第11章特殊用途饮料

第11章特殊用途饮料本章主要内容一、运动饮料二、滋补饮料三、低热量饮料一、运动饮料1.运动饮料的发展史◆运动饮料：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。•最初没有运动饮料，只有盐汽水，只作为高温作业人员补充流汗时失去的盐分而制备的饮料。•运动饮料出现于20世纪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，经过长期实验，发现将矿物质也即电解质（钠盐或钾盐）和糖类按一定比例与水混合，制成具有人体体液差不多相同渗透压的所谓等渗饮料（isotonicdrink），可以加速人体对水分的吸收。•实验表明，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”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。•当时“鳄鱼”约占美国运动饮料的90%以上。从此，电解质运动饮料迅速发展起来，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，后来又加上维生素、柠檬酸、蜂蜜、果汁等，制成不同风味的运动饮料。•1969年在欧洲市场出现了挪威生产的XL-1运动饮料。美国Snapple公司开发的具有冰茶（icetea）口感的Snap-Up运动饮料，A&WBrans公司开发的具有4种风味的透明运动饮料，Coca-Cola公司推出的非碳酸型运动饮料PowerAde和GreyEagle公司开发的透明型运动饮料Hy-5等，均是优良的运动饮料。•我国最早研制和生产运动饮料的是广东健力宝集团公司，于20世纪80年代中期开始研制生产以“健力宝”为商标名称的系列运动饮料，提供给我国运动员饮用，由于效果显著，曾具有“东方魔水”之美称。2.运动员的营养◆运动员的营养首先应安排适合锻炼的平衡膳食，其次是饮料中补充一些易损失的营养素。热能是体力活动的基础，热量摄入不足可引起严重的营养不良和体力下降；而热量摄入过多可导致肥胖、心血管疾病及糖尿病。据调查资料介绍，我国运动员的热能需要量多数在14630~18392KJ/d。◆运动员热能消耗量的大小取决于运动的强度和持续时间。热能的摄入量应与消耗适应，成年人热能支出和摄入平稳时，体重保持恒定；儿童、青少年的热能摄入量应大于消耗量，以满足生长和发育的需要。①运动与碳水化合物•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，只有在必要时才从中取出。•人体内碳水化合物储备是影响耐力的重要因素，长时间剧烈运动，肌糖原和肝糖原都可能被消耗而出现低血糖（眩晕、头昏、眼前发黑、恶心等）症状。①运动与碳水化合物•因此，大量活动前或活动中适当摄入糖类是有益的，可以预防低血糖的发生并提高耐力。•体内糖类消耗量尽量不要达到贮备量限度（400g，相当于6688KJ）。②运动与蛋白质•为了增加肌糖原含量，提高耐力，增加体内碱的贮备，运动员的食物多采用高糖、低脂肪、低蛋白的食品。•为满足运动员身体生长及体力恢复的需要，通过饮料补充一定量的必须氨基酸是必要的，人体吸收少量氨基酸，不会影响胃的排空，也不会引起体液pH的改变，而且由于氨基酸属于两性电解质能增加血液的缓冲性。③运动与脂肪•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，胃蛋白酶活性增加，脂肪贮存量减少。•高脂肪的饮食可使活动量小的血脂升高，但运动量大的人，其食物中脂肪量稍多一些是无害的，脂肪食物的发热量约为总热量的25%~35%。④运动与水•人体的三分之一由水组成，各种代谢过程的正常功能也取决于水的内环境的完整性。水消耗达体重5%时为中等程度的脱水，这时机体活动明显受到限制，脱水达10%时即为严重脱水。•在热环境下运动，代谢产热和环境热的联合作用，使体热大大增加。为防止机体过热，人体依靠大量排汗散热来维持体温的稳定。⑤运动与无机盐•无机盐是构成机体组织和维持正常生理功能所必需的物质。•人体由于激烈运动或高温作业而大量排汗时，失去了大量的无机盐，使体内电解质失去平衡，此时如果单纯地补充水分，不但达不到了补水的目的，而且会越喝越渴，甚至会发生头晕、昏迷、体温上升、肌肉痉挛等所谓“水中毒”症状。⑤运动与无机盐：•人的血液pH值介于7.35~7.45之间，正常状态下变动范围很小。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，这时运动员容易疲劳。•所以在赛前应尽量选择一些碱性食品，在运动过程中补充水的同时补充引出汗所损失的无机盐，以保持体内电解质的平衡，这是运动饮料的基本功能。⑤运动与无机盐：•钠、钾能保持体液平衡、防止肌肉疲劳、脉率过高、呼吸浅频即出现低血压状态等作用；•钙、磷为人体重要的无机盐，对维持血液中细胞活力、神经刺激的感受性、肌肉收缩作用和血液的凝固等有重要作用；•镁是一种重要的碱性电解质，能中和运动产生的酸。⑥运动与维生素•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消耗量就会增加。此外，他还与肌肉活动、神经系统活动有关。如果每日服用10~20mg维生素B1，可缩短反应时间，加速糖代谢速度。•维生素B2也参与糖代谢。有人发现，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CO2、乳酸和焦性葡萄糖的蓄积。⑥运动与维生素•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。据研究报道，运动员在比赛前服用200mg维生素C可提高比赛成绩，服用30~40min后比赛效果最显著。3.运动员饮食的特点•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。所以运动员饮食是比较复杂的特需食品。为了便于这方面的软饮料开发，简单介绍一下运动员赛前、途中和赛后等不同运动时期的饮食特点。•运动员在比赛前期的运动量，一般为调整阶段，热量消耗不大，但在精神方面却处于高度兴奋和紧张状态。食物的选择，除注意赛前食物量以外，还要考虑多用高糖、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为内停留时间较长，难以消化，而且多数为含磷、硫、氮较多的酸性食物。（1）赛前饮食•如果赛前过多的摄入肉类食品，不补充适量的蔬菜和水果，就会使体液趋向于偏酸性。如果体内碱性物质贮备不足，比赛是乳酸大量生成，体内的酸性代谢物不能及时得到调节，这是运动员就容易疲劳。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。也可以引用富含维生素和无机盐的饮料。（1）赛前饮食•供应途中饮料的目的：A.供给机体热能、水分、无机盐等营养素，以预防长时间运动而可能引起的低血糖和疲劳。B.维持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。C.提高运动的耐久力。（2）途中饮料•途中饮料的组成：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%、维生素C0.1%~0.2%，还可加入硫酸镁0.05%。（2）途中饮料•途中饮料的温度不应过低，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为800mL，糖的最大吸收量为50g。途中饮料的补充应采用少量多次的原则，每次150~200mL为宜。（2）途中饮料（3）赛后饮料•赛后的合理营养对促进运动员体力恢复，保持良好的体能有重要的意义。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。•目前对运动饮料研究比较集中的课题是能量的供应、渗透压的选择、营养素的配比和生理生化效应等。•一般运动饮料均具有以下特点：①在规定浓度时，运动饮料与人体体液的渗透压相同，这样人体吸收运动饮料的速度为吸收水时的8~10倍，因此引用运动饮料不会引起腹胀，可使运动员放心参加运动和比赛。4.运动饮料的特点和开发程序②能迅速补充运动中失去的水分，既能解渴又能抑制体温上升，保持良好的运动机能。③一般使用葡萄糖和砂糖，可为人体迅速补充部分能量，此外饮料中一般还要加促进糖代谢的维生素B1、维生素B2和有助于恢复疲劳的维生素C。④一般不使用合成甜味剂和合成色素，具有天然风味，运动中和运动后均可饮用。•开发运动饮料大致程序为：①确定使用对象和使用时期，初步设计配方。②以运动模型测试、筛选。③将初步筛选出的配方进行调整，在进行动物模型测试，初步确定配方。④运动饮料实验（测定必要的生理生化指标）。⑤确定配方，制定原材料标准、生产工艺、成品质量标准、包装规格、试生产。⑥正式投产。二、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。这一阶段是人生的一生中发育最快、变化最大，也是智力发育的关键时期。所以这一时期的饮食尤其重要。（1）婴幼儿营养素的代谢特点•婴幼儿时期生长发育迅速。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业迅速发育；婴幼儿的骨骼骨化没有完成，骨盆、骨脊没有定型，胸骨未结合，可塑性很强；牙齿未出起，消化系统、呼吸系统、泌尿系统、循环系统和肌肉系统均比较能弱，对感染的抵抗力较差。1.婴幼儿营养素的代谢特点及需求量•婴幼儿生长发育迅速，代谢旺盛，所需营养素比成人高，婴幼儿单位体重所需热能、蛋白质及各种维生素、矿物质的数量比成年人多2~3倍。•由于牙齿尚未长成，只能靠使用流质及半流质食品获取营养。•婴幼儿胃肠道尚未发育成熟，胃容量小，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）婴幼儿营养素的需求量•婴幼儿时期，要特别注意蛋白质、脂肪、钙和维生素D的供给，以满足婴幼儿快速生长发育的需要。a、热能：婴幼儿摄入的热能主要是基础代谢的需要、生长的需要、活动的需要和食物特殊力作用的需要等四个方面。b、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。婴幼儿需要的必须氨基酸为9种，比成年人多一种。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。c、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。d、碳水化合物：婴幼儿每天每千克体重所需的碳水化合物比成年人高，糖水化合物所提供的热能约占总热量的50%。若供给不足，会出现低血糖，增加集体中蛋白质的消耗，导致营养不良；供给过多，也对生长发育不利，如肥胖、肌肉松弛，抵抗力差，易感染疾病，还会由于肠内发酵作用过强，刺激肠蠕动增加，引起腹泻。e、无机盐：婴幼儿骨骼和牙齿正迅速发育，故需要大量的钙，并要求钙与磷有合理的比例。如果长期缺钙，就会发生佝偻病。为了帮助钙的吸收，需要提供较多的维生素D和经常晒太阳。另外，婴幼儿的血液不断形成，对铁的需求量很大。母乳比牛奶的含铁量多，且吸收率也比较高。缺铁会引起婴幼儿缺铁性贫血；缺锌会导致生长停滞、智力发育受阻。f、维生素：婴幼儿时期对维生素D、维生素A的需要量比较大，缺乏维生素A易患干眼病；缺乏维生素D则会引起佝偻病。服用鱼肝油可以加以补充。另外，若长期缺乏维生素B1和B2，会影响婴幼儿的生长发育。（1）婴幼儿饮料的设计原则•改善婴幼儿的膳食营养结构，保证满足婴幼儿生长所需的各种营养物质，促进婴幼儿智力和身体发育，预防我国婴幼儿由于缺乏蛋白质、维生素A/D、钙、铁、锌等营养素而导致的缺铁性贫血、佝偻病、体格偏瘦等营养缺乏症，逐渐提高中国人口的身体