運動營養食品粉劑制備工藝及功效評價研究

◎ 李湘瀲 ,徐源鋼 , 吳 東

（1.江西沐恩堂生物科技有限公司，江西 樟樹 331200；2.中藥固體制劑制造技術國家工程研究中心，江西 南昌 330000）

體力疲勞是因運動或活動引起的肌肉能力和身體機能的暫時性下降，輕度的體力疲勞可以通過休息調整快速消除疲勞，而重度疲勞不僅會阻礙運動成績的提高，還可能會造成精神恍惚、注意力不集中、肌體運動不協調，損害人體的身心健康[1]。疲勞時的生理生化本質是多方面的，從而導致了疲勞的產生[2]。

運動營養食品，在GB 24154《食品安全國家標準運動營養食品通則》中的定義是為了滿足運動人群的生理代謝狀態、運動能力及對某些營養成分的特殊需求而專門加工的食品[3]。

本試驗針對A品牌運動營養片劑制備工藝及抗疲勞功效進行研究，為運動營養粉劑制備工藝及功效提供試驗支持。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

BP211D電子天平（德國賽多利斯）；SYH-600型三維混合機（上海天和制藥機械廠）。

1.2 試藥

赤蘚糖醇、麥芽糊精、乳糖均為藥用輔料。

2 A品牌運動營養片劑制作工藝流程

原料檢驗→原料預處理→部分原料預混→總混→過篩→產品包裝。

3 配方設計及質量檢查

3.1 制劑規格選擇

本品是一種運動營養粉劑，服用方式為口服，成人一次20 g，每日3次。擬定規格為20 g/袋。

3.2 填充劑的篩選

3.2.1 單一填充劑的篩選

以大豆肽粉、膠原蛋白肽、檸檬酸鈉為主要原料，考察輔料的類型和用量。各原料混合為混合粉分別與赤蘚糖醇、麥芽糊精及乳糖按1∶1過100目篩，混勻。

稱取樣品約1.8～2.0 g平鋪于恒重且脫濕平衡（開蓋置于干燥器中12 h 以上）的稱量瓶內，平行3份，于50 ℃的真空干燥箱內干燥15 h，冷卻后快速精密稱定重量，開蓋置于盛有過飽和硝酸鉀（KNO3）溶液（25 ℃時，Aw/%=93.58±0.55%）的密閉干燥器內，并將其放入25 ℃的恒溫恒濕試驗箱中，放置4 h后，精密稱量，計算吸濕率（%），結果見表1。

表1 考察不同填充劑與混合粉按1∶1配比的吸濕情況表

由表1可知，不添加填充劑所得吸濕率較高、易結塊，不符合制劑要求；用赤蘚糖醇、麥芽糊精和乳糖做填充劑所得吸濕性較理想，為控制生產成本以及產品口感，故選擇赤蘚糖醇和麥芽糊精進行復配作為成型工藝的填充劑。

3.2.2 填充劑配比用量的篩選

將赤蘚糖醇和麥芽糊精分別按1∶2、1∶3、1∶4的配比混合均勻。樣品的吸濕率及外觀性狀的考察結果見表2。

表2 赤蘚糖醇和麥芽糊精的混合配比考察表

由表2分析結果可知，選取輔料赤蘚糖醇和麥芽糊精比例為1∶4混合作為防潮輔料使用。

3.2.3 原輔料比配比用量的篩選

將混合粉和填充劑（赤蘚糖醇和麥芽糊精=1∶4）分別按1∶2、1∶3、1∶4、2∶1的配比過篩混勻，樣品的吸濕率及外觀性狀的考察結果見表3。

表3 原輔料比配比用量考察表

由表3分析結果可知，選取原輔料比1∶4作為制劑工藝的配比。

3.3 正交試驗優化制備工藝

3.3.1 綜合感官評價

本次試驗試樣評價標準以感官評價為主，分別從色澤、香氣、口感、組織沖調沉淀狀態4個方面對該粉劑綜合感官評價，評定標準滿分100分。食用方式為將試樣倒入100 mL水中飲用。隨機選取20歲至50歲之間的男女各10名，感官評分標準如表4所示。

表4 A品牌運動營養食品綜合感官評價標準表

3.3.2 正交試驗

按照表5～6設計條件安排，以膠原蛋白肽、大豆肽粉、檸檬酸鈉、赤蘚糖醇和麥芽糊精為主要原輔料，通過單因素水平確定各因素水平，然后分別以膠原蛋白肽、大豆肽粉、檸檬酸鈉添加量為主要因素水平設計正交試驗，以評判該運動營養粉劑綜合感官評分的影響，優選出最佳的制備工藝參數。

表5 制備工藝因素水平表

由表6可知，比較R值發現影響耐力類運動營養食品的因素大小為A>C>B，即膠原蛋白肽對試樣口感影響最大，由表6正交試驗結果極差分析可知，A品牌運動營養粉劑的最佳配方組合是A3B1C2，即膠原蛋白肽添加量2%、大豆肽粉添加量3%、檸檬酸鈉添加量15%的品牌運動營養粉劑配方最優，綜合感官評分最高，風味達到了最佳效果。

表6 制備工藝正交設計及結果表

3.4 混合均勻度試驗

按配方比例稱取大豆肽粉、膠原蛋白肽、檸檬酸鈉、赤蘚糖醇、麥芽糊精、香蘭素，備用?？疾炜偦旌系臅r間，將原料按工藝方法混合均勻，以10 min、20 min、30 min不同混合時間點，隨機在6個取樣點取樣，檢測指標性成分的含量，經驗證充分混合均勻后，轉移至多維混合機中總混。具體驗證數據見表7。

表7 三批樣品混合均勻性數據表

總混合10 min，RSD值＞2%表明混合不均勻，混合時間20 min和30 min RSD＜2%，綜合考慮選擇混合時間為20 min。因此，判斷該工藝條件能達到原料混合均勻性的要求。

3.5 成型工藝的驗證

按配方稱取大豆肽粉、膠原蛋白肽、檸檬酸鈉、赤蘚糖醇、麥芽糊精、香蘭素，定量的原輔料，過篩，混合，結果見表8。

表8 粉劑制備工藝驗證結果表

由表8分析結果可知，根據以上工藝參數，添加以上所選輔料制備出的樣品均符合要求，說明該產品的制備成型工藝合理可行。

4 緩解體力疲勞實驗結果

4.1 小鼠負重游泳實驗結果

小鼠負重游泳實驗是緩解體力疲勞實驗中的重要評價指標，它可以直觀地反映出試樣是否具有緩解體力疲勞的功效。

由表9所示，得出灌胃樣品劑量越高，小鼠負重游泳時間越長。實驗結果說明，A牌運動營養粉劑能夠不同程度地影響小鼠的負重游泳時間。

表9 灌胃不同劑量的樣品對小鼠負重游泳時間的影響表

4.2 耐缺氧實驗結果

常壓耐缺氧實驗和急性腦缺血性缺氧實驗是耐缺氧實驗中的重要評價指標，它可以直觀地反映出試樣是否具有耐缺氧功效。各組小鼠的耐缺氧指標實驗結果見表10。

表10 各組小鼠的耐缺氧指標實驗結果表

由表10可以看出，常壓耐缺氧實驗小組的高、中、低劑量組與生理鹽水對照組相比均有顯著性差異（P<0.05），其中高、中劑量組為極顯著差異（P<0.01）；急性腦缺血性缺氧實驗，高劑量和中劑量組的小鼠斷頭呼吸時間與生理鹽水對照組相比均有顯著性差異（P<0.05），其中高劑量組為極顯著差異（P<0.01）。

5 討論

運動營養食品產業作為一個新興產業，伴隨國民運動健康理念的提升以及國家政策的大力支持，擁有良好的前景。2019年，我國頒布的運動營養食品未來發展策略《體育強國建設綱要》中提到，預計到2035年，經常參加運動鍛煉的人數比例將達到45%，運動、營養、健康社會氛圍中，為運動營養食品產品的發展提供了無限的機遇和挑戰，相信運動營養食品產業將會存在廣闊的市場前景[4-5]。

本研究篩選的配方和確定的制備方法，確定了最優制備工藝，且制得的3批次A牌運動營養粉劑穩定性檢查結果均符合規定。 綜上所述，A牌運動營養片劑配方組成合理，制備工藝切實可行，可滿足工業化生產要求，對A牌運動營養粉劑進行了抗疲勞功效性試驗研究，證實了A牌運動營養食品具有一定程度的抗疲勞作用。

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