒精残留量＜1%，最后获得所需要的植物精华液。

3.根据权利要求1所述天然植物型功能保健运动饮料，其特征是，上述饮料作为训练型饮料，其 桦树液1500~2000 g、糖类是固含量50 %的果葡糖浆2500 ~3000 g、甜菊甙180~200 g、枸橼酸钾150~200 g、精盐100~150 g、赖氨酸盐50~80 g、 天门冬氨酸盐150~200g、 卵磷脂是大豆卵磷脂200~250 g、天然果汁是软枣猕猴桃鲜果汁2500~3000 g和猕猴桃籽油200~300 g、植物精华液1500 ~2000 g、还增加植酸A 200~300 g、胶原蛋白粉200~300 g，合计总量与矿泉水按1：1体积比混合配制。

4.根据权利要求1所述天然植物型功能保健运动饮料，其特征是，上述饮料作为比赛型饮料，其 桦树液2000~3000 g、糖类是固含量50 %的低聚糖浆4000 ~5000 g、甜菊甙150~200 g、枸橼酸钾200~250 g、精盐150~200 g、赖氨酸盐50~100 g、天门冬氨酸盐200~250 g、卵磷脂是蛋黄卵磷脂200~250 g、天然果汁是沙棘浓缩汁1500~2500 g和沙棘油300~500 g、植物精华液1000~1500 g，还增加植酸A 200~250 g、植酸B 200~250 g、葡萄糖酸锌钙100~150g和胶原蛋白粉300~400 g，合计总量与矿泉水按1：1体积比混合配制。

5.一种如权利要求1所述天然植物型功能保健运动饮料的制造方法，其特征是，包括以下实施步骤：

首先，先称取桦树液1500~3500 g放入带有搅拌装置的夹层锅中加热至55℃至65℃, 然后投入糖类1600~5000g，在不断搅拌状态下向锅内投入甜菊甙100~200 g、枸橼酸钾100~250 g、精盐50~200 g、赖氨酸盐50~100 g、天门冬氨酸盐120~250g、卵磷脂150~250 g、直至投料完全溶解，再加入天然果汁1800~4200 g、植物精华液1000~2000 g，混合均匀后趁热过滤， 输送到冷藏罐内构成基料浆,备用；

在完成上述基料浆的制备后,即可按照饮料生产工艺进入灌装生产工序,即基料浆与矿泉水混合的体积比为1∶1。

6.根据权利要求2所述的天然植物型功能保健运动饮料的制造方法，其特征是，所述饮料是保健型饮料，先称取桦树液3000~3500 g放入带有搅拌装置的20 L夹层锅中加热至60℃, 然后投入白砂糖1600~2000 g，在不断搅拌状态下向锅内投入甜菊甙100~120 g、枸橼酸钾100~150 g、精盐50~80 g、赖氨酸盐50~80 g、天门冬氨酸盐120~150g、大豆卵磷脂150~200 g，直至投料完全溶解，再加入黑加仑鲜果汁3000~4000 g、黑加仑籽油180~200 g、植物精华液1000~1500 g、可乐型香精50~60 g，混合均匀后趁热过滤，输送到冷藏罐内构成基料浆,备用；在完成上述基料浆的制备后, 基料浆罐装时，要求混合浆料体积一倍的二氧化碳混合矿泉水，即浆料与二氧化碳混合矿泉水混合的体积比为1∶1。

7.根据权利要求3所述的天然植物型功能保健运动饮料的制造方法，其特征是，所述饮料是训练型饮料浆，先称取桦树液1500~2000 g放入带有搅拌装置的20 L夹层锅中加热至60℃, 然后投入固含量50 %的果葡糖浆2500~3000 g，在不断搅拌状态下向锅内投入胶原蛋白粉200~300 g、甜菊甙180~200 g、精盐100~150 g、枸橼酸钾150~200 g、赖氨酸盐50~80 g、天门冬氨酸盐150~200g、大豆卵磷脂200~250 g，直至投料完全溶解后再加入软枣猕猴桃鲜果汁2500~3000 g、 猕猴桃籽油200~300 g、 植物精华液1500~2000 g、 植酸A 200~300 g，混合均匀后趁热过滤，输送到冷藏罐内构成基料浆,备用；在完成上述基料浆的制备后, 基料浆罐装时，稀释水用过滤净化的矿泉水，只需要按1∶1的体积比定容、混合、罐装，即为成品。

8.根据权利要求4所述的天然植物型功能保健运动饮料的制造方法，其特征是，所述饮料是比赛型饮料浆，先称取桦树液2000~3000 g放入带有搅拌装置的20 L夹层锅中加热至60℃, 然后投入固含量50 %的低聚糖浆4000~500 g，在不断搅拌状态下向锅内投入胶原蛋白粉300~400 g、甜菊甙150~200 g、精盐150~200 g、植酸A 200~250 g、植酸B 200~250 g、枸橼酸钾200~250 g、葡萄糖酸锌钙100~150g、赖氨酸盐50~100 g、天门冬氨酸盐200~250 g、蛋黄卵磷脂200~250 g，直至投料完全溶解后再加入沙棘浓缩汁1500~2500 g、沙棘油300~500 g、植物精华液1000~1500 g，混合均匀后趁热过滤，输送到冷藏罐内构成基料浆,备用；在完成上述基料浆的制备后, 基料浆罐装时，稀释水用过滤净化的矿泉水，只需要按1∶1的体积比定容、混合、罐装，即为成品。

9.根据权利要求5至8任一项所述的天然植物型功能保健运动饮料的制造方法，其特征是，所述天然果汁、桦树液和植物精华液的具体加工方法如下：

（Ⅰ）天然果汁的加工，取成熟的黑加仑或沙棘或软枣猕猴桃鲜果实，用实验室小型浆果打浆机破碎新鲜小浆果，然后将破碎的果浆倒入带有搅拌装置的小型夹层锅内，加入果浆重量三分之一的纯净水，给夹层锅通入蒸汽，加热温度控制在80~90℃，提取果皮中的天然色素，提取时间30分钟，停止加热，给夹层锅通入冷水降温控制在50~60℃，加入单宁与果胶酶制剂，缓慢搅拌90~120分钟,让酶制剂充分分解掉果浆中的单宁和果胶成分；最后，通过旋转式高速离心机分离果汁、果皮和果籽，再经过硅藻土过滤机精细过滤出红宝石色黑加仑汁或金黄色沙棘汁或果绿色软枣猕猴桃汁清澈透明鲜果汁，通过巴氏杀菌器灭菌包装；加工后的鲜果汁做为基料，可直接经过饮料生产工艺配制成功能饮料；若做为饮料原料需要长期储藏，则将鲜果汁直接泵入到浓缩装置反复浓缩,温度控制在120℃以内，使浓缩汁的固体含量达到38~42%,即可包装冷藏；

   （Ⅱ）桦树液的加工，取春季桦树活立木的天然树汁，放入带有搅拌装置的小型夹层锅内，通入蒸汽加热，温度控制在50~60℃，加入酶制剂缓慢搅拌90~120分钟，分解桦树液中的单宁和树胶成分，然后经过硅藻土过滤机精细过滤出无色透明的汁液，通过巴氏杀菌器灭菌包装，加工后的桦汁液做为辅助基料，可直接经过饮料生产工艺配添加到主基料果汁中配制成功能饮料，若做为饮料原料需要长期保存使用，则将桦汁液直接泵入到浓缩装置中反复浓缩,温度控制在120℃以内,使桦汁液的体积浓缩5倍,即可包装冷藏，贮藏温度控制在2~3℃，即可长期保存；

（Ⅲ）植物精华液的提取与加工，① 称取植物原料:  扫罗玛尔布100 ~120 g、东方神草40~80 g、洋参果50~100 g、 中灵草40~60 g、文章草40~60 g、太阳草50~80 g、不老草100~150 g、黄精100~120 g、北芪80~100 g、灵通80~100 g、石饴120~150 g、天精80~120 g、天棘80~120 g；② 前处理: 对称取植物原料在提取精华液的工序之前，先进行拣选、漂洗、干燥、切割、粉碎作业；③ 提取植物精华液: 各种植物原料经前处理后，混合均匀放入到实验用的20 L小型夹层锅中；第一次煮提加入纯净水4800~5000 g浸至原料界面15~20cm处，然后通入热蒸汽加热，煮沸1 h后保温浸泡，水温保持60℃以上，第一次浸泡4 h；浸泡期间要开动搅拌桨不停地搅拌；第二、三次各加入纯净水3500~3600 g煮提1 h后保温浸泡1.5~2 h；最后一次煮提的滤渣用压榨机挤出渣内的残留液；煮提三次的提取液混合到一起过滤后，重新放入夹层锅内继续加热，蒸发浓缩至提取原液的十分之一体积量，降温冷却；然后加入同体积浓度为85 %的食用酒精，充分搅拌， 静置分液，滤取上清液；

将提取分离的上清液用硅藻土过滤机助滤，提高滤液澄清度，然后泵入真空浓缩装置内减压蒸馏浓缩液，并回收酒精；直至将液内的酒精成分全部蒸馏干净，其酒精残留量＜1%，最后获得所需要的植物精华液。

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