CN102283294A - 一种含乳清蛋白的运动饮料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含乳清蛋白的运动饮料及其制备方法，该运动饮料含有以下重量份的成分：乳清蛋白粉10～30份或新鲜乳清200～350份、矿物质0.01～0.5份、维生素0.001～0.07份、左旋肉碱0.03～0.3份、番茄红素0.001～0.005份，其中矿物质中含有的1～4∶1钠盐和钾盐构成了钠、钾离子缓冲***。本发明获得的含有矿物质、维生素和动植物营养素的运动饮料，提高了运动饮料的附加值，各种营养素配比合理，酸甜度适中，口感清爽。

Description

一种含乳清蛋白的运动饮料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种运动饮料领域，具体涉及一种含乳清蛋白的运动饮料及其制备方法。

背景技术

运动过程伴随身体代谢的巨大变化，这包括体液的消耗(如大量排汗)、热量的消耗和体内蛋白质等营养素的消耗。为了保持良好的运动状态，并在运动后使身体得到尽快恢复，对运动饮食有着一定的要求。如，在运动前和运动中可适当补充水分、矿物质，在运动后，除了补充适当的维生素和矿物质外，还需要补充一定量的蛋白质，以修护人体的肌肉细胞以及供给养料给新生细胞。

国内外的最新研究表明，在运动饮料中强化蛋白质和氨基酸，有助于肌体的迅速恢复，更有助于体内脂肪的燃烧和运动机能的恢复，有利于为运动个体提供全方位的均衡营养，避免运动引起营养流失，造成代谢异常。

然而，目前国内运动饮料仍然以“维生素、矿物质、口味”为主要诉求，还没有一款产品能够满足消费者在运动前、运动中和运动后对“水分、碳水化合物、维生素、蛋白质、氨基酸”的均衡需求。

含乳蛋白的饮品稳定性较难控制，特别是蛋白加工变性后很难保持稳定状态，需要采用多种乳化稳定剂来解决这一问题。然而，添加乳化稳定剂的产品不够清爽，难以满足运动饮料清爽和风味柔和的特点。

CN00810045.4公开了一种凝胶，该组合物含有凝胶化乳清蛋白，糖源，矿物质和维生素。该专利产品为半固态膏状物，水分含量不高，食用方法受到一定的限制，不能满足快速补充水分，也不能满足运动人群简单快速饮用的需要。

CN200710026956.9，公开了一种含蛋白质的运动饮料，该发明的饮料含有蔗糖、葡萄糖、果糖、低聚异麦芽糖、乳清蛋白、精氨酸等组分，还可以含有多种维生素与矿物质，同时公开了钠盐与钾盐的重量比为23∶5.1(约为4.5∶1)，然而该发明并没有就所含有乳清蛋白的饮料进行稳定性评价，也没有提出缓冲盐稳定体系。乳清蛋白在80℃以上就非常容易发生变性导致不溶性沉淀，在饮料中会产生絮状沉淀，只有通过添加乳化稳定剂或者采用恰当的缓冲盐体系结合恰当的工艺才能保证乳清蛋白的稳定性。

CN200710027964.5，公开了一种酸性高稳定性的蛋白饮料制备方法，采用了预先使蛋白糖基化的技术，然而该技术需要对料液升温至90～95℃并保持30～120min，能耗较高，不利于降低生产成本，也不适用于清爽型运动饮料基料的制作。

CN200710119309.2公开了一种乳清饮料的加工方法，该方法采用低pH值的设计来保证乳清蛋白的稳定性，达到了6个月的保质期。该专利技术所使用的低pH技术，使得产品只能以强酸性的产品形式呈现，而不能在中低pH值条件下保持产品稳定。

因此，本发明针对含乳清蛋白饮料的特点和运动饮料的稳定性要求，采用以钾盐、钠盐复配而成的阴阳离子缓冲体系，在保证饮料矿物质含量的同时，保持产品稳定，改善产品配方，减少各种添加剂的使用，以满足运动饮品的设计开发需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有钾、钠、钙、镁、锌、蛋白质、维生素的含乳清蛋白运动饮料，其在饮料开发过程中不添加果胶、CMC等稳定剂，而特别添加多种维生素、动植物营养素等物质，基本不改变现有的饮料生产条件，提升了运动饮料的营养价值。

本发明另一目的是确定一种能在运动饮料中保持良好稳定性的乳清蛋白的来源和加工方法。

本发明更进一步的目的是提供一种新的饮料加工技术。

本发明提供的一种含乳清蛋白的运动饮料，该运动饮料含有以下重量份的成分：乳清蛋白粉10～30份或新鲜乳清200～350份、矿物质0.01～0.5份、维生素0.001～0.07份、左旋肉碱0.03～0.3份、番茄红素0.001～0.005份，其中钠、钾离子稳定体系由按照重量比为1～4∶1的钠盐和钾盐组成。

优选地，钠盐和钾盐的重量比优选为2∶1。

优选地，本发明提供的运动饮料含有以下重量份的成分：乳清蛋白粉20～30份或新鲜乳清300～350份、矿物质0.1～0.5份、维生素0.05～0.07份、左旋肉碱0.05～0.06份、番茄红素0.002～0.003份。

本发明所述的含乳清蛋白运动饮料中：

本发明所述的重量份可以是μg、mg、g、kg等医药食品领域公知的重量单位；

本发明的饮料，可采用任何符合食用标准要求的不同蛋白含量的乳清蛋白粉或者新鲜乳清，可为牛奶、羊奶或其他哺乳动物的蛋白质来源，乳清蛋白粉选自脱盐乳清蛋白粉或乳清分离蛋白，新鲜乳清为脱盐乳清；

所述的钠、钾离子缓冲体系中的钠盐为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠或柠檬酸钠中的一种或两种或三种；所述的钾盐为磷酸氢二钾或磷酸二氢钾中的一种或两种；上述各种盐类的组合同时构成了本发明中重要的缓冲盐体系，以维持饮料体系的稳定性；

所述的矿物质中还可包括钙盐、镁盐或者锌盐中的一种或两种或三种；所述的钙盐、镁盐或锌盐可以是任何可食用的无机盐形式或有机物形式。

所述维生素为维生素A、维生素B、维生素C、维生素D、维生素E或维生素K中一种或者几种；

本发明的运动饮料中，还含有以下重量份的成分：甜味剂0～60份、酸度调节剂0.01～0.3份和果蔬汁0.1～50，优选地，甜味剂40～60份、酸度调节剂0.1～0.3份和果蔬汁10～30份。

其中所述甜味剂选自蔗糖、葡萄糖、果糖、果葡糖浆、阿斯巴甜、安赛蜜、木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、甜菊糖或蔗糖素中的一种或者几种；

所述酸度调节剂为柠檬酸、苹果酸或乳酸中的一种或者几种，三者之间可根据需要按比例添加。

所述果蔬汁为果汁、蔬菜汁或者复合果蔬汁等进行适当的调味。

本发明还提供了制备上述饮料的方法，包括以下步骤：按照所述的比例配料，然后均质，杀菌，冷却，检验合格后，灌装。

具体的，本发明提供的制备含乳清蛋白饮料的方法，包括以下步骤：

1)预先混合矿物质，得到矿物质预混料；混合维生素和左旋肉碱、番茄红素，得到维生素和营养素预混料，备用；

2)将乳清蛋白粉用去离子水溶解或者将新鲜乳清以蛋白质含量为依据稀释，使得乳清蛋白溶液或者乳清稀释液中的蛋白含量符合产品要求，并搅拌均匀，备用；

3)取步骤1)中的矿物质预混料、维生素和营养素预混料，与步骤2)的溶液混合均匀，搅拌均匀；

4)将酸度调节剂、甜味剂，加或不加调味剂，用去离子水溶解，并搅拌均匀；

5)缓慢混合步骤3)和4)的溶液，定量到1000kg，并快速搅拌均匀；

6)均质、杀菌：物料在5～25MPa、50～70℃条件下进行均质，在90～95℃条件下杀菌，或者UHT杀菌；

7)灌装：物料冷却到4～45℃，灌装、贮存。

所述UHT(Ultra High Temperature treated)杀菌是指超高温瞬时处理或超高温瞬时灭菌，本文指的是超高温瞬时灭菌。

本发明的主要发明点在于：

1)本发明提供的含乳清蛋白的运动饮料，经过多次矿物盐和酸度调节剂的的选择，确定了饮料生产中所用的原料和优选的矿物盐及其添加量，其中钠、钾矿物盐同时构成了饮料的蛋白质钠、钾离子缓冲体系。最后确定的运动饮料中不添加果胶、CMC(羧甲基纤维素钠盐)等乳化稳定剂，可以保持饮料良好的货架期稳定性；

2)本发明提供的运动饮料中特别是还有乳清蛋白食品，易于消化吸收。在运动饮料中适当添加乳清蛋白，有利于消费者的身体健康。特别是对喜爱运动的人来说，体内在排出矿物质的同时，也会消耗一定的蛋白质等营养素，运动前后及时补充，有助于肌体的正常代谢，迅速恢复；

3)本发明获得的不添加乳化稳定剂，特别添加矿物质、维生素的饮料，还含有左旋肉碱，左旋肉碱(L-carnitine)，又称L-肉碱或音译卡尼丁，是一种促使脂肪转化为能量的类氨基酸，红色肉类是左旋肉碱的主要来源，对人体无毒副作用；

不同类型的日常饮食已经含有5～100mg的左旋肉碱，但一般人每天只能从膳食中摄入50mg，素食者摄入更少。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，适合在运动时合理补充；

4)本发明提供的运动饮料中还含有番茄红素，番茄红素是植物中所含的一种天然色素，主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中。它是目前自然界中被发现的最强抗氧化剂。科学证明，人体内的单线态氧和氧自由基是侵害人体自身免疫***的罪魁祸首。番茄红素清除自由基的功效远胜于其他类胡萝卜素和维生素E，其淬灭单线态氧速率常数是维生素E的100倍。它可以有效的防治因衰老，免疫力下降引起的各种疾病。运动时，体内代谢产生大量自由基，需要补充适当的抗氧化剂来协助代谢，提高运动后的机体免疫能力；

5)本发明获得的含有矿物质、维生素和动植物营养素的运动饮料，提高了运动饮料的附加值。各种营养素配比合理，酸甜度适中，口感清爽，因此这种营养美味的含乳蛋白运动饮料，必然会受到青少年、爱好运动人士和健康生活者的广泛赞誉。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：含乳清蛋白的运动饮料

1、组成：30kg脱盐乳清蛋白粉、0.1kg矿物质、0.008kg维生素、0.06kg左旋肉碱、0.002kg番茄红素、2.1kg的酸度调节剂、60kg甜味剂。

其中0.1kg矿物质由以下重量的成分组成：0.0625kg磷酸氢二钠、0.025kg磷酸二氢钾、0.0125kg柠檬酸钠；

0.08kg维生素由以下重量的成分组成：0.0023kg维生素C、0.0047kg维生素B₁和0.001kg维生素B₆；

2.1kg酸度调节剂由以下重量的成分组成：1.2kg柠檬酸和0.9kg苹果酸；

60kg甜味剂由以下重量的成分组成：30kg蔗糖、10kg木糖醇、10kg葡萄糖和10kg果糖。

2、制备方法：

1)预先混合矿物质，得到矿物质预混料；混合维生素和左旋肉碱、番茄红素，得到维生素和营养素预混料，备用；

2)将脱盐乳清粉30kg用500kg去离子水溶解，并搅拌均匀，备用；

3)取步骤1)中的0.1kg矿物质预混料、0.008kg维生素和0.062kg营养素预混料，与步骤2)的溶液混合均匀，搅拌均匀；

4)将2.1kg的酸度调节剂和60kg的甜味剂用300kg去离子水溶解，并搅拌均匀；

5)混合步骤3)和4)的溶液，定量到1000kg，并快速搅拌均匀；

6)均质、杀菌：物料在25MPa、60℃条件下进行均质，UHT杀菌；

7)灌装：物料冷却到15℃、灌装、贮存。

对本实施例检测，结果发现：蛋白含量为1.02％，pH为3.35，该饮料口感清爽，适合体力活动前后饮用，可为人体补充水分、糖分、蛋白质、维生素、矿物质和营养素。

实施例2：含乳清蛋白的运动饮料

其余均同实施例1，不同之处为：

1)新鲜乳清300kg，加入200kg去离子水，混匀；

2)步骤2)中矿物质预混料的用量为0.3kg，由0.1875kg磷酸氢二钠、0.075kg磷酸二氢钾和0.037kg柠檬酸钠组成；

3)甜味剂由4kg山梨糖醇、5kg麦芽糖醇、0.05kg甜菊糖、10kg果葡糖浆组成；

4)酸度调节剂由以下重量的成分组成：1.0kg柠檬酸、0.5kg苹果酸、0.5kg乳酸。

对本实施例检测，结果发现：蛋白含量为1.12％，pH为3.35，该饮料口感清爽，适合体力活动前后饮用，可为人体补充水分、糖分、蛋白质、维生素、矿物质和营养素。

实施例3：含乳清蛋白的运动饮料

其余均同实施例1，不同之处为：

步骤2)中的维生素和营养素预混料用量为0.061kg：其中叶酸0.0001kg、烟酸0.0059kg、维生素B₂0.002kg；左旋肉碱0.05kg、番茄红素0.003kg；

甜味剂为45kg蔗糖。

对本实施例检测，结果发现：蛋白含量为1.02％，pH值为3.35，该饮料口感清爽，适合体力活动前后饮用，可为人体补充水分、糖分、蛋白质、维生素、矿物质和营养素。

实施例4：含乳清蛋白的运动饮料

其余均同实施例1，不同之处为：

1)乳清分离蛋白用量为10kg。

2)甜味剂的组成和用量为：15kg蔗糖、5kg葡萄糖、0.03kg蔗糖素。

3)加入调味剂：0.06kg食用香精和10kg草莓浓缩汁。

所述物料用去离子水溶解。

对本实施例检测，结果发现：蛋白含量为0.92％，pH为3.35，该饮料口感清爽，有草莓特有的香味，适合体力活动前后饮用，可为人体补充水分、糖分、蛋白质、维生素、矿物质和营养素。

实施例5：含乳清蛋白的运动饮料

组成其余同实施例1，不同之处为：

矿物质预混料的用量为0.205kg，由以下重量的成分组成：0.05kg磷酸氢二钠、0.04kg磷酸二氢钾、0.03kg柠檬酸钠、0.03kg硫酸镁、0.05kg氯化钙、0.005kg乳酸锌。

实施例6：含乳清蛋白的运动饮料

其余均同实施例1，不同之处为：

甜味剂的组成和用量为：10kg蔗糖、5kg葡萄糖、0.02kg安赛蜜、0.1kg阿斯巴甜。

加入调味剂：0.05kg食用香精和10kg青苹果浓缩汁。

所述物料用去离子水溶解。

实施例7：感官及稳定性实验

1、实验材料：

对实施例1～6制备的运动饮料进行感官评价；

设对比例为200710026956.9的优选比，即乳清蛋白1700，钠23，钾盐5.1，其余成分与实施例6同；

2、试验方式如下：

采用不记名打分的方式进行100人评分测评。

首先观察饮料外观、再品尝各个样品，对外观、稀稠度、酸度、滋味、风味、整体感觉等6项指标进行打分，满分为10分，分数越高，标示产品效果越好，对观察及品尝结果进行统计分析，结果如下表1：

表1：对实施例1-6和对比例进行感官评价

	饮料外观	稀稠度	酸度	滋味	风味	整体感觉
							实施例6	9.5	8.4	8.9	8.7	9	8.9
对比例	9.5	8.1	8	7.8	8.4	8.3

对比例酸度较高，口感发涩，总体感觉较差。

与对比例相比，本实施例1～6的产品总体稳定性更好，滋味较佳。本实施例外观清澈透明，有爽滑的口感，酸甜适中，有青苹果的香味，无涩味，产品组织状态均一，无明显沉淀，总体上感觉口感爽口、酸甜而不腻，有淡淡水果清香。

实施例8：稳定性考察

1、试验材料：

对实施例1～6制备的运动饮料进行稳定性考察：

设对比例为：200710026956.9的优选比，即乳清蛋白1700，钠盐23，钾盐5.1，其余成分与实施例5同。

2、试验方法：

采用4℃、25℃和37℃环境下的静置试验方法，分别在第1、2、3、6、9、10个月检测饮料的微生物指标，符合商业无菌要求，并观察饮料的稳定性，以肉眼无可见分层和明显沉淀为标准，同时品尝，对测试样品进行打分。

微生物指标包括了菌落总数、大肠菌群、霉菌及酵母菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌，均要求达到商业无菌。商业无菌检验：按GB/T4789.26规定的方法检验。

打分标准为：

5，-分，产品的所有特征与4℃标准样完全一致，卫生指标合格；

4，5分，产品可以接受，但与4℃标准样相比较则有轻微差别，卫生指标合格；

4，-分，产品可以接受，但与4℃标准样相比较则有些差别，卫生指标合格；

3，5分，产品可以接受，但与4℃标准样相比较则有明显差别，卫生指标合格；

3，-分，产品既不能接受，也不能说不能接受，卫生指标不合格；

2，5分，产品稍微有点不能接受，卫生指标不合格；

2，-分，产品有点不能接受，卫生指标不合格；

1，5分，产品很明显地不能接受，卫生指标不合格；

1，-分，产品完全不能接受，卫生指标不合格。

通过上述的评价方法，分值低于3.5分即终止试验。

3、结果见表2-3

表2：对实施例1-6和对比例进行稳定性考察

表3：对实施例1-6和对比例进行稳定性考察

表2和3结果显示：对比例在37℃存放2个月，即可见浑浊，部分沉淀，口感在3个月后出现明显的沉淀，品尝时有淡淡的涩味。

本发明实施例1～6提供的运动饮料在37℃存放3个月可以保持产品良好的稳定性和口感，历次微生物指标检测符合产品标准要求，在25℃条件下可存放10个月保持产品的质量稳定性，因此通过试验可以基本确定在9个月的拟定货架期内能保持良好的口味和稳定性，饮料容器底部无明显的蛋白质沉淀，卫生指标符合要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种含乳清蛋白的运动饮料，其特征在于，该运动饮料含有以下重量份的成分：乳清蛋白粉10～30份或新鲜乳清200～350份、矿物质0.01～0.5份、维生素0.001～0.07份、左旋肉碱0.03～0.3份、番茄红素0.001～0.005份，其中矿物质中含有重量比为1～4∶1钠盐和钾盐所组成的钠、钾离子缓冲体系。

2.根据权利要求1所述的运动饮料，其特征在于，该运动饮料含有以下重量份的成分：乳清蛋白粉20～30份或新鲜乳清300～350份、矿物质0.1～0.5份、维生素0.05～0.07份、左旋肉碱0.05～0.06份、番茄红素0.002～0.003份，其中矿物质中含有重量比为4∶1的钠盐和钾盐。

3.根据权利要求1或2所述的运动饮料，其特征在于，所述的钠、钾离子缓冲体系中的钠盐为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠或柠檬酸钠中的一种或两种或三种；所述的钾盐为磷酸氢二钾或磷酸二氢钾中的一种或两种；

4.根据权利要求1或2或3所述的运动饮料，其特征在于，所述的矿物质中还可包括钙盐、镁盐或者锌盐中的一种或两种或三种；所述的钙盐、镁盐或锌盐是可食用的无机盐或有机物。

5.根据权利要求1或2所述的运动饮料，其特征在于，所述乳清蛋白粉或新鲜乳清为脱盐乳清蛋白粉、乳清分离蛋白或者新鲜脱盐乳清。

6.根据权利要求1或2所述的运动饮料，其特征在于，所述维生素为维生素A、维生素B族、维生素C、维生素D、维生素E或维生素K中的一种或者几种。

7.根据权利要求1或2所述的运动饮料，其特征在于，该运动饮料中还含有甜味剂0～60份、酸度调节剂0.01～0.3份和果蔬汁0.1～50份。

8.根据权利要求7所述的运动饮料，所述甜味剂选自蔗糖、葡萄糖、果糖、果葡糖浆、阿斯巴甜、安赛蜜、木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、甜菊糖或蔗糖素中的一种或者几种；所述酸度调节剂为柠檬酸、苹果酸或乳酸中的一种或者几种，所述果蔬汁为果汁、蔬菜汁或复合果蔬汁中的一种或几种。

9.一种制备权利要求1～8任一项所述的运动饮料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：混合各成分，然后均质，杀菌，冷却，检验合格后，灌装。

10.一种制备权利要求7所述的运动饮料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)预先混合矿物质，得到矿物质预混料；混合维生素和左旋肉碱、番茄红素，得到维生素和营养素预混料，备用；

2)将乳清蛋白粉用去离子水溶解或者将新鲜乳清以蛋白质含量为依据稀释，并搅拌均匀，备用；

3)取步骤1)中的矿物质预混料、维生素和营养素预混料，与步骤2)的溶液混合均匀，搅拌均匀；

4)将酸度调节剂、甜味剂或果蔬汁，用去离子水溶解，并搅拌均匀；

5)缓慢混合步骤3)和4)的溶液，定量到1000kg，并快速搅拌均匀；

6)均质、杀菌：物料在5～25MPa、50～70℃条件下进行均质，在90～95℃条件下杀菌，或采用UHT杀菌；

7)灌装：物料冷却、灌装、贮存。