第十二章特殊用途饮料

软饮料加工技术第十一章特殊用途饮料冯紫艳第十一章特殊用途饮料特殊用途饮料（DrinksforSpecialUses）是指调整饮料中天然营养素的成分和含量比例，以适应某些特殊人群营养需要的饮品，又称为特需饮料。本章重点介绍运动饮料、婴幼儿饮料和低热量饮料。第一节运动饮料运动饮料(SportsDrink)是指能及时补充人体运动后失去的电解质、能量，以恢复运动员体能的饮料。是在高温作业人员补充流汗时失去的盐分而制备的盐气水基础上发展起来的一类饮料。运动饮料出现于60年代。美国佛罗里达大学肾脏电解质研究所所长Dr.Cade从1965年开始，在研究人体运动生理理论的基础上，发现将矿物质(钠盐或钾盐)和糖类按一定比例与水混合，制成具有与人体体液基本相同渗透压的所谓等张饮料或等渗饮料(IsotonicDrink)，这种饮料既解渴又可减少疲劳感，保持运动机能。这种新型饮料被命名为加特饮料(Gatorade)，作为以“鳄鱼”（Crocodile）命名的美国佛罗里达大学足球队的专用饮料，并于1969年率先进入市场，成为世界上最早的电解质运动饮料。从此，绰号“鳄鱼”的Gatorade运动饮料闻名世界，约占当时美国运动饮料的90%以上。1995年北美该类饮料的产值达15亿美元。为了使这一新型饮料美味可口，后来在等张饮料配方的基础上又加入维生素、柠檬酸、蜂蜜、果汁等，制成不同风味的运动饮料。一、运动员的营养运动员的合理营养首先应安排适合锻炼需要的平衡膳食。这种膳食中含有人体所需要的蛋白质、脂肪、糖类、无机盐、维生素等营养素和水分。合理营养的食物中，热能平稳对健康有重要的影响。热量摄入不足可引起严重的营养不良和体力下降；而热量摄入过多同样会影响体力甚至导致肥胖、心血管疾病及糖尿症。据调查资料介绍，我国运动员的热能需要量多数在3500-4400千卡/日。运动员热能消耗量的大小取决于运动的强度和持续时间。1、运动和碳水化合物营养人体内碳水化合物贮备是影响耐力的重要因素。长时间剧烈运动时，肌糖原和肝糖原都可能被消耗而出现低血糖情况，此时会发生眩晕、头昏、眼前发黑、恶心等症状。由于体内糖类贮备量限度为400克（相当于1600千卡），应尽量使消耗不要达到这个限度。糖类是能量代谢中直接可以利用的“零钱”，而脂肪却相当于在银行中的存款，只有在必要时才取出，因此，大量活动之前或活动之中供给适当的糖类是有益的，可以预防低血糖的发生并提高耐力。2、运动和蛋白质营养体育运动是否要增加蛋白质的需要量，意见尚不一致。运动员在加大运动量期、生长发育和减轻体重时期出现大量出汗、热能及其它营养水平下降等情况时，应增加蛋白质的补充量。蛋白质的营养不仅要考虑数量，还要注意质量。3、运动和脂肪营养适量的、低强度的需氧运动对脂肪代谢有良好的作用，可使脂肪利用率提高，脂蛋白酶活性增加，脂肪贮存量减少。高脂肪的饮食可使活动量小的人血脂升高，但运动量大的人，其饮食中脂肪量稍多一些是无害的。4、运动和水人体的三分之一由水组成，水损耗达体重5%时就出现中等程度的脱水，机体活动就受到明显限制，脱水达10%时即为严重脱水。在热环境下运动时，体热大大增加，为了防止机体过热，靠大量排汗散热来调节和维持体热的平衡。资料显示：在气温27-31℃条件下，4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%以上，70分钟的足球运动出汗量可达6.4升，即汗丢失量达到体重的6-10%，当丢失量为体重的5%时，运动员的最大吸氧能力和肌肉工作能力则下降10-30%。所以运动员在赛前和赛中均应合理地补充一定量的水分。5、运动和无机盐无机盐也称矿物质，是构成机体组织和维持机体正常生理活动所必需的。在运动中因出汗，无机盐随同汗液排出，引起体液（包括血液、细胞间液、细胞内液）组成发生变化，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。当体液pH值稍有变动时，人的生理活动也会发生变化。人体体液酸碱度所以能维持相对恒定，是由于有一定量具有缓冲作用的物质，因而可以增强耐缺氧活动能力。如果体内碱性物质贮备不足，比赛时乳酸大量生成，体内酸性代谢产物不能及时得到调节。这时运动员就容易疲劳，所以在赛前应尽量选择一些碱性食品，同时增加一部分无机盐饮料加以补充也是很有必要的。6、运动和维生素维生素是人体所必需的有机化合物。维生素B1参与糖代谢，如果多摄入与运动量成正比的糖质，则维生素B1的消耗量就增加。此外，它还与肌肉活动、神经系统活动有关。如果每日服用10-20毫克维生素B1，可缩短反应时间。维生素B2与维生素B1一样，也参与糖代谢。有人还发现服用维生素B2后，可提高跑步速度和缩短恢复时间，减少血液中二氧化碳、乳酸和焦性葡萄糖的蓄积。维生素C与运动有关，机体活动时，维生素C的消耗增加，维生素C的需要量与运动强度成正比，据研究报导，运动员在比赛前服用200毫克维生素C可提高比赛成绩，服用30-40分钟后比赛效果最显著。在重大比赛前，可以考虑在集中训练初期和比赛前数日内，使体内维生素保持饱和状态。运动员维生素的需要量见表9-2。表9-2运动员的维生素需要量维生素需要量条件运动项目VA（IU）VB1（mg）VB2(mg)烟酸（mg）Vc(mg)①28220200集中训练的最初5-7天比赛前②2102.525250①25225100达到饱和状态后的训练期间②2102.525150比赛后3-4天15225200注：①短跑比赛、投掷等。②耐力项目二、运动员饮食、饮料的特点普遍认为运动成绩包含着训练和饮食两个部分。根据运动项目的特点、消耗体力情况，运动员在不同时期的营养安排是有所区别的，必要时还要照顾到个体差异。所以运动员饮食、饮料是比较复杂的特需食品。1.赛前饮食、饮料运动员在比赛前期的运动量，一般均为调整阶段，热能消耗量不大，但在精神方面却处于高度兴奋和紧张状态。因此赛前的饮食、饮料应当根据这些生理现象进行安排。食物的选择，除注意赛前食物量以外，要考虑多用高糖、低脂肪、低蛋白、含无机盐和维生素的食品。实验证明:肌糖原含量增加，可以提高耐力性运动项目的竞技能力，而高脂肪、高蛋白的食物不但在胃内停留时间较长，难以消化，而且多数为含磷、硫、氯较多的酸性食物。如赛前过多的食入肉食品，不补充适量的蔬菜和水果，就会使体液偏酸性。如果体内碱性物质贮备不足，比赛时乳酸大量生成，体内的酸性代谢物不能及时得到调节，这时运动员就容易疲劳。所以赛前应尽量多选择一些含钾、钠、钙、镁等碱性元素丰富的水果和蔬菜，以增加体内的碱贮备。也可以饮用富含维生素和无机盐的饮料。2.途中饮料某些长时间的运动项目，如马拉松长跑、公路自行车、竞走、滑雪、游泳、球类等体力消耗大，运动时间也较长的项目，运动员常常需要在竞赛中补充饮料，这些饮料称为途中饮料。2.1供应途中饮料的目的供给机能热能、水分、无机盐、维生素等营养素，以预防长时间运动而可能引起的低血糖和疲劳。在人体大量出汗的情况下，维持人体血容量和电解质的平衡，补充丢失的离子，防止因失水和无机盐缺乏可能发生的神经肌肉功能失调、血液浓缩、心血管系统负担加重，心律紊乱甚至抽筋等。提高运动的耐久力。2.2、途中饮料的组成国内外途中饮料品种很多，但在成份上大同小异。一般都含有葡萄糖、蔗糖、多种无机盐和维生素、果汁和果酸。我国常用的一种途中饮料配方为：葡萄糖12%、氯化钠0.1-0.4%、柠檬酸0.1%、钾.1%、维生素C0.1-0.2%，还可以加入硫酸镁0.05%。根据不同运动情况对配方中的各种成分酌情加减。关于葡萄糖，也可使用蔗糖、果葡糖浆、葡萄糖浆等，既可单独使用也可混合使用。途中饮料的温度不宜过低，以免引起对胃的刺激，一般在11-20℃，根据研究资料报道，运动员每小时水分的最大吸收量是800毫升，糖的最大吸收量是50克。途中饮料的补充应采取少量多次的原则，每次以不超过150-200毫升为宜。2.3赛后饮食赛后的合理营养对促进运动员体力恢复，保持良好的机能有重要意义。赛后几天的饮食应保持有充足的热能，要供给含糖类、蛋白质、无机盐和维生素比较丰富且易消化、含脂肪少的食物。三、研制开发运动员饮料的一般程序目前对运动员饮料研究比较集中的课题是能量的供庆、渗透压的选择、营养素的配比和生理生化效应等。近几年来，我国运动员饮料品种发展较快，大多加入了中草药提取物，取得一定的效果。研制运动员饮料和普通饮料不同，它不但要求色、香、味好，还要使运动员在比赛中保持最佳竞技状态，减低疲劳程度。因此设计的产品是否合理，能否满足运动员的特殊需要，还需要进行一系列的生理生化测定，方能给以评价。开发这类产品大致程序如下：1.确定使用对象、使用时期；2.设计几个基本配方；3.以运动模型作初步测试、筛选；4.将筛选出的配方进行调整，再进行动物模型测试，初步确定配方；5.运动员饮用试验（包括测定必要的生理生化指标）；6.确定配方，制订原材料标准、生产工艺、成品质量标准、包装规格、试生产；7.正式投产。第二节婴幼儿饮料婴儿是指出生后不超过12个月的小儿，幼儿是指12个月以上3岁以下的小儿，婴幼儿时期是指0-3周岁的年龄阶段。婴幼儿时期不但各种组织器官的生长速度快，每公斤体重所需的热量相当于成年人的2.5-3.0倍。因此，这一阶段是人的一生中发育最快、变化最大的阶段，也是智力发育的关键时期。一、婴幼儿营养素的代谢特点及需求量1.婴幼儿营养素的代谢特点婴幼儿在这一阶段生长发育迅速。主要表现在：体重增加迅速；脑神经细胞快速增殖，小脑和植物神经系统也迅速发育；婴幼儿的骨骼骨化没有完成，可塑性很强；牙齿未出齐，消化系统、呼吸系统、泌尿系统、循环系统和肌肉系统均比较嫩弱，对感染的抵抗力较差。由于婴幼儿生长发育迅速，代谢旺盛，单位体重所需要的热能、蛋白质及各种维生素、矿物质比成年人多出2-3倍。由于牙齿尚未长成，只能靠食用流质及半流质食品获取营养。婴儿胃肠道尚未发育成熟，胃容量很小，仅30-50ml，对母乳以外的食物不易耐受，常易发生腹泻而导致营养素损失。2.婴幼儿营养素需求量2.1热能婴幼儿摄入的热能主要满足基础代谢的需要、生长的需要、活动的需要和食物特殊动力作用的需要等四个方面。（1）基础代谢的需要婴幼儿生长发育快，基础代谢率高。1岁以内每公斤体重每天需要热能55千卡，是成人的2.3倍，2-3岁也是成人的2.0-1.8倍。（2）生长发育的需要婴幼儿身体各器官组织的生长发育需要大量热能，其需要量与生长速度成正比，初生数月时为最高，每日每公斤体重达40-50千卡，1岁时为15-20千卡，以后逐年减少。（3）活动的需要初生儿需要量较少，以后随着肌肉日渐发达，活动量增多，所需热能也逐渐增加。1周岁以内每日每公斤体重约需热能15-20千卡。（4）食物特殊动力作用需要食物刺激的能量代谢作用，称为食物的特殊动力作用。婴幼儿用于特殊动力作用的热能占总热能的5%-8%，婴幼儿消化功能较弱，食物未经吸收排出体外的大约要损失10%的热能。2.2蛋白质蛋白质对于婴幼儿的生长发育极为重要，它一方面用于补充氮的损失；另一方面用于满足新生组织的需要。婴幼儿对蛋白质的需要量不仅与年龄和体重有关，而且和提供蛋白质的食物密切相关。蛋白质缺乏会引起发育迟缓、消瘦、水肿和贫血，蛋白质过多会加重肾脏排泄的负担，也容易出现大便干燥。婴幼儿对蛋白质的需要量为：1周岁以内人工喂养的婴儿每日每公斤体重3.4-5.0克，1-3岁的幼儿3-3.5克，4-7岁的幼童2.5克。2.3脂肪脂肪的主要功能是提供热能和脂溶性维生素，防止体热散失，保护脏器不受损失，同时提供神经发育及髓鞘形成过程中的不饱和脂肪酸。母乳所含的脂肪和不饱和脂肪酸多于牛乳，对婴幼儿的生长发育更有帮助，脂肪长期摄入量不足，会导致体重不增加，缺乏脂溶性维生素，易患佝偻病和干眼病等。婴幼儿对脂肪的需求量为：婴儿每日每公斤体重约4克，幼儿3克，幼童则更少一些。近来有人认为成年人的高血脂可由幼童时代开始，值得引起注意。2.4碳水化合物婴幼儿每日每公斤体重所需的碳水化合物比成年人高，碳水化合物所提供的热能约占总热量的50%。若供