一、菊粉的结构及基本特点
菊粉是植物中储备性多糖，是除淀粉外植物的另一种能量储存形式，已发现有多种，主要存在于包括双子叶植物中的菊科、桔梗科、龙胆科等11个科及单子叶植物中的百合科、禾木科。例如，在菊芋、菊苣的块茎、天竺牡丹（大理菊）的块根、蓟的根中都含有丰富的菊粉，其中菊芋的菊粉含量是最高的。菊粉是由D-果糖经β（1→）糖苷键链接而成的线性直链多糖，末端常带有一个葡萄糖残基。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。聚合度（DP）为~60，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。短链菊粉和天然菊粉都含有一定的单糖和双糖，因此略带甜味，其甜度大约相当于蔗糖的10%～0%；长链菊粉中由于不含单糖和双糖，则没有甜味。
菊粉在自然界中的分布十分广泛，某些真菌和细菌中也含有菊粉，但其主要来源是植物。人们日常食用的植物如：洋葱、大蒜、香蕉、小麦等都含有菊粉。然而，菊粉在自然界主要存在于菊科植物中，菊芋（俗称洋姜，国产菊粉的主要原料）含量为15%-0%，菊苣（欧洲菊粉主要原料）含量为1%-0%。菊粉是以胶体形态含于细胞的原生质中，与淀粉不同，其易溶于热水中，加乙醇便从水中析出，与碘不发生反应。而且在稀酸下菊粉极易水解成果糖，这是所有果聚糖的特性。也可被菊粉酶（inulase）水解成果糖。人和动物体内都缺乏分解菊粉的酶类。
二、菊粉的功能
在年，菊粉被我国原卫生部正式批准为新资源食品，它作为目前全球认知度最高、市场份额最大、应用领域最广的膳食纤维，是理想的功能性食品配料、同时也是生产低聚果糖、多聚果糖、高果糖浆、结晶果糖等产品的良好原料，正以突出的健康效应和优良的应用性能引领益生元市场的快速发展。
1、控制血脂
摄入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/低密度脂蛋白比率，改善血脂状况。另外，许多膳食纤维通过吸收肠内脂肪，形成脂肪——纤维复合物随粪便排出，从而降低血脂水平。而且，菊粉在肠道末端前，自身就发酵成短链脂肪酸和乳酸盐，乳酸盐是肝脏代谢的调节剂。短链脂肪酸（醋酸盐和丙酸盐）在血液里可作燃料，丙酸盐抑制胆固醇的合成。
、降低血糖
菊粉是一种不会导致尿中葡萄糖升高的碳水化合物。它在肠道的上部不会被水解成单糖，因而不会升高血糖水平和胰岛素含量。如今研究表明，空腹血糖的降低是低聚果糖在结肠发酵所产生的短链脂肪酸的结果。
、促进矿物质的吸收
菊粉能大大提高Ca+、Mg+、Zn+、Cu+、Fe+等矿物质的吸收。
菊粉促进矿物质元素吸收的主要机制是：1)菊粉在结肠发酵生成的短链脂肪使其黏膜上的隐窝变浅，隐窝细胞增多从而增大了吸收面积，盲肠静脉更发达。)发酵所产生的酸降低结肠pH，使得许多矿物质的溶解度、生物有效性得以提高，特别是短链脂肪酸可以刺激结肠粘膜细胞的生长，提高肠黏膜的吸收能力；)菊粉能促进一些微生物分泌植酸酶，植酸酶能使与植酸螯合的金属离子释放出来，促进其吸收。4)发酵生成的某些有机酸可与金属离子螯合，促进金属离子吸收。4．调节肠道微生物菌群，改善肠道健康，防止便秘
菊粉是一种天然的水溶性膳食纤维，几乎不能被胃酸水解和消化，只有在结肠被有益微生物利用，从而改善肠道环境。有研究表明，双歧杆菌的增殖程度取决于人体大肠中初始双歧杆菌的数量，当初始双歧杆菌数量减少时，使用菊粉后增殖效果明显，当初始双歧杆菌的数量多时，使用菊粉后效果并不明显。其次，摄入菊粉后能增强胃肠道蠕动，提高肠胃功能，增加消化和食欲，提高机体免疫力。
5.抑制有毒发酵产物的生成，保护肝脏，预防结肠癌
食物经消化吸收后到达结肠，在肠道腐生菌（大肠杆菌、拟杆菌等）的作用下，可产生许多有毒的代谢产物（如氨、亚硝胺、苯酚与甲苯酚、次级胆汁酸等），而菊粉在结肠被发酵产生的短链脂肪酸能够降低结肠pH，抑制腐生菌的生长，减少有毒产物的生成，减少其对肠壁的刺激。由于菊粉一系列代谢活动能抑制有毒物质产生，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．防便秘及治疗肥胖症。膳食纤维减少食物在胃肠的停留时间，以及增加粪便量，有效地治疗便秘。其减肥作用是提高内容物的黏度，降低食物从胃进入小肠的速度，从而降低饥饿感，减少食物的摄食量。
7.对大脑的作用。菊粉中有少量的-9低聚果糖，研究表明，低聚果糖可使大脑神经细胞营养因子表达升高，对皮质酮诱导的神经元损作有很好的保护作用，具有良好的抗抑郁作用。
三、菊粉在食品工业中的应用近些年来菊粉的开发利用受到国际食品界的高度重视，已被广泛应用于乳制品、饮料、面制品、肉制品等各类食品中。
1.乳制品菊粉作为一种优良的脂肪替代物，当与水完全混合后会形成一种奶油状结构，可赋予脱脂乳滑爽的口感。菊粉的加入可以促进人体对乳品中钙的吸收。在酸奶的制作中，添加6%的菊粉会减少乳清析出率，有助于提高酸奶的品质。
.面制品菊粉的外观与小麦粉相似，呈白色粉末状，具有良好的亲水性，吸水后能形成细腻、爽滑的质地。利用菊粉的这些特性可改善面团的加工性能、提高产品品质和营养价值，优化产品的营养结构。研究表明，菊粉能增加面团的形成时间、稳定时间、粉质指数、拉伸阻力、拉伸比和拉伸能量，降低面团的弱化度，这与菊粉增加了小麦蛋白质的乳化活性和β-折叠含量、降低β-转角含量、与谷蛋白发生交联等作用有关。添加菊粉的酥性饼干口感酥松，质地均匀，色泽金*，体外消化率低于普通饼干。菊粉能增大面包的孔隙率、体积和比容，缩短焙烤时间，延缓面包老化。
.肉制品在肉制品中，菊粉经常被用于替代其油脂或淀粉类物质，以降低产品能量、增加膳食纤维含量和提高产品的营养功能。菊粉部分取代香肠中的油脂，在一定程度上会增加其硬度、黏着性和回复性，降低其弹性、咀嚼性和凝聚性，这主要与脂肪的质地比菊粉凝胶柔软有关。
4.饮料菊粉易溶于水，当溶液pH大于4时对热相对稳定，因此可广泛应用于各种饮料中。在果汁饮料、功能性饮料、运动饮料、固体饮料、植物蛋白饮料等产品中添加菊粉后，除了可以取代脂肪和砂糖、提高产品水结合能力和增加黏性外，还能赋予产品高膳食纤维含量，提高钙、镁、铁等矿物质的吸收率(0%)，掩盖其苦涩味。菊粉的添加能增加饮料稠度，解决植物蛋白饮料口感稀薄的问题，使乳脂感更强并给人以柔软的感觉，使饮料风味更浓，质地更好。
5.其他方面在豆制品中添加菊粉可改善其凝胶性能和质构特性。菊粉能增加嫩豆腐的黏弹性和凝胶性，这可能与菊粉的持水性和胶凝性有关。菊粉可作为一种天然抗氧化剂在油脂工业中使用。在巧克力中，菊粉可以改善其质构和纹理，增加其白度和延长保质期，用菊粉代替蔗糖制作的无糖巧克力具有更好的黏度、硬度和颜色。添加菊粉的果冻质地更加均匀，风味更好，且营养健康。鲜切水果若经菊粉溶液涂膜处理后，其褐变程度降低，产品的货架期、力学性能和保水性能均有所改善。
主要参考文献：李烜,罗登林,向进乐,等.菊粉的性质、功能及在食品中的应用进展.中国粮油学报,01.
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