Chapter 5 - Strategies to improve enzyme performance: Effect of high pressure on the substrate and pressure-assisted reaction

Abstract

The chapter presents different practical applications that can be classified under the general framework of the management and optimization of enzymatic reactions influenced by high-pressure processing (HPP). These enzymes could be either endogenous or added for technological purposes, and the reaction can in turn be important by itself or take part in a more complex process, especially those with commercial interest. The selected processes, where HPP has a promising role in improving the product and/or process performance, were (a) HPP-assisted hydrolysis of proteins, with a special focus on protein ingredients with reduced potential allergenicity; (b) the effect of HPP on plasmin and residual coagulant activity in cheese; and (c) the effect of HPP on reactions where carbohydrates such as pectin, fiber, and starch are involved as substrates. Different studies were reviewed, and personal experiences were included. Where information was available, the underlying basis of the phenomenon that explains the reasons for the improved performance is also mentioned.

El capítulo presenta diferentes aplicaciones prácticas que pueden clasificarse bajo el marco general de la gestión y optimización de reacciones enzimáticas influenciadas por el procesamiento de alta presión (HPP). Estas enzimas pueden ser endógenas o añadidas con fines tecnológicos, pudiendo a su vez la reacción ser importante por sí sola o formar parte de procesos más complejos, especialmente aquellos de interés comercial. Los procesos seleccionados, en los que HPP tiene un papel prometedor en la mejora del producto y/o el rendimiento del proceso, fueron (a) hidrólisis de proteínas asistida por HPP, con especial atención a ingredientes proteicos con potencial alergénico reducido; (b) el efecto de HPP sobre la plasmina y la actividad coagulante residual en el queso; y (c) el efecto del HPP en reacciones en las que participan como sustratos carbohidratos como pectina, fibra y almidón. Se revisaron diferentes estudios y se incluyeron experiencias personales. Cuando había información disponible, también se menciona la base subyacente del fenómeno que explica las razones del mejor desempeño.