专利名称：强化营养固体速溶饮料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种饮料，特别涉及一种固体速溶饮料及其制备方法。
一般情况下，人体每日通过正常代谢流失的水分在2升以上，即使寒冷环境也不例外。在人体每日水分流失的同时也会引起体内电解质的缺失，如果水分和电解质得不到及时合理的补充会引起人体脱水。人体轻微脱水，即脱水2％时，就会使工作能力降低；严重脱水时会危及生命，因此及时合理地补充人体缺失的水盐十分重要，在正常情况下人体每日基本补水量在3升以上。对于在热环境下进行军事活动(训练、野习、作战)的人员，在体力消耗增加的同时，体液的流失量也会增加，因此热环境下的水盐补充显得尤其重要。此时，机体每日最大补水量可超过10升，如果水盐得不到及时补充会造成体内水盐平衡紊乱，严重时会引发热疲劳、热痉挛、热衰竭等病症，造成部队的非战斗减员增加，从而影响战斗力。
随着技术进步和人类认识水平的提高，饮料的研究日益深入，应用日益广泛，饮料工业已成为世界经济中最活跃的成员之一。现在饮料的概念已经有了扩展，经过科学配制的饮料不仅可以有效地补充人体水分，也可以成为快速补充能量、维生素和电解质的有效载体，甚至成为功能成分进入人体的有效载体。由于饮料具备其他食品品种所不具备的快速补充人体所需能量及多种营养成分的特性，因此它在一些特殊领域的应用也日益广泛和深入，如在体育领域和军事领域的广泛应用。由于固体饮料具有体积小、重量轻、易于贮存、保质期长、携带和使用方便等特点，因此非常适于军用，饮料在军事领域被广泛应用，如美军在其多种口粮，如单兵快餐口粮、长距离巡逻口粮、寒区口粮及轻型野战口粮等中都配备有固体饮料，而且其品种丰富、口味多样，如轻型野战口粮配备有柠檬、桔子、树莓、草莓、可可等7种固体饮料。美军还对其口粮中配备的部分饮料进行了电解质和维生素的强化补充，电解质的主要补充形式是氯化钠，维生素的强化品种有VC、VA、VB1、VB2、VB6、VE、VD、尼克酸及泛酸钙等。
本发明的目的是提供一种生产工艺简便、易于运输贮存、使用方便以及营养成分丰富、配比科学、接受性好、溶解性好的强化营养固体速溶饮料。
本发明的另一目的是提供一种制备上述强化营养固体速溶饮料的方法。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案一种强化营养固体速溶饮料，其特征在于，其包括下列成分(重量份)甜味剂 7000-30000酸味剂 500-650香精 150-300
色素 40-80粘接剂胶浆 300-600营养成分 适当量所述营养成分包括下述组分的一种或几种(重量份)电解质 250-625混合维生素 62.5功能成分 20-2000所述功能成分为肌酸、牛磺酸、肉碱或咖啡因等。
所述混合维生素为维生素A、D、E、B1、B2、B6、C及尼克酸，所述甜味剂为葡萄糖、蔗糖和阿斯巴甜，所述酸味剂包括柠檬酸、柠檬酸钠或其他有机酸，所述粘接剂包括淀粉羟乙基乙酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、阿拉伯胶。
本发明还提供一种强化营养固体速溶饮料的制备方法，其特征在于包含下面步骤将下述配比组分粉碎至100目后混合，喷淋粘接剂胶浆搅拌制成软材后，经造粒、干燥、整粒等步骤制成产品；各组分配比为甜味剂 7000-30000酸味剂 500-650香精 150-300色素 40-80粘接剂胶浆 300-600营养成分 适当量，营养成分可以为下述组分的一种或几种电解质 250-625混合维生素 62.5功能成分 20-2000。
上述技术方案中，在以补充水分为前提的基础上，遵循以下原则1、以水为载体进行能量的快速补充；2、对维生素和电解质进行快速补充；3、考虑功能成分的添加和补充。现分别叙述以上三个原则在固体饮料配方中的具体体现1、以糖类为主体的能量补充糖类是人类生命活动中的主要能源物质。糖类可在人体内经过一系列分解反应后释放能量，供人体生命活动需要。为了快速补充能量，饮料配方中选择性地添加葡萄糖和蔗糖，这二种糖类即是能源物质又是甜味剂。葡萄糖是可为人体直接吸收并快速利用的有效能源物质，因其作用迅速，被广泛用于临床，即通过静脉注射到血液中直接为人体提供能量。蔗糖在人类营养上起很大作用，是饮料工业中最重要的含能量的甜味剂。由于葡萄糖和蔗糖可快速补充人体能量，固体饮料中糖类的添加以葡萄糖和蔗糖为主体；为调整饮料口味或饮料粉体积，还可适量调配使用甜度更高的甜味剂阿斯巴甜。
2、维生素的补充维生素是人体维持正常生理功能所必须的需量极微的天然有机物质。任何维生素的缺乏都会引发人体特有的缺乏症状，严重时会致命。在所确知的近二十种对人体健康和发育有关的维生素中以VA、VD、VB1、VB2、VB6及VC最为重要，且人体最易感到缺乏。部队在炎热环境中行军、训练、演习或进行重体力劳动时，战士的维生素需要量要高于平时。GJB823A-1998《中国人民解放军军人营养素供给量》中给出了军人每日膳食需要补充的八种主要维生素的种类及其在不同劳动强度下和不同军兵种中的具体补充数量。这八种维生素是VA、VD、VE、VB1、VB2、VB6、VC及尼克酸。本发明固体饮料配方设计时考虑到以上维生素可从膳食中得到部分补充，参考美军军用标准中关于维生素在固体饮料中强化补充的规定量，因此确定在每份可冲调250毫升饮料的固体粉包中各维生素的添加量分别为VA250μg、VD1.5μg、VE2.5mg、VB10.8mg、VB20.5mg、VB60.5mg、VC50mg、尼克酸8mg。
3、电解质的补充电解质不仅是构成人体的重要成分，而且其可以调节人体的渗透压和pH值，对保持人体生理化学条件的相对恒定具有重要意义。人体细胞紧张状态的维持和各营养代谢物质的出入都与细胞内外液体的渗透压有关，体液渗透压主要依靠其中所含的无机盐来维持，这其中主要的参与者是氯化钠。因此，氯化钠对维持人体内环境的水盐平衡具有重要意义。本发明中电解质的用量主要依据中国人民解放军1993年批准分布的GJB1637-93《热环境军事劳动人员的水盐补给量》中的规定及美军的相关研究，考虑在固体饮料的配方中以氯化钠为主要原料进行电解质补充，其补充量为0.10～0.25％，即每250毫升饮料补充250～625mg的氯化钠。当然，本发明也可用其他电解质。
4、功能成分的添加在本发明的强化营养固体速溶饮料中，可分别添加牛磺酸、肌酸、L-肉碱、咖啡因等功能成分，由此形成强化功能性固体速溶饮料。
(1)牛磺酸的添加牛磺酸(Taurine)是广泛分布于人体的组织器官中的一种磺化游离氨基酸，人体牛磺酸的总含量约为12～18克。牛磺酸不仅具有保护心肌和视觉功能、预防心血管疾病的作用，更重要的是具有解除疲劳、提高免疫功能的作用。由于牛磺酸在人体内的合成受到半胱亚磺酸脱羧酶活性很低的限制，因此必须依赖食物供给。因此，在本发明电解质固体饮料中合理添加牛磺酸，具有解除疲劳的作用。
(2)肌酸的添加肌酸(Creatine)是人体细胞的基本成分，因首先从肌肉中发现而得名，其在肌肉中以肌酸和磷酸肌酸(Creatine phoaphate)二种形式存在。它是近年被广泛应用的抗疲劳运动补剂。从运动生化学角度看，运动时的直接能源物质是ATP，ATP供能后最快的恢复是通过磷酸肌酸来完成。磷酸肌酸是运动时能量代谢中能量的“仓库”，当ATP水平下降时，磷酸肌酸可以使ATP再合成。肌酸则是合成磷酸肌酸重要原料，它可以从膳食中肉类食物获得，或由肝、肾、胰等组织合成。正常人每天消耗2克肌酸，然而由于大运动量时体能往往消耗较大，人体所需肌酸量难以从膳食中保证，而人体自身合成肌酸的能力又有限，因此适量补充肌酸就显得重要。本发明基于上述考虑在饮料中添加了肌酸成分。
(3)L-肉碱的添加肉碱(Carnitine)广泛存在于人体，特别是肌肉组织中。肉碱能转运活化的脂肪酸穿过线粒体膜，促进脂肪酸在线粒体内的氧化供能，提高人体的最大运动水平(VO2max)，还可缓解长链酰基辅酶A和乙酰辅酶A过多的不良反应，有助于维持人体的运动耐力。它有两种形式L-肉碱和D-肉碱，但D-肉碱完全无活性，一般提及肉碱均指L-肉碱。肉碱的每日添加量一般为2～6克。
另外，功能成分也包括咖啡因、以及所有功能型添加、药食同源的中草药及相关功能因子。
由于在技术方案中添加了功能性组分，使本发明的饮料增加了更多功能，除了一般饮料的补充营养功能外，还可以消除疲劳，同时口味良好、饮用者接受性好，适用于部队训练、运动消耗或其他需要补充营养、恢复体力的情况。
本发明采用工艺流程为原料粉碎→配料→混合→制软材→造粒→烘干→冷却→整粒→包装。
上面的流程中，为增加原料颗粒的表面积，使饮料粉颗粒遇水快速溶解，从而提高固体饮料的速溶性，并使原料在固体饮料制备过程中混合更加均匀，保证固体饮料粉质量的稳定，在配料前须将颗粒度大的原料柠檬酸、柠檬酸钠、蔗糖等在粉碎机上粉碎至100目；为提高制成饮料的速溶性，将各组分混合后，喷涂粘接剂胶浆，粘接剂胶浆包括淀粉羟乙基乙酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、阿拉伯胶。粘接剂胶浆配制浓度最好为2～12％，用乙醇或水配制。
本发明下面实施例中使用的主要原料为葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、柠檬酸钠、阿斯巴甜(Aspartame)、维生混合物、氯化钠、天然香精(包括甜橙、菠萝、柠檬、苹果、香蕉等五种香精)、天然色素、粘接剂胶浆等，均为市售产品，食品级。
实施例一配方配制250毫升液体饮料各原料的配比如下将VA250μg、VD1.5μg、VE2.5mg、VB10.8mg、VB20.5mg、VB60.5mg、VC50mg、尼克酸8mg与蔗糖7000mg、阿斯巴甜165mg、柠檬酸500mg、柠檬酸钠50mg、天然香精150mg，天然色素40mg、氯化钠250mg、功能成分牛磺酸100mg混合，用下述工艺制成固体速溶饮料。
(1)原料粉碎将颗粒度大的原料柠檬酸、柠檬酸钠、蔗糖等在粉碎机上粉碎至100目。
(2)配料、混合将大数量原料按配比倒入混料机，开动搅拌器混合均匀。为了保证微量及少量成分与大数量物料混合均匀，维生素混合物、氯化钠、牛磺酸等功能原料采用等量逐级递增混合法与大数量物料混合。
(3)制软材先在混合好的物料上喷淋乙醇色素溶液，着色完毕后在色素混合料上喷涂的含2％甘油的粘接剂胶浆，搅拌至原料制成软材为止。
(4)造粒将制好的软材放入造粒机制成14目的颗粒。颗粒置于方形托盘，待干燥时使用。
(5)干燥、冷却将方形托盘中的湿颗粒置于70～75℃的干燥箱中干燥1小时后取出，于室温下冷却。
(6)整粒将干燥后的物料过12目筛整粒。
(7)包装将成品按规定数量装于包装袋材料为PET/AL/PE(聚酯/铝/聚乙烯)的包装袋中。
实施例二、将VA250μg、VD1.5μg、VE2.5mg、VB10.8mg、VB20.5mg、VB60.5mg、VC50mg、尼克酸8mg与蔗糖10000mg、葡萄糖20000mg、柠檬酸600mg、柠檬酸钠50mg、天然香精300mg，天然色素60mg、氯化钠625mg、功能成分肌酸2000mg混合，用实施例一的工艺制成固体速溶饮料。
实施例三、将VA250μg、VD1.5μg、VE2.5mg、VB10.8mg、VB20.5mg、VB60.5mg、VC50mg、尼克酸8mg与蔗糖9000mg、葡萄糖21000mg、柠檬酸560mg、柠檬酸钠50mg、天然香精210mg，天然色素80mg、氯化钠375mg、功能成分咖啡因20mg混合，用实施例一的工艺制成固体速溶饮料。
采用上述工艺制备的产品，进行使用效果评价实验，结果如表1、表2表12000年9月部队使用评价表(总人数144人) 从上表可以比较出，本发明的固体饮料，其口味接受性和解渴提神效果与袋装咖啡和速溶花茶相当，对比普通饮料，口味较好，而由于功能性成分的添加，较普通饮料具有明显的解渴提神功效。
表2速溶饮料检测报告 从上表可以看出，本发明的固体饮料较普通饮料溶解时间大大缩短，溶解性增强。
权利要求
1.一种强化营养固体速溶饮料，其特征在于，其包括下列成分(重量份)甜味剂7000-30000酸味剂500-650香精 150-300色素 40-80粘接剂胶浆300-600营养成分 适当量
2.根据权利要求1所述的强化营养固体速溶饮料，其特征在于，所述营养成分包括下述组分的一种或几种(重量份)电解质250-625混合维生素62.5功能成分 20-2000
3.根据权利要求2所述的强化营养固体速溶饮料，其特征在于，所述功能成分为肌酸、牛磺酸、肉碱或咖啡因等。
4.根据权利要求2所述的强化营养固体速溶饮料，其特征在于，所述混合维生素为维生素A、D、E、B1、B2、B6、C及尼克酸。
5.根据权利要求1所述的强化营养固体速溶饮料，其特征在于，所述甜味剂为葡萄糖、蔗糖和阿斯巴甜。
6.根据权利要求1所述的强化营养固体速溶饮料，其特征在于，所述酸味剂包括柠檬酸、柠檬酸钠或其他有机酸。
7.根据权利要求1所述的强化营养固体速溶饮料，其特征在于，所述粘接剂包括淀粉羟乙基乙酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、阿拉伯胶。
8.一种强化营养固体速溶饮料的制备方法，其特征在于包含下面步骤将下述配比组分粉碎至100目后混合，喷淋粘接剂胶浆搅拌制成软材后，经造粒、干燥、整粒等步骤制成产品；各组分配比为甜味剂 7000-30000酸味剂 500-650香精 150-300色素 40-80粘接剂胶浆 300-600营养成分 适当量，营养成分可以为下述组分的一种或几种电解质 250-625混合维生素 62.5功能成分 20-2000。
9.根据权利要求8所述的强化营养固体速溶饮料的制备方法，其特征在于，具体步骤为(1)原料粉碎、混合将颗粒度大的原料柠檬酸、柠檬酸钠、蔗糖等在粉碎机上粉碎至100目，混合均匀；(2)制软材在混合好的物料上喷淋乙醇色素溶液，着色完毕后在色素混合料上喷涂的含2％甘油的粘接剂胶浆，搅拌至原料制成软材为止；(3)造粒将制好的软材放入造粒机制成14目的颗粒；(4)干燥、冷却上面湿颗粒于70～75℃干燥1小时，在室温下冷却；(5)整粒干燥后的物料过12目筛整粒，形成颗粒度均匀的小粒。
10.根据权利要求9所述的强化营养固体速溶饮料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述粘接剂胶浆浓度为2-12％的醇溶液或水溶液。
全文摘要
公开了一种强化营养固体速溶饮料,包括甜味剂、酸味剂、香精、色素、粘接剂胶浆和电解质、混合维生素、功能成分中的一种或几种营养成分配置而成;本发明还提供一种制备上述强化营养固体速溶饮料的,即将上述配比组分粉碎后混合,喷淋粘接剂胶浆搅拌制成软材后,经造粒、干燥、整粒等步骤制成产品;本发明制备工艺简单,产品营养成分丰富、配比科学、接受性好、溶解性好,使用方便,适用于运动员、部队以及其它大量消耗体力需要及时补充营养的人群。
文档编号A23L2/60GK1286943SQ0012972
公开日2001年3月14日 申请日期2000年10月9日 优先权日2000年10月9日
发明者郝利民, 王越鹏, 张逸珍 申请人:中国人民解放军总后勤部军需装备研究所