菊粉（Inulin）又名菊糖寂纪，是一種天然果糖聚合物，由D-呋喃果糖分子以β-（2夭织，1）糖苷鍵連接而成的果聚糖吭露。每個(gè)菊粉分子末端以α-（1，2）糖苷鍵連接一個(gè)葡萄糖殘基尊惰，聚合度通常為2—60讲竿，平均聚合度為10，其中聚合度較低時(shí)（DP=2—9）則可稱(chēng)為低聚果糖弄屡。作為一種天然可溶性膳食纖維题禀，菊粉幾乎不被胃酸水解和消化，而在結(jié)腸中被大量有益微生物發(fā)酵膀捷，因而具備多種保健功能迈嘹，如控制血脂、降低血糖全庸、改善腸道功能秀仲、促進(jìn)礦物質(zhì)吸收等。菊粉不僅可以作為脂肪替代品應(yīng)用于低能量食品生產(chǎn)壶笼，而且具有膳食纖維以及益生素的生理功能神僵，是一種優(yōu)秀的功能性食品基料。目前覆劈，菊粉廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥保健業(yè)保礼、食品工業(yè)等領(lǐng)域。
1.菊粉的來(lái)源
菊粉在自然界中的分布十分廣泛责语，某些真菌和細(xì)菌中也含有菊粉炮障，但其主要來(lái)源是植物。人們?nèi)粘Ｊ秤玫闹参锶纾貉笫[鹦筹、大蒜铝阐、香蕉、小麥等都含有菊粉铐拐。然而徘键，菊粉在自然界主要存在于菊科植物中，菊芋（俗稱(chēng)洋姜遍蟋，國(guó)產(chǎn)菊粉的主要原料）含量為14%-19%吹害，菊苣（歐洲菊粉主要原料）含量為15%-20%，幾種常見(jiàn)的可食用植物中的菊粉含量見(jiàn)表1：
表1常見(jiàn)可食用植物中菊粉含量（鮮重/%）
2.菊粉的制取原料及工藝流程
在國(guó)際上主要采用菊芋和菊苣兩種原料進(jìn)行菊粉工業(yè)化生產(chǎn)虚青。在比利時(shí)和荷蘭等西歐國(guó)家主要用菊苣作原料它呀，在中國(guó)則用菊芋為原料進(jìn)行生產(chǎn)。
菊芋，俗稱(chēng)洋姜纵穿，是菊科多年生草本植物下隧，耐貧瘠和干旱，對(duì)氣候和土壤條件要求不高谓媒，適應(yīng)性強(qiáng)淆院。我國(guó)許多地區(qū)都有種植，一般畝產(chǎn)菊芋塊莖2000—4000kg句惯，是加工生產(chǎn)菊粉及其制品的良好原料土辩。
菊苣是一種兩年生植物，適于生長(zhǎng)在海洋氣候條件下抢野，在西歐（如荷蘭）國(guó)家是一種普遍種植的蔬菜品種拷淘。1993年歐盟將菊芋和菊苣列入歐洲新作物發(fā)展計(jì)劃，目前歐盟8個(gè)國(guó)家正在推廣種植選育出的優(yōu)良菊芋和菊苣新品種指孤。
國(guó)內(nèi)菊粉加工技術(shù)主要有水熱法和微波法启涯。水熱法工藝流程如下：預(yù)處理過(guò)的菊芋→熱水抽提→濃縮→活性炭脫色→離心→上清液用sevag法除蛋白質(zhì)，重復(fù)4—5次→95％乙醇沉淀→離心→過(guò)陽(yáng)離子和陰離子交換樹(shù)脂除雜質(zhì)→真空干燥→粉碎得產(chǎn)品恃轩。微波法工藝流程如下：切絲→稱(chēng)重→加水微波浸出→渣汁過(guò)濾→去除雜質(zhì)→脫色濃縮逝嚎。
3.菊粉的功能特性
3.1控制血脂
攝入菊粉可有效降低血清總膽固醇(TC)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)，提高高密度脂蛋白/低密度脂蛋白比率详恼，改善血脂狀況补君。Hidaka等人報(bào)道，50—90歲的老年病人昧互，每日攝食8g短鏈的膳食纖維挽铁，兩周后血液中甘油三酸脂和總膽固醇的水平降低。Yamashita等人給18名糖尿病人進(jìn)食8g菊粉兩周敞掘，總膽固醇減少7.9%叽掘，但HDL—膽固醇沒(méi)變。而攝食食糧的對(duì)照組玖雁，上述參數(shù)沒(méi)有變化更扁。Brighenti等人觀察到，12名健康年輕的男子赫冬，在每日的谷物早餐中加入9g菊粉共4周浓镜，總膽固醇減少8.2%，甘油三酸酯則大幅降低26.5%劲厌。
許多膳食纖維通過(guò)吸收腸內(nèi)脂肪膛薛，形成脂肪——纖維復(fù)合物隨糞便徘出，從而降低血脂水平补鼻。而且哄啄，菊粉在腸道末端前雅任，自身就發(fā)酵成短鏈脂肪酸和乳酸鹽，乳酸鹽是肝臟代謝的調(diào)節(jié)劑咨跌。短鏈脂肪酸(醋酸鹽和丙酸鹽)在血液里可作燃料沪么，丙酸鹽抑制膽固醇的合成。
3.2降低血糖
對(duì)于糖尿病患者來(lái)說(shuō)锌半，合理安排飲食是治療的主要方法成玫。菊粉味微甜，系果糖聚合物拳喻，通過(guò)人體口腔、胃及小腸過(guò)程中基本上不分解猪腕、不吸收冗澈，因此，從口腔攝入菊粉后不會(huì)影響血糖水平陋葡，可做糖尿病人食品亚亲。對(duì)菊粉降低血糖水平的機(jī)理研究引起了越來(lái)越多科學(xué)家的重視。有的學(xué)者認(rèn)為腐缤，菊粉粘度高捌归，導(dǎo)致腸粘膜厚度增加，從而降低葡萄糖的吸收岭粤；也有學(xué)者認(rèn)為惜索，一方面菊粉發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸促進(jìn)了肝糖元的合成，同時(shí)低聚果糖可以促進(jìn)機(jī)體對(duì)Mg2+吸收剃浇，從而降低患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)巾兆。
3.3改善腸道功能
改善腸道功能菊粉是一種益生素，益生素（Prebiotics）是一種不被消化的食物成分虎囚，能夠選擇性地刺激和促進(jìn)一種或幾種結(jié)腸內(nèi)對(duì)宿主健康有益的微生物的生長(zhǎng)和活力角塑，促進(jìn)宿主健康。菊粉能在人的結(jié)腸中發(fā)酵淘讥，使雙歧桿菌增殖5—10倍圃伶，同時(shí)又能抑制潛在有害菌的生長(zhǎng)，對(duì)便秘蒲列、濫用抗生素造成的腹瀉有顯著的改善作用窒朋。菊粉在結(jié)腸中發(fā)酵后，提高微生物菌群和氣體量提高蝗岖，從而促進(jìn)腸道蠕動(dòng)炼邀，縮短了糞便在結(jié)腸內(nèi)的停留時(shí)間剪侮，使移動(dòng)加快洛退，減少了水分吸收時(shí)間杰标，增加了糞便重量兵怯，有效預(yù)防便秘。同時(shí)也增加糞便的排泄量腔剂，使腸道內(nèi)的致癌物質(zhì)也得到了稀釋?zhuān)虼耍掳┪镔|(zhì)對(duì)腸璧細(xì)胞的剌激減少掸犬，有利于預(yù)防結(jié)腸癌。
3.4促進(jìn)礦物質(zhì)吸收
日常飲食中的膳食纖維能夠減少腸道對(duì)某些礦物質(zhì)的吸收湾碎。然而宙攻，菊粉作為一種可溶性膳食纖維攝入不會(huì)抑制礦物元素的吸收，反而促進(jìn)礦物元素介褥，如Ca2+、Mg2+溢陪、Zn2+睛廊、Cu2+和Fe2+等的吸收。任何菊粉礦物質(zhì)復(fù)合物在腸道菌群的發(fā)酵過(guò)程中均被降解没酣，釋放出礦物元素，使它們更有利于腸道吸收裕便。另外见咒，發(fā)酵所產(chǎn)生的酸能降低結(jié)腸pH值1—2個(gè)單位改览，使許多礦物質(zhì)的溶解度、生物有效性得以提高宝当。而且庆揩，短鏈脂肪酸特別是丁酸能刺激結(jié)腸黏膜細(xì)胞的生長(zhǎng)跌穗，提高腸黏膜的吸收能力虏辫。
4.菊粉的開(kāi)發(fā)應(yīng)用
近年來(lái)，菊粉的開(kāi)發(fā)利用受到國(guó)際食品界的高度重視羹唠，并成功應(yīng)用在乳制品娄昆、飲料、焙烤食品哺眯、低脂低熱食品杆怕、保健食品等領(lǐng)域壳贪。資料顯示，菊粉在美國(guó)的人均消費(fèi)量為1-4g/d互纯，歐洲為3-10g/d 磕蒲。國(guó)外已經(jīng)對(duì)菊粉進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)辣往，成功開(kāi)發(fā)出菊粉系列功能性食品基料。另外站削，菊粉經(jīng)過(guò)酶法或化學(xué)方法改性后许起，改性菊粉能有效用作藥物載體、疫苗輔劑惦积、金屬螯合劑以及去垢劑的主要成分猛频。
4.1乳制品
乳制品是運(yùn)用菊粉的理想食品系統(tǒng)蛛勉，因它能有效提高人體對(duì)鈣質(zhì)的吸收率厉亏，并能在低乳制品的應(yīng)用中模擬乳脂肪的口感爱只，增加制品中纖維的含量，既改善了產(chǎn)品的整體營(yíng)養(yǎng)價(jià)值又不犧牲產(chǎn)品的食用品質(zhì)窝趣，還具有益生元特性训柴。因此，近幾年來(lái)菊粉在乳制品中的應(yīng)用快速發(fā)展洗鸵，被廣泛應(yīng)用于低脂或脫脂牛奶仗嗦，富含膳食纖維的乳制品、適合糖尿病人食用的乳制品和奶片中火邓。
4.2飲料
高纖維果汁飲料德撬、功能性飲料蜓洪、運(yùn)動(dòng)飲料、固體飲料隆檀、植物蛋白飲料等添加菊粉后刚操，除了可以替換脂肪和砂糖、提高產(chǎn)品的水結(jié)合能力坚冀、增加黏性之外鉴逞，還可以增加制品膳食纖維和低聚糖功能司训，提高鈣壳猜、鎂滑凉、鐵等礦物質(zhì)的吸收率２０％以上，并可掩蓋苦澀咒钟，給人柔軟的感覺(jué)若未，使飲料風(fēng)味更濃粗合、質(zhì)地更好。
4.3低脂低熱食品
菊粉可替代２０％～５０％的脂肪隙疚，是一種優(yōu)良的脂肪替代物甚淡。當(dāng)菊粉作為代糖品在巧克力制品中應(yīng)用時(shí)捅厂，無(wú)須對(duì)加工工序進(jìn)行大幅度調(diào)整焙贷，就能生產(chǎn)出不含糖、低糖或適合糖尿病人進(jìn)食的巧克力產(chǎn)品啡彬。與山梨糖醇結(jié)合使用故硅，效果更好。菊粉可將水穩(wěn)定成具有奶油特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)往踢，其口感與油脂一樣徘层，故可替代油脂利职，生產(chǎn)低脂猪贪、脫脂乳或蔬菜奶油讯私；還可替代冰淇淋和其他類(lèi)似產(chǎn)品中的油脂热押。菊粉可穩(wěn)定水或脂肪的結(jié)構(gòu)妄帘，改進(jìn)干酪的特性（如涂抹性）和口感，同時(shí)可代替乳清蛋白或淀粉衍生物鬼廓。
菊粉可替代低脂肉制品的油脂致盟，改進(jìn)肉制品結(jié)構(gòu)馏锡，保持品質(zhì)穩(wěn)定性。如肉類(lèi)產(chǎn)品法蘭克福腸等匪煌。菊粉可替代焙烤食品中的脂肪和糖分党巾，提高焙烤食品的松脆性齿拂；可在蛋糕、餅干署海、面包中用于發(fā)展新概念制品砸狞，諸如益生原面包、高纖維面包等踱启。
4.4保健食品
目前，菊粉已被世界上40多個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)為食品的營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑笙什。作為防治便秘胚想、糖尿病浊服、肥胖等各種健康食品的原輔料和載體。對(duì)于調(diào)節(jié)腸道菌群愁憔、調(diào)節(jié)血脂孽拷、促進(jìn)鈣質(zhì)或礦物質(zhì)吸收等保健食品或者功能性食品（減肥食品）等脓恕，菊粉都是最佳配料或者功能性成分之一。
5. 相關(guān)法規(guī)的規(guī)定
5.1美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）
2016年秋茫，F(xiàn)DA公布了膳食纖維的新定義乃秀，作為更新?tīng)I(yíng)養(yǎng)成分標(biāo)簽最終規(guī)則的一部分跺讯，該機(jī)構(gòu)指定這一術(shù)語(yǔ)稱(chēng)為“像水果，蔬菜和全谷物中發(fā)現(xiàn)的天然纖維萨咕，以及七種獨(dú)立的（即從植物來(lái)源中提然鸨尽）或合成的非消化性碳水化合物（NDCs）钙畔，每種都具有生理健康益處金麸。
如果科學(xué)證據(jù)證明對(duì)人類(lèi)健康有益的生理效應(yīng)，F(xiàn)DA就在此初始成分清單之外征求公民或獨(dú)立的NDC公民申請(qǐng)揍魂。
值得注意的是，幾種常見(jiàn)的非消化性碳水化合物喜最，如流行成分菊糖瞬内，在最初的定義中被忽略了限书，讓供應(yīng)商不知道這些成分是否會(huì)作為膳食纖維納入營(yíng)養(yǎng)成分標(biāo)簽。
隨著Scott Gottlieb委員會(huì)新裁決的公布能真，八個(gè)新纖維被添加到名單中舟陆，其中包括：
l 混合植物細(xì)胞壁纖維（包括諸如甘蔗纖維和蘋(píng)果纖維等纖維的廣泛類(lèi)別）;
l 阿拉伯木聚糖;
l 海藻酸鹽;
l 菊粉和菊粉型果聚糖;
l 高直鏈淀粉（抗性淀粉2）;
l 低聚半乳糖;
l 聚葡萄糖;
l 抗性麥芽糖糊精/糊精耻矮。
目前為止裆装，各種膳食纖維中，既是天然的又是水溶的茎活，果聚糖(菊粉)便是唯一可以規(guī)淖镣伲化生產(chǎn)的采桃。
5.2新食品原料清單
2009年5號(hào)菊粉已被列入新食品原料清單，見(jiàn)下表2新食品原料功效匯總節(jié)選工扎。
表2新食品原料功效匯總節(jié)選
列入新食品原料中后肢娘，保健功能應(yīng)該可以進(jìn)入備案制，不必做功能測(cè)定而钞。
