فناوری تولید و فرمولاسیون نوشابه های ورزشی
چکیده
زمانیکه بدن یک ورزشکارمشغول فعالیت ورزشی از هر نوعی می گردد بدون تردید تأثیرات خستگی به مرور پدیدار می گردد. خستگی باعث کاهش توانایی ورزشکار در یک رقابت ورزشی میشود، شدت فعالیت او را کاهش داده و حتی میتواند ورزشکار را از دور رقابت و مسابقه خارج سازد. این نوشابه بسیار تخصصی و علمی آنچه را که عضلات از دست می دهد به سرعت جبران مینماید. نوشابه های ورزشی حاوی الکترولیت ها، قند، آب و سایر مواد مغذی ایزوتونیک (با نسبت مشابه در سطح خون) می باشد و جهت جایگزین نمودن آب، الکترولیتها و مواد مغذی از دست رفته ورزشکاران تولید میشود یک نوشابه ورزشی در مبارزه با خستگی و تجدید قوای ورزشکار بهینه سازی عملکرد و با مکانیسم جایگزینی سریع مایعات الکترولیت و مواد غذایی از دست رفته عضلات و ماهیچه ها یک ماده بدون جایگزین محسوب میگردد. در این مقاله به معرفی نوشابه ورزشی، تاریخچه و فرمولاسیون این نوشیدنی میپردازیم.
کلمات کلیدی : الکترولیت ها ، قند، فرمولاسیون ، نوشابه ورزشی
مقدمه
بیش از70 % وزن بدن انسان از آب تشکیل شده است .آب، مایع بسیارحیاتی برای بدن است.درهنگام ورزش ، آب پلاسمای سلول ازدست رفته و غلظت مواد درون سلولی بیشتر می شود که این یکی از اختلالات مهم در هنگام ورزش است. سدیم که مقدار قابل توجه آن در نمک یافت میشود در اثر تعریق ازدست رفته و تنظیمات پمپ سدیم- پتاسیم رابر هم می زند. پتاسیم و فسفر درون سلول و سدیم وکلر خارج سلول بیشتر یافت می شوند . کار اصلی پمپ سدیم – پتاسیم حفظ پتانسیل غشا در حد 70 میلی ولت است درصورت کمبود سدیم که به هنگام ورزش کم می شود عضله نمی تواند به آستانه تحریک و عمل برسد در نتیجه ضعف در فعالیتهای ورزشی بیشتر می شود، حال نوشیدنی مفید وجایگزین می تواند به راحتی سدیم و آب از دست رفته و همچنین قند مصرف شده را به بدن باز گرداند.
تاریخچه
تاریخچه نوشابه سازی به زمانی برمی گردد که بشرعلاوه برمصرف آب آشامیدنی می توانست از افزودن موادی چون طعم دهنده ها و شیرین کننده ها به آب ، شربت های متعددی راتهیه کند . ایرانیها از سال2500 پیش روشهایی برای حرارت دادن نیشکر و تهیه کارامل در خوزستان ابداع کردندو با رقیق کردن آن شربت هایی درست کردند که بیشتر مصارف درمانی داشت . امروزه درسراسر دنیا صدها میلیارد دلار نوشابه گازدار به فروش می رسد و دهها هزار کارخانه نوشابه سازی درحال تولید و فعالیت می باشد . دراین میان نیز واحدهای تحقیقاتی در کارخانجات و دانشگاهها درحال تحقیق در خصوص بهبود کیفیت نوشابه های موجود و تولید فراورده های متنوعی از جمله نوشابه های رژیمی ، نوشابه های ورزشی ، نوشابه های غنی شده ، نوشابه های عملگرا و ... به بازار می باشند . درخصوص نوشابه های ورزشی هانسن و همکاران در سال 1939گزارش دادند با استفاده از رژیم غذایی سرشارازکربوهیدرات قبل از شروع مسابقات ورزشی می توان کارایی افراد را بطورچشمگیری افزایش داد. در دهه1960 بعد از اینکه تعدادی از محققین به وجود ارتباط بین رژیم غذایی ، ذخایر گیکوژن عضلات و پتانسیل ورزشی افراد پی بردند ، مطالعات چندی در این زمینه توسط افراد مختلف صورت گرفت دراین دوره عمده تلاش ها حول این محور متمرکز بود که قبل از مسابقه بتوانند ذخایرگلیکوژن بدن فرد را افزایش دهند،دراین راستا معدودی از نوشیدنی های ورزشی فرموله بندی شد . این نوشابه حاوی مقدارزیادی کربوهیدرات بود(حدود 70گرم کربوهیدرات بصورت پلیمر)همچنین حاوی مقادیری از الکترولیت ها را نیز در خود جای می داد . دانشگاه فلوریدا مطالعات دامنه داری را آغاز کردندآنها به این امر پی بردند که با استفاده از نوشیدنی هایی حاوی گلوکز و الکترولیت می توان تغیرات ایجاد شده در حجم مایعات بدن در اثرورزش را پیشگیری یا کاهش داد . همچنین این نوشیدنی تاثیرات عملی قابل ملاحظه ای را دراعضای این تیم بوجود آورد زمانیکه تیم مورد مطالعه درمسابقات معتبر بر حریف خود غلبه پیدا کرد . این نوشیدنی از شهرت ملی برخوردار شد و این نوشیدنی در سال 1969 بعنوان اولین نوشابه ورزشی در حد وسیعی به بازار مصرف عرضه شد .
بازارمصرف نوشابه های ورزشی
بازاراین نوشابه ها روز به روز توسعه پیداکرده به گونه ای که درحال حاضر 95درصدازکل بازارنوشابه های ورزشی را امریکا تصاحب کرده است (به ارزش 1 میلیارد دلار) این رشد دراروپا و ژاپن کندتر بوده است . در سال 1988دراروپا مصرف کل انواع نوشابه های ورزشی نزدیک به 44میلیون لیتر بوده این رقم با رشد 266درصد تا سال 1991به 161لیتر رسید و درسال2000 این رقم به 500 میلیون لیتر بالغ شد . درحال حاضر در اروپابیش از 60 نوع نوشیدنی ورزشی عرضه می شود که عرضه 86 درصد آن را 12 کمپانی بزرگ به عهده دارند . در بین کشورهای اروپایی ،کشور آلمان سهمی معادل36 درصد ، ایتالیا19 درصد و انگلیس برابر11درصد از کل بازار مصرف نوشابه های ورزشی را در این قاره به خود اختصاص می دهند.
انواع عرضه نوشابه های ورزشی
75درصدازکل نوشابه های ورزشی موجود به صورت آماده مصرف (ساده و یا کربناته) بوده و22درصد بصورت پودر و کمتراز یک درصد آن بصورت تغلیظ شده به بازار عرضه می شود . بسته بندی این نوشابه ها نیز به اشکال متفاوتی بوده بطوریکه 2/39 درصد بصورت بسته بندی قوطی ، 5/32 درصد بصورت بسته بندی شیشه و5/19 درصد بصورت فله وحدود 2درصد بسته بندی شده در ظروف یکبار مصرف و6 درصد نیز بصورت پت به بازارمصرف عرضه می گردد .این نوشابه ها به دو صورت عرضه می شود : ایزوتونیک و هیپوتونیک ، زمانیکه فقط جبران مایعات در ورزشکار مورد نظر باشد بدون نیاز چندانی به تامین انرژی دیده شود معمولا نوشابه ورزشی هیپوتونیک مورد استفاده قرار می گیرد اما زمانیکه علاوه بر تامین مایعات بخواهیم مقادیر نسبتا کافی انرژی نیز در اختیار فرد ورزشکار قرار بدهیم از نوشابه های ورزشی ایزوتونیک باید استفاده کنیم .( زمانیکه تونی سیتهTonicity نوشیدنی ورزشی با تونی سیته مایعات بدن برابر باشد به این نوشیدنی ایزوتونیک گویند) امروزه حدود 68 درصد نوشابه های ورزشی بصورت ایزوتونیک به بازار عرضه می گردد.
تفاوت نوشابه های ورزشی با نوشابه های انرژی زا
نوشابه های ورزشی حاوی الکترولیت ها ، قند ، آب وسایرمواد مغذی ایزوتونیک (با نسبت مشابه در سطح خون )می باشد و جهت جایگزین نمودن آب ، الکترولیت ها ومواد مغذی از دست رفته ورزشکاران تولید می شود اما نوشابه های انرژی زا حاوی آمیزه گوناگونی ازکربوهیدرات (قند) ، ویتامین ، مواد معدنی و مواد محرکی مانند کافئین ، تورین (یک اسید آمینه پیش ساز پروتئین ) وگلوکورونولاکتون ( یک ماده طبیعی که در بدن از تجزیه قند ساده گلوکز ایجاد می شود) اینوسیتول و... می باشد ، این نوشابه در جهت بدست آوردن انرژی جسمی و هوشیاری ذهنی مصرف می شودو در برخی مواد از داروهای گیاهی مانند جین سینگ وگوارنا استفاده می شود که این مواد باعث افزایش و تشدید هوشیاری وتمرکز می شود علاوه بر آن مصرف بیش از حد این نوشابه بدلیل ترکیبات محرک ،اعتیاد آور بوده وعوارض جانبی زیادی از جمله بی خوابی ، حالت تهوع ، اسهال و....را بهمراه دارد . مصرف نوشابه انرژی زا برای ورزشکاران در حین ورزش مناسب نمی باشد زیرا این نوشابه بدلیل داربودن قند بالا، جذب آب به داخل سلول را کم نموده و باعث کاهش عملکرد ورزشکارمی گردد [1].
نوشابه های جایگزین مایعات (Fluid replacement drink)
از متداول ترین نوشابه های ورزشی ، نوشابه های جایگزین مایعات می باشدکه جهت آب از دست رفته در طی ورزش های سنگین استفاده می شود چنین نوشابه هایی جهت تامین الکترولیت های از دست رفته و حفظ تعادل الکترولیت مصرف می شوند . سدیم وکلرید از مهمترین الکترولیت های این نوشابه می باشند دیگر الکترولیت ها پتاسیم ، منگنز،کلسیم ، آهن ، فسفات ،کربنات ها را می توان نام برد . الکترولیت ها به فرم یونی بوده و بصورت نمک همراه با اسیدسیتریک و اسید مالیک اضافه می گردد . نوشابه جایگزین مایعات همچنین حاوی کربوهیدرات بعنوان منبع انرژی می باشداستفاده از مقادیر کم کربوهیدرات های ساده مانند گلوکز کمک به جذب آب می نماید اما استفاده از مقادیر زیاد کربوهیدرات در جذب آب تداخل می نماید بنابراین مقدار انرژی که توسط کربوهیدرات های ساده تامین می گردد ، محدود می باشد . این مشکل در صورت استفاده از مالتودکسترین به حداقل می رسد . مالتودکسترین در مقادیر زیاد بدون تداخل در جذب قابل استفاده می باشند چون شکر کارایی ورزشی را تشدید می کند مخلوطی از ویتامین ها بویژه ویتامین CوB –کمپلکس و ویتامین Eدر نوشابه جایگزین مایعات برای استفاده پس ورزش فرموله شده اند ، اضافه می گردند . در فرمولاسیون جدید این نوشابه ها از کرومیوم وکریتین جهت افزایش کارایی اضافه می گردد.
