반응표면분석법을 이용한 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 글루텐프리 쿠키의 품질특성 및 제조조건 최적화 = Optimization of Gluten-Free Cookies Prepared with Oat Powder and Rice Powder Using Response Surface Methodology

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose: The purpose of this study was to research the quality characteristics and determine the optimal manufacturing condition of gluten-free cookies prepared with oat powder and rice powder.
Methods: The experimental methodology was designed according to the central composite design of response surface methodology(RSM). In this study, oat powder (X1, 4∼16 g), rice powder(X2, 60∼100 g) were set as independent variables, and their physicochemical properties(moisture content, pH, sugar content, density, lightness, redness, yellowness and loss rate), antioxidant activity(DPPH), mechanical properties(hardness) and sensory evaluation(appearance, flavor, color, taste, texture and overall acceptability) were set as dependent variables. The experimental design was composed of a central composite design, including a total of 11 experimental points; 4 factorial points, 4 axial points and 3 central points.


Result: In the analysis of variance and regression analysis, the quadratic model was found to be significant(p<0.05) and showed high coefficients of determination for physicochemical properties(density, lightness, redness), antioxidant activity(DPPH), mechanical properties(hardness) and sensory evaluation(color, taste, texture and overall acceptability) of gluten-free cookies. The linear model was significant(p<0.05) for sugar content, loss late, yellowness. Among these, the linear model was adequate for loss late with a coefficient of determination. The 2FI model was selected for moisture content, but it did not show statistical significance. From these results, the optimal formulation, determined through numerical and graphical methods, was 10.40 g of oat powder(X1) and 90.35 g of rice powder(X2).
Conclusion: Gluten-free cookies prepared with oat powder and rice powder under optimal conditions are expected to satisfy consumer preferences and contribute to the development of functional products, especially for gluten-sensitive individuals. This study provides fundamental data for enhancing gluten-free bakery products.

목차 (Table of Contents)

• 목차 ⅰ
• 표 목차 ⅳ
• 그림 목차 ⅵ
• ABSTRACT ⅹ
• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구 배경 1
• 2. 연구 목적 4
• Ⅱ. 이론적 배경 5
• 1. 쿠키의 특성 5
• 2. 글루텐의 특성 및 글루텐프리 식품의 필요성 7
• 3. 귀리의 특성 9
• 4. 쌀의 특성 11
• 5. 반응표면분석법 13
• Ⅲ. 재료 및 방법 15
• 1. 실험재료 15
• 2. 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 글루텐프리 쿠키의 제조조건 최적화를 위한 실험 디자인 15
• 3. 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 클루텐프리 쿠키의 제조 18
• 4. 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 글루텐프리 쿠키의 이화학적 특성 21
• 4.1 수분 측정 21
• 4.2 pH 측정 21
• 4.3 당도 측정 21
• 4.4 밀도 측정 22
• 4.5 색도 측정 22
• 4.6 손실률 측정 22
• 5. 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 글루텐프리 쿠키의 항산화 활성 23
• 5.1 추출물 제조 23
• 5.2 DPPH 라디컬 소거능 23
• 6. 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 글루텐프리 쿠키의 기계적 물성 24
• 7. 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 글루텐프리 쿠키의 기호도 평가 25
• 7.1 연구 설계 25
• 7.2 평가요원 선별 25
• 7.3 시료 준비 및 제시 25
• 7.4 평가내용 및 절차 25
• 8. 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 글루텐프리 쿠키 제조의 제조조건 최적화 분석 26
• 9. 통계분석 27
• Ⅳ. 분석결과 및 고찰 28
• 1. 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 글루텐프리 쿠키의 이화학적 특성 28
• 1.1 수분 28
• 1.2 pH 29
• 1.3 당도 30
• 1.4 밀도 31
• 1.5 색도 32
• 1.6 손실률 34
• 2. 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 글루텐프리 쿠키의 항산화 활성 47
• 2.1 DPPH 라디컬 소거능 47
• 3. 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 글루텐프리 쿠키의 기계적 물성 53
• 4. 귀리가루와 쌀가루를 첨가한 글루텐프리 쿠키의 기호도 평가 58
• 5. 귀리가루와 쌀가루 첨가 글루텐프리 쿠키의 제조조건 최적화 69
• Ⅴ. 요약 및 결론 73
• 참고문헌 75
• Appendix 94