عنوان اختراع: پايدارسازي شربت خاكشير با استفاده از هيدروكلوئيدهاي بومي شربت خاكشير عليرغم دارا بودن ويژگي‌هاي بسيار مفيد و اثرات تغذيه‌اي و دارويي بالا، اغلب به جهت عدم امكان توليد صنعتي تاكنون چندان مورد توجه نبوده و يكي از مشكلات عمده در اين راستا، ناپايداري شربت خاكشير بعد از توليد مي‌باشد. به نظر مي‌رسد يكي از راهكارهاي قابل استفاده جهت پايدارسازي و توليد صنعتي شربت خاكشير، استفاده از ژل‌هاي برگشت‌پذير مي‌باشد. لذا، در ثبت اختراع حاضر پس از پژوهش‌ها و آزمايشات فراوان، فرمولاسيون مطلوب شربت خاكشير تعيين گرديد، آنگاه تأثير غلظت‌هاي مختلف بخش‌هاي محلول و نامحلول انواع مختلفي از صمغ‌ها (صمغ‌هاي فارسي و كتيرا) با توجه به خاصيت تشكيل ژل برگشت‌پذير درحضور يون‌هاي فلزي، روي تعليق دانه‌هاي خاكشير در شربت بررسي شد و درنهايت، به فرمولاسيوني دست يافتيم كه دانه‌هاي موجود در شربت خاكشير به حالت تعليق درآمده و پايدار شدند. شربت‌‌هاي پايدارشده كه ويژگي ژل‌هاي برگشت‌پذير را نشان دادند، با اعمال تنش به شكل كاملا نرم و روان درآمده ولي در شرايط بدون تنش و سكون، حالتي ژل مانند داشتند. يافته‌هاي اين بررسي نشانگر امكان توليد صنعتي اين نوشيدني سنتي مي‌باشد.

اختراع حاضر مربوط به كپسوله كردن و رسانش تركيبات زيست فعال و يا غذا-داروهاي آب¬گريز با استفاده از ميسل طبيعي كازئين از طريق فراورده غذايي و نوشيدني ¬است. در اين مطالعه براي اولين بار در رويكردي جديد ميسل¬هاي طبيعي كازئين با استفاده از تغييرات pH و يا در تركيب با فراصوت جهت كپسوله كردن تركيبات مغذي و غذا-داروهاي آب¬گريز در عين حفظ ساختار و كاركرد طبيعي ميسل كازئين مورد استفاده قرار گرفت. چنين نانو كپسول¬هايي علاوه بر اين¬كه كارايي كپسوله كنندگي بالايي داشتند به¬علاوه قادرند در محيط مايع بدون اين¬كه ته‌نشين شوند به ¬صورت پايدار باقي بمانند. بنابراين مي¬توانند جهت غني‌سازي در امولسيون¬هاي لبني كم¬چرب يا فاقد چربي و همچنين جهت رسانش غذا-داروهاي ¬آب¬گريز در معده مورد استفاده قرار گيرند. براي نخستين بار يافته¬هاي پژوهش حاضر نشان داد استفاده از تيمار فراصوت پس از افزايش pH به حدود 8 و به دنبال آن كاهش مجدد pH (PUP)، كارايي كپسوله شدن را نسبت به حالتي كه فراصوت قبل از افزايش pH (UP) يا پس از كاهش مجدد آن (PU) اعمال مي¬شد، بيشتر افزايش داد. هم‌چنين، ارزيابي پايداري اكسيداتيو نشان داد نانوكپسول¬هاي ميسل طبيعي كازئين اثر محافظتي قابل توجهي بر روغن¬ كلزا (به-عنوان تركيب آب¬گريز مدل) طي 18-1 ساعت تابش فرابنفش نشان داد.

‏به دليل تركيب شيميايي خاص و خواص مفيدي كه به ماست نسبت داده شده است مي توان اين محصول مفيد را به عنوان يك ماده ي مهم در رژيم غذايي در نظر گرفت. اما مشكل ماست ماندگاري پايين آن در حالت طبيعي حتي در صورت استفاده از سرما مي باشد. علاوه بر اين، حالت آبكي ماست به علت مشكلات خاص خود و حجم زيادي كه اشغال مي كند مانع كاربرد گسترده آن براي مثال در كارخانجات مواد ‏غذايي مي باشد. بنابراين، اگر بتوان با استفاده از روشي سريع، اقتصادي، كارا و مناسب ماست را خشك نمود تا اندازه اي اين مشكلات برطرف خواهند شد. در تحقيق حاضر، براي اين منظور از امواج الكترومغناطيس (روش تركيبي مايكروويو خلا استفاده شد. براي يافتن شرايط بهينه خشك كردن، تاثير شرايط مختلف 3 ‏سطح ضخامت ماست، ۵ ‏سطح توان مايكروويو و ۵ ‏سطح فشار مطلق) روي ويژگي هاي پودر ارزيابي شد و در نهايت يودرهاي توليدي با پودر تهيه شده با روش خشك كن انجمادي مقايسه گرديدند. به طور كلي زمان لازم براي خشك كردن ماست با اين روش جديد در حدود 80% كاهش يافته بود در حاليكه در ساير ويژگي هاي پودر تفاوت خاصي بين اين دو روش خشك كردن ديده نشد.

در اين ثبت اختراع يك روش جديد براي خشك كردن يا يك نوع خشك كن تركيبي انجمادي و مايكروويوي معرفي مي گردد كه به كمك آن مي توان انواع مواد جامد و يا مايع را در مدت زمان بسيار كوتاه كيفيت بسيار بالا هزينه ي پايين و قابليت مقايسه با روش گران قيمت خشك كن هاي انجمادي متداول خشك نمود در اين روش ابداعي به دليل سازو كار گرمايش حجمي و توانايي بالاي روش مايكروويو مي توان با تركيب پيش تيمار انجماد اعمال خلا و استفاده از توان هاي متغير مايكروويو (نخست توان بالا مدت كوتاه سپس توان پايين مدت نسبتا طولاني) به طور بالفعل براي خشك كردن انواع مواد به ويژه ميوه ها و سبزي ها و حتي تغليظ ياخشك كردن مواد غذايي مايع مانند فرآورده هاي شير يا عصاره ي ميوه ها استفاده كرد. براي اين منظور دستگاه خشك كن انجمادي مايكروويوي با انجام تغييرات در ساختار مايكروويو خانگي و طراحي محفظه هاي خلا در حجم هاي مختلف و ايجاد اتصالات به پمپ خلا براي اعمال فشارهاي پايين (فشار مطلق تا حدود 50 ميلي بار) شناخته شد. براي انجام عمليات خشك كردن در اين نوع خشك كن، ابتدا بايد ماده ي مورد نظر در برودت هاي پايين (18- تا 80 - درجه ي سانتي گراد) به مدت چندين دقيقه تا چندين ساعت منجمد شده آن گاه با انتقال سريع به محفظه ي خشك كن و اعمال فشارهاي پايين (فشار مطلق تا چند هزارم ميلي بار) و تابش امواج مايكروويو بدون افزايش دماي فراورده و خارج شدن از انجماد (بسته به فشار مطلق اعمال شده) مي توان ماده ي مورد نظر را در دماهاي پايين (زير 45 درجه) بدون ايجاد تغيير رنگ و پخته شدن تغليظ يا خشك نمود. البته هر چه شدت خلا بيشتر مدت فرايند طولاني تر و كيفيت فراورده مطلوب تر خواهد بود. در شرح اختراع حاضر اطلاعات مربوط به خشك كردن ورقه هاي پياز با روش خشك كن انجمادي مايكروويوي با ويژگي هاي كيفي ورقه هاي پياز خشك شده توسط روش خشك كن انجمادي تجاري و ساير روش هاي متداول خشك كردن مقايسه و مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته است كه نتايج نشان گر كيفيت قابل مقايسه ي آن با روش خشك كن انجمادي تجارتي مي باشد. لذا با توجه به قيمت پايين اين روش و سرعت عمل بالاي آن مي توان از اين روش براي خشك كردن انواع مواد غذايي دارويي شيميايي و ميكروبي كه به دليل حساسيت به دماهاي بالا بايد لزوما در دماهاي پايين خشك شوند به طور بالفعل استفاده نمود.

امواج مايكروويو (microwaves) امواج الكترومغناطيسي هستند كه داراي ميدان هاي الكتريكي و مغناطيسي بوده و جزو امواج غير يونيزه كننده محسوب مي شوند بر خلاف سامانههاي گرمايشي متداول امواج مايكروويو به داخل ماده غذايي نفوذ كرده و حرارت در تمام ماده غذايي به سرعت افزايش مي يابد به همين دليل سرعت گرمايش در اين روش سريع تر از ساير روش هاي گرمادهي است. سرعت جذب امواج مايكروويو تابعي از خواص فيزيكي غذا مثل ثابت دي الكتريك چگالي وزن مخصوص رطوبت درجه حرارت و غيره است كه ثابت دي الكتريك در گرمايش با مياكروويو نقش اساسي را ايفا مي كند. ثابت دي الكتريك نسبي نسبت ظرفيت خازني ماده مورد مطالعه به ظرفيت خازني هوا يا خلا تحت شرايط مطالعه است با افزايش ثابت دي الكتريك توانايي ماده در ذخيره انرژي و ايجاد گرمايش افزايش مي يابد. ريز كپسول سازي (microencapsulation) فرايندي است كه در آن يك ماده تحت عنوان هسته (core material) توسط ماده ديگري تحت عنوان ديواره (wall material) پوشانيده مي شود و بدين ترتيب كپسول ريزي توليد مي گردد كه داراي ابعادي در حدود چند ميلي متر الي چند دهم ميكرون ميباشد. كاربردهاي اين روش امروزه رو به افزايش است و از آن به طور گسترده در صنايع داروسازي ، غذايي پزشكي كاغذسازي و مواد آرايشي استفاده مي شود از اثرات مثبت استفاده از ريز كپسول ها در صنايع مختلف به ويژه صنعت غذا مي توان به تغيير وزن يا حجم تبديل ماده از حالت مايع به جامد يا پودر كاهش فراريت افزايش پايداري نسبت به شرايط محيطي زهايي كنترل شده و غيره اشاره كرد. تاكنون در صنعت غذا مواد بسياري از قبيل مواد رنگي شيرين كننده ها آنزيم ها اسيدها نگه دارنده ها و غيره را به صورت ريز كپسول شده تهيه نموده اند. از روش هاي گوناگون براي ريز كپسول سازي استفاده ميشود كه اغلب نياز به تجهيزات پيچيده كار آزمايشگاهي طولاني مدت و هم چنين صرف مبالغ هنگفتي دارند كه كاربرد آن ها رابه جز در موارد خاص معمولا محدود مي سازد. روش هاي ساده تر و يا ارزان تر ريز كپسول سازي هم وجود دارند كه ريز كپسول هاي توليد شده اغلب مطلوب نبوده و ريز كپسول ها زا نظر شكل ظاهري بسيار متفاوت از يكديگرند لذا در اين ثبت اختراع براي نخستين بار از روشي جديد براي توليد ريز كپسول هاي يكنواخت در مدت زمان بسيار كوتاه و صرف هزينه كم به وسيله امواج مايكروويو استفاده شد. در اين روش با اختلاط نسبت هاي مناسبي از هسته به پوشش دهنده و سپس قرار دادن آن در معرض امواج مايكروويو با شدت و مدت زمان مناسب ريزكپسول سازي درات صورت مي گيرد به عبارت دقيق تر با قرار دادن مخلوط فوق در معرض انرژي الكترومغناطيسي هسته به دليل دارا بودن ثابت دي الكتريك بالاتر گرم شده و سبب مي شود تا مواد پوشش دهنده بر سطح هسته ذوب شده و اصطلاحا به هم جوش بخورد. براي اين منظور ريز كپسول سازي اسيد سيتريك در سه اندازه (دامنه 1000 - 500 و 500- 100 و كوچك تر از 100 مكيرون) به عنوان هسته و برخي هيدروكلوئيدها (كربوكسي متيل سلولز رشته اي ، پكتين با درجه منوكسيل بالا (35 درصد) ، پكتين با درجه متوكسيل