一种抗缺氧能量棒及其制备方法和应用与流程

本发明属于营养食品技术领域，具体涉及一种抗缺氧能量棒及其制备方法和应用。

背景技术：

随着西部不断地发展，越来越多的人被其美丽的自然风光和地理人文所吸引，每年都会涌进大批的游客。但目前己有大量研究表明，世居平原人群初入高海拔地区后，常因高原地区的低压、低氧等环境因素导致机体组织供氧不足，使机体生理功能及营养代谢等均产生一定的影响。首次进入高原地区后，机体产生的主要症状有头晕、恶心、乏力、消化吸收功能下降等，症状严重者甚至会引起高原肺水肿、高原脑水肿等急性高原反应(acutemountainsickness,ams)。

此外，产生急性高原反应的部分人群常会导致原有疾病加重，最终可能达到危及生命的境地。在2500米以上，根据个人的体质，适应环境的能力，上升速度以及到达的最大高度，急性高原反应症的发生率为15％至80％不等。在急性低氧暴露下，机体的能量代谢形式由有氧代谢为主向无氧酵解为主转移，能量产生途径发生显著变化，自由基大量生成，gsh、ve、vc等抗氧化剂含量减少，sod等抗氧化酶活性减弱，体内脂质过氧化物mda等含量增多，最终导致机体抗氧化能力下降。

目前无论西藏、黄龙还是云南玉龙等高原地区其防治高原反应的营养品或药品均只具有单一的防高反功效，或者只具备能量补给功能。对于既能补充能量又可提高抗氧化能力的抗缺氧食品比较少见，而具有抗缺氧功能且便携的能量棒更是少之又少。上述问题是本领域亟需解决的问题

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种抗缺氧能量棒及其制备方法和应用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种抗缺氧能量棒，按重量份计，包括以下组分

麦芽糖浆10～300份、果葡糖浆10～50份、低聚糖10～300份、1,6-二磷酸果糖10～50份、熟青稞粉10～300份、红景天10～300份、葡萄籽提取物1～300份、牛磺酸1～40份、维生素c1～20份、维生素e1～35份、维生素b11～10份、维生素b21～10份和代可可脂10～100份

本发明的有益效果是：本申请通过上述配方，形成不同分子梯度的碳水化合物组合，充分利用大分子糖缓吸收和释放、小分子糖快速吸收供能的特性，促进碳水化合物的持续供能，有助于促进低氧下氧气利用效率，改善能量代谢，抗氧化，抗急性高原反应。

在本申请中，青稞粉为大分子糖，可以延长碳水化合物供能时间，减少氧气的利用，缓解高原缺氧反应。

口服红景天的提取物可使试验动物对各种缺氧模式有良好的适应效果。

萄籽提取物、牛磺酸、维生素c和维生素e均具有良好的的抗氧化效果，其能有效清除人体内多余的自由基。

维生素b1在体内结合atp形成b1的焦磷酸盐，在糖代谢中对α-酮酸的脱羧反应起重要作用，使丙酮盐变为醋酸盐，并通过三羧酸循环，使糖酵解与氧化代谢之间形成重要的连接，促进碳水化合物代谢。

维生素b2中的核黄素在体内分布于各组织中，构成体内递补氢化系中的辅酶，参与氧化还原反应，促进能量代谢。

本申请通过上述各个组分协同作用，从而能够有效的起到良好的抗缺氧、补充能量的作用。

进一步的是，按重量份计，还包括香精0.1～0.2份，所述香精为奶油香精、巧克力香精和红茶香精中的一种或多种。

本申请通过加入一定量的香精，改善抗缺氧能量棒的口感。

进一步的是，所述熟青稞粉颗粒度为60～100目，所述熟青稞粉中黄酮的质量百分比≥0.19％，总酚的质量百分比≥0.20％；所述红景天提取物中红景天苷的质量百分比为4％-10％。

本申请选用黄酮含量在0.19％以上，总酚含量在0.20％以上的熟青稞分，其具有较高的抗氧化，有清除自由基的功能。

进一步的是，所述牛磺酸为纯度99％以上的牛磺酸；所述维生素e中生育酚的质量百分比为90～99.9％；所述维生素b1中硫胺素的质量百分比≥90％；所述维生素b2中核黄素的质量百分比≥98％。

进一步的是，还包括无机盐，所述无机盐包括氯化钠、柠檬酸钾、碳酸氢钙中的一种或多种。

进一步的是，所述无机盐为0.5～1份的氯化钠、0.02～0.3份的柠檬酸钾或1～2份的碳酸氢钙。

本申请通过在配方中添加适量的无机盐，能够补充高原运动人群在运动中流失的无机盐。

本申请还提供了一种上述抗缺氧能量棒的制备方法，包括以下步骤：

s1：按重量份称取以下原料，并混合均匀：

低聚糖10～300份，1,6-二磷酸果糖10～50份，熟青稞粉10～300份、红景天提取物10～300份、葡萄籽提取物1～300份、牛磺酸1～40份、维生素c1～20份、维生素e1～35份、维生素b11～10份和维生素b21～10份；

s2：将步骤s1中混合好的物料加热至40～50℃；

s3：按重量份称取10～100份的代可可脂并加热至融化，按重量份称取10～300份的麦芽糖和10～50份的浆果葡糖浆并加热至沸腾，而后将所述代可可脂、所述麦芽糖浆和所述果糖浆冷却至70℃后混合均匀，再冷却至40-50℃；

s4：将步骤s3和步骤s1中的物料混合均匀；

s5：将所述步骤s4中的混合物料制备成型，得到抗缺氧能量棒。

进一步的是，所述步骤s1中，混合时间为10～15min；所述步骤s5：中所述制备成型包括步骤：压片和切割。

进一步的是，所述抗缺氧能量棒的切割长度为5～12cm，宽度为1～4cm，压片厚度为0.5～2cm。

本申请通过压片可切割，可以将能够将抗缺氧能量棒制备成为合适的大小，使本申请更加易于携带。

本申请还提供了一种上述抗缺氧能量棒在抗缺氧和/或补充能量上的应用。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或实施例。为简化公开内容，下面描述了各特征存在的一个或多个排列的具体实施例，但所举实施例不作为对本发明的限定,在说明书中随后记载的第一特征与第二特征连接，即可以包括直接联系的实施方式，也可以包括形成附加特征的实施方式，进一步的，也包括采用一个或多个其他介入特征使第一特征和第二特征彼此间接连接或结合，从而第一特征和第二特征可以不直接联系。

本申请出现的以下组分，均为本申请的常用原料，其组成和制备方法本领域及人员可以直接的从现有技术中获取或从成品中进行购买：

熟青稞粉：以青海青稞粒为原料，100～120℃下低温烘焙后，粉碎成60～100目的颗粒，其可以购自青海新绿康食品有限责任公司。

红景天提取物：是以干燥的红景天根茎为原料，粉碎成粗粉，用70％乙醇回流提取，分取提取液，减压回收乙醇，所得浓缩液加等量水搅拌均匀，静置，过滤，反复处理3次，滤液减压浓缩，依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取，乙酸乙酯和正丁醇部分分别回收溶剂，得酪醇粗品和红景天苷粗品，含红景天苷4％-10％。

葡萄籽提取物：是从葡萄籽中提取分离得到的一类多酚类物质,主要由原花青素,儿茶素,表儿茶素,没食子酸,表儿茶素没食子酸酯等多酚类物质组成。

为了便于理解本申请，本申请还提供了以下几种较为具体的实施例。

实施例1：

一种抗缺氧能量棒，其配方如下：麦芽糖浆200g、果葡糖浆40g，低聚糖20g、1,6-二磷酸果糖10g、熟青稞粉250g、红景天280g、葡萄籽提取物250g、牛磺酸20g、维生素c5g、维生素e10g，维生素b15g、维生素b25g和代可可脂15g。

其制备方法：按配方称取原料，

s1：按重量份称取低聚糖、1,6-二磷酸果糖、熟青稞粉、红景天、葡萄籽提取物、牛磺酸、维生素c、维生素e、维生素b1和维生素b2，分别过80～100目筛，放入混料机混合均匀，混合15分钟；

s2：将步骤s1中混合好的物料加热至50℃，保温；

s3：取代可可脂加热融化，取糖浆加热至沸，冷却至70℃，混合均匀后，再冷却至45℃；

s4将步骤s3加热的物料边搅拌边加入到步骤s1的粉料中，搅拌均匀、和团；

s5将步骤s4得到的物料经过辊压机压成0.5～2.0cm片状，冷却至室温，切割、冷却，将辊压冷却后的产品切割成长5.0～10cm，宽1.0～4.0cm的长方形；冷却、包装。

实施例2

抗缺氧能量棒的配方如下：麦芽糖浆10g、果葡糖浆50g、低聚糖10g、1,6-二磷酸果糖10g、熟青稞粉300g、红景天300g、葡萄籽提取物300g、牛磺酸40g、维生素c20g、维生素e35g，维生素b110g、维生素b210g、代可可脂100g、香精0.19g、氯化钠0.5g。

制备方法参考实施例1。

实施例3

抗缺氧能量棒的配方如下：麦芽糖浆300g、果葡糖浆10g，低聚糖300g、1,6-二磷酸果糖50g、熟青稞粉10g、红景天10g、葡萄籽提取物1g、牛磺酸1g、维生素c1g、维生素e1g，维生素b11g、维生素b21g、代可可脂10g、柠檬酸0.02g。

制备方法参考实施例1。

实施例4

抗缺氧能量棒的配方如下：麦芽糖浆50g、果葡糖浆10g，低聚糖10g、1,6-二磷酸果糖10g、熟青稞粉25g、红景天20g、葡萄籽提取物15g、牛磺酸15g、维生素c2g、维生素e10g，维生素b110g、维生素b210g、代可可脂10g、碳酸氢钙1g。

制备方法参考实施例1。

实施例5

抗缺氧能量棒的配方如下：麦芽糖浆60g、果葡糖浆10g，低聚糖20g、1,6-二磷酸果糖15g、熟青稞粉15g、红景天30g、葡萄籽提取物25g、牛磺酸25g、维生素c5g、维生素e15g，维生素b110g、维生素b210g、代可可脂10g、碳酸氢钙2g。

制备方法参考实施例1。

实施例6

抗缺氧能量棒的配方如下：麦芽糖浆100g、果葡糖浆40g，低聚糖100g、1,6-二磷酸果糖30g、熟青稞粉200g、红景天200g、葡萄籽提取物150g、牛磺酸40g、维生素c10g、维生素e25g，维生素b110g、维生素b210g、代可可脂50g、氯化钠1g。

制备方法参考实施例1。

实施例7

抗缺氧能量棒的配方如下：麦芽糖浆150g、果葡糖浆45g，低聚糖20g、1,6-二磷酸果糖15g、熟青稞粉250g、红景天200g、葡萄籽提取物200g、牛磺酸30g、维生素c15g、维生素e20g，维生素b12g、维生素b22g、代可可脂100g、柠檬酸钾0.3g、香精0.1g。

制备方法参考实施例1。

对本申请上述实施例1制备得到的抗缺氧能量棒和对照例进行测试，其中，对照例为同样重量的木糖醇，具体的实验如下：

实验对象：19名北京体育大学普通男性大学生参与本实验，平均年龄为22.8±7.6岁，身高176.1±4.7cm，体重73.0±9.1kg。其身体健康、无神经系统、心肺、心血管系统疾病及吸烟史；所招募的受试者均为世居平原(海拔＜800m)者。实验前6个月未经高原和低氧暴露(海拔＞1500m)；受试者被明确告知本实验的具体流程和要求，以及实验可能造成的低氧不良反应，受试者在无法承受的情况下告知实验人员后退出实验。受试者实验前签署知情同意书，正式实验前受试者熟悉测试仪器及实验流程。

19名普通大学男生进入低氧房进行第一次急性低氧暴露(模拟4300米海拔)4小时，在此期间通过lls量表(lakelouisconsensusscoringofams)对受试者进行评分，随机抽取6名ams评分≥3分的受试者，被筛选为ams敏感组(ams+)，另外随机抽取6名ams评分＜3分的受试者，并被筛选为ams不敏感组(ams-)。一周后两组受试者进行第二次急性低氧暴露实验。

实验方法：实验前一天22:00后受试者不再进食，实验当天早晨受试者到实验室，测量身高，体重，也率，spo2及取静脉血，汇报年龄及进行ams评分，实验当天早上7:00进行统一早餐(1275kj)，4小时后进行午餐(2721kj)，两餐之间自由活动，且无其他食品摄入，只进行水的摄取。午餐后1.5小时补充抗缺氧能量棒或安慰剂，再过30分钟后进入低氧房(模拟海拔4300米)，在低氧环境中静坐30分钟后取静脉血。测量rpe。随后分别进行定量负荷运动45分钟和递增负荷至力竭。运动结束后记录力竭时间并在2分钟后取静脉血。在运动前和运动后每15分钟纪录心率、spo2并取指血，恒定45分钟后测量rpe。在低氧安静30分钟、运动即刻、运动后30分钟及低氧4h暴露结束时记录心率、spo2和ams评分。

受试者进行两次低氧运动测试，两次测试间隔一周，受试者进入低氧房后静坐30分钟，随后进行运动测试。负荷方案为功率自行车(monark839e，芬兰)恒定负荷和递增负荷。功率自行车为恒定功率模式，计算机通过蹬车频率自动改变飞轮阻力保持输出功率为负荷方案所预设数值。以60w热身5分钟，随后开始以90w的恒定负荷运动45分钟，完成恒定负荷后进行递増负荷，每分钟递增20w直至力竭。通过秒表记录从90w恒定负荷开始运动后到递增负荷至力竭所用的总时间。

样本采集：常氧空腹安静时、低氧安静30分钟及低氧运动结束2分钟抽取受试者静脉血时，血液采集用一次性采血针抽静脉血3ml，血液采集后常温下静置10分钟，随后用离心机3000转/min离心5分钟，分离出血清冰冻待测。

在运动前后及运动期间使用polar800cx心率表记录各时间点的心率数值。

在运动前后及运动期间使用nomin3100脉搏血氧饱和度测试仪记录各时间点的spo2数值。传感器统一夹在左手食指，数据稳定后读数并记录。

根据受试者对rpe表的评分评估受试者在运动前及运动后45分钟的疲劳程度。

通过填写thelakelouisequestionnaireams评分问卷判断其症状程度，其中≥3分为严重，≤2分者为轻度。

采用固定酶膜法，通过美国ysi1500自动乳酸分析仪测试受试者血乳酸浓度，在常氧安静，低氧安静30分钟结束即刻及每级负荷前20秒取指血测试。

采用双抗体夹心法测定标本中人体血清中sod、enos、mda水平。

实验结果：

本实验的所有数据采用microsoftexcel2007录入，通过spss13.0软件包进行统计学处理，实验结果均采用平均数±标准差表示，组间样本均数的差异性检验采用独立样本t检验，组内样本均数的差异性检验采用配对样本t检验，检验分析中，p＜0.05则表示差异为显著性水平，p＜0.01时表示差异为非常显著性水平。

急性低氧暴露4h对受试者ams的影响如表1所示：

表1

其中，nmrest：常氧安静；hy0.5h：低氧安静30分钟；ae0.5h：运动后30分钟；hy4h：低氧暴露4h结束。

*：表示与hy0.5h相比p<0.01；#：表示与服用安慰剂比较时p<0.05。

通过表1可以看出，在ams+组中，运动后0.5h的lls评分显著高于hy0.5h，但hy4h则与hy0.5h时的评分无明显差异。补充抗缺氧能量棒后在低氧暴露0.5h和4h结束时的lls得分明显低于补充安慰剂时(p<0.05)如表1。在ams-组中，与hy0.5h相比，运动后0.5h与低氧结束时的lls评分显著高于hy0.5h(p<0.05)。补充抗缺氧能量棒后在急性低氧暴露4h结束时的lls得分与补充安慰剂时相比有下降趋势，但无显著性差异。

急性低氧暴露4h对受试者spo2的影响如表2所示，

表2

其中，*：表示其他点与安静时相比p<0.05；ex：恒定负荷运动。

由表2可见，在两次低氧暴露中，两组在低氧环境下各时间点所测得的spo2值均显著性低于常氧安静时(p<0.05)。在同组间，无论是在安静状态下还是运动过程中，补充安慰剂与补充抗缺氧能量棒相比，在各时间点所测得的spo2值均无明显差异。ams-组和ams+组之间相比，在补充安慰剂或抗缺氧能量棒后各时间点的spo2在组间亦无明显差异。

急性低氧暴露4h对受试者力竭时间的影响如表3所示：

表3

其中，#：表示与安慰剂相比p<0.05，其中，exe：运动结束。

由表3可以看出，组间相比，在补充安慰剂时ams-组的力竭时间比ams+组较长，但未呈现统计学差异。

相对于安慰剂而言，在补充抗缺氧能量棒后，ams+组在急性低氧下的运动时间明显延长，且具有显著性差异(p<0.05)，而ams-组则在两组补剂之间无明显差异。

低氧暴露中的心率：

无论是补充安慰剂还是抗缺氧能量棒，在恒定负荷运动过程中各时间点和运动结束后30分钟，ams+组的心率与ams-组无显著性差异。同组间，低氧各时间点的心率显著高于常氧安静时的心率(p<0.05)，同时运动后即刻的心率显著性高于其他运动时间点的心率(p<0.05)。补充抗缺氧能量棒与补充安慰剂时相比，无论在安静状态还是运功过程中，各个时间点所测得的心率均无显著性差异。

低氧暴露中的血乳酸：

急性低氧暴露4h对受试者乳酸的影响(mmol/l)如表4所示。

表4

通过表4可以看出，组间相比，在补充安慰剂后，在急性低氧下恒定负荷运动30分钟时，ams+组的乳酸浓度明显高于ams-组，且有显著性差异(p<0.05)，而在恒定负荷运动45分钟时ams+组的血乳酸浓度依然有高于ams-组的趋势，但并无显著性差异。而当两组受试者补充抗缺氧能量棒时，在恒定负荷运动30分钟和45分钟时的血乳酸浓度均无明显差异。在ams+组中，低氧恒定负荷运动30分钟时，补充抗缺氧能量棒时与补充安慰剂时相比，其血乳酸浓度明显低于补充安慰剂时，并出现统计学差异(p<0.05)。而在ams-组中，无论补充安慰剂还是抗缺氧能量棒，在低氧恒定负荷运动30分钟时的乳酸浓度均无显著性差异。低氧恒定负荷运动45分钟时，无论是ams+还是ams-组，补充抗缺氧能量棒时的乳酸溶度低于补充安慰剂时，且具有显著性差异(p<0.05)。

恒定负荷运动中的rpe：

急性低氧暴露4h对恒定负荷运动中的rpe如表5所示：

表5

其中，#：表示与补充安慰剂相比p＜0.05，其中exe：低氧恒定负荷运动。

在低氧恒定负荷运动45分钟时，与补充安慰剂相比，ams+组在补充抗缺氧能量棒后rpe明显降低，且有显著性差异(p<0.05)，如表5。而在ams-组中，补充抗缺氧能量棒后在低氧恒定负荷运动45分钟时的rpe有下降趋势，但无统计学差异。无论补充抗缺氧能量棒还是安慰剂，两组间各时间点的rpe均无明显差异。

急性低氧暴露4h对人体血清sod活性的影响：

急性低氧暴露4h对人体血清sod活性的影响(u/ml)如表6所示：

表6

其中，*：表示与常氧安静相对p<0.01；**：与常氧安静和低氧安静相比p<0.01

通过表6可以看出，对于组间来说，补充安慰剂时，ams+在低氧暴露30分钟时所测的sod活性高于asm-组，运动后2分钟的sod活性低于ams一组，但均无显著性差异。补充抗缺氧能量棒后，两组受试者在其他各时间点的sod均无明显差异。

与常氧安静、运动后2分钟相比，两组在低氧安静时的血清sod活性呈显著性差异(p<0.05)。补充抗缺氧能量棒后，在ams+组中，在急性低氧暴露30分钟时的血清sod活性仍显著性高于常氧安静时(p<0.05)，但与运动后2分钟无明显差异，且明显低于补充安慰剂时(p<0.05)。在ams-组中，低氧暴露30分钟时的血清sod活性仍高于常氧安静及运动后2分钟，且呈显著性差异(p<0.05)。而在运动结束后2分钟时，无论是ams-还是ams+组中，在补充抗缺氧能量棒时测得受试者的血清sod活性明显高于补充安慰剂时，具有显著性差异(p<0.05)，如表6所示。

急性低氧暴露4h对人体血清mda含量的影响：

急性低氧暴露4h对人体血清mda含量的影响(u/ml)如表7所示：

表7

其中，*：表示与常氧安静相对p<0.01；**：与常氧安静和低氧安静相比p<0.01；#：表示与补充安慰剂时相比p<0.05；##：表示与ams-组相比p<0.05。

由表7可以看出，在两次急性低氧暴露中，两组运动后的mda含量明显均高于常氧安静及低氧安静时，且呈极其显著性差异(p<0.o1)。与常氧相比，低氧安静时的mda含量只有ams+组在补充安慰剂时显著性升高(p<0.05)，而其他组只是有升高趋势，但无显著性差异。

在急性低氧30分钟后，在补充抗缺氧能量棒时ams+组的血清mda含量低于补充安慰剂时，且呈显著性差异(p<0.05)，而ams-组所测的mda含量与补充安慰剂相比并无明显差异，在低氧运动后2分钟，与补充安慰剂相比，ams+组补充抗缺氧能量棒后的血清mda含量明显低于补充安慰剂时，且呈显著性差异(p<0.05)。而ams-组在低氧运动后2分钟时的血清mda含量较补充安慰剂时有下降趋势，但无显著性差异，对于组间而言，补充安慰剂时，与ams-组相比，ams+组中低氧下所测得的血清mda含量较高，且显著呈性差异(p<0.05)。补充能量棒后，两组血清mda含量无明显差异。

急性低氧暴露4h对人体血清enos含量的影响：

急性低氧暴露4h对人体血清enos含量的影响(u/ml)如表8所示：

表8

其中，#：表示与补充安慰剂时相比p<0.05；##：表示与补充安慰剂时相比p<0.01；**：表示运动后与常氧安静和低氧安静相比p<0.01。

通过表8可知，无论采用何种补剂，在运动后2分钟所测得的enos活性在各组中均低于常氧安静及低氧安静，并有极其显著性差异(p<0.01)。补充抗缺氧能量棒与安慰剂相比，ams+组在运动结束后2分钟所测得的enos活性明显高于补充安慰剂时，且具有极其显著性差异(p<0.05)，而ams-组在运动结束后2分钟所检测的。enos活性同样高于补充安慰剂时，并呈显著性差异(p<0.05)，两组在其余各时间点的enos活性并无明显差异，如表8所示。对于组间而言，无论以哪种方式补充，各时间点的enos活性在组间的差异均无显著性。

通过上述实验可以得出以下结论：

1)在急性低氧暴露下，容易引起ams的产生，血清抗氧化能力下降，运动表现较差，疲劳感增加。而在ams-与ams+两组之间相比，ams+组以上症状更为明显。

2)补充本申请制备的抗缺氧能量棒有助于增强血清抗氧化能力，提升运动表现，并改善ams症状并且预防ams的发生，其中ams+组改善得更为明显。

本申请中含有一定量的维生素，充维生素后，在急性低氧暴露下的碳水化合物有氧氧化增强，而无氧代谢减弱，因此可以提高体内的氧气利用率，促进能量生成增加。

本身提供了耗氧少且供能多的一些糖类物质，在低氧状态下，以避免机体由于缺氧而大量消耗体内能源物质，进而防止造成机体疲劳。

本申请中提供高碳水化合物，高碳水化合物的补充有利于机体的消化吸收，减轻胃肠道的负担，同时还能减少代谢过程中的耗氧量，给机体提供更多的能量。

本申请有利于机体在低氧暴露下血氧饱和度的提升，从而增加脑的供血量，使运动时机体的心率降低，同时还能促进呼吸功能的改善，提升睡眠质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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