有助于消化道健康的食品飲料不斷的引起市場的重視，例如結合了益生原和益生菌的酸奶等共生（symbiotic dairy）乳制品。一旦要在乳制品中補充益生菌，有一類食品配料我們也可以考慮作為其完美的補充，這就是益生原。
益生原，如聚葡萄糖（polydextrose）、菊粉、金合歡樹膠（Acacia gum）和其它纖維來源，含有直達結腸也不被代謝的碳水化合物。大腸中雙歧桿菌的生長依靠這類碳水化合物作為能量來源，也就是術語所說的雙生（bifidogenic）。
雙歧桿菌釋放出乳酸、乙酸和其它短鏈脂肪酸，創(chuàng)造了一個抑制病原菌，如梭狀芽胞菌屬（Clostridium）和腸球菌（Enterococcus），的酸性環(huán)境。大多數這些纖維含有非常高含量的可溶性纖維，這對雙歧桿菌非常重要；其中一個重要的例子便是聚葡萄糖。
益生原是那些能改善腸道內有限數量的菌種（也就是益生菌）的生長或活動的一類物質。被歸入益生原類的配料有一些化學相似點，但又具備極其不同的發(fā)酵機制和應用優(yōu)勢?，F在主要有三類益生原產品，包括短鏈蔗果低聚糖（scFOS），菊粉和低聚果糖。這些都是目前研究最詳細的益生原配料，也是市場上僅有的、主要宣傳支持腸道內有益微生態(tài)菌群生長的產品。
形形色色的益生原
要理解益生原在改善健康方面的作用，我們必須首先了解益生原的不同類型、它們的起源、結構和功能。這都是支持配方人員選擇的基本理論。
聚葡萄糖是一種含90%纖維的、作為益生原在整個結腸內發(fā)揮作用的、降低能量的配料。目前，添加纖維到乳制品中多見于低糖或降低能量的產品。由于口味平和、能取代蔗糖、并仍然提供平滑的質地和圓潤的口感，聚葡萄糖在乳制品中的應用有很多優(yōu)勢。
金合歡樹膠（Acacia gum）也是一種膳食纖維來源，通常指刺槐膠體或阿拉伯膠體。除了提供可溶性纖維的出色來源，金合歡樹膠能作為穩(wěn)定劑、乳化劑和膠凝劑。由于其低黏性和沒有味道，這種配料在添加到乳制品如酸奶、牛奶和以乳制品為基礎的飲料中時，沒有特殊的配方或加工要求。通過從不同來源和地區(qū)選擇、從而消除由于不同植株之間的天然差異，金合歡樹膠的功能性和一致性能得以增強。
金合歡樹膠有一些優(yōu)于其它相似配料的優(yōu)點，它升糖指數低，不具有其它無糖配料如糖醇的致瀉作用。未來以金合歡樹膠強化乳制品時，還可能有額外的優(yōu)點。據一項臨床研究顯示，金合歡樹膠可以增進鈣的吸收，這對乳制品尤其重要的優(yōu)點。據報道在歐洲，將金合歡樹膠作為益生原，結合益生菌以運用在酸奶中，提供營養(yǎng)益處和光滑的質感和口味，已經非常普遍。隨著未來針對不同性別和年齡的消費群的乳制品更多的被開發(fā)，金合歡樹膠會更好的開發(fā)以滿足不同人群的營養(yǎng)需求。
短鏈蔗果低聚糖（scFOS）是另一類能提高50%鈣吸收的益生原纖維。據報道，這類配料的益處包括增強免疫系統(tǒng)和腸道功能，零生糖指數，冷水可溶性，沒有黏度，低熱量，類似脂肪的特性，和沒有美德拉褐變的熱穩(wěn)定性。國外還有公司開發(fā)一種將短鏈蔗果低聚糖與植物衍生而得的海礦物質結合的產品，以產生一種獨特的益生原礦物質配方。
標簽“短鏈蔗果低聚糖（fructooligosaccharides）”或FOS，已經幾乎被普遍用于描述益生原類。但是，這個標示并不完全正確，一個常見的誤解已經發(fā)生，這主要是因為三類益生原之間的差別并沒有被完全理解。短鏈蔗果低聚糖（scFOS）是一類特定的、以葡萄糖為末端的果糖鏈、最長為5個單位的固定混合物，含95%的純活性益生原。它由甘蔗通過天然發(fā)酵處理衍生而得。
低聚果糖，一種混合短鏈蔗果低聚糖，是菊粉的酶水解產物。它由混合的葡萄糖和果糖為末端的鏈組成，長度從2到7個單位不等。菊粉并非短鏈蔗果低聚糖，因為它的大多數鏈長超過了10個單位。
在益生原中，短鏈蔗果低聚糖被眾多的科學研究支持著其對健康的益處。短鏈蔗果低聚糖最初在日本發(fā)現和生產，它是一類利用天然存在的物質、為特殊健康需要而設計的食品（FOSHU）配料。在日本和歐洲，短鏈蔗果低聚糖在幾乎每個食品類別的上百種產品中都有應用。短鏈蔗果低聚糖甜度中等，大概是蔗糖甜度的30%，提供甜味屏蔽和促進特點，每克1.5卡熱量。短鏈蔗果低聚糖在提高益生腸道菌群的生長方面很有效果，對消化健康和調節(jié)有積極作用，改善礦物質的吸收，促進免疫功能和改善整體健康。
葡萄糖末端和短鏈長度對發(fā)酵機制和配料功能非常重要。一種益生原的化學結構和相對鏈長將決定益生菌利用它的容易程度。作為一類益生原，短鏈蔗果低聚糖95%的活性成分支持廣泛的各類雙歧桿菌和乳酸桿菌菌株，而且在活機體內并不支持病原菌的生長。
菊粉主要是一長鏈、以葡萄糖為末端的聚多糖混合物，它具有益生原效果，同時也是一種具有吸引力的脂肪模擬劑和膨脹劑。菊粉經常被誤認為蔗果低聚糖，但它由于持水、替代脂肪和增加很低熱量的能力而備受贊賞。它同樣由于沒有味道的特性而廣受歡迎。菊粉在多種植物中被發(fā)現和提取，在商業(yè)上由菊苣根制取。菊粉典型的由大約10%低聚果糖組成，其長鏈多聚糖結構賦予持水能力，使它能應用在廣泛的不同產品中：膨脹劑增加了處理功能并有助于消費者滿足日常的纖維需要。
由于其發(fā)酵特性、刺激益生腸道微生態(tài)益生菌群的生長和潛在的健康益處，菊粉也同樣被科學界研究。它占主導的長鏈結構確保了結腸內長期的發(fā)酵時間。另一類在所有發(fā)酵乳制品中出現的纖維來源便是菊粉。乳制品是運用菊粉的理想的食品系統(tǒng)，因為它有助于增進鈣吸收，并能在低脂乳制品應用中模擬脂肪的口感。菊粉沒有味道和顏色，幾乎不產生黏性，并能提高營養(yǎng)價值而不影響感官質量。
由于其功能和營養(yǎng)特性，菊粉使得乳制品的生產不會增加脂肪熱量，改善了整體營養(yǎng)價值而不會犧牲食用品質。含菊粉的強化牛奶具備所有益生原纖維的益處并提高了鈣的吸收，并賦予了不含脂肪的產品全脂的口感。飲用型酸奶能利用菊粉以改善口感，添加益生原纖維，并有助于提高鈣的吸收。發(fā)酵型牛奶能利用菊粉作為益生菌培育物的選擇性食物來源。
低聚果糖是原生菊粉的甜味水解產物，在市場上以一種寡糖存在。它主要由連結果糖單位、具有一些葡萄糖末端的鏈組成。這些游離的果糖鏈已經科學證實具有益生原特性；與菊粉不同的是，它賦予了低聚果糖在受熱條件下大量褐變的能力。
低聚果糖具有與菊粉和短鏈蔗果低聚糖不同的發(fā)酵機制，以作為益生原配料著稱。低聚果糖被比菊粉多得多的廣泛的各類益生菌所發(fā)酵。它也能與菊粉混合，以降低非葡萄糖終端鏈數量。低聚果糖的甜度是蔗糖的30%－60%，在食品配方中每克含1.5卡熱量。
益生原纖維在改善健康中的作用
作為一類配料，益生原已顯示能通過支持腸道益生菌的多種方式來增強健康。益生菌，主要是雙歧桿菌和乳酸桿菌，能通過它們與腸道直接的相互作用和它們的代謝產物，對健康發(fā)揮不同的作用。例如，短鏈脂肪酸（SCFAs）就是這些腸道微生態(tài)菌群的益生原發(fā)酵產物，對人體健康和保健非常重要。
益生菌及其短鏈脂肪酸限制了沒有益處的微生物類，包括腐敗和致病菌及酵母的生長和活動。益生菌排除有害或益處更少的菌類的作用被稱為競爭性排除（competitive ex－clusion），它基本上指有益菌限制有害菌。由益生菌株產生的短鏈脂肪酸促使腸道環(huán)境對有害菌株很少有利。此外，結腸內食品和空間有限，因此提供一有益菌喜好的食品來源有助于保證它們的競爭性優(yōu)勢。
特別是短鏈脂肪酸，對腸道完整性和功能，免疫系統(tǒng)調節(jié)，鈣吸收和膽固醇的維持都非常關鍵。實際上，結腸所需要的多數能量直接由短鏈脂肪酸提供。如果結腸沒有足夠的短鏈脂肪酸來提供能量需求，完整性和功能性就會下降。各種“饑餓腸（starved bowel）”失調，如那些腸道易激綜合征（Irritable Bowel Syndrome IBS），通常被認為與短鏈脂肪酸產生的不充分和腸道菌群失調相聯系。關于短鏈脂肪酸的重要一點在于，它們完全由腸道內益生原纖維經過益生菌發(fā)酵提供。因此，通過提供有效的益生原支持，來提供益生菌充分營養(yǎng)的關鍵特性已經清楚。
趨勢&問題
目前的趨勢表明，人們希望通過飲食來維持健康，消費者正選擇能提供健康益處的食品，而大多數人會選擇強化食品。那些傳達健康信息，同時聚焦天然、具備口味和便捷的食品將繼續(xù)吸引消費者。另一個食品消費的重要趨勢是涉及巨大的年輕人市場部分。年輕人的飲食大多缺乏纖維、鈣、水果、蔬菜和牛奶。因此在保證傳統(tǒng)營養(yǎng)元素的強化的同時，利用新興配料如益生原來提高健康的產品將會增加。同樣還顯示在小吃和糖果類部分，強化和改良產品將會增長。對于一般的功能性食品和特定的益生原市場，理解消費者不同的個體需要非常重要。新產品應用多種補充營養(yǎng)的方法來滿足單個群體的需求。例如，解決女性相關健康問題的產品可以包括草藥、大豆、益生菌和礦物質強化的一種混合物。許多這類產品都是直接面向更年期的婦女。骨骼健康也備受關注。以益生原配方骨骼健康食品在科學上非常合理，與乳制品和增補劑類結合能提供重要的協(xié)同作用。
共生素（Synbiotic）產品，一類結合了益生菌和益生原以增進健康益處的產品，是目前乳制品領域的主流新趨勢。共生素酸奶能保證增強健康益處，例如改善免疫功能和提高鈣吸收，除了整體健康益處外。這些產品提供消費者美味、便捷的形式的健康益處方面也非常矚目。
另外一些結合益生原纖維的產品包括：克菲爾（Kefir）、酸奶和其它乳飲料、運動食品、功能性飲用水、營養(yǎng)條、減肥食品、豆乳、綠色食品、益生原增補劑、礦物質增補劑、醫(yī)藥食品和寵物食品。這些產品結合益生原纖維以獲得不同的健康益處，包括增加礦物質和異黃酮吸收、增加纖維、保持腸道完整、免疫功能和膽固醇控制。
由于其通過提高腸道菌群的適當平衡來提高健康的作用，益生原纖維在國際上被成功推銷。益生原已出現在幾乎每一類可以想象得到的產品中。未來，益生原纖維在營養(yǎng)保健業(yè)將占據重要的地位。越來越多的人們需要簡單的健康方案，對健康有強烈意識的消費者首先認識到益生原的眾多益處，更多的尋求和購買添加益生原的產品。益生原的增補對食品飲料生產商是非常有價值的工具，而確保他們產品中強化的益生原不但有效而且感官出色非常關鍵。
益生原，如聚葡萄糖（polydextrose）、菊粉、金合歡樹膠（Acacia gum）和其它纖維來源，含有直達結腸也不被代謝的碳水化合物。大腸中雙歧桿菌的生長依靠這類碳水化合物作為能量來源，也就是術語所說的雙生（bifidogenic）。
雙歧桿菌釋放出乳酸、乙酸和其它短鏈脂肪酸，創(chuàng)造了一個抑制病原菌，如梭狀芽胞菌屬（Clostridium）和腸球菌（Enterococcus），的酸性環(huán)境。大多數這些纖維含有非常高含量的可溶性纖維，這對雙歧桿菌非常重要；其中一個重要的例子便是聚葡萄糖。
益生原是那些能改善腸道內有限數量的菌種（也就是益生菌）的生長或活動的一類物質。被歸入益生原類的配料有一些化學相似點，但又具備極其不同的發(fā)酵機制和應用優(yōu)勢?，F在主要有三類益生原產品，包括短鏈蔗果低聚糖（scFOS），菊粉和低聚果糖。這些都是目前研究最詳細的益生原配料，也是市場上僅有的、主要宣傳支持腸道內有益微生態(tài)菌群生長的產品。
形形色色的益生原
要理解益生原在改善健康方面的作用，我們必須首先了解益生原的不同類型、它們的起源、結構和功能。這都是支持配方人員選擇的基本理論。
聚葡萄糖是一種含90%纖維的、作為益生原在整個結腸內發(fā)揮作用的、降低能量的配料。目前，添加纖維到乳制品中多見于低糖或降低能量的產品。由于口味平和、能取代蔗糖、并仍然提供平滑的質地和圓潤的口感，聚葡萄糖在乳制品中的應用有很多優(yōu)勢。
金合歡樹膠（Acacia gum）也是一種膳食纖維來源，通常指刺槐膠體或阿拉伯膠體。除了提供可溶性纖維的出色來源，金合歡樹膠能作為穩(wěn)定劑、乳化劑和膠凝劑。由于其低黏性和沒有味道，這種配料在添加到乳制品如酸奶、牛奶和以乳制品為基礎的飲料中時，沒有特殊的配方或加工要求。通過從不同來源和地區(qū)選擇、從而消除由于不同植株之間的天然差異，金合歡樹膠的功能性和一致性能得以增強。
金合歡樹膠有一些優(yōu)于其它相似配料的優(yōu)點，它升糖指數低，不具有其它無糖配料如糖醇的致瀉作用。未來以金合歡樹膠強化乳制品時，還可能有額外的優(yōu)點。據一項臨床研究顯示，金合歡樹膠可以增進鈣的吸收，這對乳制品尤其重要的優(yōu)點。據報道在歐洲，將金合歡樹膠作為益生原，結合益生菌以運用在酸奶中，提供營養(yǎng)益處和光滑的質感和口味，已經非常普遍。隨著未來針對不同性別和年齡的消費群的乳制品更多的被開發(fā)，金合歡樹膠會更好的開發(fā)以滿足不同人群的營養(yǎng)需求。
短鏈蔗果低聚糖（scFOS）是另一類能提高50%鈣吸收的益生原纖維。據報道，這類配料的益處包括增強免疫系統(tǒng)和腸道功能，零生糖指數，冷水可溶性，沒有黏度，低熱量，類似脂肪的特性，和沒有美德拉褐變的熱穩(wěn)定性。國外還有公司開發(fā)一種將短鏈蔗果低聚糖與植物衍生而得的海礦物質結合的產品，以產生一種獨特的益生原礦物質配方。
標簽“短鏈蔗果低聚糖（fructooligosaccharides）”或FOS，已經幾乎被普遍用于描述益生原類。但是，這個標示并不完全正確，一個常見的誤解已經發(fā)生，這主要是因為三類益生原之間的差別并沒有被完全理解。短鏈蔗果低聚糖（scFOS）是一類特定的、以葡萄糖為末端的果糖鏈、最長為5個單位的固定混合物，含95%的純活性益生原。它由甘蔗通過天然發(fā)酵處理衍生而得。
低聚果糖，一種混合短鏈蔗果低聚糖，是菊粉的酶水解產物。它由混合的葡萄糖和果糖為末端的鏈組成，長度從2到7個單位不等。菊粉并非短鏈蔗果低聚糖，因為它的大多數鏈長超過了10個單位。
在益生原中，短鏈蔗果低聚糖被眾多的科學研究支持著其對健康的益處。短鏈蔗果低聚糖最初在日本發(fā)現和生產，它是一類利用天然存在的物質、為特殊健康需要而設計的食品（FOSHU）配料。在日本和歐洲，短鏈蔗果低聚糖在幾乎每個食品類別的上百種產品中都有應用。短鏈蔗果低聚糖甜度中等，大概是蔗糖甜度的30%，提供甜味屏蔽和促進特點，每克1.5卡熱量。短鏈蔗果低聚糖在提高益生腸道菌群的生長方面很有效果，對消化健康和調節(jié)有積極作用，改善礦物質的吸收，促進免疫功能和改善整體健康。
葡萄糖末端和短鏈長度對發(fā)酵機制和配料功能非常重要。一種益生原的化學結構和相對鏈長將決定益生菌利用它的容易程度。作為一類益生原，短鏈蔗果低聚糖95%的活性成分支持廣泛的各類雙歧桿菌和乳酸桿菌菌株，而且在活機體內并不支持病原菌的生長。
菊粉主要是一長鏈、以葡萄糖為末端的聚多糖混合物，它具有益生原效果，同時也是一種具有吸引力的脂肪模擬劑和膨脹劑。菊粉經常被誤認為蔗果低聚糖，但它由于持水、替代脂肪和增加很低熱量的能力而備受贊賞。它同樣由于沒有味道的特性而廣受歡迎。菊粉在多種植物中被發(fā)現和提取，在商業(yè)上由菊苣根制取。菊粉典型的由大約10%低聚果糖組成，其長鏈多聚糖結構賦予持水能力，使它能應用在廣泛的不同產品中：膨脹劑增加了處理功能并有助于消費者滿足日常的纖維需要。
由于其發(fā)酵特性、刺激益生腸道微生態(tài)益生菌群的生長和潛在的健康益處，菊粉也同樣被科學界研究。它占主導的長鏈結構確保了結腸內長期的發(fā)酵時間。另一類在所有發(fā)酵乳制品中出現的纖維來源便是菊粉。乳制品是運用菊粉的理想的食品系統(tǒng)，因為它有助于增進鈣吸收，并能在低脂乳制品應用中模擬脂肪的口感。菊粉沒有味道和顏色，幾乎不產生黏性，并能提高營養(yǎng)價值而不影響感官質量。
由于其功能和營養(yǎng)特性，菊粉使得乳制品的生產不會增加脂肪熱量，改善了整體營養(yǎng)價值而不會犧牲食用品質。含菊粉的強化牛奶具備所有益生原纖維的益處并提高了鈣的吸收，并賦予了不含脂肪的產品全脂的口感。飲用型酸奶能利用菊粉以改善口感，添加益生原纖維，并有助于提高鈣的吸收。發(fā)酵型牛奶能利用菊粉作為益生菌培育物的選擇性食物來源。
低聚果糖是原生菊粉的甜味水解產物，在市場上以一種寡糖存在。它主要由連結果糖單位、具有一些葡萄糖末端的鏈組成。這些游離的果糖鏈已經科學證實具有益生原特性；與菊粉不同的是，它賦予了低聚果糖在受熱條件下大量褐變的能力。
低聚果糖具有與菊粉和短鏈蔗果低聚糖不同的發(fā)酵機制，以作為益生原配料著稱。低聚果糖被比菊粉多得多的廣泛的各類益生菌所發(fā)酵。它也能與菊粉混合，以降低非葡萄糖終端鏈數量。低聚果糖的甜度是蔗糖的30%－60%，在食品配方中每克含1.5卡熱量。
益生原纖維在改善健康中的作用
作為一類配料，益生原已顯示能通過支持腸道益生菌的多種方式來增強健康。益生菌，主要是雙歧桿菌和乳酸桿菌，能通過它們與腸道直接的相互作用和它們的代謝產物，對健康發(fā)揮不同的作用。例如，短鏈脂肪酸（SCFAs）就是這些腸道微生態(tài)菌群的益生原發(fā)酵產物，對人體健康和保健非常重要。
益生菌及其短鏈脂肪酸限制了沒有益處的微生物類，包括腐敗和致病菌及酵母的生長和活動。益生菌排除有害或益處更少的菌類的作用被稱為競爭性排除（competitive ex－clusion），它基本上指有益菌限制有害菌。由益生菌株產生的短鏈脂肪酸促使腸道環(huán)境對有害菌株很少有利。此外，結腸內食品和空間有限，因此提供一有益菌喜好的食品來源有助于保證它們的競爭性優(yōu)勢。
特別是短鏈脂肪酸，對腸道完整性和功能，免疫系統(tǒng)調節(jié)，鈣吸收和膽固醇的維持都非常關鍵。實際上，結腸所需要的多數能量直接由短鏈脂肪酸提供。如果結腸沒有足夠的短鏈脂肪酸來提供能量需求，完整性和功能性就會下降。各種“饑餓腸（starved bowel）”失調，如那些腸道易激綜合征（Irritable Bowel Syndrome IBS），通常被認為與短鏈脂肪酸產生的不充分和腸道菌群失調相聯系。關于短鏈脂肪酸的重要一點在于，它們完全由腸道內益生原纖維經過益生菌發(fā)酵提供。因此，通過提供有效的益生原支持，來提供益生菌充分營養(yǎng)的關鍵特性已經清楚。
趨勢&問題
目前的趨勢表明，人們希望通過飲食來維持健康，消費者正選擇能提供健康益處的食品，而大多數人會選擇強化食品。那些傳達健康信息，同時聚焦天然、具備口味和便捷的食品將繼續(xù)吸引消費者。另一個食品消費的重要趨勢是涉及巨大的年輕人市場部分。年輕人的飲食大多缺乏纖維、鈣、水果、蔬菜和牛奶。因此在保證傳統(tǒng)營養(yǎng)元素的強化的同時，利用新興配料如益生原來提高健康的產品將會增加。同樣還顯示在小吃和糖果類部分，強化和改良產品將會增長。對于一般的功能性食品和特定的益生原市場，理解消費者不同的個體需要非常重要。新產品應用多種補充營養(yǎng)的方法來滿足單個群體的需求。例如，解決女性相關健康問題的產品可以包括草藥、大豆、益生菌和礦物質強化的一種混合物。許多這類產品都是直接面向更年期的婦女。骨骼健康也備受關注。以益生原配方骨骼健康食品在科學上非常合理，與乳制品和增補劑類結合能提供重要的協(xié)同作用。
共生素（Synbiotic）產品，一類結合了益生菌和益生原以增進健康益處的產品，是目前乳制品領域的主流新趨勢。共生素酸奶能保證增強健康益處，例如改善免疫功能和提高鈣吸收，除了整體健康益處外。這些產品提供消費者美味、便捷的形式的健康益處方面也非常矚目。
另外一些結合益生原纖維的產品包括：克菲爾（Kefir）、酸奶和其它乳飲料、運動食品、功能性飲用水、營養(yǎng)條、減肥食品、豆乳、綠色食品、益生原增補劑、礦物質增補劑、醫(yī)藥食品和寵物食品。這些產品結合益生原纖維以獲得不同的健康益處，包括增加礦物質和異黃酮吸收、增加纖維、保持腸道完整、免疫功能和膽固醇控制。
由于其通過提高腸道菌群的適當平衡來提高健康的作用，益生原纖維在國際上被成功推銷。益生原已出現在幾乎每一類可以想象得到的產品中。未來，益生原纖維在營養(yǎng)保健業(yè)將占據重要的地位。越來越多的人們需要簡單的健康方案，對健康有強烈意識的消費者首先認識到益生原的眾多益處，更多的尋求和購買添加益生原的產品。益生原的增補對食品飲料生產商是非常有價值的工具，而確保他們產品中強化的益生原不但有效而且感官出色非常關鍵。
