CC BY
65
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАПИТКИ для ОПТИМАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
ТЕМА НОМЕРА
УдК 663.86:641.561
Быстрорастворимая таблетированная композиция
для приготовления спортивного напитка «ГЕон Фор Фаст»
С. В. Штерман,
канд. техн. наук ООО «ГЕОН» Г. И. Андреев,
д-р техн. наук, профессор Инженерный центр «Геомир» В. С. Штерман,
канд. хим. наук, доцент Московский государственный университет пищевых производств
Ключевые слова:
газообразующие системы; предтренировочные комплексы; спортивное питание; спортивные напитки; шипучие таблетки. Keywords:
gas-forming systems; pre-training complexes; sports nutrition; sports drinks; effervescent tablets.
Реферат
В работе представлены результаты разработки быстрорастворимых таблеток для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст». Напиток предназначен для увеличения физической работоспособности людей, ведущих активный образ жизни и занимающихся фитнесом и спортом, повышения их психоэмоциональной устойчивости, обеспечения эффективной защиты организма и ускорения процессов его восстановления после перенесенных интенсивных физических и психологических нагрузок.
Abstracts
The paper presents the results of developing of instant tablets for making sports drink «G. E. O. N. For Fast». The drink is intended to increase the physical potential of people with an active lifestyle and involved in fitness and sports activities, improve their psycho-emotional stability, to ensure effective protection of the body and accelerate its recovery after an intense physical and psychological stress.
Современный спорт ориентирован на достижение максимальных результатов на пределе физических и психических возможностей организма, что требует поиска новых способов диетологического сопровождения тренировочного и соревновательного процессов. Поддержка организма путем использования специализированных продуктов спортивного питания дает возможность регулировать биохимические процессы в организме и целенаправленно воздействовать на него при различных физических и эмоциональных нагрузках.
Рациональное применение продуктов интенсивного спортивного питания, содержащих ряд необходимых спортсменам физиологически активных компонентов, способствует повышению спортивной работоспособности и выносливости и позволяет ускорить процессы восстановления спортивной формы после перенесенных физических и эмоциональных нагрузок. В дополнение к основному рациону питания прием таких продуктов в настоящее время является одним из важных резервов роста уровня спортивных достижений.
Вода — обязательный элемент жизни, по крайней мере, в тех ее формах, которые нам сегодня известны. Все процессы обмена веществ, включая усвоение пищи, в организме человека протекают всегда в водных растворах. Поэтому в тех случаях, когда по тем или иным причинам необходимо ускорить этот процесс, предпочтение отдается пищевым продуктам, потребляемым в жидком виде.
Особую значимость указанный фактор имеет для спортсменов, которым в период активных тренировок и соревнований требуется потребление эффективных предтренировочных комплексов с целью создания условий для быстрой подготовки организма к предстоящим интенсивным физическим и психологическим нагрузкам.
Поэтому не случайно все большую популярность среди спортсменов сегодня приобретают специализированные спортивные напитки [1, 2].
Однако потребление готовых спортивных напитков сопряжено с рядом неудобств, связанных в первую очередь с необходимостью использования их больших объемов, что становится затруднительным при организации тренировок и соревнований, а также во время обычных частых переездов.
К другим недостаткам спортивных напитков, приобретаемых в готовом виде, можно отнести достаточно ограниченный срок их годности, особенно после вскрытия упаковки, а также их относительно высокую стоимость в расчете на единицу массы потребляемых сухих веществ.
Поэтому для приготовления спортивных напитков многие спортсмены считают перспективным самостоятельное использование специально разработанных композиций, выпускаемых производителями в виде сухих сыпучих порошков.
Перед приготовлением напитка определенное количество используемой сухой смеси дозируется, а затем проводится ее смешивание с необходимым количеством воды при интенсивном перемешивании [3, 4].
18 ПИВО и НАПИТКИ 2 • 2013
Энергичное размешивание в процессе приготовления напитка в таких случаях имеет существенное значение. Оно необходимо, например, для образования однородной суспензии, в виде которой потребляется напиток, при наличии в нем нерастворимых белковых или жировых компонентов [3] или же для получения в конечном итоге прозрачного раствора [4].
Недостатком данного способа приготовления спортивных напитков оказывается необходимость наличия в месте проведения тренировок и соревнований дополнительного оборудования, требующегося для проведения операций дозирования и перемешивания, типа мерной посуды, шейкеров, миксеров и т. п.
Несомненным преимуществом в таких случаях будет обладать способ выпуска используемой для приготовления напитка сухой композиции в таблетированной форме сдополни-тельным включением в ее состав газообразующей системы. Последняя обычно состоит из твердой органической кислоты, например лимонной, и бикарбоната натрия.
Производство сухой композиции в виде таблеток, вырабатываемых с фиксированным значением их массы, в данном случае исключает необходимость ее предварительного точного дозирования.
Наличие в составе разрабатываемой композиции газообразующей системы позволяет обходиться без внешнего перемешивания, а также сократить время приготовления напитка.
Целью данной работы было создание быстрорастворимых таблеток для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст», предназначенного для комплексной подготовки организма спортсменов к длительным и интенсивным физическим и психологическим нагрузкам в качестве предтренировочного комплекса.
Быстрорастворимые таблетки для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст» включают следующее содержание исходных компонентов (мас. %): ¿-карнитин — 10-12,5; холин — 3-5; инозит — 2-3; карнозин — 0,9-1,5; аскорбиновая кислота — 1,5-3,0; никотинамид — 0,2-0,3; кальция Д-пантотенат — 0,06-0,10;
22-31; лимонная кислота — 26-28; натрия бикарбонат — 16-20; сорбит — 2,0-3,0; сукралоза — 1,0-1,5; ароматизатор — 1,8-2,0.
Выбор отдельных ингредиентов для включения в состав разработанной быстрорастворимой композиции, их сочетаний и относительных количеств был направлен на улучшение естественных адаптационных возможностей организма спортсменов и обусловленное этим повышение биохимического и биомеханического потенциала их органов и тканей.
Одна из первостепенных задач, связанных с обеспечением высокой спортивной формы и выносливости, особенно при длительных и интенсивных тренировочных и соревновательных нагрузках, — снабжение организма достаточным количеством биоэнергии, расход которой у спортсменов может в несколько раз превышать затраты обычного человека.
Этот фактор начинает приобретать особое значение по мере расходования в процессе физических нагрузок энергетических запасов, связанных с углеводами, содержащимися в организме в виде глюкозы и гликогена, ресурс которых всегда весьма ограничен [5].
Одним из главных источников генерации биоэнергии в этих условиях становится окисление запасов жира (липолиз). Этот процесс, протекающий в митохондриях клеток, гораздо энергоэффективнее и обеспечивает выход энергии в количестве 9 ккал / г по сравнению с окислением углеводов и белков в организме — 4 ккал / г.
Экспериментальными исследованиями установлено, что транспорт жирных кислот с длинной углеродной цепью в митохондрии клеток для осуществления в них процесса окисления определяется возможностями транспортной системы ¿-карнитина [6].
Без ¿-карнитина жирные кислоты, даже находящиеся внутри клеток, попасть в митохондрии для их последующего сжигания не могут, и только при его участии может эффективно осуществляться процесс генерации биоэнергии путем их окисления. При этом функциональная активность клеток резко возрастает.
¿-карнитин повышает выработку биоэнергии организмом и тем самым улучшает работоспособность, увеличивая физическую выносливость; поддерживает работу сердца в пери-
витамин В6 — 0,04-0,06; глюкоза — од повышенных физических нагру-
зок, усиливая энергетический обмен в этом органе; снижает тканевой недостаток кислорода и ослабляет по-сленагрузочное «закисление» мышц молочной кислотой; обеспечивает ускорение утилизации жиров, способствуя снижению избыточной массы тела.
В современном спорте помимо физической силы и выносливости большое значение имеет быстрота ментальной и физической реакций. С целью улучшения этих показателей у спортсменов в состав продукта для приготовления напитка включен ряд компонентов, физиологический эффект воздействия которых связан с процессами, происходящими в нервных тканях организма.
Холин играет важную роль в функционировании нервной системы, являясь предшественником нейроме-диатора ацетилхолина, относящегося к числу важнейших передатчиков нервных импульсов. Без достаточного количества холина нервная система спортсменов не может эффективно функционировать. Тесты показали значительное улучшение кратковременной памяти и скорости реакции в группе добровольцев, получавших с пищей дополнительное количество холина, по сравнению с контрольной группой.
Холин обладает успокаивающим действием и может предотвращать возникновение депрессивных состояний, что очень важно для многих спортсменов в период ответственных соревнований.
В качестве компонента, физиологический эффект которого связан с восстановлением структуры нервных тканей, антидепрессантным воздействием и положительным влиянием на нормализацию сна, в состав продукта входит инозит. Инозит улучшает передачу нервных сигналов, способствует улучшению концентрации внимания и способностей к запоминанию.
Инозит — компонент фосфоли-пидов, из которых формируются мембраны клеток. С позиций эффективности спортивной деятельности эти соединения важны для быстрого восстановления организма после тяжелых и продолжительных физических нагрузок, а также обеспечения устойчивости процесса выработки биоэнергии.
Включенный в состав продукта карнозин является нейропептидом —
0
1 <
§
ш I-
2^2013
ПИВО и НАПИТКИ 19
0
1 <
§
ш I-
регулятором поведенческих реакций, способствующих обучению и повышающих адаптацию клеток и тканей к неблагоприятным условиям внешней среды.
При приеме перед тренировкой карнозин способствует нейтрализации образующейся в процессе физической нагрузки в мышцах молочной кислоты, за счет чего он позволяет избавиться от возникновения болевых ощущений после тренировки. Это существенно повышает общую рабочую мощность тренировок и соответственно усиливает достигаемый тренировочный эффект.
Прием карнозина до соревнований позволяет также снять излишнюю психоэмоциональную возбудимость, повышает уверенность спортсмена в себе.
Карнозин имеет свойства эффективного антиоксиданта широкого спектра действия, в частности, при борьбе с любыми активными формами кислорода (АФК). Он способен защищать многие клеточные структуры организма от биохимических повреждений, ускоряет процессы восстановления после больших физических нагрузок при выраженной кислородной недостаточности и перенапряжении сердечной мышцы.
Включение в состав напитка витаминов позволяет сделать физиологическое воздействие на организм спортсменов комплексным и сбалансированным [7]. Так, аскорбиновая кислота (витамин С) стимулирует рост, улучшает использование углеводов и интенсифицирует процессы обмена веществ с участием других витаминов. Она повышает сопротивляемость организма инфекциям, которым подвержены многие спортсмены, перегреванию, переохлаждению, кислородному голоданию.
Аскорбиновая кислота, относящаяся к числу эффективных анти-оксидантов, предохраняет организм спортсменов, в частности мембраны клеток, от повреждающего действия активных атомов кислорода и водорода. Выраженная антирадикальная активность аскорбиновой кислоты обусловливает наличие у нее иммуностимулирующего действия.
Аскорбиновая кислота оказывает общее тонизирующее влияние на организм, повышая его адаптационные возможности и неспецифическую сопротивляемость инфекциям.
Никотинамид, включенный в состав продукта, улучшает метаболизм сердечной мышцы, снабжение ее кислородом, повышает микроциркуляцию в теле человека в результате расширения мелких периферических сосудов.
Никотинамид положительно влияет на высшую нервную деятельность и необходим спортсменам как людям, длительное время испытывающим стрессовые состояния.
Витамин Б. положительно влияет
6
на физическую работоспособность человека при длительных нагрузках, участвуя в ферментных системах, обусловливающих процессы утилизации энергии при мышечной деятельности. Он выполняет важную роль в регулировании метаболических процессов в головном мозге, необходим для синтеза нейромедиаторов, определяющих психическое состояние человека, таких как серотонин, допамин, мелато-нин, адреналин и др.
Б6 необходим для эффективного функционирования иммунной системы, которая у действующих спортсменов часто оказывается значительно ослабленной. Нехватка этого витамина приводит к уменьшению количества и ухудшению качества антител против возбудителей болезней. Дефицит витамина Б6 может возникать у спортсменов под отрицательным воздействием факторов внешней среды: больших физических нагрузок,
длительных тренировок при отрицательных температурах, состояниях нервного стресса и т. д.
Кальция Д-пантотенат в виде свободной пантотеновой кислоты входит в состав ферментов, принимающих вместе с ¿-карнитином участие в процессе генерации биоэнергии за счет окисления жиров и синтезе передатчика нервных импульсов — ацетил-холина.
При занятиях тяжелым физическим трудом или спортом запасы пантотеновой кислоты в организме уменьшаются. Спортсмены после тяжелых изнурительных соревнований часто бывают близки к нервному срыву и не в состоянии справиться со стрессом. Кальция Д-пантотенат помогает снять рассеянность, отсутствие внимания и преодолеть легкие депрессивные расстройства. Наблюдается синергизм действия кальция Д-пантотената с витамином Б6 и аскорбиновой кислотой.
Для обеспечения высокой вкусовой и ароматической привлекательности напитка для спортсменов и ограничения его калорийности в состав таблеток для приготовления напитка кроме глюкозы включен безопасный высокоинтенсивный подсластитель — сукра-лоза.
Используемая в составе продукта вкусоароматическая добавка позволяет придавать напитку привлекательные сенсорные характеристики
Таблица 1
Компонент Содержание в составе для получения таблеток, мас. % Количество в таблетке, мг % от адекватного уровня потребления в сутки
L-карнитин 12,5 500 167*
Холин 3,00 120 24
Инозит 2,00 80 16
Карнозин 0,90 36 18
Аскорбиновая кислота 1,50 60 67
Никотинамид 0,20 8 40
Кальция D-пантотенат 0,06 2,4 48
Витамин B6 0,04 1,6 80
Глюкоза 29,0 1160 —
Лимонная кислота 27,0 1080 —
Натрия бикарбонат 19,0 760 —
Сорбит 2,00 80 —
Сукралоза 1,00 40 —
Ароматизатор «Вишня» 1,80 72 —
Итого 100,00 4000 —
Время растворения таблетки — 145 с
* Удержание L-карнитина в продукте превышает адекватную норму потребления для населения (300 мг/сут), но меньше верхней допустимой (900 мг/сут), что, учитывая безопасность данного компонента, допускается действующими нормативными документами в специализированных продуктах спортивного питания для обеспечения более полного удовлетворения потребностей организма спортсменов.
20 ПИВО и НАПИТКИ
2 • 2013
Таблица 2
Компонент Содержание в составе для получения таблеток, мас. % Количество в таблетке, мг % от адекватного уровня потребления в сутки
L-карнитин 11,5 460 153
Холин 4,00 160 32
Инозит 2,50 100 20
Карнозин 1,20 48 24
Аскорбиновая кислота 2,25 90 100
Никотинамид 0,27 10,8 54
Кальция D-пантотенат 0,08 3,2 64
Витамин В6 0,05 2,0 100
Глюкоза 31,0 1240 —
Лимонная кислота 26,0 1040 —
Натрия бикарбонат 16,0 640 —
Сорбит 2,00 80 —
Сукралоза 1,25 50 —
Ароматизатор апельсиновый 1,90 76 —
Итого 100,00 4000 —
Время растворения таблетки - 140 с
Таблица 3
Компонент Содержание в составе для получения таблеток, мас. % Количество в таблетке, мг % от адекватного уровня потребления в сутки
L-карнитин 10,0 400 133*
Холин 5,00 200 40
Инозит 3,00 120 24
Карнозин 1,50 60 30
Аскорбиновая кислота 3,00 120 133*
Никотинамид 0,30 12 60
Кальция D-пантотенат 0,10 4 80
Витамин В6 0,06 2,4 120*
Глюкоза 22,6 904 —
Лимонная кислота 28,0 1120 —
Натрия бикарбонат 20,0 800 —
Сорбит 3,00 120 —
Сукралоза 1,44 57,6 —
Ароматизатор «Лесные ягоды» 2,00 80 —
Итого 100,00 4000 —
Время растворения таблетки - - 130 с
* Содержание аскорбиновой кислоты и витамина В6 в продукте превышает адекватные нормы их потребления для населения (90 и 2,0 мг/сут), но меньше их верхней допустимой нормы (2000 и 25 мг/сут), что, учитывая безопасность данных компонентов, разрешается действующими нормативными документами в специализированных продуктах спортивного питания для обеспечения более полного удовлетворения потребностей организма спортсменов.
и разнообразные ароматы — апельсина, вишни, дыни, яблока или лесных ягод.
Для сокращения времени приготовления напитка в состав табле-тированной сухой смеси включена газообразующая система, состоящая из твердой лимонной кислоты и бикарбоната натрия. При контакте с водой эти компоненты энергично взаимодействуют между собой с образованием и выделением пузырьков углекислого газа. Это приводит к ускоренному распаду таблетки при приготовлении напитка с вы-
свобождением ее активных ингредиентов, приводящему к получению прозрачного раствора без дополнительного перемешивания в течение не более 120-150 с. Выделение углекислого газа в процессе приготовления напитка способствует также созданию его активного приятного «колющего» вкуса.
Используемое в продукте количество компонентов газообразующей системы было выбрано, исходя из условий обеспечения эффективности ее действия в качестве разрыхляющего агента и фактора формирования вкуса
напитка. С другой стороны, ее содержание в таблетке было ограничено таким образом, чтобы образующаяся после окончания ее действия буфер-ность напитка не нарушала нормальный процесс пищеварения [8].
Для создания необходимого значения рН приготовленного напитка в наиболее приемлемом для потребителей интервале от 4,5 до 5,5 соотношение между лимонной кислотой и бикарбонатом натрия было выбрано в диапазоне 1,45-1,75. Выход за указанные пределы нежелателен по причине ухудшения вкусовых характеристик продукта и возможного отрицательного воздействия на состояние желудочно-кишечного тракта спортсменов.
В табл. 1-3 приведены примеры конкретных составов таблетирован-ных композиций для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст» с различным вкусом и ароматом: в табл. 1 — вишни; в табл. 2 — апельсина; в табл. 3 — лесных ягод.
Состав разработанных быстрорастворимых таблеток для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст» характеризуется синергетично-стью действия отдельных компонентов и сведением до минимума побочных явлений и негативного влияния взаимодействия компонентов между собой.
Быстрорастворимые таблетки для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст» имеют массу 4,0 г при суточной норме потребления — одна таблетка, растворенная в 200 мл воды.
Время полного растворения таблеток для приготовления напитка не превышает 150 с. Разнообразные вкус и аромат напитка определяются видом используемых вкусоароматиче-ских добавок.
Срок годности таблеток для приготовления напитка «ГЕОН Фор Фаст» составляет 2 года.
Быстрорастворимые таблетки для приготовления спортивного напитка «ГЕОН Фор Фаст» получают методом прямого прессования после предварительного просеивания и смешивания сырьевых компонентов в смесителях. В одном из них смешивают глюкозу, ароматизатор и лимонную кислоту, в другом — бикарбонат натрия и остальные компоненты рецептурного состава.
Полученные таким образом смеси затем вновь дополнительно про-
Ш I-
2 • 2013
ПИВО и НАПИТКИ 21
0
1 <
§
ш I-
сеивают и направляют в смеситель для окончательного формирования готовой массы для таблетирования. Готовые таблетки для приготовления напитка получают прессованием с использованием соответствующего оборудования. Далее их обеспыливают и направляют на расфасовку и маркировку.
На разработанные быстрорастворимые таблетки для приготовления спортивного напитка «ГЕОН ФОР Фаст» был сформирован и утвержден пакет необходимой нормативной документации: технологическая инструкция по производству к ТУ и технические условия на продукцию (ТУ 9355-060-42513541-11). На напиток получено положительное экспертное заключение ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора № 10-2ФЦ/6104 от 06.12.11. На основании представленных документов было принято решение о государственной регистрации данного продукта Роспотребнад-зором, о чем выдано свидетельство о регистрации № RU.77.99.11.003. Е.003433.01.12 от 26.01.2012.
Результаты анализов продукта, проведенных в аккредитованных
лабораториях, свидетельствуют о том, что по показателям безопасности быстрорастворимые таблетки для приготовления спортивного напитка «ГЕОН ФОР Фаст» полностью соответствуют «Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» (в редакции Решения комиссии Таможенного союза от 07.04.2011 № 622).
Напиток «ГЕОН Фор Фаст» увеличивает физическую работоспособность людей, ведущих активный образ жизни и занимающихся фит-несом и спортом, повышает их психоэмоциональную устойчивость, обеспечивает эффективную защиту организма и ускорение процесса его восстановления после перенесенных интенсивных физических и психологических нагрузок.
ЛИТЕРАТУРА
1. Штерман, С. В. Специализированные напитки для фитнеса и спорта/С. В. Штерман, Г. И. Андреев, Е. Б. Черепенникова // Пищевая промышленность. — 2012. — № 2. — С. 27-31.
2. Штерман, С. В. «Карнитин-Пауэр 3200» — новый специализированный напиток для фитнеса и спорта/С. В. Штерман, Ю. И. Сидоренко // Пиво и напитки безалкогольные и алкогольные, соки, вино. — 2012. — № 6. — С. 20-24.
3. Композиция для функционального напит-ка/Э. С. Токаев, Е. Н. Баженова. Патент РФ № 2428062. С1 A23L 2/39, A23L2/66. Опубл. 10.09.2011.
4. Сухая смесь для спортивного напит-ка/Э. С. Токаев, И. С. Краснова. Патент РФ № 2428063. aA23L2/39. Опубл. 10.09.2011.
5. Михайлов, В. В. Спортивная биохимия. — 5 изд., доп./В. В. Михайлов. — М.: Советский спорт, 2009. — 348 с.
6. Штерман, С. В. L-карнитин: биоэнергия в каждой клетке/С. В. Штерман. — М.: Изд-во «Спорт и культура-2000», 2011. — 128 с.
7. Шатнюк, Л. Н. Обогащение пищевых продуктов витаминами: нормативная база и практический опыт/Л. Н. Шатнюк // Пищевые ингредиенты. — 2012. — № 1. — С. 38-41.
8. Штерман, С. В. Анализ кислотно-основных взаимодействий при разработке быстрорастворимых (шипучих) продуктов/С. В. Штерман // Пищевая промышленность. — 2012. — № 9. — С. 70-74. &
22 ПИВО и НАПИТКИ 2 • 2013
