技术领域
本发明涉及运动食品，具体地说，涉及一种适用于马拉松或长跑运动的能量胶。
背景技术
马拉松(Marathon)是国际上非常普及的长跑比赛项目，全程距离42.195公里。分全程马拉松(Full Marathon)，半程马拉松(Half Marathon)和四分马拉松(Quarter Marathon)三种。以全程马拉松比赛最为普及，一般提及马拉松，即指全程马拉松。在全民体育健身越来越盛行的今天，这一运动的参与者不仅仅是专业运动员，还包括数量庞大的大众健身爱好者，这类人群无论是在训练中还是在比赛中,体内的营养物质都将被大量的消耗或者流失。因此，如何针对运动项目特点，采取合理的运动营养补剂配置方案，是广大体育科研工作者研究的一个重点。
马拉松比赛需要运动员在公路上跑完42.195公里，比赛时持续运动时间至少需要2小时，属于耐力性运动项目。由于马拉松运动时间长，在运动中会出现极点现象，所以马拉松项目主要以碳水化合物、脂肪及蛋白质的有氧氧化供能为主，对运动员的心肺功能要求较高。碳水化合物作为主要的供能物质，从马拉松比赛一开始就担负着为机体提供能量的任务。随着运动时间的延长，为节省糖原，蛋白质和脂肪参与供能。但到最后的加速，冲刺等阶段仍以碳水化合物供能为主。
在日常训练中，马拉松运动员的平均日训练量可达15～18km，普通跑步爱好者的训练量在5～10km左右，在训练后，由于运动应激刺激，机体会产生大量游离自由基，这些游离自由基会攻击体内线粒体膜、细胞膜等生物组织造成机体氧化损伤，形成运动疲劳，从而影响训练计划的顺利实施。
根据上述分析，为保证运动员处于良好的身体机能水平，马拉松运动员需要：(1)重视碳水化合物、脂肪和蛋白质这三大营养物质的合理摄入和补充；(2)重视维生素、无机盐及水的合理摄入；(3)重视清除自由基抗氧化物质的合理补充；(4)重视具有提高合成代谢激素水平的运动营养物质补充；(5)重视具有抗缺氧作用的运动营养物质补充。
马拉松常用运动补剂包括运动饮料、能量棒和能量胶。其中，运动饮料能够补水、补充能量、补充电解质，便于食用，易于消化吸收，但其糖浓度低，无法单独作为能量的主要来源，且便携性差；
能量棒提供能量的速度较慢，在大强度缺氧运动中能量释放效率较低，在运动中难于咀嚼吞咽，饱腹感强，且挤压易碎，携带不便，不易被运动员接受；能量胶以碳水化合物为主要原料，快速供能，迅速吸收、具有优异的胃排空能力，粪便排泄物少，不会产生强烈饱腹感,让运动员在运动过程中反胃，且体积小，易于携带。
然而市场上能量胶的品牌很多，每个牌子都有多种口味，常见的组方是碳水组合(单/双糖+低聚糖)加上电解质，有些还含有维生素和咖啡因。但现有的能量胶大多是以单纯的碳水化合物作为能量的来源，不能很好的顾及到机体所欠缺的蛋白质及脂肪，尤其对于马拉松或长跑运动的运动员来说，缺少了来自于脂肪有氧氧化提供的能量来源，将大大减弱运动员的运动能力。因此，亟需提供一种适用于马拉松和长跑运动使用的能量胶。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种适用于马拉松和长跑运动使用的能量胶及其制备方法与应用。
为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种适用于马拉松和长跑运动使用的能量胶，其包括以下重量份的原料：糖30-70份、水果浓缩汁2-10份、乳清蛋白3-10份、中链甘油三酯3-10份、柠檬酸0.05-0.5份、纯净水20-80份。
作为优选，所述能量胶由以下重量份的原料制成：糖40-60份、水果浓缩汁4-7份、乳清蛋白4-8份、中链甘油三酯4-8份、柠檬酸0.15-0.35份、纯净水25-60份。
更为优选，所述能量胶由以下重量份的原料制成：糖45-55份、水果浓缩汁5-6份、乳清蛋白5-7份、中链甘油三酯5-7份、柠檬酸0.2-0.3份、纯净水30-45份。
进一步地，所述乳清蛋白为浓缩乳清蛋白、分离乳清蛋白或水解乳清蛋白中的一种或两种以上的混合物。
一定比例碳水化合物和蛋白质，对维持血糖、氨基酸浓度、胰岛素水平以及能量的正平衡有非常积极的作用。且乳清蛋白中富含亮氨酸，缬氨酸和异亮氨酸，是长时间持续运动时参与供能的重要氨基酸，可以协助恢复并减轻疲劳感。
进一步地，所述乳清蛋白为分离乳清蛋白和水解乳清蛋白，二者的共同点在于BCAA(亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸)的含量高，其中分离乳清蛋白的BCAA含量约为20-23％，水解乳清蛋白中BCAA的含量约为16-19％，选用其中一种或两种进行复配，保证运动中机体BCAA的平衡，防止肌肉蛋白分解，提升运动能力。
进一步地，所述中链甘油三酯为碳链长为6-12的饱和脂肪酸(液态油状纯净物)，经试验研究发现，中链甘油三酯与碳水化合物协同供给可延长能量的释放时间，有效维持运动员长时间运动过程中的能量需要。
进一步地，所述糖为果糖、葡萄糖、白砂糖、麦芽糊精或低聚麦芽糖浆中的一种或两种以上的混合物。所述水果浓缩汁为65～75w/w％可溶性固形物的蓝莓浓缩汁或葡萄浓缩汁或桃浓缩汁。
所述原料可在以上选择中进行任意组合，在此基础上，本发明提供一个最佳的实施方式。即所述能量胶由以下重量份的原料制成：所述乳清蛋白为分离乳清蛋白，所述中链甘油三酯为液态油状中链甘油三酯，所述糖为单糖与低聚糖按1:1～1:5质量比配比而成的混合物，所述水果浓缩汁为65～75w/w％可溶性固形物的蓝莓浓缩汁。
第二方面，本发明提供了前述能量胶的制备方法，包括如下步骤：
(1)先向熬糖罐中打入纯净水，备用；
(2)向熬糖罐中依次加入糖、乳清蛋白及中链甘油三酯，开搅拌并升温至80-90℃；
(3)向熬糖罐内加入水果浓缩汁，并保温80-90℃；
(4)称量柠檬酸并溶于少量纯净水中，备用；
需要说明的是，步骤(4)与步骤(1)中所述纯净水的用量之和为前述纯净水的用量；
(5)将混合物料从熬糖罐打入调香罐中，搅拌状态下加入柠檬酸水溶液；
(6)搅拌均匀后将混合浆料打入储存罐，进行灌装。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的能量胶在以碳水化合物为主要供能物质的前提下，更添加了乳清蛋白和中链甘油三酯，全面补充运动员或跑步爱好者在长跑过程中损失的能量及蛋白，促进体力恢复。其中乳清蛋白具有蛋白含量高，吸收速度快及支链氨基酸含量高等特点，中链甘油三酯是指碳链长度为6～12的饱和脂肪酸，中链甘油三酯被分解为中链脂肪酸后，中链脂肪酸先进行氧化，形成脂酰辅酶A，然后再进行β～氧化提供可直接利用的能量。
本发明提供的能量胶能够让人体在马拉松或中长跑运动中快速持久补充能量，保持良好运动水平；三大营养物质共同作用，供能同时保证机体因大量运动而损失的功能性物质，促进赛后恢复。适宜人群包括：运动人群，尤其适合运动强度大、时间长的运动，如马拉松及其他中长跑项目等。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
1、原料组成：
原料 质量(kg) 果糖 10 麦芽糊精 15 低聚麦芽糖浆 20 蓝莓浓缩汁 5 中链甘油三酯 5 浓缩乳清蛋白 3 分离乳清蛋白 2 柠檬酸 0.2 纯净水 39.8
2、制备方法：
(1)向熬糖罐中打入38.8kg纯净水，备用；
(2)向熬糖罐中依次加入多种糖混合物、浓缩乳清蛋白、分离乳清蛋白及中链甘油三酯，开搅拌并升温至80-90℃；
(3)向熬糖罐内加入蓝莓浓缩汁，并保温80-90℃；
(4)称量柠檬酸溶于1kg纯净水中，备用；
(5)将混合物料从熬糖罐打入调香罐中，搅拌状态下加入柠檬酸水溶液；
(6)搅拌均匀后将混合浆料打入储存罐，进行灌装。
实施例2
1、原料组成：
原料 质量(kg) 葡萄糖 15 麦芽糊精 15 低聚麦芽糖浆 20 葡萄浓缩汁 6 中链甘油三酯 6 分离乳清蛋白 4 水解乳清蛋白 2 柠檬酸 0.25 纯净水 31.75
2、制备方法：
(1)向熬糖罐中打入30.75kg纯净水，备用；
(2)向熬糖罐中依次加入多种糖混合物、分离乳清蛋白、水解乳清蛋白及中链甘油三酯，开搅拌并升温至80-90℃；
(3)向熬糖罐内加入葡萄浓缩汁，并保温80-90℃；
(4)称量柠檬酸溶于1kg纯净水中，备用；
(5)将混合物料从熬糖罐打入调香罐中，搅拌状态下加入柠檬酸水溶液；
(6)搅拌均匀后将混合浆料打入储存罐，进行灌装。
实施例3
1、原料组成：
原料 质量(kg) 白砂糖 13 麦芽糊精 17 低聚麦芽糖浆 25 桃浓缩汁 7 中链甘油三酯 7 浓缩乳清蛋白 4 水解乳清蛋白 3 柠檬酸 0.3 纯净水 23.7
2、制备方法：
(1)向熬糖罐中打入22.7kg纯净水，备用；
(2)向熬糖罐中依次加入多种糖混合物、浓缩乳清蛋白、水解乳清蛋白及中链甘油三酯，开搅拌并升温至80-90℃；
(3)向熬糖罐内加入桃浓缩汁，并保温80-90℃；
(4)称量柠檬酸溶于1kg纯净水中，备用；
(5)将混合物料从熬糖罐打入调香罐中，搅拌状态下加入柠檬酸水溶液；
(6)搅拌均匀后将混合浆料打入储存罐，进行灌装。
对比例1
除了不添加中链甘油三酯，而以纯净水替代以外，以实施例1相同的方法制备能量胶。
对比例2
除了不添加分离乳清蛋白、水解乳清蛋白，而以纯净水替代以外，以实施例2相同的方法制备能量胶。
对比例3
除了不添加浓缩乳清蛋白、水解乳清蛋白、中链甘油三酯，而以纯净水替代以外，以实施例3相同的方法制备能量胶。
1、试验方法
1.1 实验样品：实施例1-3、对比例1-3所得的能量胶。
1.2 实验人群
某大学田径队中长跑运动员(运动员的运动级别均为二级)，男女队员共14人，其中男队员8人女队员6人，受试者身体健康，根据运动员的性别、运动能力采用机械抽样的方法，将受试队员分成实验组(A)和对照组(B)进行实验。两组的训练与生活环境相同。
1.3 实验仪器
使用上海荣盛生物药业有限公司的葡萄糖测定试剂盒(葡萄糖氧化酶-过氧化物酶法)测试血糖浓度；使用南京建成肌酸激酶(CK)测试盒测试肌酸激酶(CK)的活力。
1.4 实验程序
利用暑假对实验对象进行了为期8周的训练，期间分别给实验组和对照组服用实施例和对比例的能量胶。并在实验前和实验后测试相关指标。
实验组A组在训练过程中每天早晨训练中途和下午训练中途服用实施例能量胶，对照组B组则用对比例能量胶。在训练后同时测试A组和B组的实验指标。通过8周的训练，检测实验组和对照组运动员实验指标的变化情况。实验组A组每次训练中途服用80g实施例能量胶(分2次服用，早晨训练中途服用40g，下午训练中途服用40g)。对照组B组服用同样剂量的对比例能量胶。整个训练期间集体开餐，训练期间不容许吸烟、喝酒和服用其他药物。有需要服用其它药物的需向老师报告。
1.5 实验结果
表1 实验组与对照组在实验前后血糖含量(mmol/L)的比较
实验前 实验后 实施例1 5.79 6.91 实施例2 5.68 7.29 实施例3 5.91 7.03 对比例1 5.87 6.47 对比例2 5.49 6.29 对比例3 5.57 6.31
通过表1可以看出，实验前A组血糖平均值为5.79mmol/L，B组血糖平均值为5.64mmol/L，A、B组无显著性差异(P>0.05)。实验后B组血糖平均值为6.36mmol/L，实验前后变化显著(p<0.05)。说明对照组B通过训练，运动员的血糖含量有了较明显的提高。实验组A实验前的平均值为5.79mmol/L，服药后的平均数为7.08mmol/L，A组实验前后变化非常显著(p<0.01)。说明在训练的过程中服用实施例能量胶能够提高运动员血糖的含量。原因是实施例能量胶中添加的乳清蛋白与中链甘油三酯可快速参与能量代谢，减少血糖消耗，提升运动能力。
表2 实验组与对照组在实验前后血清肌酸激酶活力(IU/L)的比较
实验前 实验后 实施例1 813.5 504.8 实施例2 809.4 510.2 实施例3 804.7 497.9 对比例1 810.7 731.4 对比例2 808.6 728.6 对比例3 808.9 734.9
通过表2可以看出，实验前A组血清肌酸激酶平均值为809.2IU/L，B组血清肌酸激酶平均值为809.4IU/L，A、B组无显著性差异(P>0.05)。实验后：B组血清肌酸激酶平均值为731.6IU/L，实验前后变化显著(p<0.05)。说明对照组B通过训练，运动员的血清肌酸激酶有了较明显的变化。实施组A实验前的平均值为809.2IU/L，实验后的平均数为504.3IU/L，A组实验前后变化非常显著(p<0.01)。说明在训练的过程中服用实施例能量胶能够降低运动员血清肌酸激酶的活性。
在正常情况下，肌细胞和血液中肌酸激酶的数量差异特别大(约5×105:1)，这是因为肌细胞结构完整、功能正常，肌细胞中的肌酸激酶极少透过细胞膜，人体血清CK得以保持正常范围。运动容易使血清肌酸激酶活性升高，其原因是因为运动时缺氧，代谢产物堆积，供能相对不足等原因引起肌细胞膜通透性升高，或肌细胞膜受到损伤，促使酶从细胞内释放增加，酶进入血液循环，其中尤以肌肉牵拉的机械性损伤或产生血肿等原因较为重要。在运动训练实践与运动生理生化的研究中，血清肌酸激酶是鉴定训练负荷最敏感的指标之一，经常用来进行训练负荷的监控。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。