陳軍，趙錦錦

（1.南京工業(yè)大學(xué)，江蘇南京211800；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，吉林長(zhǎng)春130000）

長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料的研制及對(duì)大鼠運(yùn)動(dòng)后糖原影響

陳軍1，趙錦錦2

（1.南京工業(yè)大學(xué)，江蘇南京211800；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，吉林長(zhǎng)春130000）

以長(zhǎng)白山元蘑為主要原料研制運(yùn)動(dòng)飲料，采用單因素和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化其最佳工藝參數(shù)，并研究長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料對(duì)大鼠有氧運(yùn)動(dòng)后糖原恢復(fù)情況的影響。結(jié)果表明，最佳工藝配方為長(zhǎng)白山元蘑汁添加量為12.5%、蔗糖添加量7.6%、檸檬酸添加量2.3%，在此工藝條件下，長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分值為98.85分。大鼠試驗(yàn)表明，服用長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料運(yùn)動(dòng)后大鼠糖原含量比服用普通長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料后運(yùn)動(dòng)組顯著增加，說(shuō)明長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料能夠快速恢復(fù)運(yùn)動(dòng)后大鼠的肝糖原和肌糖原含量水平，對(duì)運(yùn)動(dòng)后機(jī)體快速恢復(fù)具有良好的效果。

長(zhǎng)白山元蘑；飲料；有氧運(yùn)動(dòng)；糖原

元蘑，學(xué)名是亞側(cè)耳，又被稱為黃蘑，在食用菌中具有重要地位[1]。元蘑子實(shí)體肉多，味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)多，即可鮮品用，又可將其干制，食用價(jià)值非常高[2-3]。長(zhǎng)白山元蘑中含有大量的營(yíng)養(yǎng)成分，如多種氨基酸、維生素、蛋白質(zhì)以及元蘑多糖，有專家研究表明，長(zhǎng)白山元蘑是極少數(shù)不能人工培育的食用菌之一[4]，含有人體必須的多種氨基酸和維生素，經(jīng)常食用長(zhǎng)白山元蘑有增強(qiáng)機(jī)體免疫力，抗氧化，抗疲勞等功效[5-6]，長(zhǎng)白山元蘑性甘、溫，還具有藥用活性，有舒筋活絡(luò)、清熱祛濕，預(yù)防癌癥、腫瘤等作用[7]，目前長(zhǎng)白山元蘑一般主要以干制銷售[8]，深加工的食品幾乎沒(méi)有，針對(duì)機(jī)體長(zhǎng)時(shí)間有氧運(yùn)動(dòng)中消耗大量的糖原能量，需要及時(shí)予以補(bǔ)給，本研究采用長(zhǎng)白山元蘑為主要原料，再加入蔗糖、檸檬酸等調(diào)配出運(yùn)動(dòng)飲料，再通過(guò)大鼠試驗(yàn)，分析其對(duì)大鼠有氧運(yùn)動(dòng)后糖原恢復(fù)作用的影響，旨在為運(yùn)動(dòng)員開(kāi)發(fā)出促進(jìn)糖原快速恢復(fù)的產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

長(zhǎng)白山元蘑：撫松縣福順土特產(chǎn)有限公司；蔗糖：廣州華糖食品有限公司；檸檬酸：蘇州源立化工有限公司；大鼠：合格證編號(hào)為 SCXK-（吉）2015-0014，由吉林大學(xué)動(dòng)物中心提供，體重220 g~230 g，每天服用正常飼料，由美國(guó)Reserach Diets公司生產(chǎn)。

1.2 儀器與設(shè)備

CFXB-1型電磁爐：星光電器（深圳）有限公司；FUER1000-25型高壓均質(zhì)機(jī)：溫州萬(wàn)喜機(jī)械科技有限公司；TY-150型灌裝機(jī)：廣州騰躍機(jī)械制造有限公司；XFS-280A型滅菌鍋：上虞市索普儀器制造有限公司；LPW型電子計(jì)重秤：凱豐集團(tuán)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 長(zhǎng)白山元蘑汁的制取

稱取一定量的離心脫水后的長(zhǎng)白山元蘑，將其放入不銹鋼鍋內(nèi)，加入水的重量為長(zhǎng)白山元蘑重量的10倍，煮沸后維持30 min，進(jìn)行浸提，過(guò)濾，得長(zhǎng)白山元蘑汁，備用。

1.3.2 長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料工藝流程

1.3.3 長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料單因素試驗(yàn)

1.3.3.1 長(zhǎng)白山元蘑汁添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響

在蔗糖添加量8%、檸檬酸添加量2.4%的條件下，長(zhǎng)白山元蘑汁添加量分別為8%、10%、12%、14%、16%，以長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分為考核指標(biāo)，考察長(zhǎng)白山元蘑汁添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響。

1.3.3.2 蔗糖添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響

在長(zhǎng)白山元蘑汁添加量12%、檸檬酸添加量2.4%的條件下，蔗糖添加量分別為4%、6%、8%、10%、12%，以長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分為考核指標(biāo)，考察蔗糖添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響。

1.3.3.3 檸檬酸添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響

在蔗糖添加量8%、長(zhǎng)白山元蘑汁添加量12%的條件下，檸檬酸添加量分別為2.0%、2.2%、2.4%、2.6%、2.8%，以長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分為考核指標(biāo)，考察檸檬酸添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響。

1.3.4 長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料最佳工藝配方的確定

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以長(zhǎng)白山元蘑汁添加量（X1）、蔗糖添加量（X2）、檸檬酸添加量（X3）為影響因素，以長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分（Y）為響應(yīng)值，通過(guò)Box-Benhnken中心組合試驗(yàn)和響應(yīng)面分析法確定長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料的最佳工藝配方。試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平見(jiàn)表1。

1.3.5 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

請(qǐng)30名有食用菌運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分經(jīng)驗(yàn)的專家進(jìn)行評(píng)分，以色澤（10分）、氣味（20分）、組織狀態(tài)（30分）和口感（40分）為指標(biāo)[9-10]，共100分，具體標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表1 因素水平表Table 1 The table of factor level

表2 飲料感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The scoring criteria of drinks sensory

1.3.6 動(dòng)物與分組[11]

取健康雄性SD大鼠80只，將其隨機(jī)分為對(duì)照組（I）、普通礦泉水+運(yùn)動(dòng)組（II）、小劑量長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料+運(yùn)動(dòng)組（III）、大劑量長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料+運(yùn)動(dòng)組（IV），共4組，每組20只。對(duì)照組每日正常飼養(yǎng)，不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和服用其他食物；運(yùn)動(dòng)+普通礦泉水、小劑量長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料+運(yùn)動(dòng)組、大劑量長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料+運(yùn)動(dòng)組每天按照有氧運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行運(yùn)動(dòng)且服用長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料，定量控制劑量分別為3 g/kg·d和6 g/kg·d，對(duì)照組服用等量礦泉水。

1.3.7 運(yùn)動(dòng)方案、采樣及測(cè)試

有氧運(yùn)動(dòng)方案：參考Wang等訓(xùn)練模型[12]，大鼠開(kāi)始進(jìn)行跑臺(tái)適應(yīng)性訓(xùn)練（10 m/min~15 m/min，30 min/d，共 5 d）。之后以 16 m/min（50%VO2max~60%VO2max）運(yùn)動(dòng)60 min/d，5 d/周，共8周。第8周結(jié)束后，對(duì)照組（I）、普通礦泉水+運(yùn)動(dòng)組（II）、小劑量長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料+運(yùn)動(dòng)組（III）、大劑量長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料+運(yùn)動(dòng)組（IV）SD大鼠均進(jìn)行腹腔注射1%戊巴比妥鈉麻醉，然后取肝、腓腸肌組織進(jìn)行肝糖原、肌糖原含量測(cè)定[13]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果

2.1.1 長(zhǎng)白山元蘑汁添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響

長(zhǎng)白山元蘑汁添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖1。

圖1 長(zhǎng)白山元蘑汁添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響Fig.1 Effects of the addiction of Changmai Mountain mushroom juice on the sensory score of Changbai Mountain mushroom sports drinks

根據(jù)圖1可知，當(dāng)長(zhǎng)白山元蘑汁添加量為8%時(shí)，長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分最低，隨著長(zhǎng)白山元蘑汁的增多，長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分逐漸升高，當(dāng)長(zhǎng)白山元蘑汁添加量增大到12%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高，繼續(xù)增大后感官評(píng)分幾乎不變，說(shuō)明元蘑汁添加量為12%已經(jīng)達(dá)到口感以及色澤、口味的要求，繼續(xù)增加對(duì)感官評(píng)分無(wú)影響，又考慮到產(chǎn)品成本問(wèn)題，選擇長(zhǎng)白山元蘑汁添加量為10%、12%、14%為響應(yīng)面試驗(yàn)研究水平。

2.1.2 蔗糖添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響

蔗糖添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分影響見(jiàn)圖2。

圖2 蔗糖添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分影響Fig.2 Effect of sucrose addition on sensory score of Changbai Mountain mushroom sports drinks

根據(jù)圖2可知，當(dāng)蔗糖添加量為4%時(shí)，長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分最低，隨著蔗糖的增多，長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分逐漸升高，當(dāng)蔗糖添加量增大到8%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高，繼續(xù)增大后感官評(píng)分下降，原因可能是蔗糖過(guò)多后，長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料甜度過(guò)大，從而影響感官評(píng)分，因此，選擇蔗糖添加量為6%、8%、10%為響應(yīng)面試驗(yàn)研究水平。

2.1.3 檸檬酸添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響

檸檬酸添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖3。

圖3 檸檬酸添加量對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響Fig.3 Effect of citric acid addition on sensory score of Changbai Mountain mushroom sports drinks

根據(jù)圖3可知，當(dāng)檸檬酸添加量為2.0%時(shí)，長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分最低，隨著檸檬酸的增多，長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分逐漸升高，當(dāng)檸檬酸添加量增大到2.4%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高，繼續(xù)增大后感官評(píng)分呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，原因可能是當(dāng)檸檬酸添加量超過(guò)2.4%時(shí)，長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料酸度過(guò)大，口感下降，導(dǎo)致長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分下降。因此，選擇檸檬酸添加量為2.2%、2.4%、2.6%為多因素研究水平。

2.2 長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料工藝配方的優(yōu)化

2.2.1 數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建與檢驗(yàn)

根據(jù)單因素分析結(jié)果，選擇長(zhǎng)白山元蘑汁添加量（X1）、蔗糖添加量（X2）、檸檬酸添加量（X3）為因素變量，以長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分（Y）為響應(yīng)值，根據(jù)Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Response surface design and results

采用Design-Expert8.0.6軟件對(duì)表3進(jìn)行方差分析及顯著性檢驗(yàn)，得到以感官評(píng)分為函數(shù)，關(guān)于各因素編碼值的回歸方程為：

對(duì)該模型進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，可得到方差分析見(jiàn)表4，模型的可信度分析見(jiàn)表5。

表4 回歸模型方差分析Table 4 Variance analysis of regression equation

續(xù)表4 回歸模型方差分析Continue table 4 Variance analysis of regression equation

表5 回歸模型可信度分析Table 5 Reliability analysis for the established regression model

根據(jù)表4、表5，感官評(píng)分回歸方程極顯著。模型與實(shí)際值擬合效果好，能夠代替實(shí)測(cè)值對(duì)試驗(yàn)結(jié)果做分析，R2=0.985 6，說(shuō)明該模型能夠反映98.56%的函數(shù)值，變異系數(shù)較小。R2Adj=0.967 1，說(shuō)明預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值高度相關(guān)。長(zhǎng)白山元蘑汁添加量X1對(duì)感官評(píng)分影響極顯著，蔗糖添加量X2對(duì)感官評(píng)分影響顯著，交互項(xiàng)中X1X2影響極顯著，X1X3影響顯著，而二次項(xiàng)中X12、X22影響極顯著，X32影響顯著。各因素影響長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分由大到小依次為長(zhǎng)白山元蘑汁添加量＞蔗糖添加量＞檸檬酸添加量。

2.2.2 各兩因素對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響

各兩因素交互作用對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖4。

圖4 各兩因素交互作用對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的影響Fig.4 The influence of two factors on sensory score of drink

響應(yīng)面圖是感官評(píng)分與各個(gè)因素之間形成的三維空間圖，能夠反映出兩個(gè)因素交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響[14-15]。等高線中的橢圓形表示兩因素之間交互作用對(duì)感官評(píng)分影響顯著，圓形可表示兩因素交互作用對(duì)感官評(píng)分影響不顯著。長(zhǎng)白山元蘑汁添加量（X1）與蔗糖添加量（X2）之間交互作用極顯著，表現(xiàn)為等高線為橢圓形，長(zhǎng)白山元蘑汁添加量（X1）與檸檬酸添加量（X3）之間交互作用顯著，表現(xiàn)為等高線為近似橢圓形，而蔗糖添加量（X2）與檸檬酸添加量（X3）之間交互作用不顯著，等高線表現(xiàn)為圓形。

2.2.3 長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料工藝參數(shù)的優(yōu)化

為確定最佳參數(shù)，對(duì)擬合的回歸方程分別求一階偏導(dǎo)數(shù)，令其為0，得到三元一次方程如下：

求解得：X1＝0.975、X2＝-0.126、X3＝-0.321，即最佳工藝參數(shù)為長(zhǎng)白山元蘑汁添加量為12.45%、蔗糖添加量7.64%、檸檬酸添加量2.31%。按照此最佳工藝參數(shù)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分理論值為98.74分。考慮到實(shí)際方便及易操作性，將工藝參數(shù)優(yōu)化為：長(zhǎng)白山元蘑汁添加量為12.5%、蔗糖添加量7.6%、檸檬酸添加量2.3%，在此工藝參數(shù)下做3次平行試驗(yàn)，3次試驗(yàn)的平均感官評(píng)分為98.85分。與理論預(yù)測(cè)值較為接近，表明該數(shù)學(xué)模型對(duì)長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料工藝優(yōu)化是可行的。

2.3 各組SD大鼠肝糖原、肌糖原含量的比較

各組SD大鼠肝糖原、肌糖原含量的比較見(jiàn)表6。

從表6中可知，與普通礦泉水+運(yùn)動(dòng)組（II）比較相比，小劑量長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料+運(yùn)動(dòng)組（III）、大劑量長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料+運(yùn)動(dòng)組（IV）大鼠肝糖原和肌糖原含量均極顯著提高（p＜0.01），說(shuō)明服用長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料后大鼠糖原含量能夠得到明顯恢復(fù)，比普通礦泉水效果顯著，因此，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中補(bǔ)充長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料能夠促進(jìn)糖原恢復(fù)。

表6 實(shí)驗(yàn)6周末各組大鼠肝糖原、肌糖原含量比較Table 6 Glycogen level in liver and muscle by the end of the 6thweek of exercise

3 結(jié)論

本試驗(yàn)研究長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料旨在為運(yùn)動(dòng)員及運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者在訓(xùn)練及比賽后快速恢復(fù)所消耗的糖原能量。本研究以長(zhǎng)白山元蘑為主要原料研制長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料，采用響應(yīng)面法優(yōu)化其最佳工藝參數(shù)，并研究長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料對(duì)大鼠運(yùn)動(dòng)后糖原恢復(fù)情況的影響。結(jié)果表明，最佳工藝配方為長(zhǎng)白山元蘑汁添加量為12.5%、蔗糖添加量7.6%、檸檬酸添加量2.3%，在此工藝條件下，長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分值為98.85分。各因素影響長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料感官評(píng)分的順序由強(qiáng)到弱依次為長(zhǎng)白山元蘑汁添加量＞蔗糖添加量＞檸檬酸添加量。大鼠試驗(yàn)表明，服用長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料后大鼠肝糖原含量比服用普通礦泉水+運(yùn)動(dòng)組顯著增加，能夠說(shuō)明長(zhǎng)白山元蘑運(yùn)動(dòng)飲料可提高運(yùn)動(dòng)大鼠肝糖原含量，具有促進(jìn)糖原恢復(fù)的作用，可在為運(yùn)動(dòng)員提供一種快速恢復(fù)體力的產(chǎn)品，是一種很好的運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)給食品。

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The Preparation of Changbai Mountain Mushroom Sports Drink and the Effect of Glycogen in Rats after Exercise

CHEN Jun1，ZHAO Jin-jin2
（1.Nanjing Tech University，Nanjing 211800，Jiangsu，China；2.Jilin Agricultural University，Changchun 130000，Jilin，China）

The exercise beverage was developed with the main raw material of Changbai Mountain as the main raw material.The optimum parameters were optimized by single factor and response surface test.The effects of the athletic beverage of Changbai Mountain mushroom on the recovery of glycogen after aerobic exercise were studied.The results showed that the optimum formulation was as follows：the content of the mixture was 12.5%，the content of sucrose was 7.6%，and the content of citric acid was 2.3%.Under the condition of the process，the sensory score of Changbai Mountain mushroom sports drink was 98.85.The experimental results showed that the content of glycogen in rats after exercise exercise in Changbai Mountain was significantly higher than that in Changbai Mountain mushroom exercise drink，indicating that Changbai Mountain mushroom exercise drink could recover the hepatic glycogen and Muscle glycogen content level，the rapid recovery of the body after exercise has a good effect.

Changbai Mountain mushroom；drink；aerobic exercise；glycogen

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.22.025

陳軍（1978—），男（漢），講師，碩士，研究方向：食品科學(xué)。

2017-08-07