一、概述

功能糖和糖醇是一类具有特殊生理功效的物质，在食品中可以作为一种功能性配料添加，也可以作为甜味剂代替食品中的蔗糖，降低糖对特殊人群的影响。从纯粹的化学角度说，包括功能性低聚糖、功能性膳食纤维、功能性糖醇等几种物质。

功能性低聚糖是指对人体健康具有一定改善效果的功能性糖类，多是由2～10个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖。并不是所有的低聚糖都称为功能糖，只有在人体肠胃内不被消化吸收而直接进入大肠为双歧杆菌所利用的低聚糖才称为功能糖。由于人体肠道内没有水解它们（除异麦芽酮糖外）的酶系统，因而它们不被消化吸收而直接进入大肠内。这种特性使得它们可以优先为双歧杆菌所利用，是肠道有益菌的增殖因子，也称益生元。

这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）、水苏糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖等。功能糖多是由玉米芯、蔗渣、麦秆等富含半纤维素的物质经过酸法、酸酶法或酶法制取的糖，如低聚木糖；或是由一些淀粉糖类经过酸法、酸酶法或酶法制取的糖，如低聚异麦芽糖。

功能性膳食纤维是一种高分子的碳水化合物，由于其不能被人体所正常的消化吸收，所以本身并没有营养价值。但是，也正由于其不能被消化，所以可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水准之上，还可以帮助糖尿病患者降低胰岛素和三酸甘油脂。

功能性糖醇，主要包括山梨醇、麦芽糖醇、木糖醇、赤藓糖醇、异麦芽酮糖醇等。

在中国二型糖尿病显著增加的情况下，越来越多的使用到普通糖的替代品—糖醇类物质。因其不会引起胰岛素显著上升的特性，所以被添加到许多需要甜味却又必须无糖的食品中。而糖醇类物质本身的特性，比如低热值、抗龋齿性等，对改善食品的健康品质，预防慢性疾病的发生发展都有着积极意义。

图片来源：《食品安全导刊》

功能糖可有效促进双歧杆菌繁殖，双歧杆菌不但不会产生有害物质，而且其代谢后产生的醋酸、乳酸等有机酸，可降低肠道pH，提高内源性溶菌酶活性，起到抑制大肠杆菌及梭状菌等致病菌或腐败菌繁殖的作用[1]。另外，双歧杆菌还可以产生维生素B1、维生素B2、维生素B6、叶酸等物质，起到维护人体健康的作用。

常用的具有润肠通便作用的物质有膳食纤维、糖醇和微生态制剂。膳食纤维不能被人体吸收，能部分被肠道菌群分解和发酵，产生有机酸，降低肠道pH，刺激肠粘膜蠕动。未被消化的膳食纤维形成的食物残渣能改变粪便性状，刺激结肠运动，促进排便[2]。

此外，水溶性膳食纤维能被细菌利用并能保持粪便中的水分[3]。功能糖不能在人体内被消化吸收，属于低相对分子质量的水溶性膳食纤维，因此可用它来使粪便变稀、缓解便秘。它的这种生理功能完全归功于其独有的发酵特征（双歧杆菌增殖特性）。且功能糖日常需求量较小，在推荐量范围内不会引起腹泻。具有一定的甜度，甜味特性良好，易溶于水，不增加产品的粘度，物理性质稳定，并易于添加于食品和饮料中。

大量的动物试验结果表明，双歧杆菌在肠道内大量繁殖能够起到抗癌作用[4]。这种抗癌作用归功于双歧杆菌的细胞、细胞壁成分和胞外分泌物使机体的免疫力提高。例如喂养定殖双歧杆菌单因子的无菌小鼠，要比未处理的无菌小鼠寿命长。功能糖具有整肠通便的功能，它能使肠道腐败菌受到抑制，腐败产物显著减少并及时排出，因而可减少大肠癌的发生。

研究表明，功能糖具有截留矿物质元素如Ca、Mg、Fe、Zn的能力[5]。功能糖不能被消化酶分解，在到达大肠后，随着功能糖被双歧杆菌发酵分解，释放出矿物质离子。而消化道的后半部分如盲肠、结肠等恰是矿物质元素被吸收的重要场所。另外，功能糖经双歧杆菌等发酵，产生的短链脂肪酸降低了肠道pH，在酸性环境中，许多矿物质溶解速度增加，因而有利于吸收。由于短链脂肪酸能刺激结肠膜细胞生长，因而提高了对矿物质的吸收能力。

功能糖一般对牙齿无不良影响。龋齿主要是由于口腔微生物，特别是突变链球菌（Streptococcus mutans）利用蔗糖所生成的酸，特别是乳酸及不溶于水的β－葡聚糖作用的结果。功能糖不能成为上述口腔微生物的作用底物，也没有菌体凝结作用，因而不会引起牙齿龋变。

大量的人体试验已经证实，摄入功能糖后可降低血清胆固醇水平。每天摄入一定量的功能糖并持续2周至3个月，总血清胆固醇降低20～50mg/dl。包括双歧杆菌在内的乳酸菌及其发酵乳制品菌均能降低总血清胆固醇水平，提高女性血清中高密度脂蛋白胆固醇总胆固醇的比率。血清胆固醇水平的降低，被认为是由于肠道微生物菌群平衡改变的结果。

1、高选择性增殖双歧杆菌

2、热、酸稳定性好

3、很难为人体消化酶所分解

4、低甜度、低热量

四、市场趋势

随着消费领域的扩大使我国功能糖行业取得了显著的发展，朝着多品种，个性化，专一化，功能性，规模化发展，产量大幅增加，品种结构日益完善。迎来了功能糖新时代。

随着健康意识的加强，为保持健康的体魄，城市居民开始有意识的控制糖分摄入量，尤其女性为维持身材更加注重控糖减糖的健康饮食习惯，而这部分消费者正是糖果市场的目标群体，木糖醇产品应运而生。

无糖、减糖概念已经蔓延到整个糖果行业，除了胶基糖外，硬糖、软糖、甚至巧克力都开始紧跟这股“无糖”之风。

功能性糖果的逐步兴起给传统糖果行业带来了一定的冲击，上世纪90年代独占市场的圆柱奶糖销量呈现逐年萎缩状态，硬质奶糖市场也停滞不前，并且很大程度的销售是依靠婚庆和节庆市场。

五、应用

功能糖和糖醇作为十分优良的功能食品配料，已经被广泛应用到食品、保健品、药品及饲料等各个领域，特别是人们对于食疗健康的认识不断增强，健康食品消费趋势明显[6]。动物无抗时代的到来也进一步增强了功能糖在动物营养领域的应用。国家公众营养中心也将食品中添加低聚糖等益生元以及益生菌类产品，作为公众营养改善项目的一种，逐渐推广功能糖在食品领域的应用。

功能糖和糖醇类物质性质稳定，适宜添加在各种饮料中，既保持饮料特有的风格，又具有一定的保健功能。可添加至碳酸饮料、豆奶饮料、果蔬饮料、茶饮料、营养饮料等各类饮品中。

图片来源：元气森林、onlytree、Nth Degree Innovations

益生元在乳制品中已经有了非常广泛的应用，从常温奶到各个阶段的婴幼儿奶粉中都添加了不同益生元，复合益生元组合低聚果糖与低聚半乳糖，应用到婴幼儿奶粉中可以协同提高婴儿的肠道健康。

图片来源：三元、friso美素佳儿、合生元

低聚糖和膳食纤维类具有很好的保湿性和抑菌性，作为甜味剂添加在糕点或点心的馅心中，既能提供柔和甜味，又能延长产品的货架寿命。可加入到各种面包、蛋糕、饼干、西点、月饼及各种饼馅中。

图片来源：DGI

功能糖和糖醇具有很好的耐热性，在熬糖温度下保持稳定，因此利用其做糖果时，工艺上无特殊要求。此外在巧克力产品中，添加聚葡萄糖可以用来降低巧克力的热量，强化纤维含量。而赤藓糖醇不吸湿的特点可以避免了吸湿性糖引起的巧克力起霜的现象。

图片来源：GoFigure、Truvia

利用低聚果糖和低聚异麦芽糖的甜度特性，可替代蔗糖作为酒类的糖源。利用其不发酵性，加入黑米酒、黄酒、稠酒等发酵酒中陈酿，制成营养甜酒保健品，另外在保健酒中添加糖醇可以在一定程度上掩盖保健酒的不良风味，并能促进溶液中乙醇分子和水分子的结合，从而降低酒类饮料的的酒精异味和感官刺激，改善酒类饮品的口感。

利用添加低聚异麦芽糖的饲料饲喂动物，可以通过改善其肠道内的微生态环境，改善其健康状况，在提高动物抗病能力的同时提高了饲料利用率和增重率。与通常使用的兽药类保健品相比，具有无残留、无污染、无毒副作用等优点。

低聚糖除了在食品、饲料行业的应用外，在日化行业也有非常广泛的应用。如牙膏中普遍添加的山梨醇，以及赤藓糖醇等在牙膏、保湿面膜及漱口水中的应用等。此外在化妆品中，赤藓糖醇可以代替甘油的部分作用。

图片来源：参半、好来

山东星光首创生物科技有限公司与国内外多家科研院所合作，专注于营养、肠道微生态、健康产品研发，主营益生元、膳食纤维、减糖配料、专用配料四大系列产品。包括低聚果糖、低聚异麦芽糖、抗性糊精、赤藓糖醇及各种定制化复合糖等，可广泛应用于婴幼儿食品、益生菌、饮料、乳制品、营养保健品以及宠物饲料等多个领域。

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