Ảnh hưởng của nhiệt độ: bản chất của enzyme là protein mà protein chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi nhiệt nên khi tăng hay giảm nhiệt độ thường ảnh hưởng tới hoạt tính enzyme. Mỗi enzyme khác nhau có nhiệt độ thích hợp khác nhau. Thông thường với đa số enzyme có nhiệt độ thích hợp nằm trong khoảng 40 – 500C, khi nhiệt độ lớn hơn 700C đa số enzyme biến tính dẫn tới mất hoạt tính. Do vậy 700C được gọi là nhiệt độ tới hạn của enzyme. Trong khoảng nhiệt độ thích hợp cho hoạt động của enzyme, nếu tăng nhiệt độ 100C thì tốc độ thủy phân cảu enzyme tăng từ 1,5 – 2 lần. Nhiệt độ thích hợp đối với một enzyme có thể thay đổi khi có sự thay đổi về pH và cơ chất.
- Ảnh hưởng của pH: enzyme rất nhạy cảm đối với sự thay đổi của pH môi trường. Mỗi enzyme chỉ hoạt động ở một khoảng pH nhất định gọi là pH tối thích. Đa số enzyme có pH tối thích nằm trong khoảng trung tính, acid yếu hay kiềm yếu, chỉ rất ít enzyme hoạt động trong vùng acid như pepsin pH = 1,8 – 2,2 hay kiềm mạnh như tripsin pH = 5 – 9. pH của môi trường ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng có thể do:
+ pH làm thay đổi trạng thái ion hóa của các nhóm chức ở trung tâm hoạt động của enzyme, làm thay đổi khả năng phản ứng của các nhóm này trong phản ứng xúc tác và có thể làm thay đổi cấu trúc trung tâm của enzyme.
+ pH cũng làm thay đổi trạng thái ion hóa cơ chất, tại pH tối thích, phân tử cơ chất được ion hóa tới trạng thái thích hợp nhất cho sự kết hợp với enzyme, nhờ đó phản ứng có vận tốc cực đại.
Phế liệu tôm có thể bị thủy phân bởi hệ enzyme protease có sẵn trong đầu tôm vì thế chúng ta phải chọn enzyme nào đóng vai trò là enzyme chính xúc tác cho quá trình thủy phân để tạo môi trường có pH thích hợp nhất cho nó hoạt động và hạn chế ảnh hưởng của các enzyme khác.
- Ảnh hưởng của thời gian: thời gian thủy phân dài hay ngắn cũng ảnh hưởng tới hiệu quả của quá trình thủy phân và chất lượng sản phẩm. Thời gian phản ứng kéo dài thì enzyme có điều kiện cắt mạch triệt để, dẫn tới sự biến đổi sâu sắc của cơ chất. Nhưng nếu kéo dài thời gian thủy phân quá mức sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động làm sản sinh ra nhiều sản phẩm thứ cấp như NH3, H2S, indol… đồng thời khi kéo dài quá sẽ tốn thời gian, nhiệt, điện vận hành máy móc làm giảm hiệu quả kinh tế. Khi rút ngắn thời gian thủy phân, sự thủy phân protein chưa triệt để dẫn tới hiệu suất thủy phân kém, gây lãng phí nguyên liệu và gây khó khăn cho khâu lọc rửa để thu dịch protein, khử khoáng, khử màu và công đoạn xử lý chất thải phế liệu.
- Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc: diện tích tiếp xúc giữa enzyme và phế liệu đầu tôm càng lớn thì quá trình thủy phân càng dễ dàng và ngược lại. Do đó, để tạo điều kiện cho enzyme protease hoạt động tốt người ta thường xay nhỏ nguyên liệu.
- Ảnh hưởng của nồng độ enzyme: trong điều kiện thừa cơ chất, nếu càng tăng nồng độ enzyme protease quá trình thủy phân xảy ra càng mãnh liệt. Khi nồng độ enzyme bão hòa với nồng độ cơ chất, dù tăng nồng độ enzyme bao nhiêu đi nữa thì vận tốc quá trình thủy phân thay đổi rất ít.
- Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: Khi enzyme protease kết hợp với cơ chất là phế liệu tôm, sẽ tạo thành phức trung gian enzyme – cơ chất. Phức này sẽ kéo căng liên kết peptid, chuyển hóa thành sản phẩm dịch đạm và giải phóng enzyme. Quá
trình này cứ tiếp tục xảy ra đến khi cơ chất hết, nếu nồng độ cơ chất thích hợp với lượng enzyme sẽ làm cho quá trình thủy phân diễn ra đều đặn và nhanh chóng.
- Ảnh hưởng của độ tươi nguyên liệu: độ tươi của phế liệu đầu tôm có vai trò quan trọng quyết định tới chất lượng sản phẩm protein thu hồi và chitin. Độ tươi nguyên liệu tôm kém thì làm giảm chất lượng của bột protein thu hồi do có sự thủy phân protein trong đầu tôm tạo thành sản phẩm cấp thấp như: NH3, H2S… gây mùi khó chịu cho sản phẩm.
- Ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung vào hỗn hợp thủy phân: nước là yếu tố ảnh hưởng quan trọng tới phản ứng thủy phân. Nó có khả năng điều chỉnh phản ứng thủy phân bởi lẽ nước là môi trường tăng cường quá trình thủy phân cắt các liên kết nhị dương, là môi trường khuếch tán enzyme và cơ chất tạo điều kiện cho phản ứng xảy ra. Do vậy, quá trình thủy phân nguyên liệu đầu tôm nếu ta bổ sung nước với tỷ lệ thấp sẽ hạn chế được sự hoạt động của vi sinh vật nhưng đồng thời ức chế hoạt động của enzyme làm giảm hiệu suất thủy phân. Nhưng nếu bổ sung nước với tỷ lệ quá cao, vi sinh vật hoạt động phát triển phân hủy sản phẩm thành sản phẩm thứ cấp. Vận dụng sự ảnh hưởng của yếu tố nước vào quá trình thủy phân ta có thể điều chỉnh tốc độ phản ứng thủy phân bằng cách tăng hay giảm lượng nước cho phù hợp.