자기 공명 표면 스캐너를 사용하여 살아있는 젖소의 에볼루션 바카라 함량을 측정하는 풍경의 이미지
수석 수석 연구원 Nakajima Yoshito, Geosphere Resources and Environment Research Division, Geosphere Resources and Environment Research Division, National Advanced Industrial Science and Technology (이하 "AIST")는 살아있는 COW의 측정 방법을 공격하는 자기 공명 측정 실험을 수행했습니다 에볼루션 바카라은 쇠고기의 맛과 좋은 용융에 영향을 줄뿐만 아니라 건강에 좋다고 말하며 가축 산업에서 쇠고기에 가치를 더하는 물질 중 하나로 주목을 받고 있습니다 쇠고기 톨 로우 샘플에서 자기 공명 실험이 수행되었을 때, 양성자 측면 이완 시간은 쇠고기 톨 로우에서 에볼루션 바카라의 양보다 짧았다불포화 지방산의 내용과 높은 상관 관계가 있음을 발견했습니다 이것을 사용하여, 우리는 22%의 오차로 쇠고기 톨 로우의 양성자-측면 완화 시간으로부터 에볼루션 바카라 함량을 추정 할 수있었습니다 현재 개발중인 자기 공명 표면 스캐너로 얻은 데이터 분석 에이 발견을 적용함으로써 비파괴 적, 비 침습적 및 현장에서 살아있는 소 가축의 불포화 지방산 함량을 측정 할 수있는 방법을 열 수 있습니다 이 측정 방법을 사용하여 가축 헛간에서 쇠고기 가축의 지방을 추적하는 것은 에볼루션 바카라산 함량을 효율적으로 완성하고 최적의 배송 시간을 결정하는 수유 방법을 개발하여 현지 브랜드 소의 품질을 유지하고 가축 농민의 수익을 향상시킬 수 있습니다
이 기술의 세부 사항은 2022 년 9 월 8 일 JST New Technology Information 세션에서 온라인으로 발표 될 예정입니다 [1]
에볼루션 바카라과 같은 불포화 지방산의 함량은 최근 쇠고기 지방의 품질 측면에서 브랜드 쇠고기의 가치와 가격을 지배하는 중요한 특성으로 주목을 끌고 있습니다 그러나, 각 학살과 함께 시체 단면을 분석하는 현재의 방법은 힘들다 높은 판매 에볼루션 바카라으로 판매되는 쇠고기 가축을 효율적으로 살리기 위해, 송아지에서 배송 직전에 가축 헛간에서 에볼루션 바카라의 지속적인 비파괴 적 및 비 침습적 측정을 허용하는 방법을 갖는 것이 바람직하다 이러한 장비가 만들어지면 각 개인의 최적의 공급 콘텐츠 및 배송 시간을 선택할 수 있으며, 이는 브랜드 가축의 품질을 유지하고 가축 농민의 이익을 향상시키는 데 기여할 것입니다
그러나 현재는 비파괴 적 및 비 침습적으로 살아있는 소의 에볼루션 바카라과 같은 불포화 지방산의 함량을 정확하게 정량화 할 수있는 측정 방법이 없습니다 예를 들어,근적외선 분광법시체의 허리 부분과 같은 노출 된 고기에는 널리 사용되지만, 피하 지방 또는 더 깊은 대리석 고기의 에볼루션 바카라 함량을 살아있는 소의 머리카락과 피부를 통해 수량화하기는 어렵습니다
이 문제를 해결하기 위해, 우리는 손상되지 않고 살아있는 소에서 에볼루션 바카라과 같은 불포화 지방산의 함량을 측정 할 수있는 휴대용 자기 공명 표면 스캐너를 개발하고 있습니다 위의 그림을 이미지로 참조하십시오 한쪽에 열려있는 특수 설계된 자석 덕분에, 당신은 몸의 표면에서 살아있는 소의 모피와 피부를 통해 신체 표면에서 1-3cm 이내의 지방의 질을 비파괴 적으로 비 침습적으로 검사 할 수 있습니다 이 스캐너를 사용하면 지역 당 10 초에서 몇 분 안에 측정 할 수 있으며 진정제 나 마취제는 필요하지 않습니다 게다가,초음파 에코 방법와 달리 면도 나 젤 적용이 필요하지 않으며 소에 대한 부담이 줄어 듭니다 처음에, 우리는이 자기 공명 스캐너를 쇠고기 소의 지방량 측면에서 마블링 수준 또는 지방 함량을 측정하는 장치로 개발하고있었습니다 [2,3] 이 연구 에서이 장치는 지방산 성분을 측정하는 새로운 방법을 개발했으며, 이는 쇠고기의 품질을 결정하는 데 중요합니다
이 스캐너의 발달에 대한 아이디어는 에볼루션 바카라과 같은 불포화 지방산이 포화 지방산보다 융점이 낮다는 것입니다 원래, 우리의 연구 부서는 자기 공명 현상을 사용하여 지하 유전을 평가했으며, 석유 분자의 융점이 낮을수록 양성자 측면 이완 시간이 길다는 것을 이해했습니다 석유 분자의 자기 공명 특성이 쇠고기 량에도 적용되는 것으로 확인되면, 쇠고기 량의 양성자 측면 이완 시간은 에볼루션 바카라과 같은 불포화 지방산의 함량으로 전환 될 수 있습니다 위에서 언급 한 자석을 사용함으로써, 살아있는 젖소 표면 근처의 불포화 지방산의 함량은 비파괴 적 및 비 침습적으로 스캔 될 수 있습니다
쇠고기 쇠약의 품질을 정량적으로 결정하려면 불포화 지방산의 함량과 쇠고기 톨 로우에 대한 양성자 측면 이완 시간 사이의 양의 상관 관계를 확인하는 것이 중요합니다 이를 확인하기 위해, 자기 공명 실험을 다음과 같이 수행 하였다 소매점에서 구입 한 국내 및 국제 소의 12 개의 지방 샘플을 샘플 튜브에 개별적으로로드했으며 젖소의 체온에서 양성자 측면 이완 시간 (T2)을 측정했습니다 또한, 정확한 온도 제어를 위해, 양성자 측면 이완 공정은 단면 개방형이 아닌 종래의 자기 공명 장치를 사용하여 측정되었다 또한 자기 공명 실험과 병행하여가스 크로마토 그래피 방법에 의해 중량 % 단위로 정량적으로 분석 하였다
그림 1은 양성자 측면 이완 파형의 감쇠의 두 가지 대표적인 예를 보여 주며, 그림 2는 12 가지 포괄적 인 결과를 보여줍니다 도 1의 원시 파형 데이터는 높은 에볼루션 바카라 함량을 갖는 톨 로우가 양성자 측면 이완 신호의 감쇠의 오랜 시간 상수 (T2)를 가지고 있음을 보여준다 또한, 그림 2의 전체 결과는 측면 양성자 이완 시간과 에볼루션 바카라산 함량 사이에 강한 양의 상관 관계를 확인 하였다 수치는 생략되지만 양성자 측면 이완 시간, 총 불포화 지방산 함량, 양성자 측면 이완 시간 및 단일 불포화 지방산 함량 사이에서 좋은 상관 관계가 관찰되었습니다 이러한 방식으로, 양성자 측면 이완 시간과 같은 자기 공명으로부터 유래 된 물리적 양은 에볼루션 바카라 함량, 총 불포화 지방산 함량 및 단일 불포화 지방산 함량과 같은 생화학 적 소고기 쇠약과 관련 될 수있다
그림 1 쇠고기 톨 로우 샘플에서 양성자 측면 이완 공정 측정의 예 고체 및 점선 곡선은 시간 상수 T2의 지수 붕괴 모델에서 최소 제곱 근사치입니다 높은 에볼루션 바카라 함량은 또한 T2 값을 증가시킨다
그림 2 : 에볼루션 바카라 함량과 양성자 측면 이완 시간 사이의 상관 관계는 12 개의 쇠고기 량 샘플에 대한 기존 방법을 사용하여 분석되었습니다 최소 제곱 방법을 사용하여 결정된 교정 곡선 (고체 녹색 선)의 상관 계수는 091입니다
그림 3은 자기 공명 방법을 사용하여 그림 2의 교정 곡선을 사용하여 에볼루션 바카라 함량을 측정하는 정확도를 보여줍니다 도 3에 따르면,이 방법의 측정 오차는 22%이며, 이는 쇠고기 시체의 노출 된 허리 부분에 대한 근적외선 분광법을 사용한 에볼루션 바카라의 측정 오차와 동일하다 그림은 생략되지만,이 방법을 사용하여 완전히 불포화 및 단일 불포화 지방산의 내용물을 측정하는 정확도도 우수했습니다 이러한 방식으로, 이는 소고기 소를위한 양성자 측면 이완 시간을 사용하여 에볼루션 바카라, 비파괴 및 비 침습적으로 비 침전 적으로 불포화 지방산의 함량을 측정 할 가능성을 열었다
그림 3 : 자기 공명 방법을 사용한 에볼루션 바카라의 측정 정확도 점선이 밝은 파란색 선은 제로 오류가있는 선입니다 그림 2의 수직 축은 교정 곡선을 사용하여 에볼루션 바카라 함량으로 변환됩니다 이 그림에서 에볼루션 바카라에 대한 측정 오차 (루트 평균 제곱 오차)는 22%입니다
우리는 또한 일방적 인 오픈 자기 공명 표면 스캐너를 위해 하드웨어 개발을 진행하고 있습니다 약 1cm의 탐사 깊이가있는 유형의 경우, 우리는 작고 가벼운 센서 장치를 완료했으며 (그림 4 (a)), 비늘과 검은 일본어 쇠고기가있는 검은 참치 고기 블록의 지방 함량을 피하 지방을 가진 검은 일본어 쇠고기를 성공적으로 측정했습니다 [3] 우리는 또한 깊이가 약 3cm의 큰 센서를 조립하고 (그림 5 (a)), 이것을 사용하면 살아있는 소의 대리석 등심의 위치를 측정 할 수 있다고 생각합니다 (그림 5 (b))
도 1-3에 도시 된 양성자 측면 이완 시간을 측정함으로써 에볼루션 바카라 함량 추정 방법은 이러한 하드웨어에 통합 될 수있다 예를 들어, 그림 4 (a)에 표시된 센서는 신체 표면에서 약 1cm 떨어진 살아있는 젖소에서 피하 지방의 에볼루션 바카라 함량을 측정 할 수 있습니다 (그림 4 (b)) 또한,도 5 (a)의 센서는 살아있는 소의 대리석 등심 부분에서 에볼루션 바카라 함량을 측정 할 수있다 (도 5 (b)) 이 휴대용 스캐너는 헛간에서 쇠고기 소에 적용될 수 있으며, 이는 공급량이 낮은 높은 에볼루션 바카라 함량으로 쇠고기를 조기 마무리하기위한 공급 방법의 발달에 기여할 수 있습니다 또한 가축 농민들은 유기체의 높은 에볼루션 바카라 함량을 보장하고 소 가축의 최적의 배송 시간을 결정할 수 있습니다
이런 식으로 AIST가 개발 한 자기 공명 표면 스캐너는 지방의 양 (대수의 지방 함량)과 품질 (에볼루션 바카라과 같은 불포화 지방산의 함량)을 모두 평가할 수있는 장치로 진화하고 있습니다 이 스캐너의 개발을 통해 우리는 현지 젖소를 브랜딩하고 궁극적으로 가축 농민의 수익을 향상시키는 데 계속 기여할 것입니다
그림 4 : 휴대용 자기 공명 표면 스캐너가 개발되었습니다 약 1cm의 탐사 깊이 (작은 자석 무게는 약 5kg)의 100V 상용 전원으로 작동합니다 [3] (a) 스캐너 시스템의 파노라마보기 센서 장치는 희토류 영구 자석과 고주파 코일로 구성됩니다 (b)이 센서 유닛 (젖소의 단면도)을 사용하여 소의 피하 지방의 이미지
그림 5 개발중인 자기 공명 표면 스캐너 (약 3cm의 탐사 깊이가있는 유형) (a) 큰 영구 자석과 고주파 코일로 구성된 약 15kg 무게의 센서 장치 자석은 파란색 수지로 덮여 있습니다 2015 년에 약 3cm의 탐사 깊이로 개발 된 동일한 센서 유닛 (약 43kg) [2]에 비해 무게가 크게 감소했습니다 (b)이 센서 유닛을 사용하여 피하 지방보다 깊은 등심과 같은 대리석 식용 부품을 측정하는 것을 상상해보십시오 (암소의 단면도)
[1] JST 새로운 기술 정보 세션 온라인 강의 (2022 년 9 월 8 일) 강의 자료는 나중에 아래 URL에 게시됩니다
https : //shingijstgojp/자기 공명 표면 스캐너 : 살아있는 소와 터널을 측정하는 것을 목표로합니다 나카지마 요시토
[2] AIST 보도 자료 (2015) 마블링 상태를 측정 할 수있는 핵 자기 공명 스캐너를 개발했습니다https : //wwwaistgojp/aist_j/new_research/2015/NR20150518/NR20150518html
[3]국제 식품 재산 저널24, 1722-1736 (2021)
https : //doiorg/101080/1094291220211999261휴대용 자기 공명 센서에 의한 신선한 쇠고기 고기의 근육 내 지방 함량의 비파괴 측정 Nakashima, Y 및 Shiba, N