바로미2 쌀가루와 구기자 분말을 활용한 글루텐 프리 컵케이크의 품질 특성 = Quality Characteristics of Gluten-Free Cupcakes Prepared with Baromi2 Rice Flour and Goji Berry Powder

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 바로미2 쌀가루 기반의 글루텐프리 컵케이크에 구기자 분말을 첨가했을 때 나타나는 품질 특성에 관한 것이다.

쌀가루만을 사용하여 제조된 글루텐 프리 케이크는 대체로 부피가 제한적이고 내부 구조가 약하며 품질 저하가 빠르게 진행되는 한계를 지닌다. 본 연구는 글루텐 프리 컵케이크 제조 시 쌀가루를 구기자 분말（goji berry powder, GBP）로 각각 0, 3, 6, 9, 12% 대체하여 첨가하였을 때 미치는 영향을 규명하였다. 이를 위해 제품의 물리적 특성, 텍스처 프로파일, 기공 특성, 껍질 및 속질의 색도, 가루의 호화 특성 및 항산화 특성을 평가하였다. 연구 결과, 적정량의 구기자 분말 첨가는 컵케이크의 품질을 향상시켰으며, 특히 6% 첨가구에서 가장 높은 제품 높이（45.17 mm）와 비체적（3.64 cm³/g）, 가장 낮은 경도（327.50 g）, 가장 높은 탄력성（9.25 mm） 및 최대 평균 기공 면적（0.42 mm²）을 나타내었다. 반면, 고농도（9~12%） 대체 시에는 수분 함량이 증가하고 굽기 손실률이 감소하였으나, 비체적이 저하되고 경도가 뚜렷하게 증가하는 구조적 열화를 초래하였다. 구기자 분말 첨가량이 증가할수록 제품, 특히 속질（crumb）의 색도가 점진적으로 어두워진 반면, 총 페놀 함량 및 DPPH 라디칼 소거능은 각각 55.46에서 67.36 mg GAE/100 g, 4.85에서 15.08 mg AAE/100 g으로 유의미하게 증가하여 항산화 활성이 크게 향상되었다. 또한, 호화 특성 분석 결과 구기자 분말 첨가 수준이 증가함에 따라 최고, 최저, 최종 및 치반（setback） 점도가 단조 감소하는 경향이 관찰되었으며, 이는 전분의 팽윤 및 노화 경향이 감소함을 의미한다. 결론적으로 6%의 구기자 분말 첨가가 전반적으로 가장 균형 잡힌 품질 특성을 보인 반면, 12% 첨가는 구조적 품질의 저하를 수반하되 항산화 효과를 극대화하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 구기자가 글루텐 프리 베이커리 제품의 품질 향상 및 고부가가치 기능성 식품 소재로서 훌륭한 활용 잠재력을 지니고 있음을 시사한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study is about the effects of goji berry powder on the quality characteristics, pasting properties, and antioxidant activity of gluten-free cupcakes prepared with Baromi2 rice flour.

Gluten-free cakes formulated solely with rice flour frequently exhibit limited volume, weak internal structures, and rapid quality deterioration. This study investigated the effects of replacing rice flour with 0, 3, 6, 9, and 12% goji berry powder （GBP） in gluten-free cupcakes. Physical properties, texture profile, crumb porosity, crust and crumb color, flour pasting behavior, and antioxidant properties were evaluated. Moderate GBP addition improved cupcake quality, with the 6% treatment showing the greatest height （45.17 mm） and specific volume （3.64 cm3/g）, the lowest hardness （327.50 g）, the highest springiness （9.25 mm）, and the largest average pore area （0.42 mm2）. In contrast, higher substitution levels （9–12%） increased moisture and reduced baking loss but caused a decline in specific volume and a marked increase in hardness. GBP progressively darkened the product, especially the crumb, while significantly enhancing total phenolic content and DPPH radical-scavenging activity from 55.46 to 67.36 mg gallic acid equivalents （GAE）/100 g and from 4.85 to 15.08 mg ascorbic acid equivalents （AAE）/100 g, respectively. Monotonic decreases in peak, trough, final, and setback viscosities were observed, indicating reduced starch swelling and retrogradation tendencies as the GBP level increased. GBP at 6% showed the most balanced overall performance, while 12% maximized the antioxidant response at the expense of structural quality. The results of this study suggest that goji berry has excellent potential for enhancing the quality of gluten-free bakery products and serving as a high-value functional food ingredient.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. Introduction 1
• Ⅱ. Materials and Methods 5
• 2.1. Materials 5
• 2.2. Preparation of Gluten-Free Cupcakes 6
• 2.3. Physicochemical Properties of Gluten-Free Rice Cupcakes 8
• 2.4. Texture Profile Analysis 9
• 2.5. Crumb Porosity Analysis 10
• 2.6. Color Measurement 11
• 2.7. Pasting Properties 11
• 2.8. Preparation of Samples for Antioxidant Analyses 12
• 2.9. Determination of Total Phenolic Content and DPPH Radical-Scavenging Activity 13
• 2.10. Statistical Analysis 14
• Ⅲ. Results and Discussion 15
• 3.1. Physicochemical Characteristics of Gluten-Free Rice Cupcakes 15
• 3.2. Texture Profile Analysis 18
• 3.3. Crumb Porosity Analysis 21
• 3.4. Color Characteristics 24
• 3.5. Pasting Properties 27
• 3.6. Antioxidant Properties 32
• Ⅳ. Conclusions 34
• Reference 36
• Abstract 46