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Articles by Kathryn L. McCarthy in JoVE
JoVE General
자기 공명 영상을 사용하여 혼합 Quantifying
1Dept. Food Science and Technology, University of California, Davis, 2Corporate Engineering and Technology Laboratory, Procter & Gamble Company
자기 공명 영상 (MRI)은 작업 과정에서 장비의 효율성을 평가하는 강력한 도구를 제공합니다. 우리는 정적 믹서에서 혼합 시각화하기 위해 MRI의 사용을 토론합니다. 응용 프로그램은 개인 케어 제품과 관련이 있지만, 식품, 화학, 바이오 매스 및 생물 학적 체액의 다양한 적용할 수 있습니다.
Other articles by Kathryn L. McCarthy on PubMed
인라인 점도 케첩 생산 하는 동안 Bostwick 측정 사이의 관계
Bostwick consistometer 토마토 제품을 공장에서의 일관성을 평가의 중요 한 부분이 남아 있다. 이 작품 토마토 페이스트, 토마토 케 찹 생산에 사용 하기 위해 다른 Bostwick 수치에서 포장의 혼합을 해결 합니다. 이 연구의 목적은 인라인 점도 측정 12도 Bx 최종 제품의 품질에 집중 하는 토마토의 상관 관계를 했다. 토마토 농축의 다섯 블랜드 2 페이스트를 혼합 하 고 Bx. 라인 viscometry 측정 프로세스 온도에서 자기 공명 viscometry를 사용 하 여 만들어진 12도의 성 고체 단계로 혼합물을 희석 하 여 준비 되었다. 결과 허셜 인 매개 변수 특성 전단 속도로 명백한 점도 사용 했다. 명백한 점도 및 혼합에 대 한 측정 Bostwick 중력 현재 흐름 분석, 저조한 이상의 0.99의 결정 계수에 따라 상관 했다. 케첩 토마토 농축 혼합 자연 토마토 녹는 고체 (NTSS)의 3 수준에서 만들어졌다. 케첩 Bostwick 측정 했다 상관 관계가 다음 비율 (eta/rho)(-1/5) 12도 Bx 토마토 농축 물 0.97, 0.97, 0.91 6%, 7%, 7.8%의 NTSS 레벨의 결정 계수를 각각 떨어졌다. 이 연구는 최종 제품의 품질 중간 제품의 인라인 점도 측정에서 예측 될 수 보여 줍니다.
오븐에 기초를 둔 대류 난방 시설 중 실험 및 분석 온도 분포
실험 평가 함께 하는 수학 모델 이해, 디자인, 식품 공정 작업을 최적화 하는 방법을 제공 합니다. 자기 공명 영상 (MRI) 실험 기술로 광범위 하 게 의료 및 엔지니어링 응용 프로그램에 측정 하 고 전송 프로세스를 계량 합니다. 자기 공명 (MR) 푸리에 제 2 법칙에 따라 수학적 모델을 평가 하기 위해 본이 연구에 사용 되었다. 실험 온도 측정 난방 시설 대류 오븐에 기초를 둔 동안 식품 내부 온도 분포의 예측에 대 한 분석 솔루션을 비교 하 고 결합 된 열 처리가 열 하는 동안 어떤 시점에서 결정 하는 목표 및 대량 전송 프로세스를 고려 한다. 지정 된 모델 음식 젤, 황갈색 감자와 rehydrated 으깬된 감자의 원통형 샘플 대류 오븐에가 열 했다 시간. 실험적으로 측정 된 내부 온도가 내부 온도 분석 모델에 의해 예측에 비교 했다. 축 방향의 온도 분포 젤 하 고 수락 가능 하 게는 적갈색 호의적으로 비교 하 고 으깬 감자 샘플. 젤의 레이디얼 방향에 미스터 인수 온도 예측 보다 얕은 그라데이션 귀착되 었 다 하지만 예상된 추세를 따라. 감자 샘플 레이디얼 방향으로 미스터 인수 온도 질적으로 유사한 수 분 손실로 인해 분석 예측 되지 않은 난방 시설 중. 온도 분해능 레이디얼 방향에 필요한 수 분 손실을 그 몇 열 및 대량 전송 전송 모델의 사용 장점.
기름 2-구성 요소 제과 시스템에 마이그레이션입니다
높은 기름 콘텐츠에서 오일 마이그레이션 센터 초콜릿 코팅으로 제품 품질 변경. 이 연구의 목적은 위상 복잡성이 증가의 2 계층 시스템에서 모니터와 모델 땅콩 기름 마이그레이션 했다. 3 2 레이어 시스템 준비: 땅콩 오일/코코아 버터; 땅콩 버터 붙여넣기/코코아 버터; 그리고 땅콩 버터 붙여넣기/초콜릿입니다. 자기 공명 영상 25도 c 193 일의 저장 기간별 위치의 함수로 액체 기름 신호를 측정 하는 데 사용한 샘플 3 종류 전시 오일 마이그레이션의 뚜렷하게 다른 패턴. 땅콩 기름/코코아 버터 샘플 대량 전송 액체/고체 영역으로 흡수 되는 기름의 일반적인 했다. 땅콩 버터 붙여넣기/코코아 버터 자기 공명 프로필 파티션 계수는 화합 보다 큰 대량 전송 특징 했다. 땅콩 버터 붙여넣기/초콜릿 샘플 초콜릿과 땅콩 버터 풀 사이의 인터페이스에서 시간에 따라 땅콩 오일 농도 전시. 땅콩 버터 붙여넣기/초콜릿 샘플의 공간 및 시간 실험 데이터 효과적인 확산도 맞는 Fickian 확산 모델을 사용 하 여 모델링 했다. 10(-13) M (2) / s, x 2.01 1.10에서 ranged 6 초콜릿 정립 위한 확산 율 값과 통계적으로 유의 한 차이가.
뜨거운 기름에 노출 접종된 아몬드가 살 모 넬 라의 감소
아몬드에 주사 하는 살 모 넬 라의 내열성을 뜨거운 기름에 침수 후 결정 했다. 전체 아몬드 살 모 넬 라 Enteritidis PT 30 또는 살 모 넬 라 Senftenberg 775W 주사 하 고 기름에가 열 했다. 열, 후 아몬드 물기, tryptic 차가운 간장 국물을 전송 되었고 stomacher, 혼합 그리고 샘플 tryptic 간장 및 창 연 아 agars에 도금 했다. 살 모 넬 라 생존자 비활성화 곡선 upwardly 오목 했다입니다. 2.9, 3.0, 3.6의 급속 한 감소 로그 CFU/g 살 모 넬 라 Enteritidis 30 이후 관찰 했다에 대 한 116, 121, 또는 127도 C에서 각각 기름에 노출의 s. 그 후, 감소는 훨씬 느린 속도로 발생 했습니다. 비슷한 감소는 살 모 넬 라 Senftenberg 127도 C에서 관찰 되었다. 와이블 모델 각각 0.74도 C 127에서 1.3 분 후 살 모 넬 라 Enteritidis의 4 및 5 로그 감소를 예측 하는 데 사용한. 나도 살 모 넬 라 serovar 아몬드 5 CFU/g 1.5 분 표준 기름 번 구이 127도 C에서 오일에 노출 되었지만 로그와 허용 가능한 커널 색 달성 온도에서 주사 후 질감 아몬드에 살 모 넬 라의 5-로그 감소 보다 훨씬 큰 발생 한다 1 g 샘플의 농축에 의해 복구할 수 없습니다.
자기 공명 영상 (MRI) 및 유 장 단백질 젤에 붓기를 조사 하는 방법으로 휴식 스펙트럼 분석
효과적인 제어에 대 한 영양소와 약리 배달 필요한을 의미 합니다. 유 장 단백질 기반 젤 모델 시스템 및 잠재적인 배달 시스템으로 pH 종속 붓기 수성 솔루션에 배치 될 경우 전시. 젤 붓기를 제어 하는 물리를 이해 하는 것은 젤 기반 전송 플랫폼을 설계할 때 중요 하다 따라서입니다. 시간이 지나면서 붓기의 범위는 gravimetrically 모니터링 했습니다. 중량 측정 뿐 아니라 이러한 젤의 형상과 물 내용에 변화를 계량 하는 자기 공명 영상 (MRI) 실시간 비 침 투 적인 이미징 기술 이용 되었다. 열 집합 유 장 단백질 젤 pH 7에서 준비 하 고 붓기는 2.5, 7, 10의 pH 값과 수성 솔루션에 모니터링. 시간이 지남에, 치수의 변화 voxels는 이미지의 수에 의해 특징으로 중량 측정을 상관 했다. 대량 통풍 관 및 볼륨의 변화 사이의 우수한 상관 관계 (R(2) = 0.99) pH 7과 10 일에 수성 솔루션에 젤에 대 한 하지만 pH 2.5에서 수성 해결책에 있는 젤을 입수 했다. 물 통풍 관에 대 한 메커니즘에 대 한 통찰력을 제공, 핵 자기 공명 (NMR) 휴식 시간 독립적인 실험에서 측정 되었다. 스핀-스핀 이완 시간 (T(2)) 보여 pH 7과 10 시험 3 양성자 풀 및 Ph에 대 한 4 양성자 풀 2.5 재판 이완 스펙트럼. 결과 수를 조사 하 고 식품에 대 한 효과적인 전달 시스템 개발을 위한 새로운 수단을 구성 하는 유 장 단백질 젤 붓기에 대 한 MRI 및 NMR 휴식 제공 측정 정보를 보여 줍니다.
Microstructural 변경 처리 결과로 아몬드 떡의 이미지 분석
견과류 때문에 손상 된 세포 구조에서에서 오일의 출시에는 견과류를 통합 하는 제품의 품질 저하 될 수 있습니다. 이 연구의 목적은 아몬드 조직의 미세에 다른 처리 조건의 효과 조사 하 고 계량 이미지 처리를 사용 하 여 이러한 변경 하는. 회전 하는 디스크 confocal 형광 현미경 검사 법 아몬드의 다른 열 처리의 기능으로 아몬드의 미세 변화를 이미징 사용 되었다. 나 일 강의 빨간색과 Calcofluor 흰색의 얼룩이 지는 여러 세포 벽의 구조와 화학 고정 하지 않고 개별 아몬드 셀 내에서 오일 시체를 차별화 하는 데 적용 했다. 이미지 처리, 포함된 이미지 전처리, 세분화, 그리고 세그먼트 객체의 형태학 특징의 결정에 대 한 알고리즘을 개발. 프로세스 오일 구이 (140 ° C와 150 ° C) 아몬드 뜨거운 공기 구이 고 창백 프로세스에 비해 미세에 상당한 영향을 미칠을 발견 했다. 기름 볶은 아몬드 150 ° C에서 세포 벽과 멤브레인 파열 때문에 더 큰 세포 손상을 했다. 이러한 변화는 아몬드의 미세 그들을 저장 하는 동안 오일 출시에 약간 더 취약 만들 것 이다. 제시 하는 이미지 분석 아몬드 미시에 다른 처리의 효과 대 한 정량적 인 평가 수 있습니다.
열 집합 유 장 단백질 젤에 의해 Divalent 이온 (Mn(+2) 및 Ca(+2))의 글귀
Divalent 염 폴리머 분자의 겔 화에 대 한 일반적으로 사용 됩니다. 칼슘, Ca(+2), 유 장 단백질 젤에 사용 되는 가장 일반적인 divalent 이온 중 하나입니다. 망간, Mn(+2), divalent, 이기도 하지만 기존, 휴식 부패 강화 자기 공명 영상 (MRI)에서 속도 유 장 단백질 젤에 ca(+2)의 동작을 이해 하는 프로브로 사용할 수 있습니다. 이 연구의 목적은 MRI 및 핵 자기 공명 (NMR) relaxometry를 사용 하 여 열 집합 유 장 단백질 젤에서 ca(+2)와 Mn(+2) 이온의 확산을 조사 했다. 유 장 단백질 젤 중립 산도에서 MnCl(2) 및 Cacl(2)를 포함 하는 솔루션에 몰입 했다. MnCl(2) 솔루션에 몰입 하는 젤으로 얻은 이미지 공개 시간과 함께 증가 하는 영역의 두께 젤의 표면에 휴식 수 채 지역. 씨 이미지에 "신호 없음" 지역이 젤에 의해 통풍 관에 Mn(+2) 특성을 사용 했다. CaCl(2) 솔루션으로 얻은 결과 Ca(+2) 기존 효과 없 었 어 요, 이후 Ca(+2) 젤으로 확산 된 지역 전시 신호 강도에 약간의 감소를 나타냅니다. 이완 스펙트럼 3 인구 MnCl(2) 솔루션과 젤 CaCl(2) 솔루션에 대 한 2 인구에 몰입 하는 젤에 대 한 양성자의 전시. CaCl(2) 솔루션에 몰입 하는 젤에 대 한 T(2) 배포판에 중요 한 변화가 관찰 되었다. 결과 MRI 및 NMR relaxometry 유 장 단백질 젤 젤 제어 릴리스 응용 프로그램에 대 한 서로 다른 물리적 특성의 설계에 유용 하는으로 이온의 확산을 이해를 사용할 수 있습니다 설명 했다. 실용적인 응용 프로그램: 생리 활성 화합물의 납품을 위한 식품 시스템 설계 보급률 및 구조 지식이 필요합니다. 자기 공명 화상 진 찰을 활용 하 여 이온의 확산 속도 측정할 수 있다. 휴식 스펙트럼 분자 상호 작용에 관한 정보를 얻을 수 있습니다.
저장 시간 및 살 모 넬 라 Enteritidis 기름 볶은 아몬드에 30 PT의 열 비활성화에 온도 미치는 영향
전체 비할 다양 한 아몬드 살 모 넬 라 Enteritidis PT 30 주사 되었고 48 주 최대를 위한 4 또는 23 ° C에서 저장. 1, 12, 24, 37, 및 스토리지의 48 wk 아몬드 121 ° C 기름에 침수에 의해가 열 되었다. 0.5 ~ 2.5 분 열 후 아몬드 tryptic 간장 국물에 전송, tryptic 간장 및 창 연 아 agars에 도금 전에 stomacher 섞인 물기를 했다. 스토리지 48 주 동안 0.5 및 2.1에 의해 거부 하는 살 모 넬 라 로그 CFU/g 4와 23 ° C, 각각. 생존자 비활성화 곡선 upwardly 살 모 넬 라의 레벨에서 신속한 초기 감소와 오목 했다. 24 주까지 스토리지에 대 한 평균 치료 했다 크게 다른 생존자의 계산. 와이블 모델이 예측 한 살 모 넬 라의 4 및 5 로그 감축 0.85 ± 0.16와 1.8 ± 0.43 분 각각 아몬드 4 ° C에서 저장 1.6 ± 0.53와 3.2 ± 1.0 분 각각 아몬드에 대 한 저장 23 ° C에서 냉장된 저장 아몬드에 주사 된 살 모 넬 라의 내열성에 거의 영향을 미치지를 했다. 실용적인 응용 프로그램:이 연구 수행에서 가치 있는 정보를 제공 하거나 평가할 유효성 연구를 위한 열 처리 아몬드. 구이 기름에 살 모 넬 라의 감도 일반 상용 아몬드 스토리지 시간과 온도 동안 보여 줍니다.
