一、概述

功能糖和糖醇是一類具有特殊生理功效的物質(zhì)，在食品中可以作為一種功能性配料添加，也可以作為甜味劑代替食品中的蔗糖，降低糖對特殊人群的影響。從純粹的化學角度說，包括功能性低聚糖、功能性膳食纖維、功能性糖醇等幾種物質(zhì)。

功能性低聚糖是指對人體健康具有一定改善效果的功能性糖類，多是由2～10個單糖通過糖苷鍵連接形成直鏈或支鏈的低度聚合糖。并不是所有的低聚糖都稱為功能糖，只有在人體腸胃內(nèi)不被消化吸收而直接進入大腸為雙歧桿菌所利用的低聚糖才稱為功能糖。由于人體腸道內(nèi)沒有水解它們（除異麥芽酮糖外）的酶系統(tǒng)，因而它們不被消化吸收而直接進入大腸內(nèi)。這種特性使得它們可以優(yōu)先為雙歧桿菌所利用，是腸道有益菌的增殖因子，也稱益生元。

這些功能性低聚糖主要包括：低聚木糖（木寡糖）、低聚果糖（果寡糖）、水蘇糖、低聚半乳糖、低聚異麥芽糖、大豆低聚糖等。功能糖多是由玉米芯、蔗渣、麥稈等富含半纖維素的物質(zhì)經(jīng)過酸法、酸酶法或酶法制取的糖，如低聚木糖；或是由一些淀粉糖類經(jīng)過酸法、酸酶法或酶法制取的糖，如低聚異麥芽糖。

功能性膳食纖維是一種高分子的碳水化合物，由于其不能被人體所正常的消化吸收，所以本身并沒有營養(yǎng)價值。但是，也正由于其不能被消化，所以可減緩消化速度和最快速排泄膽固醇，可讓血液中的血糖和膽固醇控制在最理想的水準之上，還可以幫助糖尿病患者降低胰島素和三酸甘油脂。

功能性糖醇，主要包括山梨醇、麥芽糖醇、木糖醇、赤蘚糖醇、異麥芽酮糖醇等。

在中國二型糖尿病顯著增加的情況下，越來越多的使用到普通糖的替代品—糖醇類物質(zhì)。因其不會引起胰島素顯著上升的特性，所以被添加到許多需要甜味卻又必須無糖的食品中。而糖醇類物質(zhì)本身的特性，比如低熱值、抗齲齒性等，對改善食品的健康品質(zhì)，預防慢性疾病的發(fā)生發(fā)展都有著積極意義。

圖片來源：《食品安全導刊》

功能糖可有效促進雙歧桿菌繁殖，雙歧桿菌不但不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，而且其代謝后產(chǎn)生的醋酸、乳酸等有機酸，可降低腸道pH，提高內(nèi)源性溶菌酶活性，起到抑制大腸桿菌及梭狀菌等致病菌或腐敗菌繁殖的作用[1]。另外，雙歧桿菌還可以產(chǎn)生維生素B1、維生素B2、維生素B6、葉酸等物質(zhì)，起到維護人體健康的作用。

常用的具有潤腸通便作用的物質(zhì)有膳食纖維、糖醇和微生態(tài)制劑。膳食纖維不能被人體吸收，能部分被腸道菌群分解和發(fā)酵，產(chǎn)生有機酸，降低腸道pH，刺激腸粘膜蠕動。未被消化的膳食纖維形成的食物殘渣能改變糞便性狀，刺激結腸運動，促進排便[2]。

此外，水溶性膳食纖維能被細菌利用并能保持糞便中的水分[3]。功能糖不能在人體內(nèi)被消化吸收，屬于低相對分子質(zhì)量的水溶性膳食纖維，因此可用它來使糞便變稀、緩解便秘。它的這種生理功能完全歸功于其獨有的發(fā)酵特征（雙歧桿菌增殖特性）。且功能糖日常需求量較小，在推薦量范圍內(nèi)不會引起腹瀉。具有一定的甜度，甜味特性良好，易溶于水，不增加產(chǎn)品的粘度，物理性質(zhì)穩(wěn)定，并易于添加于食品和飲料中。

大量的動物試驗結果表明，雙歧桿菌在腸道內(nèi)大量繁殖能夠起到抗癌作用[4]。這種抗癌作用歸功于雙歧桿菌的細胞、細胞壁成分和胞外分泌物使機體的免疫力提高。例如喂養(yǎng)定殖雙歧桿菌單因子的無菌小鼠，要比未處理的無菌小鼠壽命長。功能糖具有整腸通便的功能，它能使腸道腐敗菌受到抑制，腐敗產(chǎn)物顯著減少并及時排出，因而可減少大腸癌的發(fā)生。

研究表明，功能糖具有截留礦物質(zhì)元素如Ca、Mg、Fe、Zn的能力[5]。功能糖不能被消化酶分解，在到達大腸后，隨著功能糖被雙歧桿菌發(fā)酵分解，釋放出礦物質(zhì)離子。而消化道的后半部分如盲腸、結腸等恰是礦物質(zhì)元素被吸收的重要場所。另外，功能糖經(jīng)雙歧桿菌等發(fā)酵，產(chǎn)生的短鏈脂肪酸降低了腸道pH，在酸性環(huán)境中，許多礦物質(zhì)溶解速度增加，因而有利于吸收。由于短鏈脂肪酸能刺激結腸膜細胞生長，因而提高了對礦物質(zhì)的吸收能力。

功能糖一般對牙齒無不良影響。齲齒主要是由于口腔微生物，特別是突變鏈球菌（Streptococcus mutans）利用蔗糖所生成的酸，特別是乳酸及不溶于水的β－葡聚糖作用的結果。功能糖不能成為上述口腔微生物的作用底物，也沒有菌體凝結作用，因而不會引起牙齒齲變。

大量的人體試驗已經(jīng)證實，攝入功能糖后可降低血清膽固醇水平。每天攝入一定量的功能糖并持續(xù)2周至3個月，總血清膽固醇降低20～50mg/dl。包括雙歧桿菌在內(nèi)的乳酸菌及其發(fā)酵乳制品菌均能降低總血清膽固醇水平，提高女性血清中高密度脂蛋白膽固醇總膽固醇的比率。血清膽固醇水平的降低，被認為是由于腸道微生物菌群平衡改變的結果。

1、高選擇性增殖雙歧桿菌

2、熱、酸穩(wěn)定性好

3、很難為人體消化酶所分解

4、低甜度、低熱量

四、市場趨勢

隨著消費領域的擴大使我國功能糖行業(yè)取得了顯著的發(fā)展，朝著多品種，個性化，專一化，功能性，規(guī)模化發(fā)展，產(chǎn)量大幅增加，品種結構日益完善。迎來了功能糖新時代。

隨著健康意識的加強，為保持健康的體魄，城市居民開始有意識的控制糖分攝入量，尤其女性為維持身材更加注重控糖減糖的健康飲食習慣，而這部分消費者正是糖果市場的目標群體，木糖醇產(chǎn)品應運而生。

無糖、減糖概念已經(jīng)蔓延到整個糖果行業(yè)，除了膠基糖外，硬糖、軟糖、甚至巧克力都開始緊跟這股“無糖”之風。

功能性糖果的逐步興起給傳統(tǒng)糖果行業(yè)帶來了一定的沖擊，上世紀90年代獨占市場的圓柱奶糖銷量呈現(xiàn)逐年萎縮狀態(tài)，硬質(zhì)奶糖市場也停滯不前，并且很大程度的銷售是依靠婚慶和節(jié)慶市場。

五、應用

功能糖和糖醇作為十分優(yōu)良的功能食品配料，已經(jīng)被廣泛應用到食品、保健品、藥品及飼料等各個領域，特別是人們對于食療健康的認識不斷增強，健康食品消費趨勢明顯[6]。動物無抗時代的到來也進一步增強了功能糖在動物營養(yǎng)領域的應用。國家公眾營養(yǎng)中心也將食品中添加低聚糖等益生元以及益生菌類產(chǎn)品，作為公眾營養(yǎng)改善項目的一種，逐漸推廣功能糖在食品領域的應用。

功能糖和糖醇類物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，適宜添加在各種飲料中，既保持飲料特有的風格，又具有一定的保健功能。可添加至碳酸飲料、豆奶飲料、果蔬飲料、茶飲料、營養(yǎng)飲料等各類飲品中。

圖片來源：元氣森林、onlytree、Nth Degree Innovations

益生元在乳制品中已經(jīng)有了非常廣泛的應用，從常溫奶到各個階段的嬰幼兒奶粉中都添加了不同益生元，復合益生元組合低聚果糖與低聚半乳糖，應用到嬰幼兒奶粉中可以協(xié)同提高嬰兒的腸道健康。

圖片來源：三元、friso美素佳兒、合生元

低聚糖和膳食纖維類具有很好的保濕性和抑菌性，作為甜味劑添加在糕點或點心的餡心中，既能提供柔和甜味，又能延長產(chǎn)品的貨架壽命。可加入到各種面包、蛋糕、餅干、西點、月餅及各種餅餡中。

圖片來源：DGI

功能糖和糖醇具有很好的耐熱性，在熬糖溫度下保持穩(wěn)定，因此利用其做糖果時，工藝上無特殊要求。此外在巧克力產(chǎn)品中，添加聚葡萄糖可以用來降低巧克力的熱量，強化纖維含量。而赤蘚糖醇不吸濕的特點可以避免了吸濕性糖引起的巧克力起霜的現(xiàn)象。

圖片來源：GoFigure、Truvia

利用低聚果糖和低聚異麥芽糖的甜度特性，可替代蔗糖作為酒類的糖源。利用其不發(fā)酵性，加入黑米酒、黃酒、稠酒等發(fā)酵酒中陳釀，制成營養(yǎng)甜酒保健品，另外在保健酒中添加糖醇可以在一定程度上掩蓋保健酒的不良風味，并能促進溶液中乙醇分子和水分子的結合，從而降低酒類飲料的的酒精異味和感官刺激，改善酒類飲品的口感。

利用添加低聚異麥芽糖的飼料飼喂動物，可以通過改善其腸道內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境，改善其健康狀況，在提高動物抗病能力的同時提高了飼料利用率和增重率。與通常使用的獸藥類保健品相比，具有無殘留、無污染、無毒副作用等優(yōu)點。

低聚糖除了在食品、飼料行業(yè)的應用外，在日化行業(yè)也有非常廣泛的應用。如牙膏中普遍添加的山梨醇，以及赤蘚糖醇等在牙膏、保濕面膜及漱口水中的應用等。此外在化妝品中，赤蘚糖醇可以代替甘油的部分作用。

圖片來源：參半、好來

山東星光首創(chuàng)生物科技有限公司與國內(nèi)外多家科研院所合作，專注于營養(yǎng)、腸道微生態(tài)、健康產(chǎn)品研發(fā)，主營益生元、膳食纖維、減糖配料、專用配料四大系列產(chǎn)品。包括低聚果糖、低聚異麥芽糖、抗性糊精、赤蘚糖醇及各種定制化復合糖等，可廣泛應用于嬰幼兒食品、益生菌、飲料、乳制品、營養(yǎng)保健品以及寵物飼料等多個領域。

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