Effect of High Pressure Processing (HPP) on Shelf-life of Beef patties

현재 소비자들은 점점 식품의 가공이 최소화 되고, 첨가물이 없는 마치 자연식품과 같은, 유통기한은 안정적인 제품을 원하고 있다. 이러한 요구를 반영 하는 식품 보존을 위한 기술은 기존의 가열처리 대체하는 신기술의 발전을 가져왔고, 그 중에 초고압 가공 기술이 주목 받고 있다. 이 초고압 기술은 가열 처리된 식품이 가지는 풍미 및 영양소의 파괴를 최소화시키고 유통기한을 연장시킨다는 장점을 가지고 있다. 이러한 이유로 세계 여러 나라 나라에서 소스 및 음료 굴, 육류 등 다양한 식품에 접목하고 있으며, 미국 및 독일, 스페인 등 육류 소비가 많은 나라에서 특히 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 한국에서는 아직 초고압 기술에 대한 연구 및 식품 산업의 접목 사례 적은 것이 사실이다. 보존료 및 안정제 등 첨가물의 사용에 대한 안정성 문제에 있어 소비자들의 우려 및 불안함이 증가하고 있는 현실에서 이러한 요구를 만족 시킬 수 있는 해결 방법 및 연구가 필요한 현실이다. 과거에 비해 육류의 소비량이 높은 폭으로 증가하고 있는 시점에서 육류 가공에서의 초고압 접목은 상당히 의미가 있다. 이는 육류의 소비가 늘어나는 만큼 육류 가공식품의 증가도 가속화 되고 이에 따른 식중독 사고 및 안전성 문제가 대두 되는 것과 맞닿아 있다. 이러한 이유로 이번 연구는 육 가금류 가공 식품의 초고압 처리를 통해 안전성 및 저장기간을 증대 시키는 것에 초점을 두었다. 이 실험은 소고기 양념 패티에 200, 300, 400, 500 MPa의 압력에서 2분, 4분, 6분 8분 10분 동안 초고압 처리를 하여 미생물의 사멸수준을 살펴보고, 16일간 4℃에서 저장 실험 후, 컬러, 텍스쳐, pH, SDS-PAGE를 하여 저장기간 동안의 변화를 관찰하였다. 실험 결과 초고압 처리 전 후의 미생물의 수준 및 사멸 정도를 비교해 보면 압력 및 시간이 증가함에 따라 사멸수준이 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 200 MPa는 효과가 없었고, 300 MPa -500 MPa처리를 결과는 다음과 같았다. 300 MPa의 처리는 최소 0.61 log 그리고 최대1.16 log의 감소를 보였고, 400 Mpa는 최소 1.11 log 최대 1.69 log, 500 MPa 최소 2.73 log 최대 3.66 log의 감소를 가져왔다. 저장 기간 동안 미생물의 생장을 살펴보면 300 MPa 4-8분 처리 군은 7일 동안 컨트롤 수준과 비슷한 결과를 보여 줬다. 400 MPa 2분 처리는 7일 동안, 4-10분 처리는 13일간 500 MPa은 모든 처리 군에서 16일 동안 컨트롤 수준보다 낮은 미생물의 생장을 보였다. pH 측정결과를 살펴보면 초고압 처리 직후에는 컨트롤과 비교하여 차이가 거의 없었으나 저장기간 동안에는 차이를 보였다. 200 MPa은 초고압 처리군과 크게 차이가 없었으나, 300 MPa에서는 저장기간 동안 pH 5수준을 유지하였다. 400 MPa, 500 MPa은 저장 기간 동안 pH 6수준을 유지하였다. 초고압 처리는 소고기 양념 패티의 색상에 변화를 주었다. L*, a*, b* 값을 통해 컬러변화를 살펴보았다. 모든 값이 컨트롤에 비해 크게 차이가 없었으나 초고압 처리군은 저장 기간 동안 거의 일정하게 유지되었다. 텍스쳐 결과에서는 초고압 처리가 Hardness에는 영향을 주지 않았다. 저장기간 동안 컨트롤군은 Hardness가 증가하였다. Cohesiveness, Springiness, Gumminess , Chewiness에는 큰 차이가 없었다. 이 연구에서는 양념소고기 패티의 초고압 처리효과를 확인 할 수 있었다. 이는 많은 연구에서 볼 수 있는 육류의 초고압 처리시 발생되는 조직 및 색상 변화에 있으나 양념소고기 패티에서는 그 변화 정도가 크지 않음을 확인 할 수 있었으며 미생물의 저감화 효과 및 유통기한 연장이라는 관점에 있어서도 이점을 가지게 되는 것을 확인 할 수 있었다. 이는 초고압 적용이 육류 가공 식품의 적용에 있어 소비자의 요구를 만족 시킬 수 있으며, 가공업자의 유통기한 연장에서 가지는 판매 기간 증대라는 이점을 가질 수 있는 식품의 제조 및 상업화에 있어 가능성이 충분하다는 것을 보여준다. ;Nowadays, more consumers are demanding products which are minimally processed, less added, safe to eat and no worrying expiration date. This needs encouraged new technologies to preserve food. High Pressure Processing (HPP) is one of the new preservation technologies that have the potential to meet the consumer demands in relation to high quality and food safety. The purposes of this study were to identify the optimum pressure level and treatment time for commercial beef patties and the effects of prolonging the meat product by HPP treatment and assess the potential of this method for use on a commercial scale. The HPP treatment was contacted at different pressure (200, 300, 400, and 500 MPa) for treatment time of 2, 4, 6, 8, and 10 min on meat (seasoned beef patty). Treated samples were stored at chilled storage (at 4 ºC) for 16 days. The HPP treatment of 200 MPa were ineffective. At 300 MPa reduced bacteria count by 0.61–1.16 log (CFU/g), and 400 MPa reduced bacteria count by 1.11–1.69 log (CFU/g), 500 MPa reduced bacteria count by 2.73–3.66 log (CFU/g). After 16 days of storage, treatment of 200 MPa yielded similar cell numbers. But, at 300, 400, and 500 MPa, the cell numbers (at day-0 levels) for 7 - 10 days were maintained. The pH values did not differ significantly after the HPP treatment. However, during the storage period, pH values decreased in the control sample, treated samples were maintained at control levels or slightly reduced. The HPP treatment affected to meat color. The HPP-treated samples has higher values of lightness (L*) and redness (a*) compare to control samples throughout the storage period, whereas the degree of yellowness (b*) values did not differ significantly control and HPP-treated samples. The value of hardness of beef patties did not differ significantly (almost of HPP–treated samples were stable, respectively.) between control and HPP-treated samples. But, during the storage period, control one was harder than before. Other values of texture such as cohesiveness, springiness, gumminess and chewiness also not differ significantly (between control and HPP-treatment samples.) The results of the study have confirmed efficacy of a sterilization and extension of shelf-life by HPP treatment as preservation method on commercial meat product. Furthermore, the HPP treatments are not significantly undesirable effect on beef patty.Ⅰ. INTRODUCTION 1 Ⅱ. MATERIALS AND METHODS 10 A. Sample preparation (seasoned beef patty) 10 B. High pressure processing treatment 10 C. pH analysis 13 D. Microbiological analysis 13 E. Instrumental color measurement 14 F. Texture profile analysis 14 Ⅲ. RESULTS AND DISCUSSION 16 A. Inactivation of microorganisms in beef patties by HPP 16 B. 1. Growth of microorganism 19 B. 2. pH 25 B. 3. Color 31 B. 4. Texture 46 Ⅳ. SUMMARY AND CONCLUSIONS 68 REFERENCES 69 국문초록 7

traversable 웜홀의 중력파 섭동

The purpose of this study is to characterize the gravitational perturbation in the traversable wormhole spacetime and analyze the stability. We study the metric perturbation of the non-stationary and non-axisymmetric spacetime in the line of the linearized theory of gravity, restricting our interest to the first order(linear) term. We assume that the time dependence follows the Fourier decomposition and the angular dependence is expressed in terms of the Legendre functions. Therefore, we can see the beauty of the separation of the variables that enables us to solve the complicated equations analytically. First, we examine the axial tensor perturbation which induces a dragging of the inertial frame and causes the rotation to the wormhole. Second, we consider the polar tensor perturbation. In both cases, we solved the Einstein equations and obtain the one-dimensional Schrődinger-like equations with the potential barriers. We also solve the Einstein equations, including the interaction between the background matter and the external gravitational perturbation. Furthermore, we compute the quasi normal modes of perturbed traversable wormholes to analyze the stability of the spacetime. As a second objective, we withdraw the gravitational perturbations by adopting the Newman Penrose formalism into the traversable wormhole spacetime. The approach via the Newman Penrose formalism is less complicated and more intrinsic to see the gravitational perturbations affected by the external source. The perturbation is expressed in terms of the second order time-dependent partial differential equations. However, it does not have a closed solution analytically so that we have to solve it numerically. We use the computer algebra system Maple 18 to solve the coupled radial equations numerically. Our results indicate that traversable wormholes are stable against the external gravitational perturbation and that they oscillate with quasi normal frequencies. Both approaches via the linearized theory of gravity and the Newman Penrose formalism yield the same results.; traversable 웜홀은 멀리 떨어진 두 시공간을 잇는 웜홀 중에 안전한 시공간 여행이 가능한 안정적인 웜홀로서 공상 과학영화 혹은 소설에서 자주 등장하고 있다. 최근 암흑에너지에 대한 관측이 활발히 이루어지면서 안정적인 웜홀이 존재할 수 있는 가능성이 여전히 힘을 얻고 있다. 그러나 물질이 웜홀에 빨려 들어갔을 때 기존 웜홀의 시공간과 상호작용을 함으로써 기존 시공간이 불안정하게 될 수 있다는 점이 해결해야 할 과제로 남아있다. 우리는 traversable 웜홀이 존재하기 위한 여러 가지 조건 중에 물질이 웜홀에 들어갔을 때 시공간이 안정적이어야 하고 이로 인해 나오는 중력 섭동이 작아야 한다는 조건이 주목하였다. 본 연구는 두 가지 방법으로 traversable 웜홀의 중력 섭동에 대해 이해하고자 하였다. 첫 번째로 중력 이론의 1차 선형 전개(the linearized theory of gravity)를 적용하여 아인슈타인 방정식을 풀어 섭동 방정식을 얻었다. 웜홀에 들어가는 물질과 기존 시공간 사이의 상호 작용이 없는 경우와 있는 경우를 함께 고려하였다. 두 번째로 tetrad formalism의 하나인 Newman-Penrose Formalism을 사용하여 섭동 방정식을 얻었다. 두 가지 방법에서 모두 변수 분리를 통해 고유 거리(proper radial distance)에만 의존하는 선형 지름 방정식(radial equation)을 얻었다. 적절한 좌표 변환을 통해 이를 1차원 슈뢰딩거 방정식과 같은 형태로 바꾸었고 WKB approximation method를 사용하여 섭동의 quasi normal modes를 계산하여 시공간의 안정성을 분석하였다. 본 논문에서 고려한 두 가지 방법으로 도출해낸 네 가지 중력섭동 모델 모두 traversable 웜홀의 시공간이 중력섭동에 대해 안정하다는 일치된 결과를 얻을 수 있었다. 또한 중력파에 의해 건드려진 traversable 웜홀의 quasi normal mode의 진동수의 실수 값과 허수 값의 비가 블랙홀과 비교하였을 때 더 큰 값을 보였다. 이는 중력파가 더 빠르게 진동하는 것을 의미하므로 중력파를 통한 웜홀 검출이 한층 더 용이하다고 볼 수 있다. 본 연구는 웜홀을 구성하고 있는 물질과 배경 시공간 사이의 상호작용까지 고려했다는 점에서 기존 연구와 차별화 된다. 또한 중력파 데이터 분석을 통해 웜홀 관측 가능성에 방향을 제시한다.Ⅰ. Introduction 1 Ⅱ. Gravitational Wave 5 A. The Linearized Theory of Gravity 5 B. Gravitational Waves: Transverse-Traceless Gauge 7 C. The Energy Carried by a Gravitational Wave 13 Ⅲ. Traversable Wormholes 15 A. Schwarzschild Wormholes: not traversable 15 B. Morris-Thorne Wormholes 16 C. Energy Conditions 27 Ⅳ. The Perturbations of Traversable Wormholes 32 A. Application of Linearized Thoery of Gravity 32 B. Non-stationary and Non-axisymmetric Spacetime 34 C. The Axial Perturbation 36 D. The Polar Perturbation 44 E. The Quasi Normal Mode of Perturbed Wormholes 55 F. The Perturbation and the Stress Energy Tensor 62 Ⅴ. The Perturbation via Newman Penrose Formalism 70 A. The Tetrad Formalism 70 B. The Newman-Penrose Formalism 74 C. Tetrad Transformation 79 D. Petrov Classification 81 E. The Peeling-off Theorem 85 F. The Goldberg-Sachs Theorem 86 G. The Perturbations and the Newman Penrose Formalism. 86 H. The Description of the Morris-Thorne Wormhole in Newman Penrose Formalism 89 I. The Quasi Normal Mode of Perturbed Wormholes 98 J. The Perturbation and the Stress Energy Tensor 101 Ⅵ. Conclusion 109 Bibliography 113 Appendix Ⅰ 117 ABSTRACT (in Korean) 118 Acknowledgement 12

전공에 따른 유치원 영어 수업의 교사-유아 간 상호작용에 관한 연구

학위논문(석사)아주대학교 교육대학원 :유아교육,2012. 2Maste

The gravitational perturbation of a Morris-Thorne wormhole and the Newman-Penrose formalism

The gravitational perturbation of the Morris-Thorne wormhole has been derived by using the Newman-Penrose formalism. We apply the Teukolsky equation to the wormhole spacetime, compute the perturbed Weyl scalars, psi 4(1)<i and obtain its master equation, decomposed in spin weighted spherical harmonics with spin weight -2. For simplicity, we consider the perturbation provoked by a single Gaussian pulse of pressureless dust matter

Gravitational Perturbation of Traversable Wormhole Spacetime and the Stability

In this paper, we study the gravitational perturbation of traversable wormhole spacetime, especially the Morris-Thorne wormhole spacetime, by using the linearized theory of gravity. We restrict our interest to the first order term and ignore the higher order terms. We assume that the perturbation is axisymmetric. We also assume that the time dependence follows the Fourier decomposition and the angular dependence is expressed in terms of the Legendre functions. As a result, we derive the gravitational perturbation equation of traversable wormhole in terms of a single linear second-order differential equation. As a consequence, we could analyze the unstability of the spacetime with the effective potentials. Furthermore, we consider the interaction between the external gravitational perturbation and the exotic matter, constituting traversable wormholes and its effect on the stability of traversable wormholes. © 2018, The Korean Physical Society

White matter impairments in patients with schizophrenia: A multisite diffusion MRI study

There is a lack of convincing and replicative findings regarding white matter abnormalities in schizophrenia. Several multisite diffusion magnetic resonance imaging (dMRI) studies have been conducted to increase statistical power and reveal subtle white matter changes. Data pooling methods are crucial in joint analysis to compensate for the use of different scanners and image acquisition parameters. A harmonization method using raw dMRI data was developed to overcome the limited generalizability of previous data pooling methods. We obtained dMRI data of 242 healthy controls and 190 patients with schizophrenia from four different study sites. After applying the harmonization method to the raw dMRI data, a two-tensor whole-brain tractography was performed, and diffusion measures were compared between the two groups. The correlation of fractional anisotropy (FA) with the positive and negative symptoms was evaluated, and the interaction effect of diagnosis-by-age, age-squared, and sex was examined. The following white matter tracts showed significant group differences in the FA: the right superior longitudinal fascicle (SLF), the left-to-right lateral orbitofrontal commissural tract, pars orbitalis (pOr-pOr) commissural tract, and pars triangularis (pTr-pTr) commissural tract. The FA of the right SLF and pTr-pTr commissural tract were significantly associated with the Positive and Negative Syndrome Scale (PANSS) positive and negative scores. No significant interaction effect was observed. These findings add to the evidence on structural brain abnormalities in schizophrenia and can aid in obtaining a better understanding of the biological foundations of schizophrenia