Разработка спортивного напитка с элеутерококком и пантогематогеном для повышения физической работоспособности и сохранения здоровья

Накоплен значительный материал о роли биологически активных веществ (БАВ) растительного и животного происхождения в адаптации к физическим нагрузкам в различные периоды тренировочного процесса: базисная и специальная физическая подготовка, восстановительные мероприятия. Под адаптацией понимают увеличение скорости восстановления после длительных, истощающих физических нагрузок, с последующим повышением работоспособности.

Природные БАВ принято относить к адаптогенам, обеспечивающим такие важные характеристики, как выносливость, скорость, сила, эмоционально-психологическая устойчивость, физическая работоспособность при утомлении, жизненная емкость легких, транспорт кислорода к мышцам, образование эритроцитов, препятствие гипоксии и воздействию радиации. Из группы растительных адаптогенов наиболее изучены женьшень, препараты элеутерококка (элеутерококк колючий), лимонник китайский, родиола розовая (золотой корень), левзея сафлоровидная (маралий корень), аралия маньчжурская, стеркулия платанолистная, заманиха (эхинопанакс высокий) и др. Из животных адаптогенов – биологически активные добавки на основе различных тканей сельскохозяйственных животных и птицы, неокостенелых рогов (пантов) марала, изюбра или пятнистого оленя, мускусной железы кабарги, рога носорога, костей тигров и медведей, а также продуктов пчеловодства, пивных дрожжей и др. [1, 4, 8].

Таким образом, современная нутрициология в области спортивного питания позволяет эффективно и избирательно использовать адаптогенные и другие свойства пищевого фактора в виде растительных и животных субстанций, направленных на повышение результатов и сохранение здоровья.

Разработана рецептура безалкогольного напитка на основе элеутерококка с травами и пантогематогеном. Для обоснования количественного и качественного состава рецептурной формулы и функциональной направленности напитка дана характеристика ингредиентного состава концентрированной основы «Элеутерококк с травами» [3, 5] и пантогематогена [4].

Элеутерококк колючий (корень и корневище) - Rhizoma et radix Eleutherococc. БАВ, содержащиеся в корневище и корнях элеутерококка ( Eleutherococcus senticocus ), относятся к группе фенилпропаноидных соединений. Их типичным представителем является глюкозид си-напового спирта – элеутерозид В. Другой по значимости БАВ, определяющий фармакологическую направленность элеутерококка, – лиганан элеутерозид (дигликозид сирингарезинола).

При идентификации и стандартизации элеутерококка и продуктов на его основе регистрируются сопутствующие соединения, относящиеся к кумаринам: 7-О-глюкозид изофрак-сидина (элеутерозид В 1 ) и его агликоновая форма – изофраксидин. Из других элеутерозидов идентифицированы даукостерин (элеутерозид А) и этилгалактозид (элеутерозид С), относящиеся к углеводам.

Из сопуствующих веществ зарегистрированы полисахариды, хлорогеновая кислота, липиды, этиловый эфир кофейной кислоты, смолы, конифериновый альдегид, эфирное масло, протокатеховая кислота и ее глюкозид, камеди дубильные, пектиновые, антоциановые и лиг-нановые соединения.

Фармакологическая характеристика БАВ элеутерококка (сырья и субстанций) определяет его основные функциональные свойства – адаптогенные, иммуномодулирующие, общеукрепляющие, стимулирующие ЦНС.

Специализированные продукты и биологически активные добавки (БАД) на основе элеутерококка направлены на реализацию следующих биохимических и физиологических эффектов:

• -    повышение умственной и физической работоспособности. При этом стимулирующее действие (как и в случае с женьшенем) сочетается с тонизирующим;

• -    общеукрепляющее действие. Реализуется через улучшение показателей жизнедеятельности – содержание гемоглобина в крови, жизненная емкость легких, физическая сила и др., что имеет практическое приложение после перенесенных заболеваний и травм;

• -    повышение сопротивляемости организма к неблагоприятным факторам внешней и внутренней среды.

Стандартизация сырья осуществляется по ФС 42-2725-90.

Содержание элеутерозидов (суммы) должно составлять, в пересчете на элеутерозид В, не менее 0,30% при влажности не более 14%.

Крапива (трава). Крапива двудомная - Urtica dioca L. Поливитаминное сырье, содержащее до 0,6% филлохинона (К 1 ), 0,2% аскорбиновой кислоты (С), каротиноиды - виолаксантин, ксантофиллы, бета-каротины и др., в незначительных количествах пантотеновую кислоту (В 5 ), тиамин (В 1 ), пиридоксин (В б ) и рибофлавин (В 2 ).

К сопутствующим веществам листьев крапивы относят полисахариды (до 19,5%), хлорофилл (5-8%), минералы, уртицин (гликозид), муравьиную, феруловую, кофейную и кремниевую кислоты, дубильные вещества, скополетин (кумарин), органические кислоты, кверцетин (флавоноид), другие БАД различной химической и функциональной природы.

Листья крапивы применяют как кровоостанавливающее средство при различных кровотечениях, при гипо- и авитаминозах, лечении хронических язв. Благоприятно влияют на обмен веществ, повышают уровень гемоглобина и тонус гладкой мускулатуры, проявляют общетонизирующее и иммуностимулирующее действие (соответственно за счет хлорофилла и полисахаридов).

Боярышник (плоды.) - Fructus Crataegi. Основными фармакопейными видами являются боярышник кроваво-красный ( Crataegus sanguinea Pall .) и боярышник колючий ( C. oxyacantha Pojark .).

Фармакологические свойства обусловлены содержанием флавоноидов и тритерпеновых сапонинов.

Флавоноиды представлены группой флавоновых гликозидов: 211-О-рамнозид витексина; кверцетин-3-рамнозид (кверцетин); С-гликозид апигенина (витексин); 8-гликозид гербацетина (пиннатифидин). К фенольным соединениям плодов относятся дубильные вещества - проци-анидин (L-эпикатехин) и димеры катехина, хлорогеновая и кофейная кислоты.

Из тритерпеновых соединений обнаружены кратегеновая, урсоловая и олеановая кислоты. В незначительных количествах содержатся триметиламин, ацетилхолин и холин, каротиноиды, жирное масло, сорбит, в-ситостерин, сахара, пектины. Обнаружен и продолжает идентифицироваться целый ряд других минорных биологически активных соединений.

Доминирующим компонентом, определяющим кардиотонические свойства плодов боярышника, является гиперозид. Эти свойства применяются при функциональных расстройствах сердечно-сосудистой системы и подтверждаются многолетним опытом народной медицины. Доказана эффективность препаратов боярышника при пароксизмальной тахикардии, ангионеврозах, мерцательной аритмии. В тибетской медицине используется для стимуляции обменных процессов. Имеется положительная практика отечественной природной медицины при гинекологических, желудочно-кишечных заболеваниях, бессоннице, одышке и головокружении.

Рассмотренная характеристика определяет научно обоснованное использование плодов боярышника в разработке рецептур специализированных продуктов с направленным функциональным действием.

Шиповник (плоды). Наиболее распространенным является шиповник майский (коричневый) - Rosa majalus Herm. (R. cinnamomea L.) и шиповник собачий - Rosa canina L.

Плоды шиповника майского ( Fructus Rosae ) являются источником водорастворимых витаминов, где приоритетная роль отводится аскорбиновой кислоте и витамину Р, обладающим противосклеротическим действием и способностью снижать проницаемость кровеносных сосудов. Содержание витамина С у различных видов шиповника находится на уровне 1-5,5%.

Синергическими в отношении капилляроукрепляющей активности аскорбиновой кислоты выступают флавоноиды - тилирозид, астрагалин и изокверцитин.

Из семян плодов шиповника выделено жирное масло, состоящее из группы биологически активных соединений: в-каротина (до 10 мг/100 г), других каротиноидов, ликопина, витаминов Е и К. Их наличие обусловливает регенерирующие свойства препаратов из плодов шиповника (как и облепихового масла).

К действующим веществам плодов следует отнести яблочную и лимонную органические кислоты, по уровню содержания которых регламентируют качество производимой из плодов продукции – сиропа, каротолина и холосаса.

В плодах шиповника обнаружены дубильные вещества, а также сахара и пектиновые соединения (соответственно до 18 и 10%).

Фармакологическая характеристика определяет функциональные свойства плодов шиповника и продуктов на их основе – общеукрепляющее, в том числе регенерирующее, желчегонное и противовоспалительное.

Имеется опыт народной и официальной медицины по применению плодов шиповника в виде экстрактов, напитков, сиропов и масел при дерматитах, ожогах и облучении, лечении трофических язв, экзем, печени, других заболеваний [2].

Определены соотношения ингредиентов при приготовлении концентрированной основы, мас.%: элеутерококк колючий корень – 65,0; шиповник майский (плоды) – 18,0; боярышник кроваво-красный (плоды) – 15,0; крапива двудомная, узколистная (трава) – 5,0.

Пантогематоген. Представляет собой комплекс биологически активных веществ, зарегистрированный в форме БАД. Сырьем для его получения является кровь и панты марала, которые после сушки, измельчения и дегидратации превращаются в аморфный порошкообразный препарат. Химический состав включает 5 основных групп биологически активных веществ: нуклеиновые кислоты, минеральные соединения, вещества липидной фракции, пептиды и свободные аминокислоты. Минеральные вещества представлены ионными и хелатными комплексами, обладающими высокой биологический активностью. Липидные соединения включают более 25 веществ, которые объединяют в 4 группы: жирные кислоты – насыщенные и ненасыщенные, необходимые для биосинтеза простагландинов; фосфолипиды – ли-зофосфатиды, лецитин, кефалин и др., способные связывать токсины и положительно влиять на эффективность многих многочисленных обменных процессов; нейтральные жиры в виде триглицеридов жирных кислот непредельного и предельного рядов с противосклеротическим действием и положительным влиянием на репаративные процессы; стерины – женские и мужские половые гормоны, «хороший» холестерин, участвующий в обеспечении половой функции с оказанием омолаживающего влияния на организм. Рассмотренные ингредиенты выполняют роль регуляторных молекул в ключевых обменных процессах, направленных на мобилизацию жизненно важных функций организма при физических нагрузках [9]. Инновационным подходом в технологии получения пантогематогена является применение глубокого вакуума (-1 атм) и щадящих температурных режимов (36-40°С), обеспечивающих сохранение нативной активности и микробиологическую чистоту.

Рецептура спортивного напитка представлена в таблице 1.

Таблица 1

Рецептура напитка, кг/166,67 дм3 сиропа или 1000 дм3 готового напитка

Наименование сырья	Содержание сырья в напитке	Массовая доля, %	Содержание сухих веществ в сырье
Для приготовления сиропа
Сахар	4,20	99,85	4,19
Сироп глюкозно-фруктозный MFx42,1	57,00	70,00	39,90
Сукралоза, к.сл 600	0,047	99,90	0,047
Стевиозид Reb-A 40 % к.сл 300	0,04	90,97	0,04
Регулятор кислотности – лимонная кислота (Е 330)	1,40-а*	45,00	1,27
Натуральный краситель Карамель IV	4,80	60,00	2,16
Основа концентрированная «Элеутерококк с травами» - сухой	0,40	60,00	0,24
Сироп черники	0,22	-	0,14
Ароматизатор Черника АХ23212 Фрутаром	0,80	-	-
Биологически активная добавка к пище «Пантогематоген»	0,10	-	-
Велькорин	0,25	-	-

Продолжение таблицы 1

Вода питьевая	до 166,67 дм3
	Для приготовления напитка
Двуокись углерода	от 4,15
Вода	до 1000,00 дм3
Итого сухих веществ в напитке		47,99
Прирост сухих веществ за счет 100 % инверсии сахароза		0,22
Всего сухих веществ в полностью инвертированном напитке		48,21

Новизна рецептурной формулы спортивного напитка подтверждена выдачей патентов [6, 7].

Технологический процесс производства осуществляется согласно ГОСТ 28188-14, на основании ТИ 9185-37881001-01-17, разработанных ООО «НВК» Ниагара», и состоит из следующих этапов:

• -    подготовка воды. По своим качественным характеристикам она должна соответствовать требованиям нормативных и технических документов;

• -    приготовление сахарного сиропа, который стерилизуют при 87,5±2,5°С в течение 30 мин во избежании карамелизации сахара и появления нежелательных изменений (пожелтение, потемнение). Массовая доля сухих веществ составляет 66±1%;

• -    приготовление купажного сиропа на подсластителях или сахарном сиропе. Включает процесс последовательного перемешивания компонентов рецептуры. При розливе пастеризованных напитков купажный сироп пастеризуют. Сироп используют в течение одних суток, с консервантами – не более чем через 40 ч со дня изготовления;

• -    миксирование. Напиток готовят путем смешивания купажного сиропа с водой в соотношении 1:5. Напитки могут быть газированные или негазированные, с консервантами или без. На этом этапе вносится обогащающая добавка.

Разработана новая технология получения растительных экстрактов, используемых в рецептуре напитка. Эффективность экстракции биологически активных веществ (БАВ) достигается обработкой сырья высоким давлением (100 МПА) в течение 60 с, с последующей – 200 МПА (600 с). Установлено, что увеличивается не только выход БАВ, но и микробиологическая безопасность экстракта [11].

Проведены исследования показателей качества и безопасности разработанной продукции после 12 мес. хранения при температуре от 0 до 25°С и относительной влажности воздуха не более 85%. В таблице 2 даны органолептические характеристики сиропа и напитка.

Таблица 2

Органолептические показатели качества сиропа и напитка

Внешний вид: сиропа	Непрозрачная вязкая жидкость, без посторонних включений. Допускаются опалесценция и незначительный осадок, обусловленные особенностями используемого сырья.
напитка	Непрозрачная жидкость, без посторонних включений. Допускаются опалесценция и незначительный осадок, обусловленные особенностями используемого сырья.
Цвет	Свойственный цвету используемого сырья, согласно рецептуре: от коричневого до темно-коричневого.
Вкус	Кисло-сладкий, характерный для композиции.
Аромат	Выраженный аромат, с соответствующим ароматом входящих компонентов, согласно рецептуре. Посторонние привкус и запах не допускаются.

Установлены регламентируемые физико-химические показатели купажного сиропа: массовая доля сухих веществ, % в свежеприготовленном сиропе - 26,6±1, после 100%-ной инверсии сахарозы – 27,1±1; кислотность, см³ раствора гидроокиси натрия концентрацией 1,0 моль/дм³ на 100 см³ – 13,2±1. Физико-химические показатели готового напитка: массовая доля сухих веществ, %: в свежеприготовленном напитке - 4,9±0,2, после 100% инверсии сахарозы – 5,2±0,2; кислотность, см³ раствора гидроокиси натрия концентрацией 1,0 моль / дм³ на 100 см³ - 2,2±0,3; массовая доля двуокиси углерода, %: в сильногазированный, более - 0,40, среднегазированный, более – 0,30, негазированный - отсутствует; пищевая ценность (углеводы), г/100 см³ – 4,5; энергетическая ценность (калорийность), ккал (кДж)/100 см³ – 18,5 (75).

Показатели безопасности напитка соответствовали требованиям ТР ТС 021/2011 (приложение 1, раздел 8). Определены сроки реализации – 9 мес., при вышеуказанных условиях с «запасом прочности» 3 мес.

В одном стакане готового напитка (250 см3) содержится 25 мг пантогематогена, функциональные свойства которого усиливаются синергическим взаимодействием с биологически активными веществами элеутерококка, шиповника, боярышника и крапивы. Рекомендуется прием 1-2 стаканов в день. Напиток позиционируется в качестве адаптогена – средства повышения физической работоспособности и сохранения здоровья не только профессиональным спортсменам, но и лицам, ведущим здоровый образ жизни, с повышенным уровнем физической активности (фитнесс, клубы любителей бега и т.д.), что нашло подтверждение в результатах клинических исследований [9, 10].

Рецептура и технология спортивного напитка апробированы в лабораторных и промышленных условиях на ООО «НВК» Ниагара», г. Челябинск. Разработан и утвержден проект технической документации.