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1、菊糖的结构功能与应用王玮摘要：菊糖是一种天然果聚糖，菊糖虽有甜味但不能被人体消化吸收而转化为葡萄糖，因此不会升高血糖含量、不会引起肥胖，适合糖尿病、肥胖症患者等特殊人群的食甜需要；另外，作为一种优良的膳食纤维，菊糖可促进肠道蠕动、润肠通便、防止便秘、降低体内致癌化合物含量；菊糖还可作为人体内益生菌（主要是双歧杆菌）的增殖因子，增加益生菌的数量，抑制有害微生物的生长，维持肠道微生态平衡。因此，菊糖的生理功能引起了医学、食品、生物技术等领域广泛的兴趣及应用关键词：菊糖，膳食纤维，益生菌，生理功能菊糖是一种天然碳水化合物，它由果糖分子通过 (21)键连接，具有水溶性膳食纤维和生物活性前体的生理功能，
2、菊糖可作为糖、脂肪替代物大量用于低热量、低糖、低脂食品中。作为一种新的食品配料，菊糖在食品工业及医疗保健中有着广阔的应用前景。菊糖在自然界中广泛存在于一些微生物和真菌体内。但是主要还是存在于植物的体内，如菊芋、菊苣、婆罗门参、大丽花、雪莲果块茎等，其中菊芋（又名洋姜，总菊糖含量一般为 1417）是菊糖生产的主要原料来源。不同植物来源、收获季节、气候、土壤以及生产加工过程等因素对菊粉的平均分子量和聚合度都有影响第一章 菊糖结构功能随着生活水平不断提高，人们对于食品不但要求具有良好风味和感官性质，而且兼有一定的保健功能，对于糖果制品也不例外。菊糖注入人体内，主要分布在细胞外液中，并不进入细胞内。经
3、静脉注入血流后，由肾小球滤过，以原形排泄于尿中。肾小管对它既无重吸收，也不分泌。胆汁中仅有痕量存在。在糖果配方中使用菊糖、低聚果糖可赋予制品一定的保健功能，对人体健康有益。目前国外已出现多种由菊糖 、低聚果糖研制的功能性糖果，投人市场销售，深得消费者的青睐。一、菊糖的理化特性1.1 水溶性菊糖较易溶于水，10时溶解度为 6%，加热时溶解更快，这是与其它纤维类填充剂的不同之处。1.2 保湿性菊糖吸湿性强，可作为食品的保湿剂控制食品湿度从而延长保质期。菊糖另一个重要特性是对食品水分活度的影响。水分活度会影响食品质构、温度变化和微生物稳定性。由于菊糖具有结合自由水的能力，故可降低食品的水分活度值，对
4、延长食品的保质期也可起到一定作用。1.3 溶液黏度菊糖溶液的黏度随其含量增加而增大。当浓度为 1% 10%时其黏度逐渐增加；当浓度在 11% 30%以内变化时，渐渐变稠但未出现凝胶；当浓度达到30%时，菊糖溶液开始形成凝胶。菊糖溶液的黏度随温度的升高而降低，这使得它在替代食品中的糖类或脂肪时可提供理想的口感与质地。1.4 稳定性菊糖溶液在 pH 较低(3.0 以下)、温度很高的情况下保持一定时间，可能发生水解，但须有可供利用的“自由水” 。因此，凝胶状态的菊糖即使在酸性环境或高温下，如果没有可供利用的水仍是稳定的。1.5 风味纯的菊糖是无味的，一般商品菊糖含有少量果糖或双糖而略带甜味，味道温和
5、而不具刺激性。菊糖可与高甜度、低热量甜味剂共用制作低热量甜食。二、 菊糖的生理特性2.1 低热量菊糖以 (2l)键连接，不能被人体消化道中的酶分解消化，只在结肠中进行发酵，生成短链脂肪酸，产生较低的热量。2.2 非胰岛素依赖性菊糖不被人体小肠消化吸收，摄入后不会造成血糖浓度增加，又不会提高血液中胰岛素水平，非常适合于糖尿病患者食用。2.3 非龋齿性菊糖在口腔内不被微生物发酵利用，故对牙齿没有损害。2.4 生理功能菊糖符合膳食纤维的定义，几乎不被人体消化酶水解。菊糖可增加粪便体积，使人体保持良好排便习惯。更为重要的是，菊糖可作为双歧杆菌的增殖因子，促进其生长，降低肠道 pH 值，可预防结肠癌等疾
6、病。由于肠道 pH 值的降低，还可促进钙、镁等矿物质通过上皮细胞的吸收，从而可起到预防、治疗骨质疏松症的作用。菊糖还可降低热量和血液中胆固醇及甘油三酯的含量，从而使体内低密度脂蛋白降低，又不影响高密度脂蛋白的浓度，故可预防心血管疾病和肥胖病的发生。在消化道上端不能被消化，以完整的形式到达大肠，然后选择性地吸收一种或几种有益菌生长和活动，并抑制有害菌生长，从而有益于宿主健康的一类物质被称为是益生素。菊糖可显著促进人大肠中双歧杆菌、乳酸杆菌等生长，使梭菌、大肠杆菌、拟杆菌等数量减少。菊糖可以促进金属离子的吸收，和一般膳食纤维不同，菊糖摄入后可以促进钙、镁等金属离子的吸收。摄入一定量的菊糖能促进矿质
7、元素尤其是磷酸钙的吸收量，促进钙在骨骼的吸收和沉淀，防治骨质疏松。菊糖可以改善肠道环境，双歧杆菌是人体肠道内典型的有益菌，对保持肠道内菌群平衡和人体正常的代谢过程起着十分重要的作用。菊糖可以顺利到达大肠被双歧杆菌利用，产生的有机酸可使肠道 pH 下降，抑制沙门氏菌等腐败菌的生长，改善肠道环境，减少肠道内腐败物质的产生。第二章 菊糖在食品及药物上的应用菊糖是最易溶解的膳食纤维之一，特别容易分散于饮料、牛奶和酸乳中。因其不像一般的纤维成分会吸收大量水分，而不会影响食品的口感和风味。许多国家用它来满足饮食营养(膳食纤维摄入量)的平衡。3.2 良好的脂肪替代物菊糖溶于水后，可改善食品组织状态，形成光滑
8、细腻、脂肪似的凝胶，从而赋予食品极佳的脂肪质地和类似脂肪的口感。如果加入植物胶及表面活性剂可使凝胶性能更好。由菊糖可以制成菊糖- 水凝胶、菊糖 -水- 表面活性剂凝胶、菊糖-水-油乳浊液及菊糖- 水-植物胶组合，开发系列脂肪替代物，用于烘焙食品制造。菊糖在许多国家与地区被认为是食品和营养的增补剂而广泛运用于食品工业中。在食品配料中菊糖可以和脂肪与巧克力替换使用以增加食品的粘性，提高其水结合能力，并使口感滑腻类似冰淇淋。所以菊糖可以作为冰淇淋和其他类似产品的脂肪替代品。菊糖所含的膳食纤维，使加入菊糖后的牛奶、酸奶和乳品饮料等低脂食物具有与全脂产品相同的口感与更高的营养价值和更佳的口味。菊糖还可以
9、用来制作仿制奶酪。在国外，菊糖已被成功地混合在仿制奶酪中以代替脂肪。国外有研究指出，其使用水平为 3.44g100g 奶酪，或每 100g奶酪中加入 13.75g 的 25（ww）的胶体或水溶液。在此水平下，菊糖将直接替代 63的总脂肪，而不会产生任何明显的熔化特性的影响。尽管菊糖的可溶性未受到影响，来自实际研究的证据却显示在较高浓度菊粉存在时，仿制奶酪的硬度在温度上升到 55时开始增加，这将会对产品有效性产生影响。但是，增加的硬度也可能会被增加的水分含量所抵消一部分。由菊糖提取的菊糖糖浆具有一定的粘度，热量低，可用于制造人造黄油、咖啡伴侣和沙拉酱等，从而减少热量摄取，有利人体健康。在日本、欧
10、美等国家把菊糖作为一种主要的功能性新糖源应用于保健食品、糖果、巧克力、乳制品冰淇淋系列产品和烘烤食品中，作为糖业生产的第三类糖源进行开发。众多研究表明菊糖与果糖一样可促进人体内双歧杆菌和乳酸杆菌的增殖而抑制病原菌如大肠杆菌、梭状芽胞杆菌和沙门氏菌的生长。例如，在发酵乳制品中加入菊糖可促进乳酸菌的繁殖，增加活菌数，提高产品的质量和营养保健功能。参考文献：1、蒋世琼.应用生物技术开发菊芋资源J南宁职业技术学院学报，2000，5（3）：53-552、屠用利.菊糖的功能与运用J食品工业，1997，04:45-463、Roberfroid M B, Van Loo J A E, Gibson G R. The bifido-genic nature of chicory inulin abd its hydrolysis products J NutrJ，1998，128(1)：11- 194、苗晓洁，董文宾，代春吉，梁西爱.菊糖的性质、功能及其在食品工业中的应用J.食品科技，2006, 31(04)：09-11 5、谭晓琼，董 全，丁红梅功能保健食品菊糖的研究进展与发展前景J中国食物与营养，2007,01：22-246、周文辉.菊糖及低果聚糖的代谢及生理特性J . 广州食品工业科技,2004,04:155-157
