Qua các nghiên cứu cho thấy từ đầu tôm có thể sản xuất ra nhiều loại sản phẩm hữu ích khác nhƣ chitin - chitosan, chiết các hợp chất mang màu, thu nhận enzyme và trong đầu tôm còn chứa một lƣợng thịt có thể tận dụng để thu hồi protein từ đầu tôm có chứa các hợp chất sinh học. Vì vậy, đã có nhiều nghiên cứu tập trung các hƣớng này để thu hồi protein từ đầu tôm và ứng dụng trong một số lĩnh vực nhƣ thực phẩm, thức ăn chăn nuôi và phân bón...
Hoạt tính sinh học của dịch thủy phân protein đã đƣợc nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm và qua khảo sát đã thu đƣợc một số kết quả khả quan nhƣ sau:
- Các nghiên cứu trong nƣớc:
Phạm Thị Liên (2005) đã nghiên cứu tách chiết axtaxanthin, protein và chitin trong sản xuất để đạt hiệu quả kinh tế cao hơn [10].
Ngô Thị Hoài Dƣơng và cộng sự (2010) [7] đã tiến hành nghiên cứu thu hồi protein từ đầu tôm, các chất có hoạt tính sinh học và khả năng chống oxy hóa, kết quả cho thấy trong phế liệu đầu tôm thẻ chân trắng của Việt Nam có chứa một lƣợng đáng kể các chất có hoạt tính sinh học nhƣ acid amin, acid béo, khoáng đa lƣợng. Sản phẩm thủy phân protein từ phế liệu đầu tôm bằng enzyme Alcalase cho thấy có khả năng chống oxy hóa. Vì thế cần thu hồi các chất có hoạt tính sinh học trong phế liệu tôm để tăng cƣờng khả năng tận dụng phế liệu từ tôm [8].
Đặng Thị Hiền (2008) đã sử dụng enzyme Alcalase để tiến hành thủy phân phế liệu tôm và tận thu protein và axtaxanthin trong công nghệ sản xuất chitin – chitosan [9].
Trang Sỹ Trung (2007) đã sử dụng enzyme Flavourzyme để tiến hành thủy phân phế liệu tôm. Tại nhiệt độ 50o
C, 6 giờ, pH= 6,5, tỷ lệ enzyme bổ sung là 0,1%, thì hiệu suất thu hồi protein khoảng 92 - 95% [18].
Nguyễn Minh Trí và cộng sự (2009) đã nghiên cứu tách protein từ đầu tôm thẻ trong sản xuất chitin, sau đó dùng dịch này cô đặc và bổ sung vào chƣợp trong sản xuất nƣớc mắm [17].
- Các nghiên cứu trên thế giới:
Năm 2007, bằng các phép thử về khả năng chống oxy hóa, một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra chất chống oxy hóa có trong Mungoong, một món ăn truyền thống của ngƣời Thái Lan đƣợc làm từ dịch chiết từ nguyên liệu còn lại của tôm. Qua nghiên cứu, ngƣời ta nhận thấy rằng Mungoong chứa các chất chống oxy hóa. Dịch hòa tan từ sản phẩm này có hoạt tính chống oxy hóa cao bởi các test thử DPPH, ABTS radical scavenging activities và FRAP. Hoạt tính chống oxy hóa phụ thuộc vào nồng độ dịch hòa tan từ sản phẩm này.
Năm 2009, nhóm các nhà khoa học ngƣời Thái Lan đã nghiên cứu sản phẩm lên men của tôm và giáp xác, đây là các sản phẩm truyền thống của Thái Lan. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng sản phẩm lên men này có hàm lƣợng protein cao, và hầu hết các sản phẩm có hoạt tính sinh học, đặc biệt là khả năng chống oxy hóa tự nhiên và có lợi ích cho sức khỏe.
Dora (2011) đã nghiên cứu tối ƣu hóa quá trình thủy phân protein từ nguyên liệu còn lại trong chế biến tôm bằng các enzyme protease từ vi sinh vật bằng phƣơng pháp bề mặt đáp ứng (RMS). Ông đã nghiên cứu sử dụng các enzyme Alcalase, Neutrase và Flavourzyme cho quá trình thủy phân protein trong nguyên liệu còn lại trong chế biến tôm. So sánh hoạt động thủy phân của các enzyme này, ông kết luận rằng Alcalase cho kết quả thủy phân tốt nhất.
Dùng phƣơng pháp bề mặt đáp ứng, phƣơng án central composit (CCD) để tối ƣu quá trình thủy phân protein từ nguyên liệu còn lại trong chế biến tôm, ông đã đƣa ra đƣợc chế độ thủy phân tối ƣu là nhiệt độ thủy phân 59,37oC, ở pH = 8,25, thời gian thủy phân 84,42 phút, nồng độ enzyme/cơ chất 1,84%, cho độ thủy phân 33,13%. Protein thủy phân thu đƣợc có giá trị dinh dƣỡng cao, chứa hàm lƣơng protein cao (72,3%), acid amin (529,93 mg/g) với các acid amin thiết yếu [20] đã nghiên cứu thu hồi protein trong quá trình sản xuất chitosan chất lƣợng cao dùng trong mỹ phẩm. Trong quá trình thủy phân, tác giả dùng enzyme thƣơng mại có sẵn (Alcalase) và protein thủy phân đƣợc thành các acid amin thiết yếu với hàm lƣợng cao, tuy nhiên chúng không làm ảnh hƣởng tới chất lƣợng chitosan. Hàm lƣợng protein thu đƣợc 68,5% cao hơn so với việc thu hồi theo phƣơng pháp thông thƣờng là 12,8%. Ngoài ra, sau khi ly tâm để thu hồi protein còn thu đƣợc một lƣợng astaxanthin để bổ sung vào thức ăn cho cá hồi.
Gildberg và Stenberg (2001) thu đƣợc 68,5% protein từ phế liệu tôm
Pandalus borealis sau 2 giờ thủy phân với enzyme Alcalase.
Wenhong Cao và các cộng sự (2006) đã nghiên cứu thu hồi protein của đầu tôm thẻ chân trắng bằng cách cho đầu tôm tự thủy phân và điều chỉnh nhiệt độ bằng cách nâng nhiệt độ dần dần từ 400C đến 700C, cứ sau 30 phút thì tăng lên 50C, pH tự nhiên [26].
Józef Synowiecki và cộng sự (1999) nghiên cứu ứng dụng Alcalase để khử protein của phế liệu vỏ tôm Crangon crangon nhằm thu hồi Chitin và protein [24].
Rao và Steven (2005) đã sản xuất đƣợc chitin bằng cách ủ xilo đầu và vỏ tôm là 4,5% và 13% với đầu tôm đã khử đƣợc 83% protein và 88% khoáng, khử đƣợc 66% protein và 63% khoáng từ vỏ tôm.
Y. Xu & C. Gallert & J. Winter (2008) đã nghiên cứu Chitin tinh chế từ vỏ
Penaeus monodon và Crangon crangon bằng cách sử dụng một quá trình có hai
giai đoạn lên men kỵ khí để thủy phân potein sau đó khử khoáng thông qua quá trình lên men acid lactic [27].