Сухая смесь для спортивного напитка
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к безалкогольным напиткам преимущественно для спортсменов и лиц, с высокими физическими нагрузками. Смесь включает 47-55 мас.% мальтодекстрина, 0,6-0,9 мас.% L-карнитина, 6-8 мас.% фруктоолигосахаридов и гуммиарабика, 0,12-0,15 мас.% витаминного комплекса, 4-7 мас.% натуральной морской соли, 0,7-0,9 мас.% лактата кальция, 0,5-0,9 мас.% сульфата магния, 0,5-0,7 мас.% хлорида калия, 0,3-6,2 мас.% вкусоароматической добавки и фруктоза - остальное до 100%. Это позволяет повысить пищевую ценность смеси, восполнить в клетках запас солей и витаминов, теряемых вместе с потом во время тренировки, обеспечивая тем самым восстановление электролитного баланса. Кроме того, это позволяет повысить выносливость и снизить усталость. 3 з.п.ф-лы.
Изобретение относится к безалкогольным напиткам, а именно к специализированным напиткам, предназначенным для спортсменов и людей, с повышенными физическими нагрузками.
Известны различные специализированные напитки для спортсменов (патент RU 93031901, RU 93040648, RU 2006123034, RU 2375930).
Известен специализированный белковый продукт для питания спортсменов, включающий сывороточные белки, аминокислоты L-аргинин и L-глутамин, комплекс растительных пищевых волокон - фруктоолигосахариды и гуммиарабик, витаминный и минеральный премиксы, вкусовые и ароматические добавки (см. RU 2008100899 А, 27.07.2009).
Недостатком известного продукта является снижение биологической и пищевой ценности готового напитка и ухудшение его функциональных свойств.
В соответствии с заявкой на патент RU 2008127944 в состав сухой смеси для приготовления спортивного напитка входят белки, жиры, углеводы, витамины (витамин С, витамин В1, витамин В2, витамин В5) и макроэлементы (кальций, фосфор).
В сухой смеси полностью отсутствуют или содержатся в недостаточном количестве большинство минеральных веществ (калий, натрий, магний, железо, йод, медь). Это нежелательно, так как обмен микро- и макроэлементов в ходе физических нагрузок происходит более интенсивно и дефицит последних может привести к снижению физической работоспособности и замедлению мышечного роста.
Поскольку в прототипе содержится недостаточное количество минеральных веществ, данная сухая смесь не может восполнять полностью потери минеральных веществ при высоких физических нагрузках. Это связано с тем, что осмотическое давление полученного напитка ниже плазмы крови, то есть он является гипоосмотичным. Гипоосмотичные жидкости способствуют выведению жидкости из организма. В результате недостаточного поступления воды концентрация растворенных в плазме веществ растет, вязкость крови увеличивается перегружает сердечно-сосудистую систему, ухудшается газообмен в капиллярах, начинается отток воды из клеток, что мешает протеканию в них различных биохимических реакций. Потеря 2-3% от нормального количества воды приводит к дисбалансу электролитов и резкому снижению работоспособности и выносливости.
Также недостатком прототипа является то, что в составе смеси не содержатся жирорастворимые витамины, что негативно влияет на течение анаболических и восстановительных процессов, а также снижает пищевую ценность продукта.
Недостатком данного изобретения является отсутствие в составе сухой смеси растворимых пищевых волокон, что приводит к несбалансированности состава данной композиции и снижает функциональные свойства данного продукта.
Все вышесказанное снижает биологическую и пищевую ценность готового напитка и ухудшает его функциональные свойства.
Задачей заявляемого изобретения является повышение пищевой ценности сухой смеси, обеспечение водно-минерального баланса во время выполнения длительных физических нагрузок.
Технический результат заявленного изобретения достигается тем, что сухая смесь для питания спортсменов и людей, ведущих активный образ жизни, включает мальтодекстрин, L-карнитин, фруктозу, натуральную морскую соль, комплекс растительных пищевых волокон - гуммиарабик и фруктоолигосахариды, витаминный премикс, лактат кальция, сульфат магния, хлорид калия и вкусоароматическую добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Мальтодекстрин | 47÷55 |
| L-карнитин | 0,6÷0,9 |
| Фруктоолигосахариды и гуммиарабик | 6÷8 |
| Витаминный премикс | 0,12÷0,15 |
| Натуральная морская соль | 4÷7 |
| Лактат кальция | 0,7÷0,9 |
| Сульфат магния | 0,5÷0,9 |
| Хлорид калия | 0,5÷0,7 |
| Вкусоароматическая добавка | 0,3÷6,2 |
| Фруктоза | остальное до 100% |
Дополнительно сухая смесь содержит сахарозу и/или глюкозу, и/или декстрозу, и/или мальтозу, или их комбинации. В составе комплекса растительных пищевых волокон гуммиарабик и фруктоолигосахариды взяты в соотношении по массе (40-60):(60-40).
Вышеуказанный технический результат достигается за счет качественного и количественного подбора компонентов, при этом максимально будет достигнут эффект синергизма и сведены до минимума возможные побочные явления и негативное взаимодействие компонентов смеси между собой.
Фруктоза является быстро утилизируемым источником энергии и хорошо усваивается организмом. Мальтодекстрин представляет собой полимер глюкозы. Расщепление мальтодекстрина происходит уже в пищеварительном тракте при сравнительно небольшой скорости расщепления, тем самым обеспечивается длительное и равномерное поступление глюкозы в организм. Мальтодекстрин является хорошим источником глюкозы для восстановления запасов мышечного и печеночного гликогена, израсходованных во время физической нагрузки.
Подобранная концентрация мальтодекстрина и фруктозы в смеси позволяет придать «изотоничные» свойства готовому напитку, при этом происходит равномерное обеспечение питательными веществами и энергией организма и исключена возможность появления диуреза.
В качестве углеводсодержащего компонента смесь может содержать любой пригодный углевод такой как, например, глюкоза (декстроза), сахароза, мальтоза. Могут быть также использованы различные комбинации углеводов, такие как: фруктоза и глюкоза; фруктоза и сахароза; фруктоза, глюкоза и сахароза; сахароза и декстроза. Каждый из перечисленных углеводов выполняет техническую задачу - обеспечение организма энергией, необходимой для выполнения высоких физических нагрузок. Углеводы в сухой смеси присутствуют в количестве, обеспечивающем «изотоничные» свойства готового напитка.
Введение в сухую смесь витаминного премикса, содержащего витамины А, Е, D позволяет сделать сухую смесь сбалансированной.
Важное значение имеет витамин А, он участвует в запасании гликогена, основного источника энергии в организме.
Витамин Е является мощным антиоксидантом, снижающим количество свободных радикалов в организме и защищающим от повреждения клеточные мембраны, что важно, так как целостность мембран обеспечивает успешное протекание различных процессов, в том числе рост клеток.
Витамин D играет ключевую роль в усвоении организмом кальция и фосфора.
В противовес прототипу минеральный состав сухой смеси сбалансирован и хорошо усваивается благодаря введению в состав смеси натуральной морской соли.
Морская соль является природным источником важнейших макро- и микроэлементов натрия и хлора, также имеет богатый минеральный состав: кальций, магний, марганец, медь, цинк и в больших количествах бром, йод, эфироизвлекаемые вещества и содержит эти вещества в пропорциях, идентичных сыворотке человеческой крови, при этом осмотическое давление крови не изменяется, а следовательно, не происходит изменения концентрации электролитов. Эти химические элементы усиливают усвоение хлорида натрия, что выгодно отличает морскую соль от пресных солей.
Согласно проведенным исследованиям применение морской соли оказывает положительный эффект на работу желудочно-кишечного тракта, в том числе при хронических гастритах, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, также отмечен положительный эффект при заболеваниях кишечника, печени, желчного пузыря и поджелудочной железы.
Оказалось, что включение в состав сухой смеси для спортивных напитков морской соли способствует в организме расширению сосудов и увеличению кровотока, при этом увеличивается скорость усвоения мальтодекстрина и фруктозы (источников энергии), что особенно важно при длительных физических нагрузках.
Исследования показали, что благодаря тому, что морская соль является источником бета-каротина, сухая смесь с морской солью способствовала снижению количества свободных радикалов и замедлению окислительных процессов. Это связано с тем, что каротин способен фиксировать кислород при его избытке в крови, а при недостатке может отдавать его клеткам. В качестве природного антиоксиданта, бета-каротин защищает организм от канцерогенного воздействия агрессивных прооксидантов.
Выявлено, что морская соль способствуют снижению концентрации в крови гормона ренина, вызывающего сужение и спазмы кровеносных сосудов и, как следствие, ведет к снижению риска возникновения инфаркта. Кроме того, натрий в составе морской соли положительно влияет на выработку инсулина, отвечающего за нормализацию концентрации в крови сахара.
Установлено еще одно принципиальное отличие применения морской соли от поваренной соли. Благодаря тому, что морская соль закристаллизовалась естественным способом на солнце, у нее нет срока годности. Ее можно использовать неограниченное количество времени, и ни один минерал не разрушится под воздействием ультрафиолета или кислорода. В отличие от морской соли хлорид натрия имеет срок годности, поскольку йод, добавленный в эту соль, введен искусственно и со временем разрушается.
Введение в состав сухой смеси для спортивных напитков сульфата магния, хлорида калия и лактата кальция позволяет полностью сбалансировать ее минеральный состав. Благодаря точно подобранной концентрации компонентов напиток обладает регидратационными свойствами и способствует поддержанию водно-электролитного баланса.
В витаминно-минеральном составе смеси учтено также влияние различных углеводсодержащих компонентов, пищевых волокон, витаминов и минеральных веществ на биологическую усвояемость друг друга - эффект синергизма и антагонизма. Поэтому при определении концентрации и пропорции, вводимых в продукт витаминов и минеральных веществ, максимально достигнут эффект синергизма, и сведены до минимума возможные негативные явления и последствия взаимодействия витаминов и минералов.
Препараты витаминов и минеральных солей внесены в количествах, обеспечивающих удовлетворение ежедневной порцией продукта до 25% от суточной потребности спортсмена в микронутриентах и согласно «Рекомендуемым уровням потребления пищевых и биологически активных веществ», утвержденным Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека в 2004 году.
В отличие от прототипа в состав сухой смеси включен L-карнитин. Он способствует сохранению основного источника энергии - гликогена, при распаде которого в условиях нехватки кислорода в мышцах накапливается молочная кислота - основная причина мышечных болей после длительных физических нагрузок. Благодаря L-карнитину печень усиливает свою дезинтоксикационную и белково-синтетическую функцию. Увеличивается содержание гликогена, и печень начинает более активно расщеплять молочную и пировиноградную кислоты, которые являются "токсинами усталости". Таким образом, L-карнитин способствует повышению выносливости, как в аэробных, так и в анаэробных (пауэрлифтинг, культуризм и т.д.) видах спорта.
Также добавление L-карнитина оказывает положительное влияние на работу желудочно-кишечного тракта, поскольку улучшает процесс переваривания. Это может быть также полезным для спортсменов, страдающих хроническим гастритом и панкреатитом.
Заявленная сухая смесь обладает выраженным пребиотическим действием на позитивную аутофлору кишечника человека, а именно на бифидо- и лактобактерии, улучшает функционирование желудочно-кишечного тракта, поскольку в составе смеси присутствуют растворимые пищевые волокна, представленные смесью гуммиарабика и фруктоолигосахаридов (ФОС) при соотношении по массе (40-60):(60-40).
Кроме того, установлено, что гуммиарабик способствует снижению обезвоживания организма.
Сухую смесь получают сухим смешиванием компонентов в смесителях, применяемых в пищевой промышленности.
Пример 1. Для приготовления сухой смеси компоненты берут в следующем соотношении по мас.%
| Мальтодекстрин | 48 |
| L-карнитин | 0,65 |
| Фруктоолигосахариды и гуммиарабик | 6,67 |
| Витаминный премикс, в том числе: | 0,12 |
| Витамин А | 0,00114 |
| Витамин Е | 0,0102 |
| Витамин D | 0,0000036 |
| Витамин В1 | 0,0012 |
| Витамин В2 | 0,00144 |
| Витамин В6 | 0,0048 |
| Витамин РР | 0,0108 |
| Витамин В3 | 0,0108 |
| Витамин В12 | 0,000003 |
| Витамин Bc | 0,00036 |
| Витамин Н | 0,000048 |
| Витамин С | 0,054 |
| Натуральная морская соль | 4,21 |
| Лактат кальция | 0,72 |
| Сульфат магния | 0,54 |
| Хлорид калия | 0,53 |
| Вкусоароматическая добавка | 0,6 |
| Фруктоза | 37,96 |
Осмомолярность готового напитка по примеру 1 составляет 240 ммоль/кг.
Примеры 2-3. Для приготовления сухой смеси в соответствии с примерами 2-3 компоненты берутся в следующем соотношении по мас.%:
| Пример 2 | Пример 3 | |
| Мальтодекстрин | 52,4 | 54,3 |
| L-карнитин | 0,74 | 0,83 |
| Фруктоолигосахариды и | 7,14 | 7,56 |
| гуммиарабик | ||
| Витаминный премикс, в том | 0,135 | 0,15 |
| числе: | ||
| Витамин А | 0,0012825 | 0,001425 |
| Витамин Е | 0,01147 | 0,01275 |
| Витамин D | 0,00000405 | 0,000045 |
| Витамин В1 | 0,00135 | 0,0015 |
| Витамин В2 | 0,00162 | 0,0018 |
| Витамин В6 | 0,0054 | 0,006 |
| Витамин РР | 0,01215 | 0,0135 |
| Витамин В3 | 0,00513 | 0,0057 |
| Витамин В12 | 0,000003375 | 0,00000375 |
| Витамин Bc | 0,000405 | 0,00045 |
| Витамин Н | 0,000054 | 0,00006 |
| Витамин С | 0,06075 | 0,0675 |
| Натуральная морская соль | 5,2 | 6,5 |
| Лактат кальция | 0,8 | 0,9 |
| Сульфат магния | 0,7 | 0,85 |
| Хлорид калия | 0,6 | 0,7 |
| Вкусоароматическая добавка | 3,4 | 5,4 |
| Сахароза | 28,79 | - |
| Глюкоза | - | 22,7 |
Осмомолярность готовых напитков по примерам 2, 3 составляет 240-300 ммоль/кг.
Примеры 4-5. Для приготовления сухой смеси в соответствии с примерами 4-5 компоненты берутся в следующем соотношении по мас.%:
| Мальтодекстрин | 52,4 | 54,3 |
| L-карнитин | 0,74 | 0,83 |
| Фруктоолигосахариды и | 7,14 | 7,56 |
| гуммиарабик | ||
| Витаминный премикс, в том | 0,135 | 0,15 |
| числе: | ||
| Витамин А | 0,0012825 | 0,001425 |
| Витамин Е | 0,01147 | 0,01275 |
| Витамин D | 0,0000405 | 0,000045 |
| Витамин В1 | 0,000135 | 0,0015 |
| Витамин В2 | 0,00162 | 0,0018 |
| Витамин В6 | 0,0054 | 0,006 |
| Витамин РР | 0,01215 | 0,0135 |
| Витамин В3 | 0,00513 | 0,0057 |
| Витамин В12 | 0,000003375 | 0,00000375 |
| Витамин Bc | 0,000405 | 0,00045 |
| Витамин Н | 0,000054 | 0,00006 |
| Витамин С | 0,06075 | 0,0675 |
| Натуральная морская соль | 5,2 | 6,5 |
| Лактат кальция | 0,8 | 0,9 |
| Сульфат магния | 0,7 | 0,85 |
| Хлорид калия | 0,6 | 0,7 |
| Вкусоароматическая добавка | 3,4 | 5,4 |
| Глюкоза | 15,41 | 7,17 |
| Фруктоза | 13,38 | 8,13 |
| Сахароза | - | 7,4 |
Осмомолярность готовых напитков по примерам 4, 5 составляет 240-300 ммоль/кг.
Сухой продукт, полученный согласно примерам 1-5, представляет собой однородный равномерно окрашенный сыпучий порошок (допускается наличие легко рассыпающихся при механическом воздействии комочков), с ароматом, определяемым видом используемых вкусоароматических добавок. В восстановленном виде - однородный раствор без осадка.
Напитки, полученные из предложенной сухой смеси, рекомендованы для употребления в качестве средства для обеспечения организма энергией при высоких физических нагрузках, поддержания водно-электролитного баланса и предназначены для спортсменов, людей ведущих активный образ жизни или занимающихся тяжелым физическим трудом.
Создание данного продукта позволяет повысить пищевую ценность существующих сухих смесей, обогатить витаминами и минеральными солями, эффективно удовлетворить жажду и восполнить в клетках запас солей и витаминов, теряемых вместе с потом во время тренировки.
1. Сухая смесь для питания спортсменов и людей, ведущих активный образ жизни, характеризующаяся тем, что включает мальтодекстрин, L-карнитин, фруктозу, натуральную морскую соль, комплекс растительных пищевых волокон - гуммиарабик и фруктоолигосахариды, витаминный премикс, лактат кальция, сульфат магния, хлорид калия, вкусоароматическиую добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Мальтодекстрин | 47-55 |
| L-карнитин | 0,6-0,9 |
| Фруктоолигосахариды и гуммиарабик | 6-8 |
| Витаминный премикс | 0,12-0,15 |
| Натуральная морская соль | 4-7 |
| Лактат кальция | 0,7-0,9 |
| Сульфат магния | 0,5-0,9 |
| Хлорид калия | 0,5-0,7 |
| Вкусоароматическая добавка | 0,3-6,2 |
| Фруктоза | остальное до 100% |
2. Сухая смесь по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит сахарозу, и/или глюкозу, и/или декстрозу, и/или мальтозу или их комбинации.
3. Сухая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в составе комплекса растительных пищевых волокон гуммиарабик и фруктоолигосахариды взяты в соотношении по массе (40-60):(60-40).
