a. Gelatine [20]
Gelatine là hỗn hợp không đồng nhất của các chuỗi polypeptide mạch đơn hay mạch đa, mỗi mạch đều có cấu trúc không gian dạng chuỗi xoắn chứa proline được mở rộng về bên trái và có từ 300-4000 amino acid.
Về bản chất cấu tạo chủ yếu của gelatine là protein chiếm 85 – 92%, còn lại là muối khoáng và lượng ẩm còn lại sau khi sấy. Gelatine được sử dụng phổ biến trong thực phẩm vì nó không có vị lạ với các tính chất duy nhất như tạo nhũ tương, liên kết, ổn định và tạo gel. Đặc điểm của gelatine là khi sử dụng độc lập thì khả năng nhũ hóa sẽ không cao. Khi sử dụng chúng làm chất nhũ hóa trong quá trình đồng hóa thì hệ nhũ tương tạo ra có kích thước các giọt phân tán tương đối lớn.
Ngoài ra, gelatine chính là một hợp chất keo ưa nước và có khả năng tạo đặc, tạo gel nên chúng cũng có chức năng ổn định hệ nhũ tương.
Gel tạo thành từ gelatin có hình khối rõ ràng, đàn hồi,trong suốt và có thể chuyển đổi thuận nghịch theo nhiệt độ. Khi được làm ấm đến 35-40oC gel lại trở về
dạng hòa tan. Còn nhiệt độ giới hạn cuối là nhiệt độ điểm băng khi nước kết tinh thành băng.
b. Chitosan [13], [14], [21], [24]
Chitosan là một dẫn xuất của chitin, một polysaccharide mạch thẳng tích điện âm bởi các nhóm amin có được sự khử acetyl của chitin chiết tách từ vỏ các loài giáp xác được cấu tạo từ các các đơn vị D–glucosamine và 2–acetamido–2– deoxy-D–glucosamine. Chitosan có độ deacetyl cao (khoảng 90%) và trọng lượng phân tử gần 1.000.000 Dalton. Chitosan được phát hiện lần đầu tiên bởi Rouget vào năm 1859.
Chitosan thường ở dạng vẩy hoặc dạng bột có màu trắng ngà. Công thức cấu tạo của chitosan gần giống như chitin và cellulose, chỉ khác là chitosan chứa nhóm amin ở C thứ 2.
Chitosan được cấu tạo từ các mắt xích D – Glucosamin liên kết với nhau bởi các liên kết b – (1 – 4) –glicoside, do vậy chitosan có thể gọi là poly b – (1 – 4) – 2 amino – 2 deoxy–D–glucose hoặc poly b – (1 – 4) –D–glucosamin.
Chitosan tan tốt trong các acid hữu cơ thông thường như acid formic, acid acetic, acid propionic, acid citric, acid lactic. pKa của chitosan có giá trị từ 6,2 đến 6,8. Khi hoà tan chitosan trong môi trường acid loãng tạo thành keo dương. Chitosan tích điện dương có khả năng bám dính bề mặt các ion tích điện âm và có khả năng tạo phức với các ion kim loại và tương tác tốt với các polyme tích điện âm.
Phân tử lượng của chitosan là một thông số quan trọng, nó quyết định tính chất của chitosan như khả năng kết dính, tạo màng, tạo gel, khả năng hấp phụ chất màu, đặc biệt là khả năng ức chế vi sinh vật. Chitosan có phân tử lượng càng lớn thì có độ nhớt càng cao. Tuy nhiên, chitosan có phân tử lượng thấp thì thường có hoạt tính sinh học cao hơn, và có nhiều ứng dụng trong nông nghiệp, y học và công nghệ sinh học. Chitosan có phân tử lượng lớn có khả năng tạo màng tốt và màng chitosan tạo thành có sức căng tốt.
Chitosan độ deacetyl cao có ứng suất kéo và độ giãn dài giới hạn cao hơn màng chitosan độ deacetyl thấp, tuy nhiên chúng có độ trương nở thấp hơn. Ngoài
ra, tính chất của màng chitosan phụ thuộc rất nhiều vào dung môi sử dụng hòa tan chitosan để tạo màng.
Chitosan có khả năng giảm được sức căng bề mặt và ổn định hệ nhũ tương. Khả năng làm bền nhũ tương của chúng là do chúng có tính hoạt động bề mặt và khả năng làm đặc pha liên tục.
c. Carragenan [22]
Carragenan là một họ nhiều polysaccharride được sunfate hóa có khối lượng phân tử lớn, theo cấu trúc riêng của mỗi phân tử phụ thuộc rất nhiều vào nguồn gốc cũng như điều kiện tách chiết và tinh chế.
Nói chung, mạch polymer này được tạo nên bởi các đơn vị liên kết β-(1-3)- D-galactopyranosyl và β-(1-4)-D-galactopyranosyl nằm xen kẽ nhau. Carragenan gồm các chất có nhiều điểm mang điện âm, phần bán ester chiếm từ 15 - 40% thành phần carragenan. Sau khi tiến hành tách chiết và phân lập, chỉ có ba dạng k-(kappa), i-(iota) và λ–(lamba) carragenan bán trên thị trường. Đó là những hợp chất gần đạt tới mức hoàn hảo trong cấu trúc hóa học.
Một số phân tích cho thấy carrageenan có đặc tính phân tán cao, khối lượng mol trung bình tương ứng với chỉ số đơn vị cấu tạo của chúng nàm trong khoảng 105 - 2x105 g/mol.
Carrageenan có thể chế biến từ rong biển đỏ (Rhodophycae) các loại rong biển khác nhau sẽ cho các loại carrageenan khác nhau, ví dụ từ Chondrus crispus (k và λ), Furcellaria (k và λ).