1、菊粉的定义
菊粉(Inulin)是由果糖经 β-1，2键键连接而成的线性直链多糖，末端常带有一个葡萄糖，聚合度DP通常为2～60之间，菊粉实际上也是多种不同聚合度果聚糖的混合物。聚合度较低(DP=2～9)的果聚糖通常称为低聚果糖，聚合度l0～30的果聚糖通常称为多聚果糖，聚合度高于40的果聚糖通常称为高聚果糖。其中平均聚合度DP≤9的菊粉又称为短链菊粉，从天然植物中提取的菊粉同时含有长链与短链 。菊粉的分子式表示为GFn，其中G代表终端葡萄糖单位，F代表果糖分子，n代表果糖的单位数。
2、菊粉的来源
菊粉，又名菊糖，作为植物能量的储存方式之一，在自然界的分布十分广泛，超过三万种植物中可以找到其含量并为它们的能量储备。某些细菌和真菌中也含有菊粉，但主要来源是植物，一些常见植物中菊粉含量如表：
菊芋和菊苣最适合作为生产菊粉的原料，它们来源丰富，菊粉含量高，约占其块茎干重的70％。菊芋是菊科向日葵属多年生草本植物，又名洋姜，地下茎含果糖多聚物，耐贫瘠和干旱，适应性很强，我国有零星种植。菊苣是菊科菊苣属多年生草本植物，适于生长在海洋气候条件下，在西欧国家是一种普遍种植的蔬菜品种。
低聚果糖也广泛存在于各种植物中，在日常食用的食物如香蕉、大蒜、蜂蜜、洋葱、小麦等中都有低聚果糖的存在，是优良的水溶性膳食纤维，是完全符合益生元标准的典型双歧因子，也是人体保健功能研究试验最为深入详尽的寡糖之一， 以其优越的生理功能成为近十年来国际食品市场上广泛流行的功能性食品配料，但由于天然植物中含量一般不高，目前主要通过工业化的方法来进行大规模生产。
3、物化性质
菊粉为白色或乳白色无定形粉末，略带甜味，可溶于水，溶解度随温度的升高而增大。菊粉是性能优异的脂肪替代物，在高浓度时，菊粉具备胶化特性，剪切后能形成离子胶体网状结构，当它与水混合时，就会产生乳脂般结构，能轻易地与食品融合，替代脂肪提供光滑的口感和平衡圆润的风味。大量的水被网状结构固定，保证了胶体长时间物理稳定性。菊粉系果糖聚合物，菊粉溶液在高温、低pH或经菊粉内切酶的酶解后，可制得低聚果糖、高果糖浆、高纯度果糖，被称为继蔗糖、淀粉糖之后的第三代糖源。2003年，美国FDA已确认菊粉为GRAS (公认安全物质)， 日有效摄人量为5g，推荐最大日摄人量为15～20克。
4、菊粉、低聚果糖的生理功能
（1）低热量值，可做低(无)能量食品。
由于菊粉特定的化学结构，膳食纤维在人体口腔、胃和小肠内不被消化吸收，但却会被结肠内的某些有益菌(双歧杆菌属等)所发酵降解，产生短链脂肪酸(乙酸、丙酸和丁酸)，产生热量值小于1.5Kcal/g，因此，成为典型的低热食品配料，菊粉常常用于取代蔗糖和脂肪以降低食品的热量，预防肥胖症。
（2）调节血糖水平，不会引起血糖波动
菊粉味微甜，系果糖聚合物，通过人体口腔、胃及小肠过程中基本上不分解、不吸收，因此，从口腔摄人菊粉后不会影响血糖水平，可做糖尿病人食品。
（3）降血脂
大量实验证实，摄人菊粉可有效降低血清总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)，提高高密度脂蛋白／低密度脂蛋白(HDL／LDL)比率，改善血脂状况。降血脂的机理包括：
1)吸附肠腔内胆汁酸，减少胆汁酸的重吸收，阻断胆固醇在肠腔循环。
2)降低膳食胆固醇的吸收率。
3)被大肠内细菌发酵降解，所产生的短链脂肪酸对肝脏胆固醇的生物合成有抑制作用。
（4）双向调节肠道茵群，改善肠道功能防止便秘和腹泻
菊粉能在人的结肠中发酵，使双歧杆菌增殖5～10倍，同时又能抑制潜在有害菌的生长，对便秘、滥用抗生素造成的腹泻有显著的改善作用。由于菊粉比低聚糖聚合链长一些，发酵速度比低聚糖慢，人体耐受量相对较高，在大肠末端还可激发代谢作用并对菌群产生有益影响。
（5）抑制有毒发酵产物，保护肝脏，预防结肠癌
双歧杆菌为人体内有益菌，双歧杆菌的减少被认为是衰老、机体免疫力下降和肿瘤发生的重要原因。食物经消化吸收后所剩残渣到达结肠后，在肠道腐生菌(大肠杆菌、梭状芽孢杆菌、拟杆菌等)的作用下，可产生许多有毒的代谢产物如氨(肝毒素)、胺(肝毒素)、亚硝胺(致癌物)、苯酚与甲苯酚(促癌物)、次级胆汁酸(结肠癌促进物)等，菊粉摄人后能显著增加双歧杆菌的生长，抑制腐败菌的生长，减少有毒产物的生成，并且对有毒发酵产物具有吸附螯和作用，清除腐败产物和细菌毒素，能净化肝肠循环和营养合成，可减少其对肠壁的刺激，菊粉代谢降解产生的短链脂肪酸(包括乙酸、丙酸和丁酸)，可降低肠道pH，抑制腐生菌的生长。
由于菊粉一系列代谢活动能抑制有毒致癌物产生，增加排便次数和重量，增加粪便酸度，加速致癌物的排泄，产生有抗癌作用的短链脂肪酸，有利于预防结肠癌。
（6）促进钙、镁、铁等矿物质的吸收
研究表明，摄人菊粉能增加重要矿物质的吸收量(如Ca、Mg、Fe)，并增加骨骼中矿物质的密度，据有关研究证实，每天摄人8g菊粉，可提高钙的吸收率约20％ 。
（7）促进维生素的合成
菊粉的代谢产物可促进维生素B1、B2、B3、B6、B12及叶酸的自然形成，从而提高人体的新陈代谢水平，提高免疫力和抗病力。
低聚果糖与菊粉具有相似的生理功能，由于菊粉和低聚果糖中果糖聚合度的不同，即分别属于链长不等的GFn型或Fn型。链较长的部分(DP>10)也具有双歧杆菌增殖作用并且能够完全发酵，这一结果也被人体实验所证实。长链果聚糖(又称菊粉，聚合度为2— 80之间)的一个优点在于，它的发酵速率要比低聚果糖慢约一半左右，这就意味着菊粉还可在大肠末端激发代谢作用对菌群产生有益作用，功效更加全面，对预防发病率较高的直肠癌有着深远意义。
5、菊粉、低聚果糖的安全性
几乎没有任何报道称菊粉和低聚果糖对人类及动物是有毒性的，根据国际国内已有的研究表明，没有理由相信应用在食品中的菊粉、低聚果糖或它的代谢物有潜在的毒性，相反，相关文件证明菊粉和低聚果糖是对人体有益的。
低聚果糖的化学结构明确，在中国已被确认是一种功能性食品配料，广泛应用在食品、保健品等多个领域。2000年美国FDA确认低聚果糖为公认安全物质(GRAS)，2003年美国FDA又确认菊粉为公认安全物质(GRAS)。
参考资料：
中国食品添加剂_2008.03《菊粉、低聚果糖的研究进展》
食品研究与开发_2012.10《菊粉的功能与利用》
【作者】沈静