کشور ایران با سطح زیر کشت حدود شصت هزار هکتار و تولید بالغ بر 250 تن زعفران، به عنوان بزرگترین تولید کننده و همچنین عمده ترین صادرکننده زعفران فله در جهان می باشد. گسترش فرهنگ مصرف زعفران با توجه به خواص و ویژگی های انحصاری آن و امکان کاربرد و استفاده در صنایع مختلف از جمله صنایع روغن های خوراکی، می توان چشم انداز جدیدی از مصرف و در نتیجه توسعه کشت و تولید این محصول را به دنبال داشته باشد. در این پژوهش مواردی شامل بررسی مناسب ترین شیوه های استخراج رنگ جهت استحصال حداکثر مواد موثره زعفران، شیوه های مناسب افزایش رنگ استخراج شده به روغن مایع و کره حیوانی به منظور جایگزینی با بتاکاروتن سنتزی، ارزیابی پایداری رنگ روغن و کره حاوی زعفران در طی نگهداری و همچنین ارزیابی های اقتصادی ناشی از افزایش قیمت محصولات به خاطر جایگزینی رنگ زعفران با بتاکاروتن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش در خصوص هر یک از موارد مورد بررسی به شرح ذیل بوده است: در مورد شرایط مناسب استخراج رنگ زعفران با توجه به محدویت هایی که از نظر انتخاب نوع حلال در مواد غذایی وجود دارد، استفاده از حلال آب، زمان تماس 2 ساعت و درجه حرارت محیط به عنوان روش مناسب استخراج رنگ زعفران انتخاب گردید. برای افزایش رنگ استخراج شده به کره از عصاره آبی زعفران به مقدار 200 ppm بر مبنای وزن خشک زعفران استفاده شد. برای افزایش رنگ به روغن ابتدا گلیکوزیدهای کروستین با استفاده از اسید سولفوریک و حرارت هیدرولیز شده و رسوب کروستین به دست آمده پس از چندین بار شستشو، خشک شده و پودر گردید. پودر به دست آمده سپس در اتیل استات حل شده و سپس به روغن اضافه شده و کاملا مخلوط گردید. سپس به کمک حرارت حلال اتیل استات از نمونه ها حذف گردید. ارزیابی پایداری رنگ با استفاده از اسپکتروفتومتر و لاویباند نشان داد که رنگ زعفران در روغن و کره دارای پایداری کمتری نسبت به بتاکاروتن سنتزی می باشد. با توجه به نوسانات شدید قیمت زعفران، بررسی تاثیر افزایش زعفران در قیمت تمام شده محصول کره و روغن نیز در سه سطح قیمتی متفاوت ارزیابی گردید و مشخص گردید که در خصوص کره با توجه به سه سطح قیمت زعفران (3 میلیون ریال، 9 میلیون ریال و 30 میلیون ریال) به ترتیب اثر آن در قیمت محصول کره به ترتیب 1.5 درصد، 4.5 درصد و 15 درصد می باشد. در خصوص افزایش زعفران بر قیمت تمام شده محصول روغن این تاثیر با توجه به سه نوع قیمت زعفران، به ترتیب 30، 90، 300 درصد می باشد که نشان دهنده عدم صرفه اقتصادی از آن برای تامین رنگ روغن می باشد.

زعفران یکی از گرانبهاترین گیاهان زراعی جهان بوده و بومی ایران است. از گلاله این گیاه به عنوان یکی از مهمترین طعم دهنده ها و رنگ های طبیعی در فراورده های غذایی و دارویی استفاده می شود. با توجه به ارزش فراوان تجاری زعفران، گاهی تقلباتی در پروسه تولید آن صورت می گیرد. یکی از این تقلبات افزودن گلبرگ های گلرنگ به کلاله های زعفران می باشد. از آنجا که تعیین خلوص و کیفیت زعفران توسط روشهای سنتی و بیوشیمیایی مشکل بوده و از حساسیت پایینی برخوردار است، استفاده از روشهای مولکولی نظیر نشانگر RAPD/SCAR برای تشخیص این تقلبات اهمیت خاصی دارد. لذا در این بررسی استخراج DNA از کلاله خشک توده های مختلف زعفران و گلرنگ های خشک 7 رقم گلرنگ انجام شد. واکنش RAPD با 10 آغازگر تصادفی 15 نوکلئوتیدی منجر به شناسایی دو باند اختصاصی مونومورف 500 و 700 جفت بازی برای گلرنگ گردید. قطعات اختصاصی به دست آمده از گلرنگ در وکتور مناسب کلون شده توالی یابی گردید. سه آغازگز اختصاصی SCAR برای این دو توالی طراحی شد. نتایج PCR با آغازگرهای اختصاصی SCAR منجر به تکثیر سه باند اختصاصی 412، 414 و 589 جفت بازی در ارقام گلرنگ شد. با توجه به کارایی این روش در تشخیص درصدهای پایین مخلوط گلبرگ گلرنگ در کلاله های زعفران (1 درصد)، می توان از آن به عنوان یک تکنیک کاربردی برای تشخیص و شناسایی تقلبات مربوط به افزودن گلبرگ های گلرنگ به زعفران تجاری حتی در مقادیر بسیار کم بهره برد.

دوغ یک نوشیدنی لبنی مناسب است و جایگزین خوب نوشابه در سبد غذایی بشمار میرود. دوغ یک نوشیدنی سالم و مفید که تامین کننده 1.4 نیاز روزانه به کلسیم و حاوی ویتامین های B2 و B6 و B12 است از این رو برخلاف نوشابه، قوی کننده استخوانهاست. دوغ علاوه بر مزایای تغذیه ای حاوی باکتری های مفید است که اثرات مفید زیادی بر سلامت دستگاه گوارش دارد. نوشابه گاز دار به علت داشتن قند زیاد سبب چاقی، بویژه در کودکان و نوجوانان می شود. همچنین زمینه را برای ابتلای افراد به دیابت، بیماری های قلبی، پوکی استخوان و فشار خون بالا فراهم می آورد. در این طرح از نمک خاص با ویژگی عمده (کم سدیم) استفاده شده است. این محصول برای افرادی که از رژیم های کم سدیم پیروی میکنند مانند بیماران با فشارخون بالا استفاده میشود. میزان سدیم تا حدود 70 % کاهش یافته و حاوی مواد معدنی حیاتی مانند پتاسیم و منیزیم میباشد.

تولید انگور به منظور تهیه کشمش در منطقه کاشمر به روش سنتی که اصطلاحا پاچراغی نامیده می شود صورت می گیرد در این روش به دلیل رشد تاک در نزدیکی زمین امکان ایجاد ضایعات ناشی از آلودگی انگور به خاک زیاد بوده و علاوه برآن امکان انجام مراحل داشت و برداشت به صورت مکانیزه بسیار مشکل است. همچنین در مراحل برداشت و فرآوری انگور تولیدی پس از جمع آوری دورن تیزاب یا قلیا فرو برده شده تا با ایجاد شکافهای سطحی بر روی پوست میوه خروج رطوبت تسهیل شده و رنگ سبز آن نیز حفظ گردد. انگور تیزابی شده در اطاقکهای سنتی و درون خانه باغ در سایه و با جریان هوا در طولانی مدت خشک شده و کشمش سبز به دست می آید. طولانی شدن زمان خشک شدن سبب ایجاد فساد ناشی از رشد حشرات و میکرو اورگانیزمها به خصوص کپک ها و قارچ ها شده و بخشی از محصول نیز بدین شکل از دست می رود. کشمش سبز تولیدی با روشهای سنتی دم گیری، فرآوری و بسته بندی می شود و به بازار عرضه می شود. معمولا حجم تولید بیش از تقاضا در کشور است و به دلیل اعمال روشهای سنتی و ناشناخته بودن کشمش در بازارهای جهانی امکان صادرات آن بسیار ناچیز است. در راستای توسعه و بهبود روشهای پرورش مو و تولید انگور و امکان صدور این محصول طرح بهینه سازی شده تولید و فرآوری کشمش در قالب طرح های بند "د" ماده 45 و با حمایت استانداری خراسان رضوی در مدت سه سال و در منطقه کاشمر اجرا گردید. در این طرح با احیاء یک تاکستان نمونه، در مرحله اول 3 روش پرورش انگور که عبارت بودند از پاچراغی یا سنتی به عنوان شاهد، کوردونی(ریسمانی) و داربستی از نظر میزان تولید کیفیت محصول و زمان برداشت با یکدیگر مقایسه شدند و نتایج نشان داد که بالاترین راندمان تولید و کوتاهترین زمان برداشت روش کوردون یا پرورش بر روی حصار یا سیم است اما بهترین کیفیت را انگورهای پرورش یافته به روش داربستی (DOV با روش امریکایی) داشتند. در مرحله دوم 6 روش خشک کردن که عبارت بودند: - خشک کردن سنتی درون خانه باغ. - پرورش و خشک کردن روی تاک بروش کوردن با اسپری قلیا .- خشک کردن روی کاغذ مومی بدون اسپری قلیا (روش آمریکایی).- خشک کردن در قفسه با اسپری قلیا (روش استرالیایی). - خشک کردن روی تاک بروش کوردن بدون اسپری قلیا. - خشک کردن روی تاک داربستی (DOV با روش امریکایی) از نظر زمان خشک کردن، راندمان و استانداردهای کشمش با یکدیگر مقایسه شدند بهترین کیفیت از نظر استاندارد را روش خشک کردن داربستی روی تاک (DOV با روش امریکایی) و روش خشک کردن در قفسه با اسپری قلیا (DOV با روش استرالیایی) دانستند اما روش داربستی دارای زمان خشک شدن طولانی تر و راندمان پایینی بود در عین حال راندمان، زمان خشک کردن و بعضی ویژگی های استاندارد در روش خشک کردن روی کاغذ مومی از بقیه بهتر بود. روش معمولی خشک کردن در خانه باغ نسبت به سایر روشها دارای زمان طولانی، راندمان پایین و خارج از استاندارد بوده و توصیه نمی گردد. در نتیجه گیری کلی می توان گفت که با توجه به شرایط آب و هوایی منطقه پرورش انگور بر روی تاک و خشک کردن در قفسه یا روش استرالیایی توصیه می گردد.

برخورداری از منابع آبی مطمئن در جهان امروز از موضوعات محوری کلیه کشورهاست. به دلیل اینکه شرط لازم برای نیل به توسعه همه جانبه و پایدار در دسترس بودن منابع آبی است. در گذشته نه چندان دور اهداف تصفیه خانه های آب آشامیدنی کاهش مواد معلق و زدودن عوامل زنده بیماری زا در آب بود که با روشهای متداول فیلتراسیون و گندزدایی قابل حصول بوده اند. لیکن با افزایش غلظت مواد ریزدانه، ترکیبات ازته، مواد آلی و معدنی و فلزات سنگین به منابع آب روش های متعارف جوابگوی نیاز تصفیه خانه ها نبوده و لازم است از فرآیندهای نسبتا جدید در تصفیه خانه ها استفاده شود. اخیرا نیز با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوذی و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند. در پروژه حاضر ضمن بررسی مقدماتی مسایل و مشکلات مربوط به آب و انواع آلاینده های آن، به بررسی کاملی از فناوری نانو در خصوص کاربرد آن برای تصفیه آبها و رفع آلاینده های آن در جهان پرداخته شده است. کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عباتند از: - نانو فیلترها: به منظور حذف انواع آلاینده های آلی از قبیل مواد حاصل از ضد عفونی آب ها، سموم و آفت کش ها، هیومیک اسیدها، هالو متان ها، میکرو ارگانیزم ها، و نیز حذف یونهای فلزات سنگین نظیر آرسنیک، کرم، سرب، حذف مواد رادیواکتیو، کاهش میزان یونهای تک ظرفیتی و نیز سختی آب. - نانو فتو کاتالیست ها: نانو فتو کاتالیست تیتانا و ترکیبات مشابه، کاتالیست اکسیدی و احیایی مواد آلی و معدنی به شمار می آید و برای حذفTOC ، تجزیه مواد آلی، الکآن های کلر، فوران ها، دی اکسیدها ـ بنزن ها و احیای یون های فلزی مانند Cr6+ ,Ag+ ,Pt2+ در مجاورت نور UV به کار می رود و چنان چه نانو ذرات دیگری در ساختار آن وارد شود در ناحیه مرئی نیز مناسب خواهد بود. - مواد نانو حفره ای: مواد نانوحفره ای رامی توان بر اساس جنس، از قبیل آلی یا معدنی، سرامیک یا فلز و یا خواص آن ها دسته بندی نمود. چهاردسته از مواد نانومتری که به عنوان مواد کاربردی در خالص سازی آب شناخته شده اند شامل: نانو ذرات دارای عنصر فلزی، نانو مواد کربنی، مواد نانوحفرهای (زئولیت ها) و دندریمرها (درخت سان ها) هستند جاذب ها به طور وسیعی به عنوان جداساز محیطی در خالص سازی آب و برای حذف آلاینده های آلی از آب آلوده استفاده می شوند. - نانو ذرات سریم و یا نانو ذرات اکسید آهن برای حذف آرسنیک وکرم، نانو ذرات آهن جهت حذف کروم، مس، کبالت و نیکل، حذف ترکیبات آلی، و حذف آلاینده ها با نانو ذرات آهن در محل، کاهش نیترات با نانو ذرات دو فلزی پالادیم- مس و گندزدایی آب با نانو ذرات نقره از موارد مطرح شده در کاربرد نانو ذرات می باشد. - نانو سنسورها در تصفیة ﺁب و پساب برای شناسایی و تشخیص عوامل آلوده کننده به کار می روند. هم چنین در این پروژه به مسائل زیست محیطی استفاده و کاربرد نانو فناوری، سیاست گذاری دولت ها در این خصوص و شرکت های فعال در این زمینه خاص پرداخته شده است و در انتها ضمن بررسی توانایی های این فناوری در تصفیه آب و چالش های موجود در استفاده از این فناوری و بررسی های اقتصادی ممکن در دنیا و نیز با توجه به نوع آلودگی های موجود در نقاط مختلف ایران راه حل هایی ارائه شده است.

با توجه به تاثیر تغییرات آب و هوایی بر عملکرد محصولات زراعی، مطالعه روند دراز مدت عملکرد این محصولات که بر اساس روشهای متداول آماری صورت می گیرد می تواند راهکار مناسبی جهت تعیین سهم عوامل آب و هوایی بر نوسانات عملکرد باشد و از آنجا که این روند تغییرات عملکرد گیاهان زراعی در مقیاس منطقه ای و ملی در بسیاری از نقاط جهان مطالعه شده است لذا انجام این قبیل مطالعات در ایران نیز ضروری می باشد. به همین منظور با توجه به اهمیت اقتصادی و اجتماعی زعفران برای استان خراسان و کشور، ارزیابی روند عملکرد زعفران در سالهای اخیر و مطالعه رابطه نوسانات آن با تغییرات آب و هوایی هدف این تحقیق بوده است. بر اساس یافته های این پژوهش، کاهش عملکرد زعفران استان خراسان در طی 10 سال گذشته بطور قابل توجهی تحت تاثیر تغییرات شاخص های آب و هوایی بویژه درجه حرارت و رطوبت قرار دارد بطوریکه در میان شهرهای اصلی تولید کننده زعفران استان از 66 تا 31 درصد تغییرات عملکرد را می توان با این متغیرهای آب و هوایی توصیف کرد. در این پژوهش از بین پارامترهای هواشناسی، تاثیر بارندگی در مقایسه با درجه حرارت ماهانه کمتر بوده است و نتایج نشان داده است که بارندگی تنها در یکی از شهرهای اصلی تولید زعفران یعنی تربت حیدریه نقش قابل ملاحظه ای بعهده دارد در حالیکه درجه حرارت حداقل و حداکثر ماهانه اصلی ترین متغیرهای موثر بر عملکرد زعفران محسوب می شوند و در این میان نتیجه گیری شد که درجه حرارت های ماههای بهار (فروردین، اردیبهشت و خرداد) و تا حدودی ماه های اول تابستان (تیرماه) بیشترین تاثیر را بر عملکرد زعفران نشان می دهند. الگوی افزایش درجه حرارت های حداقل و حداکثر این ماهها در شهرستان های تولید کننده زعفران در استان خراسان در طی 10 سال گذشته تا حد قابل توجهی با روند کاهش عملکرد زعفران در طی این دوره انطباق نشان داده است. بر این اساس الگوهای مکانی – زمانی تغییرات عملکرد زعفران (در کنار سایر متغیرهای موثر زراعی، مدیریتی و اقتصادی) از تغییرات آب و هوایی نیز تبعیت داشته و بنظر می رسد که با تداوم تغییرات آب و هوایی، عملکرد زعفران در سالهای آینده روند کاهشی خود را ادامه خواهد داد.