Οι βιομηχανίες παραγωγής προϊόντων φρούτων και λαχανικών αποτελούν από τους σημαντικότερους κλάδους στην Ελλάδα, με σημαντικές πωλήσεις τόσο εντός της χώρας, όσο και στο εξωτερικό. Οι καταναλωτές τα έχουν αποδεχθεί στην καθημερινή τους διατροφή κυρίως με τη μορφή χυμών, φρουτοπαρασκευασμάτων, μαρμελάδων, κλπ. Η παραγωγή τους περιλαμβάνει διάφορα στάδια όπως αποφλοίωση (σε κάποιες περιπτώσεις όπως για κύβους ροδάκινου), χυμοποίηση, συμπύκνωση, παστερίωση κλπ. (Εικόνα 1), από τα οποία τα περισσότερα απαιτούν υψηλές θερμοκρασίες παραμονής του προϊόντος, οδηγώντας και σε μεταβολή των ποιοτικών δεικτών των τελικών προϊόντων, αλλά και σε κατανάλωση σημαντικής ποσότητας ενέργειας, που αποτελεί και το μεγαλύτερο κόστος για την παραγωγή τέτοιων προϊόντων. Στο στάδιο της χυμοποίησης, η απόδοση σε χυμό διαφοροποιείται ανάλογα με το προϊόν, την ωρίμανσή του και ακόμα και την ποικιλία του προϊόντος. Από τα σημαντικότερα προϊόντα που θα ήταν επιθυμητή μια αύξηση της απόδοσης σε χυμό είναι το καρότο και το ροδάκινο (βιομηχανική ποικιλία, όχι επιτραπέζια). Για τα συγκεκριμένα προϊόντα, οι αποδόσεις είναι πολύ χαμηλές και κυμαίνονται για το μεν καρότο από 15 έως 25%, ενώ για το ροδάκινο από 15 έως 22%, ανάλογα με την ωρίμανση. Και για τις δυο περιπτώσεις η απόδοση είναι εξαιρετικά χαμηλή, με αποτέλεσμα οι βιομηχανίες να αναζητούν τρόπους αύξησής της, όπως με θερμική προεπεξεργασία για τα καρότα αλλά και τα ροδάκινα. Η καταπόνηση στην οποία υπόκεινται όμως είναι σημαντική, ενώ και οι απαιτήσεις σε ενέργεια είναι σημαντικά αυξημένες, χωρίς το αποτέλεσμα να είναι σημαντικά μεγαλύτερο (αύξηση περίπου 10% στην απόδοση και για τις δυο περιπτώσεις). Επιπλέον, κατά την παραγωγή κύβων ροδάκινου που αποτελεί ένα από τα προϊόντα με τις μεγαλύτερες πωλήσεις στο εξωτερικό, παρατηρούνται σημαντικές ζημιές στον εξοπλισμό (κατά την κοπή σε κύβους), εξαιτίας της πολύ σκληρής και ξυλώδους υφής των συγκεκριμένων ποικιλιών ροδακίνου. Συνυπολογίζοντας οτι στο τέλος της παραγωγής, οι χυμοί είτε συμπυκνώνονται είτε παστεριώνονται θερμικά, το συνδυασμένο θερμικό φορτίο όλων των σταδίων έχει ακόμη υψηλότερες ενεργειακές απαιτήσεις και υποβαθμίζει σημαντικά την ποιότητα των τελικών προϊόντων. Τέλος, σε όλες αυτές τις βιομηχανίες, προκύπτει σημαντικός όγκος υπολειμμάτων, τα οποία αποτελούνται κυρίως από φλούδες εσπεριδοειδών, οι οποίες συνήθως οδηγούνται πρoς παρασκευή ζωοτροφών. Προκειμένου να είναι εύκολη όμως η διαχείρισή τους, υπόκεινται σε αφυδάτωση με ξηρό αέρα, με αποτέλεσμα να απαιτείται σημαντικός χρόνος για την ξήρανσή τους, αλλά και μεγάλες ανάγκες σε ενέργεια για την αύξηση της θερμοκρασίας και τη διατήρησή της σε υψηλές τιμές κατά την ξήρανση.

Ο βασικότερος στόχος του παρόντος έργου είναι η αξιολόγηση της εφαρμογής της καινοτόμου τεχνολογίας των Παλμικών Ηλεκτρικών Πεδίων σε διαφορετικά στάδια της βιομηχανικής παραγωγής φρούτων και λαχανικών, με σκοπό την αύξηση της δυναμικότητας, την παραγωγή προϊόντων με βελτιωμένα ποιοτικά χαρακτηριστικά αλλά και την μείωση της απαιτούμενης ενέργειας. Η τεχνολογία αυτή μπορεί να ενταχθεί σε μία ήδη υπάρχουσα γραμμή παραγωγής τέτοιων προϊόντων, ως ενδιάμεση διεργασία, χωρίς να απαιτούνται σημαντικές μετατροπές στις εγκαταστάσεις. Τα Παλμικά Ηλεκτρικά Πεδία (ΠΗΠ) είναι μια νέα τεχνολογία που στηρίζεται στην έκθεση υγρών και στερεών τροφίμων σε παλμούς ηλεκτρικού πεδίου υψηλής έντασης (1-40 kV/cm) και μικρής διάρκειας (µs έως ms). Όταν ένα κύτταρο εκτίθεται σε υψηλής έντασης ηλεκτρικό πεδίο δημιουργούνται πόροι στην κυτταρική του μεμβράνη, φαινόμενο που ονομάζεται ηλεκτροδιάτρηση. Το ηλεκτρικό πεδίο μπορεί λοιπόν να προκαλέσει αύξηση της κυτταρικής διαπερατότητας σε φυτικούς και ζωικούς ιστούς ή μπορεί κατ’
επέκταση να απενεργοποιήσει παθογόνους και αλλοιογόνους μικροοργανισμούς, αλλά και ένζυμα. Το μικρό θερμικό φορτίο που απαιτείται για την επεξεργασία διατηρεί αναλλοίωτα τα θρεπτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά των τροφίμων. Τα ΠΗΠ μπορούν να εφαρμοστούν σαν συνεχής διεργασία τόσο για την επεξεργασία υγρών όσο και στερεών τροφίμων, με υψηλές δυναμικότητες. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως προεπεξεργασία των φρέσκων φρούτων και λαχανικών πριν τη χυμοποιήσή τους, εκχυλίζοντας περισσότερο εναπομένοντα χυμό και αυξάνοντας την απόδοση σε πολύ μεγαλύτερα ποσοστά. Τα ΠΗΠ μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για την αντικατάσταση της ενεργοβόρας
θερμικής παστερίωσης η οποία υποβαθμίζει και τα ποιοτικά και διατροφικά χαρακτηριστικά των τελικών προϊόντων, ως «ψυχρή παστερίωση», μιας και δεν απαιτούνται θερμοκρασίες συνδυαστικά με τα ΠΗΠ μεγαλύτερες από 60°C. Η τεχνολογία επιπλεόν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση των ρυθμών ξήρανσης και για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Πριν την αφυδάτωση των φλυδών μάλιστα (και μετά την επεξεργασία με ΠΗΠ), θα μπορούσαν να περάσουν από πρέσα ώστε να παραληφθεί το μεγαλύτερο μέρος της υδατικής φάσης που θα μπορούσε να οδηγηθεί προς παραγωγή μελάσας.