اختراع حاضر ميكرو و نانو كپسول زعفران است كه مربوط به بخش نيازهاي انساني زيربخش مواد غذايي و تغذيه مي باشد. در اين طرح كپسولي كردن عصاره زعفران صورت گرفته است. كپسولي كردن اولئورزين زعفران به منظور تبديل حالت نيمه جامد و ويسكوز به يك محصول پودري مي باشد. هدف از اين طرح تهيه اولئورزين زعفران در حالت ميكروكپسول به منظور سهولت مصرف، افزايش زمان ماندگاري، ايجاد تنوع و ارتقاي كيفيت در محصول زعفران مي باشد. مرحله ابتدايي در اين طرح استخراج حلالي عصاره سر گل زعفران است. يكي از پارامتر هاي مورد بررسي در اين طرح بررسي سيستم حلالي مناسب براي اين فرايند است. در مرحله بعد عصاره در يك سيستم دو جزيي شامل آب- اتانول با نسبت هاي مختلف حل مي شود. در اين پروژه سه تركيب سديم كازئينات، صمغ عربي و مالتودكسترين به عنوان ماده ديواره انتخاب شده است. در مرحله پاياني خشك كردن امولسيون حاصل به روش خشك كن پاششي صورت گرفته است.در اين اختراع تركيبي از مواد جهت ساخت ديواره ميكروكپسول استفاده شده است. اين تكنيك باعث پايداري رنگ، عطر و طعم زعفران شده و ضمن افزايش عمر انبار ماني، باعث سهولت در نگهداري و مصرف مي گردد.

اختراع حاضر دستگاه توليد نانو ذرات با سامانه نوسانگر پيزو الكتريك فراصوت است كه مربوط به بخش انجام عمليات مختلف زير بخش جداسازي، مخلوط كردن مي باشد. در اين پژوهش،يك مبدل پيزوالكتريك با اعمال ميدان الكتريكي، موجب ارتعاش سيال و جدايش قطرات ريز مه مانند از سطح مايع شد و از خشك كردن قطرات حاصل ، نانوپودر ايجاد شد. طي فرايند تبخير، ذرات به پودر بدل شده و سپس خشك مي¬شوند.به طور خلاصه مي¬توان گفت كه با استفاده از اين دستگاه امكان پودر¬كردن محلول¬ها با غلظت¬هاي مختلف از مواد گوناگون در محدوده نزديك به دانسيته آب وجود دارد. در دستگاه اختراعي فرآيند تك مرحله اي ميباشد و نياز به ايجاد رسوب نميباشد. همچنين داراي تنوع در تركيبات مورد كاربرد(تركيبات بيولوژيكي،آلي،معدني و يا تلفيقي از اين مواد) ميباشد. اختراع حاضر در هر زمينه اي كه نانو ذرات مورد استفاده باشد ، دستگاه اختراعي كاربرد و تاثير بسزايي دارد مانند صنايع غذايي،دارويي، شيميايي و....

به كار بردن بسياري از غذاداروهاي نامحلول در آب و استفاده از آنها در فرمولاسيون‏ هاي بر پايه آب و حفظ پايداري آن چالش عمده‏اي براي صنايع غذايي و صنايع وابسته مي باشد. هدف اصلي اختراع غني سازي آب پرتقال با روغن كتان (به عنوان منبعي سرشار از امگا3) درون پوشاني شده در ساختار نانوليپوزوم است. نتايج نشان دادند نانوليپوزوم حاوي روغن كتان داراي پايداري قابل توجهي است به گونه اي كه ديواره ليپوزومي توانسته اثر حفاظتي بر روغن كتان به عنوان تركيبي زيست فعال در طي نگهداري بگذارد. همچنين ميزان رهش نانوحامل در شرايط شبيه سازي شده معده و روده به ترتيب كم تر از 30 درصد و حدود 80 درصد بدست آمد كه اين ويژگي مطلوبي براي محصولات خوراكي مي باشد. بررسي ارزيابي حسي نشان داد زماني كه آب پرتقال حاوي 20 درصد از نياز روزانه امگا3 باشد، از لحاظ طعم خنثي بوده و منجر به تغيير پذيرش محصول آب پرتقال نگرديد؛ از طرفي اين نوشيدني پايداري اكسايشي قابل توجهي درطي نگهداري دارد. روش ارائه شده مي تواند روشي نويد بخش، دوست دار محيط زيست و مناسب براي جايگزين كردن حلال‏ هاي آلي سمي در فرآيند سنتز نانوحامل غني از امگا3 باشد. همچنين با توجه به حلاليت مطلوب نانوليپوزوم حاوي روغن كتان تهيه شده در محيط‏ هاي آبي و حفظ پايداري آن، مي ‏توان از آن در فرمولاسيون‏ هاي بسياري از مواد غذايي و نوشيدني استفاده كرد و از ويژگي هم افزايي اثرات سلامتش بخش روغن كتان به عنوان منبعي غني از امگا3 و همچنين ساير تركيبات آن نظير توكوفرول، استرول و ليگنان ها در كنار يكديگر بهره برد.

در ايران سالانه 700 ميليون شاخه گل بريده توليد مي شود كه به علت نبود اطلاعات كافي براي نگهداري پس از برداشت حداقل 65۵ از اين گلها ضايع مي شود. حال آنكه به راحتي با صرف هزينه هاي اندك و داشتن اطلاعاتي در زمينه ي نگهداري از آنها مي توان حجم ضايعات را تا حد قابل ملاحظه اي كاهش داد. در اين طرح يك فرمولاسيون كارآمد براي محافظت از شاخه گل هاي بريده شده ارائه شده است. اين فرمولاسيون شامل مواد غذايي لازم براي رشد كل، چند ضد باكتري كه از بسته شدن آوندها جلوگيري مي كند، يك تنظيم كننده PH براي سهولت در كشيده شدن آب توسط آوندها و نهايتا يك بازدارنده اتيلن مي باشد. محصول ارائه شده به صورت جامد بوده و جهت استفاده با دوز مشخص در آب داخل گلدان حل مي گردد. محصول به واسطه جامد بودن بسيار كم حجم بوده و حمل و نقل و نگهداري آن آسان است. اين محصول در شرايط مشابه عمر شاخه گل را نسبت به آب معمولي تا چهار برابر افزايش مي دهد.

خاصيت فوتوكاتاليتيكي نانو ذرات Tio2 به خاطر خاصيت اكسيدكنندگي قوي پايداري شيميايي و غير سمي بودن آن به طور وسيعي مورد بررسي قرار گرفته است به وضوح مشخص شده است كه ذرات نانو و پودر تيتانيوم دي اكسيد در فرم آناتاز فعاليت فوتوكاتاليستي بالايي دارد. به هر حال طول موج حذب آناتاز كه در محدوده nm385 است با طيف خورشيدي همخواني ندارد. انرژي خورشيدي بالاتر از 3eV (طول موج كمتر از 410nm) به ميزان 5٪ مي باشد. در حال حاضر موادي كه به نور مرئي پاسخ دهند يا در فوتوكاتاليست مرتي باشند براي مباحث زيست محيطي و انرژي يك نياز مبرم محسوب مي شوند. محققين در اين زمينه تلاش هاي زيادي انجام داده اند. به عنوان مثال نانو پودر Tio2 دوپ شده با cu مثبت و cr به توان 3 مثبت به عنوان يك فوتوكاتاليست مرئي عمل مي كنند ولي آنها در اتمسفر معمول ناپايدارند. به لحاظ عملي فرايندهاي ديگري كه جهت تهيه Tio2 كه به نور مرئي پاسخ دهد بسيار ضروري به نظر مي رسد. در اين كار از هتروپلي اسيدهاي مختلف جهت بهبود خاصيت فوتوكاتاليستي Tio2 استفاده شده است. در اين راستا اسيد پرايسلر در مقايسه به ساير هتروپلي اسيدها نتايج بسيار مطلوبي را از لحاظ سرعت تجزيه فوتوكاتاليستي و پاسخ به نور مرئي نشان داده است. در طي اين بررسي ها غلظت هاي بهينه از اسيد پرايسلر و fe2o3 تعيين گرديده اند. ارزيابي فعاليت هاي فوتوكاتاليستي براي نمونه هاي دوپ شده با استفاده از يك فوتوراكتور صورت گرفت. تجزيه متيل اوراتر به عنوان نماينده يك تركيب آلي آلوده كننده در فوتورآكتور مورد بررسي قرار گرفت. آناليز نمونه ها با استفاده از دستگاه اسپكتروفونومتر UV-Vis صورت گرفت و ثابت سرعت فوتوكاتاليستي براي نمونه هاي تهيه شده در شرايط مختلف بدست آمده و با يكديگر مقايسه گرديدند. نتايج نشان مي دهد كه دوپ كردن نانو پودر Tio2 با مخلوطي از اسيد پرايسلر و fe2o3 ويژگي فوتوكاتاليستي نانو پودر Tio2 را به ميزان قابل ملاحظه اي (بيش از ده برابر) بهبود داده است.

در اين پروژه شرايط كلي در تهيه نانو يودر تيتانيوم دي اكسيد از هيدروليز تيتانيوم تترا بوتوكسيد بهينه شده است. متغيرهاي مورد بررسي در اين سنتز غلظت و تركيب محيط هيدروليز يعني نسبت حجمي تيتانيوم تترا بوتوكسيد: آب يون زدايي شده اتانول مي باشد. در طي اين كار اثر غلظت هاي مختلف اتانول و همچنين اثر غلظت هاي مختلف از تيتانيوم بوتوكسيد در محيط هيدروليز بر روي خصوصيات ژل و محصول نهايي مورد بررسي قرار گرفته است. متغيرهاي ديگر در اين بررسي اثر PH و دماي فرايند سل - ژل به روي اندازه ذرات به دست آمده مي باشد. به منظور بررسي اثر دماي كليسيته كردن بر روي اندازه ذره مورفولوژي و انتقال فاز ژل به دست آمده در دماهاي مختلف كليسيته شده است. در جهت بهينه كردن شرايط فرايند سل - ژل اثر امواج ماورا، صوت در مراحل مختلف از فرايند مورد آزمايش قرار گرفته است و با استفاده از آن اندازه مساحت سطح و فعاليت فوتوكاتاليستي به طور قابل ملاحظه اي افزايش داده شده است. ارزيابي محصولات با استفاده از تكينك هاي مختلف شامل ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) تفرق اشعه X XKD و آناليز مساحت سطح به روش BET و بررسي فعاليت فوتوكاتاليستي صورت گرفته است. نانو ذرات به دست آمده از اين روش به دليل اندازه ذرات كوچك (حدود 10nm) و تجمع كمتر فعاليت فوتوكاتاليستي بهتري را نسبت به آنچه كه در منابع گزارش شده نشان مي دهند.

اولئوزين ها استخراج شده حلالي ادويه ها مي باشند كه حاوي اجزاي فرار مثل اسانسها و اجزاي غير فرار مثل Fixed oil آتي اكسيدانها و پيگمانها مي باشند آنها حاوي عطر و طعم ادويه در يك حالت تغليظ شده (كنسانتره) بوده و غالبا به فرم مايعات ويسكوز و يا مواد نيمه جامد مي باشند. اولئورزين ها را مي توان بعنوان اسانس حقيقي ادويه يا گياه تعريف كرد و مي توانند جايگزين بهتري براي ادويه ها باشند. در اين پژوهش استخراج اولئورزين زعفران مورد بررسي قرار گرفته است. استخراج با استفاده از حلال هاي مختلف شامل متانول اتانول ايزوپروپانول استن اتيل استات و اتر نفت به روش هاي استخراج سرد cold percolation extraction (CPE) استخراج سوكله Soxhlete extraction SE و استخراج به كمك امواج فرا صورت Ultrasonic - assisted extraction (USE) بررسي شده و نتايج حاصل با يكديگر مقايسه شده اند. ارزيابي نمونه هاي استخراج شده با استفاده از اسپكتروفوتومتر Uv-Vis و روش iso/3632-2E از نظر بازده ي استخراج خواص فيزيكي و شيميايي از لحاظ محتواي پيكروكروسين كروسين ها و سافرانال بعنوان اجزاي اصلي مورد آزمون رار گرتفه اند.

به كار بردن بسياري از غذاداروهاي نامحلول در آب و استفاده از آنها در فرمولاسيون‏¬هاي بر پايه آب و حفظ پايداري آن چالش عمده‏اي براي صنايع غذايي و صنايع وابسته مي¬باشد. هدف اصلي اختراع بررسي پايداري فيزيكي، اكسايشي و ميزان رهش روغن پريلا (به عنوان منبعي غني از امگا3 و ساير تركيبات زيست فعال) در شرايط شبيه سازي شده دستگاه گوارش نانوليپوزوم پوشش¬دار با تركيبات مختلف (كيتوزان و آلژينات سديم) و استفاده از جني¬پين به عنوان عامل ايجاد كننده اتصال عرضي و مقايسه آن با نانوليپوزوم بدون پوشش¬دار است و همچنين بررسي پايداري نمونه¬ها در نوشيديني مدل و تأثير تيمار حرارتي بر آن¬ها مي¬باشد. پوشش¬دهي نانوحامل¬ها به وسيله پليمرها اثر حفاظتي بر ديواره ليپوزومي و تركيبات زيست¬فعال آب¬گريز (امگا3) در مدت نگهداري داشتند. پوشش كيتوزان به ميزان قابل توجهي منجر به بهبود پايداري فيزيكي و اكسايشي ديواره ليپوزومي و روغن پريلا شد؛ پوشش آلژينات سديم در دماي پايين سبب بهبود پايداري فيزيكي نانوحامل شد ولي در دماي بالا نتوانست به ميزان قابل توجهي سبب بهبود پايداري اكسايشي نانوحامل غني از امگا3 شود. جني¬پين به عنوان عامل اتصال عرضي سبب كاهش اندازه ذرات در پوشش كيتوزان شد و همچنين به دليل ايجاد پيوندهاي كووالانسي درون و بين مولكلولي، سبب مستحكم¬تر شدن پوشش و افزايش پايداري فيزيكي و اكسايشي نانوحامل¬ها شد. مطالعه ميزان رهش در شرايط شبيه سازي شده دستگاه گوارش نشان داد كه پوشش¬ها و جني¬پين منجر به كاهش رهش امگا3 در شرايط معده شده است. همچنين بررسي نانوحامل بدون پوشش و پوشش¬دار در نوشيدني مدل نشان داد كه پوشش كيتوزان و جني¬پين منجر به بهبود پايداري حرارتي نانوحامل¬ گرديدند. پوشش¬دهي نانوليپوزم مي تواند روشي نويد بخش، دوست¬دار محيط زيست و مناسب براي سنتز نانوليپوزم غني از امگا3 باشد و منجر به كاربردي شدن تكنيك نانوليپوزوم براي توليد محصولات حاوي تركيبات زيست فعال در صنعت غذا و دارو گردد و از ويژگي هم¬افزايي اثرات سلامتش بخش روغن پريلا به عنوان منبعي غني از امگا3 و همچنين ساير تركيبات آن نظير فنول¬ها، توكول، استرول در كنار يكديگر بهره برد.