撰稿人：黃閔裕 / 臺灣穀物產業發展協會秘書處助理
前言：
地瓜加工過程通常會產生大量有機廢棄物，不僅影響環境管理問體，也造成資源浪費與經濟損失。然而，相關研究發現地瓜副產物含有豐富的多酚類化合物（如綠原酸、雙咖啡醯奎寧酸）、黃體素、果膠與多醣體等生物活性物質，並且富含膳食纖維、蛋白質與關鍵礦物質（如鉀和鐵），同時具有低脂肪、無膽固醇的健康特徵。
相較之下，大眾經常食用之白吐司雖能提供碳水化合物、蛋白質與脂肪等三大營養素，卻嚴重缺乏關鍵胺基酸、微量營養素、膳食纖維與具有抗氧化特性的生物活性物質，對人體健康造成血糖、血壓與膽固醇等問題。因此，將這些地瓜副產物重新回收並轉化為高附加價值之烘焙原料，不僅能促進農業循環經濟，也能進一步開發健康營養機能性食品之綠色製程。
本篇文獻即是透過深入分析地瓜副產物的微觀結構與分子官能基團，並詳細評估不同小麥粉取代比例對吐司理化性質、麵筋結構、澱粉泡沫結構以及抗氧化特性等性質影響。期望透過地瓜副產物製作出營養強化的吐司，為烘焙產業提供科學且實用的健康配方。
材料與方法：
- 步驟一：地瓜副產物粉末(SPB粉末)的製備
地瓜副產物以0.1%的小蘇打溶液浸泡10分鐘，以去除殘留農藥。接著，進行 100°C 蒸汽殺菁以防止酵素性褐變。隨後，在70°C下熱風乾燥10小時，以控制水分在6-7%之間。最後進行研磨以及篩分(100 μm篩網)，並收集粉末後進行避光保存。 - 步驟二：吐司配方與烘焙製程
烘焙配方為固定成分含量：糖27 g、鹽2.7 g、蛋54 g、人造奶油 27 g、鮮乳 117 g以及酵母1.8 g、小麥粉261 g。其中，根據不同地瓜副產物粉末取代小麥粉的比例（0、10、15、20、25%)，設計五種不同烘焙配方，進行自動化烘焙製程，包括4次揉麵(共45分鐘)、3次發酵(共120分鐘)以及165°C下烘烤35分鐘。 - 步驟三：分子特徵、微觀結構與理化營養分析
烘焙後的吐司會測定其水分含量、烘焙膨脹比例、顏色(L*, a*, b*)及硬度變化等物理性質。隨後，利用FTIR分析其官能基團特徵，以及透過SEM觀察粉末及吐司結構。最後進行營養素、礦物質、總多酚、總黃銅含量以及自由基清除活性的測定。
結果與討論：
- 地瓜副產物粉末含水率為6.5%，具有良好儲存與運輸穩定性，並含有高達9.6%膳食纖維，提供豐富營養價值。同時，粉末呈現斷裂與粗糙的多孔結構，並富含澱粉與非澱粉多醣體的官能基團，使SPB粉末具有極強的水結合能力。
- 隨著地瓜副產物粉末的替代比例增加，吐司的水分含量與烘焙膨脹比例皆顯著下降。這主要是因為SPB粉末為無麩質原料，造成原本的面皆結構變得脆弱且缺乏彈性。此外，SPB粉末中的膳食纖維也會阻礙麵筋蛋白的水合，影響麵團保持氣體的能力。此結構變化造成支鏈澱粉的快速老化，從而使質地硬度提升至5倍左右。隨著SPB粉末增加，麵包顏色也隨之變深，呈現出自然的黃褐色澤。
- 15%取代比例為平衡營養價值與烘焙品質的最佳配方，能保有良好體積、蓬鬆感與質地的吐司，並且可提升總多酚含量至12倍以上(20.88 mg GAE/g)，提升抗氧化、抗發炎及調節血糖與脂質代謝的能力。此外，膳食纖維含量也從0.45%提升至2.14%，有助於降低心血管疾病與肥胖風險。
結論：
本項研究成功將地瓜副產物轉化為富含膳食纖維與多酚活性物質的烘焙原料，並透過各項理化特性確認副產物粉末與麵筋結構之間的關係與作用。其中，15%取代比例能在不影響吐司質地與外觀的前提下，大幅增加多酚與膳食纖維含量，為天然健康的烘焙產品提供新穎開發方向，有助於農業循環經濟的永續發展。
文獻來源：
Dung, N. C., Thuy, N. M., Giau, T. N., Van Hao, H., Van Thanh, N., Minh, V. Q., & Van Tai, N. (2026). Evaluation of quality characteristics, antioxidant activity, functional groups of sweet potato by-products and their usage in sandwich bread processing. Food Chemistry: X, 103731. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2026.103731